DD277370A3 - Process for the preparation of modified polyethylene granules - Google Patents

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DD277370A3
DD277370A3 DD26822984A DD26822984A DD277370A3 DD 277370 A3 DD277370 A3 DD 277370A3 DD 26822984 A DD26822984 A DD 26822984A DD 26822984 A DD26822984 A DD 26822984A DD 277370 A3 DD277370 A3 DD 277370A3
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polyethylene granules
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modified polyethylene
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thin
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DD26822984A
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Inventor
Erika Hoffmann
Paul Just
Christian Kremtz
Gert Richter
Hilmar Jensch
Erich Schade
Original Assignee
Buna Chem Werke Veb
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Modifizierung von hochdichten Niederdruckpolyethylen mit Molgewichten (Mw) von 50 000 bis 120 000 g/mol, das zur Herstellung von spritzgegossenen Formkoerpern mit hoher Spannungsrissbestaendigkeit und Zaehigkeit geeignet ist. Erfindungsgemaess werden dem Polyethylenpulver vor der Granulierung 0,03 bis 0,4 Ma.-% eines aktiven Zinkoxides mit einer spezifischen Oberflaeche von mehr als 7 m2/g in Kombination mit 0,05 bis 0,5 Ma.-% einer Komponente bestehend aus einem sterisch gehinderten Alkylphenol und Zinkstearat im Verhaeltnis von 1:1 bis 1:25 zugesetzt.The invention relates to a process for the modification of high-density low-density polyethylene having molecular weights (Mw) of 50,000 to 120,000 g / mol, which is suitable for the production of injection-molded moldings with high resistance to stress and toughness. According to the invention, before the granulation, the polyethylene powder is admixed with 0.03 to 0.4 mass% of an active zinc oxide having a specific surface area of more than 7 m 2 / g in combination with 0.05 to 0.5 mass% of a component consisting of a sterically hindered alkylphenol and zinc stearate in the ratio of 1: 1 to 1:25 added.

Description

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Polyethylen hoher Dichte wird im bedeutenden Maße zur Herstellung von spritzgegossenen Formkörporn verwendet. Die Gebrauchseigenschaften, wie z. B. Zähigkeit oder Spannungsrißbeetändigkeit dieser Formkörper sind dabei in ihrem Niveau vorrangig von der Höhe des Molgewichtes des eingesetzten PE-HD abhängig. Einer Erhöhung des Molgewichtes sind jedoch infolge der damit verbundenen Steigerung der Schmelzviskosität aus verarbeitungstechnischer Sicht Grenzen gesetzt. Zur rationellen Produktion von dünnwandigen Formkörpern wird deshalb eine leichtfließende Polymerschmelze gefordert. Die Veränderung der Relation zwischen verarbeitungs- und anwendungstechnischen Eigenschaften kann bekanntermaßen durch polymerisationsseitige Eingriffe in die chemische Struktur des Polymeren erfolgen. Beispielsweise läßt sich durch eine Copolymerisation mit Buten-1 die Spannungsrißanfälligkeit reduzieren, gleichzeitig verringert sich damit jedoch die Steifigkeit der Formkörper (GB-PS 1.391.804).High density polyethylene is used to a great extent for the production of injection molded articles. The performance characteristics, such. As toughness or stress cracking resistance of these moldings are in their level primarily dependent on the height of the molecular weight of the PE-HD used. An increase in the molecular weight, however, are limited due to the associated increase in melt viscosity from a processing point of view. For the rational production of thin-walled moldings, therefore, a readily flowing polymer melt is required. The change in the relation between processing and performance properties can be known to be done by polymerization-side interference in the chemical structure of the polymer. For example, can be reduced by a copolymerization with butene-1, the susceptibility to stress cracking, but at the same time reduces the stiffness of the molded body (GB-PS 1,391,804).

Eine Vielzahl von Entwicklungen haben zum Ziel, ein polymerisationsseitig vorgegebenes Polyethylen durch Modifizierung oder Compoundierung hinsichtlich ausgewählter Eigenschaften zu optimieren. So sollen die Verarbeitbarkeit und die Spannungsrißbeständigkeit erhöht werden, indem Polyethylene hoher Dichte mit unterschiedlichen Molgewichten unter Zusatz von geringen Mengen niederdichten Polyethylene gemischt werden (US-PS 4.230.831).A large number of developments have the goal of optimizing a polymerization-specified polyethylene by modification or compounding with respect to selected properties. Thus, processability and stress cracking resistance are to be increased by blending high density polyethylenes of different molecular weights with the addition of small amounts of low density polyethylenes (US Pat. No. 4,230,831).

Nach GB-PS 1.559.182 erhöht sich die Spannungsrißbeständigkeit auch durch Compoundierung mit Polystyren-Polybutadien-Copolymeren und Ethyl-Vinylacetatpolymeren. Der Nachteil dieser Verfahren ist u. a. in den sehr hohen Aufwendungen zur Realisierung der notwendigen homogenen verteilung der Komponenten begrüne'«" Des weiteren ist es bekannt, dL· Spannungsrißbeständigkeit durch eine Vernetzung des Polyethylene oxtrem zu erhöhen. Diese Verfahren sind unabhängig davon, ob eine peroxidische Vernetzung, eine nachträgliche Bestrahlung von Formkörpern oder, wie in DD-PS 235.057/8 beschrieben, die Bestrahlung von Granulat mit Elektronenstrahlen erfolgt, so aufwendig, daß ihre Anwendung speziellen Einsatzfällen vorbehalten bleibt.According to British Pat. No. 1,559,182, stress cracking resistance also increases by compounding with polystyrene-polybutadiene copolymers and ethyl-vinyl acetate polymers. The disadvantage of this method is, among other things, "" Des begrüne in the very high expenses for the realization of the necessary homogeneous distribution of the components' Furthermore, it is known to increase dL · stress cracking resistance by crosslinking of polyethylenes oxtrem These processes are independent of whether a peroxide. Crosslinking, a subsequent irradiation of moldings or, as described in DD-PS 235.057 / 8, the irradiation of granules with electron beams, so consuming that their application remains reserved for special applications.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung hat das Ziel, hochdichtes Polyethylen so zu modifizieren, daß es mittels Sp> itzgießen zu dünnwandigen Formkörpern mit geringer Spannungsrißanfälligkeit und hoher Zähigkeit verarbeitbar ist.The aim of the invention is to modify high-density polyethylene such that it can be processed by means of injection molding into thin-walled moldings with low susceptibility to stress cracking and high toughness.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird.The technical problem which is solved by the invention.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung modifizierter Polyethylengranulate zu entwickeln, die einen Schmelzindex (MFI 49 N, 190"C) von 12 bis 70g/10min aufweisen, wobei als Ausgangsprodukt hochdichtes Niederdruckpolyethylon mit einem Molgewicht (Mw) von 50000 bis I20000g/mol eingesetzt wird.The invention has for its object to develop a process for the preparation of modified polyethylene granules having a melt index (MFI 49 N, 190 "C) from 12 to 70g / 10min, starting with high density low-pressure polyethylone having a molecular weight (M w ) of 50,000 until I20000g / mol is used.

Merkmale der ErfindungFeatures of the invention

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem dem Polymerpulver vor der Granulierung 0,03 bis 0,4Ma.-% eines aktiven Zinkoxids mit einer epezifischon Oberfläche von mehr als 7 m2/g und 0,05 bis 0,5 Ma.-% einer Mischung von sterisch gehindertem Alkylphenol und Zinkstearat im Verhältnis 1:1 bis 1:25 zugesetzt werden.The object is achieved according to the invention by the polymer powder before granulation 0.03 to 0.4Ma .-% of an active zinc oxide having a epezifischon surface area of more than 7 m 2 / g and 0.05 to 0.5 wt .-% of a Mixture of hindered alkylphenol and zinc stearate in the ratio 1: 1 to 1:25 are added.

Ausführungsbeispieleembodiments

Dio Erfindung soll am folgonden Beispiel orläutert worden:Dio's invention is explained by the following example:

In dio unter Verwendung oines komplexkoordinativen Syntheseverfahrens hergestellten hochdichten Polyethylenpolymerisate, toilwoiso copolymerisiorl mit Buton-1, worden die nachfolgend aufgeführten Zusatzkomponenten eingemischt und über die schmelzflüssige Phase homogenisiert.In dio high-density polyethylene polymers, toilwoiso copolymerisiorl with buton-1 prepared using a complex-co-ordination synthesis method, the following additional components were mixed in and homogenized over the molten phase.

Die Charakterisierung der Spannungsrißbeständigkeit erfolgte an spritzgegossenen Prüfkörpern bei einer Belastung vonThe stress cracking resistance was characterized on injection molded specimens under load of

5,2 MPa in einer oberflächenaktiven Substanz bei einer Temperatur von 5O0C.5.2 MPa in a surfactant at a temperature of 5O 0 C.

Die Bewertung der Zähigkeit wurde anhand der passiven Bruchfallfestigkeit von Prüf bechern mit einer Wandstärke von 0,4 mmThe evaluation of the toughness was based on the passive breaking strength of test cups with a wall thickness of 0.4 mm

vorgenommen.performed.

Folgende Polyethylenpulver stellten das Ausgangsmaterial dar:The following polyethylene powders were the starting material:

I. Polyethylen hoher Dichte, copolymei isiert mit Buten-1 MFK49N) 16,5g/10minI. High density polyethylene copolymeiiert with butene-1 MFK49N) 16.5 g / 10min

Dichte 0,954 g/cm3 Density 0.954 g / cm 3

II. Polyethylen hoher DichteII. High density polyethylene

MFI (49 N) 19g/10minMFI (49 N) 19g / 10min

Dichte 0,960 g/cm3 Density 0.960 g / cm 3

Zusatz von 0,08Ma.-%Ca-StearatAddition of 0.08Ma .-% Ca stearate

III. Polyethylen hoher Dichte, copolymerisiert mit Buten-1 MFK49N) 13g/10minIII. High density polyethylene copolymerized with butene-1 MFK49N) 13g / 10min

Dichte 0,951 g/cm3 Density 0.951 g / cm 3

Zusatz von 0,08Ma.-%Ca-StaaratAddition of 0.08Ma .-% Ca staarat

Tabelletable

Lfd.-Nr.Lfd.-Nr.

PE-HLPE-HL

Zinkoxidzinc oxide Additiveadditives Artd. phenol.ARTD. phenol. Konz.Conc. Konz.Conc. spez. Oberspec. upper Antioxidansantioxidant von A+ Bfrom A + B JMa ·%)JMa ·%) flächesurface (A)(A) (Ma.-%)(Wt .-%) (m3/g)(m 3 / g) -- -- AOAO 0,300.30 0,080.08 1010 AOAO 0,360.36 0,180.18 1010 AOAO 0,400.40 0,120.12 2020 A1A1 0,400.40 0,150.15 55 -- -- 0,120.12 1010 AOAO 0,300.30 0,200.20 2020 AOAO 0,250.25 0,050.05 1010 A1A1 0,150.15 0,100.10 2020 A1A1 0,200.20 0,150.15 1010 AOAO 0,300.30

Verhältnis Eigenschafts-A/B kennwerteRatio Property A / B Characteristics

a) b)a) b)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Additive: AO; Ditert-butyl-p-kresol A1; n-Octadecyl-ß-(4-hydroxy-3-5-ditertiär-butylpheiiyl)propionalAdditives: AO; Di-tert-butyl-p-cresol A1; propional n-octadecyl-SS (4-hydroxy-3-5-di-tertiary-butylpheiiyl)

B; Zinkstearat Eigenschaftskennwerte: a) MFI (49N) [g/10min|B; Zinc stearate Property characteristics: a) MFI (49N) [g / 10min |

b) mittlere Spannungsrißbeständigkeit |h]b) average stress cracking resistance | h]

c) Bruchfallfestigkeit [J]c) Breaking strength [J]

- 17,017.0 230230 10,510.5 1:141:14 17,517.5 230230 10,010.0 1:111:11 18,518.5 430430 11,011.0 1:191:19 19,019.0 >600> 600 11,011.0 1:91: 9 18,518.5 >600> 600 11,511.5 -- 19,519.5 160160 9,09.0 1:191:19 21,021.0 240240 9,59.5 1:41: 4 20,020.0 350350 10,510.5 1:91: 9 13,513.5 510510 11,511.5 1:91: 9 14,514.5 >600> 600 > 12,5> 12.5 1:141:14 15,515.5 >600> 600 > 12,5> 12.5

Claims (1)

Verfahren zur Herstellung von hochdichtem., nach dem Niederdruckverfahren polymerisiertem Polyethylengranulat mit einem Schmelzindex (MFI 49 N, 19O0C) von 12 bis 70g/10min, das mittels Spritzgießtechnologie zu dünnwandigen Formkörpern mit geringer Spannungsrißanfälligkeit und hoher Zähigkeit verarbeitbar ist, gekennzeichnet dadurch, daß dem Polymerpulver vor der Granulierung 0,03 bis 0,4Ma.-% eines aktiven Zinkoxides mit einer spezifischen Oberfläche von mehr als 7 m2/g und 0,05 bis 0,5 Ma.-% einer Mischung von sterisch gehindertem Alkylphenol und Zinkstearat im Verhältnis von 1:1 bis 1:25 zugesetzt werden.Process for the preparation of high-density, low-pressure polymerized polyethylene granules having a melt index (MFI 49 N, 19O 0 C) of 12 to 70 g / 10min, which can be processed by injection molding into thin-walled moldings with low susceptibility to stress and high toughness, characterized in that 0.03 to 0.4% by weight of an active zinc oxide having a specific surface area of more than 7 m 2 / g and 0.05 to 0.5% by weight of a mixture of hindered alkylphenol and zinc stearate, the polymer powder before granulation be added in the ratio of 1: 1 to 1:25. Anwendungsgebiet der Erfi ndungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung modifizierter Polyethylengranulate, die im Spritzgießprozeß zu dünnwandigen Formkörpern mit einer hohen Beständigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion und Rißbildung verarbeitbar sind. Λ ,The invention relates to a process for producing modified polyethylene granules which can be processed in the injection molding process into thin-walled moldings having a high resistance to stress corrosion cracking and cracking. Λ ,
DD26822984A 1984-10-10 1984-10-10 Process for the preparation of modified polyethylene granules DD277370A3 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2698822A1 (en) * 1992-12-08 1994-06-10 Solvay Multilayer tank made of thermoplastic material for the storage of hydrocarbons.
BE1007817A3 (en) * 1992-12-08 1995-10-31 Solvay MULTILAYER RESERVOIR IN THERMOPLASTIC MATERIAL FOR STORING HYDROCARBONS.

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