DD214137A1

DD214137A1 - Thermoplastkombinationen

Info

Publication number: DD214137A1
Application number: DD24940083A
Authority: DD
Inventors: Konrad Buehler; Michael Pfautsch; Adolf Wurbs; Wolfgang Grahlert; Juergen-Peter Koinzer; Rolf Lindner; Karl-Heinz Maedebach; Ursula Voelkerling
Original assignee: Leuna Werke Veb
Priority date: 1983-03-31
Filing date: 1983-03-31
Publication date: 1984-10-03

Abstract

Es sollte ein Konstruktionswerkstoff auf Basis von Polyolefinen entwickelt werden, der gleichzeitig eine gute Waermeformbestaendigkeit, Chemikalienbestaendigkeit,Steifheit, Zaehigkeit und sehr gute dielektrische Eigenschaften besitzt. Diese Anforderungen werden durch Thermoplastkombinationen auf Basis von Norbornen-Ethylen-Kopolymeren und Polyethylen erfuellt, gegebenenfalls unter Zusatz von Stabilisatoren, Gleichmitteln, Elasten, Thermoplasten und Verstaerkerstoffen. Die Thermoplastkombinationen koennen in der Elektrotechnik, Elektronik, Feinwerktechnik, Maschinenbau sowie imBehaelterbau eingesetzt werden.

Description

-Ί-

VEB Leuna-Werke Leuna, 17. 3. 1983

"Walter Ulbricht»

LP 8307

Titel der Erfindung

The rmoplastkomb ina t ionen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Thermoplastkcmbinationen guter Chemikalienbeständigkeit, die unter hohen Temperaturen eingesetzt werden können.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist; bekannt, daß IIorbomen-Ethylen-Kopolyniere harte und spröde Thermoplaste 3ind (US-PS 2 799 568, GB-P5 777 414, DD-PS 1OS 224)· Derartige Thermoplaste besitzen eine ungenügende Festigkeit gegenüber Schlag- und Stoßbeanspruchung. V/eiterhin ist bekannt, daß die Schlagbiegefestigkeit von licrbornen-Sthylen-Kopolymeren durch Modifizierung mit Elasten verbessert werden kann (DD-PS 129 799, V/P G 08 L/235 389/4, C 08 L/235 390/0, G 08 L/235 39V7, C 08 L/235 393/3). Die 7/ärmeformbeständigkeit, Maßhaltigkeit, Härte und Steifigkeit von ITorbornen-Ethylen-Kopolymeren wird durch Kombinationen m

31 !ÄR11933- 0"* Üй2 J

partikulären Verstärkerstoffen verbessert (C OS L/235 394/1). Eine Erhöhung der Lösungsmittelbeständigkeit wird durch Kombination von ilorbornen-Sthylen-Kopolymeren mit Polyamiden erzielt (C Oo L/235 392/5). Eine Modifizierung der Oberflächeneigenschaften von ITorbomen-Ethylen-Kopdonneren zur Verbesserung der Verklebbarkeit, Bedruckbarkeit, Metallisierbarkeit und der Haftung von Lackschichten kann durch Beflammen, Atzung sowie durch Behandlung mit ionisierender Strahlung oder plasmaelektrischen Entladungen erfolgen (V/P H 01 T/245 335/0, C 08 J/245 336/7, C 08 J/245 337/5, C OS J/245 334/2).

Dem Einsatz von Polyethylen als Konstruktionswerkstoff stehen die niedrige Spannungsrißbeständigkeit, Schlagzähigkeit, Y/ärmefortnbeständigkeit, Steifheit und Härte entgegen. Eine Verbesserung der Spannungsrißbeständigkeit und der Schlagzähigkeit von Polyethylen kann durch Zusatz von Elasten wie Polyisobutylen (DE-PS 1 195 489, ÜS-PS 3 821 332), Ethylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk (DE-PS 1 204 820, FH-PS 1 526 733, JP-PS 74 015 044, PL-PS 97 014), Styrol-Butadien-Kautschuk (JP-PS 7 431 020, PL-PS 97 014) oder Thermoplasten wie Polypropylen (GB-PS 9o2 753, JP-PS 675 371, PL-PS 86 534, PL-PS 97 112, US-PS 3 914 342) oder Ethylen-Vinylazetat-Kopolymeren (GB-PS 978 633, US-PS 3 355 520, CA-PS 705 431, CA-PS 705 482) erfolgen. Eine Verbesserung der Schrumpfung erzielt man durch Zusatz von Polybuten-1 oder Poly-4-methylpenten (DE-OS 2 254 440). 7/eiterhin ist bekannt, daß die Härte, Wärmeformbeständigkeit und Steifheit von Polyethylen durch Verstärkung mit Glasfasern oder durch Füllstoffe wie Kalziumkarbonat erhöht wird (H» Schlumpf, Kunststoffe 70 (1980)6, 331 bis 336; European Plastics Hews (1977)5, 38 bis 41).

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung sind Thermoplastkombinationen, die gleichzeitig eine gute Tfärmefоnribeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit, Steifheit, Zähigkeit und sehr gute dielektrische Eigenschaften besitzen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf Basis von Polyolefinen einen Konstruktionswerkstoff zu entwickeln, der gleichzeitig eine gute Wärmeformbeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit, Steifheit, Zähigkeit und sehr gute dielektrische Eigenschaften besitzt.

Diese Aufgabe wird durch Thermoplastkombinationen auf Basis von Polyolefinen, gegebenenfalls unter Zusatz von Stabilisatoren und Gleitmitteln, gelöst, wobei die Kombinationen erfindungsgemäß 5 bis 95 % Polyethylen, 95 bis 5 % eines liorbornen-Ethylen-Kopolymers und gegebenenfalls 1 bis 25 fo eines Elasts und/oder eines weiteren 'Xhermoplasts und/oder 1 bis 50 % eines fa3erförmigen und/oder partikulären Verstärkerstoffs enthalten.

Als Polyethylen werden bevorzugt Produkte mit Dichten im Bereich von O,9T5 bis 0,985 g/cm eingesetzt, die nach dem Hochdruckverfahren in Gegenwart radikalischer Initiatoren oder nach dem Uiederdruckverfahren in Gegenwart komplexkoordinativer Katalysatoren oder von Metallosidkatalysatoren hergestellt werden. Als Uorbornen-Sthylen-Kopolymere sind Kopolymere mit einem Horbomenanteil von 30 bis 70 MoI^ am besten geeignet.

Als Verstärkerstoffe können für die Kombinationen Glasfasern, Asbestfaern, Mineralfasern und organische Hochmodulfasem eingesetzt werden. Als partikuläre Verstärkerstoffe sind Kalziumkarbonat, Silikate, Metallpulver, Metalloxide, Salze, Mikrogla^cugeln, Duroplastmikrokugeln sowie modifizierte Thermoplastregenerate geeignet.

Zur Verbesserung der Schlagzähigkeit und Kerbschlagzähigkeit der Kombinationen können Elaste wie llaturkautschuk, elastomere Ethylen- Ko- und Terpolymere bzw. Pfropfkopolymere, Polybutadien, Butadien-Ko- und Terpolymere bzw. Pfropfkopolymere, chloriertes und chlorsulfoniertes Polyethylen, Polyisobutylen,

Polychloropren, Chicrhydrinkautscnuk, Butylkautschuk, Silikonkautschuk, Pluorkarbonkautschul·:, I" it res oka utschuk, Karb-

o:synitrosokautschuk, Polyakrylatkautschuk oder LIischungen aus diesen. Elasten in Konzentrationen Ъіз 25 fi eingesetzt werden.

Die Herstellung der Thermoplastkonibiiiat ionen aus jorbomen-3th.yler.-Kopоlyuaren und Polyethylen, gegebenenfalls unter Zusatz von Stabilisatoren, Gleitmitteln, 31a3ten, Thermoplasten und 7erstankerstoffen erfolgt in Sinschnecken- oder Dcppelsсhneckene^trudern guter Hoacgenisierv/irkung bei 7erarbeitungstesperaturen bevorzugt ia Bereich von 435 bis 525 E. Dabei können die Komponenten gleichzeitig dosiert werden, oder es erfolgt vor der Dosierung eine Vorhcmogenisierung der rinselkonpcnenten«

Die Zusammensetzung der Kcnbinationsn wird durch die Zigenschaitsiorcerungen des spezifischen Einsatzgebietes festgelegt· Zusätze von Polyethylen zu Sthyien-ITorbcrnen-Kopoiy^eren bewirken eine Verbesserung der Chemikalienbeständigkeit und der

:iorbcmen-3thylen-Eopolyueren zu Polyethylen zu einer bedeutenden 3rhchung der ?estigkeit, des Moduls und der Härte _y ohne äa£ ein Abfall der Schlagbiegefestigkeit erfolgt.

Ein Zusatz von Elasten bewirkt eine zusätzliche Verbesserung der Schlagzähigkeit und Kerbschlagzshigkeit der Kombinationen auf Basis von ITcrbomen-Ethylen-Kopolymeren und Polyetr.yier.. Paserföraige und partikuläre Verstärkerstoffe erhöhen die Härte und Dimensionsstabilität der Kombinationen.

»1 _м О — ».--.— VW.T-J W ^ ч- —. — J — ч,_ш^

SO Teile eines IIorbomen-Ethyien-Kopolyneres ni^J bornenanteil von 50 !.-lolfj und eines Schmelzindex von 2,7 g/ 1С Min· bei A-Sj K und 20 Teile Polyethylen einer Dichte von

-63 II/ 2,1 kp werden ілі Extruder bei einer Llassetempera^ur von 495 K homogenisiert und anschließend zu Prüfstäben ver-

Die Kombination besitzt folgende 3igenschaften:

Kombination Vergleich

'T ΐ ι с * л α "^ "^ ^* ,;** — "^ _v

(Π/=η^ώ) 51 5o

Schlagbiegefestigkeit (^J/nci²) 22 15

_ е з ν _g^.e _ ν ¹^ ~іі / пни ,·· ί)θ і , -

keit nach LIartens (S) 353

Beispiel 2

70 Teile Polyethylen πΐτ einer Dichte von 0,952 g/cni-ⁱ und ei-

"? Л Д "'"'--; Л <3 "^Т/-⁴· Г**·-¹, ."·. ⁴^¹V* Q ѵ^^Т¹ "^ '^. ^Г * Л ^" ., У ·* ·η Г> " *^П O⁴IQ >" ί л h Pa 1 5Л*' р"¹ *\ 'TjaVa^

— ^ ^- »— ^Д ^i W — -JI ЧУ ·. ÜW**^e*J ^ .._ѵ·' «. W A-^Xi. SV WW ^B₁/ -J.W *. Ö *— Cl W-* _-^iS*_i54j-.W-» t *# t3 *. ' — «r *-

id Extruder bei einer LIassetenperstur von 51G K hcsogenisiert und zu Prüfstäben versoritst.

Die Korabination besitzt folgende Eigenschaften:

	Kombination	Vergleich P
Zugfestigkeit
(IT/min²)	35	23
Biegespannung(lT/mm )	3&	16
Biege-S-Lloduldi/mm^)	1302	613
Schlagbiegefestig
keit (mJ/mm )	ohne Bruch	ohne Bruch
Kugeldruckhärte(H/mm )	49	37
Wärmeformbeständig
keit nach Vicat (K)	369	353
Lösungsmittelresistenz
festigkeit nach Xylol-

lagerung (IT/mm²) 20,5

Vergleich Horbornen-

2 Sthylen-Kopolyraer(!T/mm ) 7,0

Beispiel 3

56 Teile eines ITorbomen-Sthylen-Kopoiymers werden mit 24 Teilen polyethylen (Dichte 0,952 g/cm , Schmelsindex o»7 g/10 Min. bei 4o3 K/5kp), 17 Teilen hochdisperser Kiese! зёиге und 3 Teilen eines Ethylen-Vinylasetat-Kopolymer3 (Vinylazetatgehalt 40 %, Schmelzindex 0,05 g/Ю Min. bei 463 K/2,1 kp) trocken vargemischt, im Extruder bei einer Massetemperatur von 525 K homogenisiert und au Prüfkörpern verspritzt

Die Kombination besitzt folgende Eigenschaften:

Zugfestigkeit 55 17/rnm²

ρ Biegespannung 79 H/mm

2 Biege-S-Modul 2^00 H/mm

2 Schlagbiegefestigkeit 20 mJ/mm

2 Kerbschlagbiegefestigkeit 3 mJ/mm

7/ärmeformbeständigkeit nach Vicat 403 K

Lösungsmittelresistenz Vergleich Ногbomen-Ethylen-

Kopolymer

Festigkeit nach Xylol-

2 2

lagerung 18 ϊτ/ші 7· U/nm

Festigkeit nach Hep-

2 2

tanlagerung ' 17 I/mm 1 5 ίΤ/rnm

Claims

Srfindungsanspruch

Thermoplastkombination auf Basis von Polyolefinen, gegebenenfalls unter Zusatz von Stabilisatoren und Gleitmitteln, dadurch, gekennzeichnet, daß die Kombinationen 5 bis 95 % Polyethylen, 95 bis 5 fo eines ITorbornen-Sthylen-Короіутегз und gegebenenfalls 1 bis 25 % eines Elasts und/oder eines weiteren Thermoplasts und/oder 1 bis 50 % eines faserförnigen und/oder partikulären Verstärkerstoffs enthalten.