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EP0032142A1 - Verfahren und einrichtung zur kontinuierlichen herstellung von polyurethan - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur kontinuierlichen herstellung von polyurethan

Info

Publication number
EP0032142A1
EP0032142A1 EP80901230A EP80901230A EP0032142A1 EP 0032142 A1 EP0032142 A1 EP 0032142A1 EP 80901230 A EP80901230 A EP 80901230A EP 80901230 A EP80901230 A EP 80901230A EP 0032142 A1 EP0032142 A1 EP 0032142A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
kneading
screw
mixing
housing
worm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP80901230A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ivan Stojanovic
Peter Schimanski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Buss AG
IROQUOIS CHEMIE GmbH
Original Assignee
Buss AG
IROQUOIS CHEMIE GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Buss AG, IROQUOIS CHEMIE GmbH filed Critical Buss AG
Publication of EP0032142A1 publication Critical patent/EP0032142A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/0895—Manufacture of polymers by continuous processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/20—Stationary reactors having moving elements inside in the form of helices, e.g. screw reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/375—Plasticisers, homogenisers or feeders comprising two or more stages
    • B29C48/38—Plasticisers, homogenisers or feeders comprising two or more stages using two or more serially arranged screws in the same barrel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/05—Filamentary, e.g. strands

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device according to the preceding claims. This is intended to avoid an untargeted crosslinking of the individual components during the addition polymerization, as a result of which the material properties would be adversely affected and incorrectly polymerized, jelly particles could also occur.
  • Recipes, types of manufacture and use of polyurethanes are known from publications, for example from the plastics handbook. Volume VII, Vieweg-Höchtlen, Carl-Hanser Verlag. However, these • deal primarily with batch production using the casting process or on mixing rolling mills.
  • a short-chain diol is added as a so-called chain extender to the reaction between the long-chain bi-functional polyol and isocyanate
  • chain extender preferably an diol, for example 1,4-butanediol
  • the distribution of the soft and hard segments in the chains is not carried out in the desired manner, and in extreme cases this can even lead to the formation of linear non-elastic polyurethanes if large amounts of the diisocyanate are consumed in the reaction with butanediol alone.
  • the inventive method and the device for this have the features listed in the characterizing part of claims 1 and 2.
  • the object of the invention was to overcome the difficulties and disadvantages described above and describes a successful process in which the individual reaction components are separated into the screw housing of a single-shaft mixing and kneading machine, as described, for example, in DE PS 20 56 611 has been described, injected. f OMPI - 3 -
  • This mixing and kneading machine has an intensive mixing effect, both in the axial and in the radial direction, with clear backmixing between the individual kneading stages, which represent a progressive reactor cascade.
  • This mixing effect is caused by the interaction of the individual worm wings and the knuckle teeth.
  • the reaction progresses gradually in individual sections of the snail shell with a smooth transition.
  • the individual reaction components can be adjusted individually or partially with reaction adaptation. premixed or even pre-reacted injected.
  • fillers, extenders, colorants and auxiliaries can be added and kneaded homogeneously during or after the reaction.
  • the melt is preferably discharged through a thread nozzle into a cooling bath and then granulated.
  • Fig. 2 shows three different kneading chicanes, which in the
  • Inner wall of the housing of the mixing and kneading machine can be used / ÜRE-AT? "
  • OMPI Fig. 3 shows the mixing and kneading machine in side view
  • Fig. 4 is a front view of the flanged Trans ferschnecke.
  • the shaft of the mixing and kneading machine 16 is driven by the motor 1 by means of V-belts 15 and the gear 14.
  • the housing of the machine 16 is equipped with kneading chicanes over its entire length without an inlet connection. Kneading teeth 27 can be used, which are secured against rotation with the pin 28 in the housing wall, or kneading bolts 25, 26.
  • the machine is equipped with 126 bolts 26 and three bolts 25; the latter are pierced and are used to inject the reaction components.
  • the bolts 25 can be used in any A number and at optimally chosen points instead of the bolts 26.
  • the individual bolts form a cascade of 129 intermeshing processing chambers in the known To interact with the rotating and simultaneously reciprocating screw blades.
  • the product is mixed intensively, kneaded and divided by the screw wing edge. A smaller part is pushed back into the previous chamber, the larger part is pushed into the next subsequent chamber.
  • the edges of the screw blades brush the inside wall of the housing and past the bolt, which in turn wipes the screw blades, so that the process is self-cleaning
  • the reactants an isocyanate 6, a polyol 7, which can be an unbranched or slightly branched polyester mixture, and a so-called chain extender are preheated in the boilers 9 provided with a heating jacket.
  • the individual components are pumped by means of metering pumps 17 through heated pipelines 18 to the mixing and kneading machine 16 and injected through the bolts 25 into the kneading chambers.
  • the kneader housing has a length of 12 L / D from the first injection point.
  • the average residence time of the components when passing through the 129 kneading cascades is 3-4 minutes. Due to the inclination of the screw blades, the excellent longitudinal and transverse mixing effect with partial recirculation is overlaid by a dominant plug flow in the exit direction, which means that the residence time can be shortened by increasing the speed.
  • Kneader housing and shaft can be heated or cooled, which enables the temperature of the strongly exothermic reaction to be controlled.
  • the mixture of the isocyanate with the polyol begins at 1 after one L / D length and is continued until close to 3 at three L / D lengths; the reaction already begins.
  • the chain extender is now added and takes part in the reaction, which is already quite advanced shortly after 5 at five L / D.
  • the material is processed over a further seven L / D lengths in order to mature the reaction at a temperature.
  • the resulting highly viscous melt is then ejected into a short transfer screw 19 with drive 20.
  • the screw conveyor 19 builds up a uniform delivery pressure in order to push the melt through a right-angled thread nozzle 21 into a water bath 22.
  • the threads drawn through the water bath are then cut into a granulator 23.
  • degassing the melt can be advantageous.
  • a degassing nozzle 24 is provided on the kneader housing, which is closed by an insert when not in use.
  • OMPI still had a medium viscosity.
  • the liquid di- isoc.yanate was injected through a kneading pin, the ratio between the premix and the diisocyanate was kept at approx. 2.4: 1.
  • the worm shaft and the three separately heatable housing zones were heated to 178 ° C. After the onset of the reaction, the product temperature rose briefly to 182 ° C. and then decreased again.
  • the screw speed in the reaction kneader was 85 rpm and was tempered to 70 ° C., so that the viscous product could be knocked off hot immediately after leaving the multi-hole nozzle plate and quickly cooled in a conveying air stream.
  • a polyurethane was continuously prepared from three individual metered components.
  • the drilled kneading pins were inserted into the reactor housing as follows in accordance with the recipe.
  • a long-chain polyol mixture with a relative molecular weight of about 16O0 to 50 ° C was premelted and injected into the reactor at zero D.
  • the three zones of the reactor housing were tempered at 120 ° C., then 100 ° C. and 60 ° C., the screw shaft at 100 ° C.
  • the production temperature jumped to 120 ° C and then at 4 D to 140 ° C, before slowly falling again.
  • the screw speed was kept at 40 rpm and 4.2 kg / h of product was produced.
  • the method disclosed above offers numerous advantages; For example, the installation of pierced kneading pins at freely selected locations, which can be found on the circumference or length of the reactor housing, enables a very good adaptation to the known recipes. This also makes it possible to shorten the length of the reaction zones.
  • the large number of successive reactor stages in a cascade brings about thorough mixing and advantageous homogenization of the reaction.
  • the speed and the shear rate in the kneading reactor can be selected so that the reaction product is not overheated and thermally damaged.
  • the worm shaft consists of a shaft core with slid-on screw wing bushes, which are interchangeable.
  • the screw wing geometry can . be selected so that the speed can be regulated independently of the throughput, and the reactor remains filled.
  • the reaction products in granular form have the same excellent properties as could previously only be achieved using the pouring method; they are free of jellyfish or nodules.
  • the reactor can also be used at high temperatures without modification.

Landscapes

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Description

Verfahren und Einrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Polyurethanen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Ein¬ richtung, nach den vorstehenden Patentansprüchen. Damit soll während der Additions-Polymerisation eine ungezielte Vernetzung der einzelnen Komponenten vermieden werden, durch welche die Werkstoffeigenschaften beeinträchtigt würden und auch unrichtig poly erisierte, quallige Teilchen auftreten könnten. Rezepturen, Herstellungsarten und Verwendung von Polyurethanen sind durch Veröffentlichungen bekannt, beispielsweise durch das Kunststoff- handbuch. Band VII, Vieweg-Höchtlen, Carl-Hanser Verlag. Diese •behandeln allerdings vornehmlich die absatzweise Herstellung nach dem Giessverfahren oder auf Mischwalzwerken.
Die Möglichkeit, ein Polyurethan auf Schneckenmaschinen konti¬ nuierlich herzustellen, wurde bereits in den FR PS 956.605 und 961.756 beschrieben. Dabei wurde darauf geachtet, dass das noch nicht vollständig reagierte Polymerisat in flüssigem Zustand ausgestossen wurde, bevor es den zäh-plastischen Zustand er¬ reichte. Die Eigenschaften der erzeugten Produkte erreichten aber nicht die gewünschten hohen Werte, welche mit der Giess- methode erreichbar sind. Die Versuche waren nicht befriedigend, die Einstellung des gewünschten Molekulargewichtes war äusserst schwierig, und die Molekulargewichtsverteilung war nicht aus¬ reichend gleich ässig. Darüberhinaus erhielt man in der ausge- stossenen Schmelze stets quallige Teilchen, die man auch als Knötchen bezeichnet. Man gelangte zur Ansicht, dass es nicht möglich sei, eine Einschneckenmaschine den schwierigen Reak¬ tionsbedingungen der verschiedenen Rezepturen genügend anzu¬ passen, und dass nur Mehrschneckenextruder für die Polyurethan¬ herstellung geeignet seien; dies geht unter" anderem aus den DE OS 24 47 368, 25 49 372, 26 08 280 und 26 10 980 hervor. Diese beschreiben alle Verfahren, bei denen man danach trachtet, einen Rückmischeffekt möglichst zu vermeiden.
- TJTC*_
O PI ~ Die Untersuchung der Ursachen der nicht ganz befriedigenden Er gebnisse führt zu der Erkenntnis, dass die Temperatur und der Zeitpunkt der Polyaddition der Komponenten jeweils genau der Rezeptur und den Verfahrensbedingungen angepasst werden muss, um Polyurethane mit den gewünschten Eigenschaften zu erhalten. Dabei muss man bei der kontinuierlichen Herstellung auch besor sein, die Reaktionszeit kurz zu halten. Wird beispielsweise be der Reaktion zwischen dem langkettigen bi-funktionellen Polyol und Isocyanat noch ein kurzkettiges Diol als sogenannter Kette verlängerer hinzu addiert, dann können sich erhebliche Schwie¬ rigkeiten ergeben, denn der Kettenverlängerer, vorzugsweise ei Diol, z.B. 1,4 Butandiol, reagiert einerseits infolge seiner grösseren Reaktivität bevorzugt mit den Diisocyanaten und tren sich anderseits bei den Reaktionstemperaturen ziemlich schnell von den Polyolen. Die Verteilung der Weich- und Hartsegmente in den Ketten erfolgt nicht in der gewünschten Weise, und im Extremfall kann dies sogar zum Entstehen von linearen nicht¬ elastischen Polyurethanen führen, wenn grosse Anteile des Di- isocyanats allein in der Reaktion mit Butandiol verbraucht werden.
Kleine Schwankungen im Anteil der für die Gesamtreaktion zur Verfügung stehenden Komponenten können grosse Schwankungen im Molekulargewicht der Polyadditionsprodukte zur Folge haben; ihre kontinuierliche Herstellung ist deshalb nicht einfach.
Das erfindungsgemässe Verfahren und die Einrichtung dazu weise die im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1. und 2. aufgeführte Merkmale auf. Die Erfindung stellte sich die Aufgabe, die vor¬ stehend geschilderten Schwierigkeiten und Nachteile zu über¬ winden und beschreibt ein erfolgreiches Verfahren, bei dem die einzelnen Reaktionskomponenten getrennt in das Schneckengehäus einer einwelligen Misch- und Knetmaschine, wie sie beispiels¬ weise in der DE PS 20 56 611 beschrieben wurde, eingespritzt werden. f OMPI - 3 -
Diese Misch- und Knetmaschine weist einen intensiven Mischeffekt auf, und zwar sowohl in axialer als auch in radialer Richtung, mit deutlicher Rückmischung zwischen den einzelnen Knetstufen, die eine fortschreitende Reaktorkaskade darstellen. Dieser Mischeffekt wird durch das Zusammenwirken der einzelnen Schnek- kenflügel und der Knetzähne bewirkt.
Die Reaktion erfolgt schrittweise fortschreitend in einzelnen Abschnitten des Schneckengehäuses mit glattem Uebergang. Die einzelnen Reaktionskomponenten können unter Reaktionsanpassung jedes einzeln oder z.T. vorgemischt oder auch schon vorreagiert eingespritzt werden. In bekannter Weise können während oder nach der Reaktion Füllstoffe, Streckmittel, F rb- und Hilfs¬ stoffe zugegeben und homogen eingeknetet werden. Die Schmelze wird vorzugsweise durch eine Fadendüse in ein Kühlbad ausge¬ tragen und anschliessend granuliert. Es ist aber auch möglich, einzelne Rezepturen direkt durch Heissabschlag an einer Mehr- lochdüsenplatte zu granulieren und in einem Kühlmittelstrom aufzufangen. Als Kühlmittel kann Wasser angewendet werden, welches zwar mit dem noch heissen Polymerisat vernetzend rea¬ gieren könnte, jedoch ist die Kontaktzeit im Kühlbad zumeist ausreichend kurz, sodass das Wasser sofort von der Oberfläche des Polymerisats abdampft. Man kann natürlich auch solche Sub¬ stanzen verwenden, von denen bekannt ist, dass sie mit dem Polymer nicht reagieren.
Nachstehend wird das Verfahren anhand eines Beispiels beschrie¬ ben und auf den beiliegenden Zeichnungen dargestellt, und zwar wie folgt:
Fig. 1 zeigt eine Anlage für die Durchführung des Verfahrens in schematischer Darstellung,
Fig. 2 zeigt drei verschiedene Knetschikanen, die in die
Innenwandung des Gehäuses der Misch- und Knetmaschine eingesetzt werden können, / ÜRE-AT?"
OMPI Fig. 3 zeigt die Misch- und Knetmaschine in Seitenansich
Fig. 4 ist eine Frontansicht auf die angeflanschte Trans ferschnecke.
Die Welle der Misch- und Knetmaschine 16 wird durch den Motor 1 mittels Keilriemen 15 und dem Getriebe 14 angetrieben. Das Ge¬ häuse der Maschine 16 ist ohne Einlaufstutzen und über seine ganze Länge mit Knetschikanen bestückt. Es können Knetzähne 27 verwendet werden, die mit dem Stift 28 in der Gehäusewand gege ein Verdrehen gesichert sind oder Knetbolzen 25,26. Im gewähl¬ ten Beispiel ist die Maschine mit 126 Bolzen 26 und drei Bolze 25 bestückt; letztere sind durchbohrt und dienen zum Einspritz der Reaktionskomponenten. Die Bolzen 25 können in beliebiger A zahl und an optimal gewählten Punkten anstelle der Bolzen 26 eingesetzt werden. Die einzelnen Bolzen bilden im bekannten Zu sammenwirken mit den rotierenden und gleichzeitig hin- und her gehenden Schneckenflügeln eine Kaskade von 129 ineinander über gehenden Bearbeitungskammern. In diesen wird das Produkt inten siv gemischt, geknetet und durch die Schneckenflügelkante zer¬ teilt. Ein kleinerer Teil wird in die vorangehende Kammer zurü geschoben, der grössere Teil wird in die nächste nachfolgende Kammer gedrückt. Die Schneckenflügelkanten streifen die Gehäus innenwand und am Bolzen vorbei, der seinerseits über die Schne kenflügel abstreift, sodass der Vorgang selbstreinigend erfolg
In den mit Heizmantel versehenen Kesseln 9 werden je nach Re¬ zeptur die Reaktionsteilnehmer, ein Isocyanat 6, ein Polyol 7, welches ein unverzweigtes oder schwach verzweigtes Polyester¬ gemisch sein kann, und ein sogenannter Kettenverlängerer vorge wärmt. Die einzelnen Komponenten werden mittels Dosierpumpen 17 durch geheizte Rohrleitungen 18 zur Misch- und Knetmaschine 16 gepumpt und durch die Bolzen 25 in die Knetkammern einge¬ spritzt.
OMPI Das Knetergehäuse hat von der ersten Ξinspritzstelle an gerech¬ net eine Länge von 12 L/D. Die mittlere Verweilzeit der Kompo¬ nenten beim Durchlauf durch die 129 Knet-Kaskaden beträgt 3-4 Minuten. Durch die Schrägstellung der Schneckenflügel wird dem ausgezeichneten Längs- und Quer-Mischeffekt mit teilweiser Rück¬ führung eine dominierende Pfropfenströmung in Austrittsrichtung überlagert, womit man es in der Kand hat, durch Höherregelung der Drehzahl die Verweilzeit zu kürzen. Knetergehäuse und Welle sind heiz- oder kühlbar, was eine gezielte Temperierung der stark exothermen Reaktion ermöglicht. Die Mischung des Isocya- nats mit dem Polyol beginnt bei 1 nach ein L/D Länge und wird bis nahe an 3 bei drei L/D Länge weitergeführt; dabei beginnt bereits die Reaktion.
Bei 3 wird nun der Kettenverlängerer zugegeben und nimmt an der Reaktion teil, die bereits kurz hinter 5 bei fünf L/D ziemlich weit fortgeschritten ist. Nun wird das Material noch über wei¬ tere sieben L/D Länge bearbeitet, um die Reaktion temperiert auszureifen. Anschliessend wird die entstandene hochviskose Schmelze in eine kurze Transferschnecke 19, mit Antrieb 20 aus- gestossen. Die Förderschnecke 19 baut einen gleichmässigen Förderdruck auf, um die Schmelze durch eine rechtwinklige Fa¬ dendüse 21 in ein Wasserbad 22 zu schieben. Die durch das Was¬ serbad gezogenen Fäden werden anschliessend in einem Granulator 23 gestückelt.
Bei einigen Rezepturen kann eine Entgasung der Schmelze vor¬ teilhaft sein. Hierzu ist am Knetergehäuse ein Entgasungs¬ stutzen 24 vorgesehen, der bei Nichtgebrauch durch einen Ein¬ legeteil verschlossen wird.
Beispiel 1 :
In einem Versuchsreaktor mit D = 46 mm und 11 L/D Länge wurde eine Vormischung aus Polyol plus Glycol und Katalysator in den Anfang des Schneckenreaktors eingespritzt. Die Vormischung war durch Erwärmen auf ca. 70°C soweit aufgeschmolzen, dass sie nur
OMPI noch eine mittlere Viskosität hatte. Bei 2 L/D nachfolgend wur de durch einen durchbohrten Knetbolzen das leichtflüssige Di- •isoc.yanat eingespritzt, das Verhältnis zwischen der Vormischun und dem Diisocyanat wurde bei ca. 2,4 : 1 gehalten. Die Schnek kenwelle und die drei getrennt heizbaren Gehäusezonen wurden mit 178°C temperiert. Nach Einsetzen der Reaktion stieg die Produkttemperatur kurzzeitig auf 182°C, um dann wieder abzu¬ fallen. Die Schneckendrehzahl im Reaktionskneter betrug 85 UpM und war auf 70°C temperiert, sodass das zähviskose Produkt di¬ rekt nach Verlassen der Mehrlochdüsenplatte heiss abgeschlagen und in einem fördernden Luftstrom rasch gekühlt werden konnte. Es ergab sich ein Polyurethan mit gutem thermoplastischen Ver¬ halten und in regelmässiger Granulatform. Geringe Spuren von Katalysator-Lösemitteldämpfen wurden bei 9 L/D durch den Entga sungsstutzen abgesaugt. Die mittlere Verweilzeit im Reaktor la bei 3 Minuten.
Beispiel 2: •
In der gleichen wie für Beispiel 1 benutzten Einrichtung wurde aus drei einzelnen dosierten Komponenten kontinuierlich ein Polyurethan aufbereitet. Hierzu wurden aber die durchbohrten Knetbolzen in Anpassung an die Rezeptur wie folgt in das Reak¬ torgehäuse eingesetzt. Je einer am Anfang bei null D, 1 D und 4 D. Es wurde ein langkettiges Polyol-Gemisch mit einer rela¬ tiven Molekülmasse von etwa 16Ö0 auf 50°C vorgeschmolzen und bei null D in den Reaktor eingespritzt. Bei 1 D folgte die Ein spritzung von Diisocyanat und bei 4 D das 1,4 Butandiol als Kettenverlängerer. Die drei Zonen des Reaktorgehäuses wurden mit 120°C, dann 100°C und 60°C temperiert, die Schneckenwelle mit 100°C. Die Produktionstemperatur sprang auf 120°C und dan bei 4 D auf 140°C, um dann langsam wieder zu fallen. Die Schne kendrehzahl wurde bei 40 UpM gehalten und 4,2 kg/h Produkt er¬ zeugt.
f OM Beispiel 3 ;
In dem Knetreaktor einer Produktionsanlage mit 100 mm Durch¬ messer und 12 L/D Länge wird bei null D ein auf 95°C vorge¬ wärmtes Gemisch aus einem Hydroxylgruppen enthaltenden, nur schwach verzweigten Polyester plus 1,4 Butandiol eingespritzt. Bei 3 D folgt die Einspritzung von Isocyanat. Schneckenwelle und Gehäusezonen werden von 175°C bis 205°C temperiert. Die Temperatur des Reaktionsprodukts steigt auf 195°C.
Das vorstehend offenbarte Verfahren bietet mannigfache Vor¬ teile; so ermöglicht der Einbau von durchbohrten Knetbolzen an frei gewählten Stellen, die sich am Umfang oder in der Länge versetzt am Reaktorgehäuse finden, eine sehr gute Anpassung an die bekannten Rezepturen. Dadurch ist auch eine Verkürzung der Länge der Reaktionszonen möglich. Die grosse Zahl der in Kas¬ kade aufeinander folgenden Reaktorstufen bringt eine gute Durchmischung und vorteilhafte Vergleichmässigung der Reaktion. Die Drehzahl und die Schergeschwindigkeit im Knetreaktor lassen sich so wählen, dass das Reaktionsprodukt nicht überhitzt und thermisch geschädigt wird. Die Schneckenwelle besteht aus einem Wellenkern mit aufgeschobenen Schneckenflügelbüchsen, die aus¬ wechselbar sind. Die Schneckenflügelgeometrie kann. so gewählt werden, dass die Drehzahl unabhängig vom Durchsatz regelbar ist, und dennoch der Reaktor gefüllt bleibt. Die Reaktionsprodukte in Granulatform haben die gleichen hervorragenden Eigenschaften wie sie bisher nur nach der Giessmethode erzielt werden konnten; sie sind frei von Quallen oder Knötchen. Der Reaktor kann ohne Umbau auch bei hohen Temperaturen eingesetzt werden.

Claims

P A T E N T A N S P R U E C H E
1. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Polyuretha nen durch Polyaddition und Formen zu regeI ässigen Stücke die für die Weiterverarbeitung geeignet sind, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Komponenten einzeln oder teilweise vorgemischt in örtlich getrennte Stellen einer geschlosse nen Reaktionskaskade direkt zugeführt werden, in denen si bei teilweiser Rückmischung geknetet und gemischt und bei fortschreitender Förderung so lange verweilen, bis die Re tion ausgereift ist, wonach das gebildete Polyurethan in eine Förderschnecke ausgestossen wird, die es durch eine Mehrlochdüsenplatte schiebt, nach deren Verlassen das Pro dukt gekühlt und gestückelt wird.
2. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie als geschlossene Reaktio kaskade eine Knet- und Mischvorrichtung mit hin- und her¬ gehender Welle benutzt, die Schneckenflügel trägt, welche mit an der Innenwand des Gehäuses der Misch-' und Knetmasc ne eingesetzten Knetschikanen derart zusammenwirken, dass jede einzelne von ihnen mit dem zugeordneten Schnecken¬ flügel eine Reaktorstufe darstellt, in welcher gemischt, geknetet und teilweise rückgemischt wird, wobei einzelne Knetschikanen durchbohrt sind und der Zuführung der Reak- tions-Kαmponenten dienen,und das Polymerisat in eine Förd schnecke ausgestossen, durch diese weiter gefördert und durch eine Mehrlochdüsenplatte geschoben wird, wonach die so geformten Stränge mit einer Schneidvorrichtung gestück werden.
f O
EP80901230A 1979-07-13 1981-02-09 Verfahren und einrichtung zur kontinuierlichen herstellung von polyurethan Withdrawn EP0032142A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH6528/79 1979-07-13
CH652879 1979-07-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0032142A1 true EP0032142A1 (de) 1981-07-22

Family

ID=4311014

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP80901230A Withdrawn EP0032142A1 (de) 1979-07-13 1981-02-09 Verfahren und einrichtung zur kontinuierlichen herstellung von polyurethan

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EP (1) EP0032142A1 (de)
BE (1) BE884296A (de)
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