DE19923758A1 - Verfahren zur Herstellung einer den Thermoplastischen Elastomeren ähnlichen Elastomerlegierung unter Verwendung von Alt- oder Abfallgummi - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer den Thermoplastischen Elastomeren ähnlichen Elastomerlegierung unter Verwendung von Alt- oder AbfallgummiInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer den Thermoplastischen Elastomeren ähnlichen Elastomerlegierung unter Verwendung von Alt- oder Abfallgummi, bei dem der zu einem Gummimehl verarbeitete Alt- und Abfallgummi mit einem Thermoplast und wenigstens einem Stabilisierungsmittel in unterschiedlichen Masseverhältnissen im Prozeß des Schmelzemischens in einem Mischaggergat zu Compounds verarbeitet wird. DOLLAR A Die Aufgabe, die darin besteht, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß ein Gemisch aus zwei an sich unverträglichen Phasen, Gummimehl und Thermoplast, durch geeignete Materialwahl für die Thermoplastkomponente und die weiteren Zusatzstoffe und durch eine verbesserte Technologie des Verfahrensaublaufes während einer relativ kurzen Mischzeit im Schmelzemischprozeß in eine Legierung mit Thermoplastischen Elastomeren ähnlichen Eigenschaften überführt wird, die in ihrer Qualität gleichbleibend, reproduzierbar und mehrfach recycelbar ist, wird dadurch gelöst, daß zunächst wenigstens ein Polypropylen-Co-Polymerisat oder ein Gemisch dessen mit wenigstens einem Polypropylen-Typen im Mischaggregat aufgeschmolzen und danach der Schmelze dosiert Gummimehl, von dem zumindest ein Teil in einem Radialdonator vorgequollen worden ist, zugegeben wird, daß das Gummimehl durch Aufbringen hoher Scherdeformationen und unter mischparameterabhängigem Zusatz radikalbildender Agenzien zur Phasenkopplung zwischen dem Gummimehl und dem ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer den
Thermoplastischen Elastomeren ähnlichen Elastomerlegierung
unter Verwendung von Alt- oder Abfallgummi, bei dem der zu
einem Gummimehl verarbeitete Alt- und Abfallgummi mit einem
Thermoplast und wenigstens einem Stabilisierungsmittel in
unterschiedlichen Masseverhältnissen im Prozeß des Schmelze
mischens in einem Mischaggregat zu Compounds verarbeitet wird.
Als Beitrag zur Lösung des Problems der werkstofflichen Ver
wertung von Alt- und Abfallgummi wird vielerorts an der Ent
wicklung von Verfahren und Rezepturen zur Verwendung von Gum
mimehl und Gummigranulat aus Alt- oder Abfallgummi gearbeitet.
Solches Gummimehl bzw. Gummigranulat wird in zunehmendem Maße
auf dem europäischen Markt angeboten. Forschungsarbeiten be
schäftigen sich mit der Herstellung, Verarbeitung und Prüfung
von Thermoplastischen Elastomeren (TPE) ähnlichen Compounds
aus Gummimehl und Kunststoffen.
Bekannt ist die Herstellung derartiger Elastomerlegierungen
mit Hilfe des Schmelzemischens mit dynamischer Stabilisation
des Gemisches in einem Innenmischer. Das mechanisch-physika
lische Eigenschaftsbild dieser Compounds wird durch plasti
sches Deformationsverhalten der meist teilkristallinen Kunst
stoffmatrix und dem entropieelastischen, also gummitypischen
Deformationsverhalten der darin dispers verteilten elastomeren
Domänen bestimmt.
So offenbart beispielsweise die DE 295 15 721 U1 das Einmi
schen von Gummimehl in Polypropylen. Die Druckschrift be
schreibt eine Gummimahlgut modifizierte Thermoplaste, vorzugs
weise Polypropylen, Styrol-Butadien.-Styrol oder Styrol-
Ethylen-Butylen-Styrol als Ersatz oder Verschnitt von
Thermoplastischen Elastomeren beziehungsweise schlagzäh
modifizierten Thermoplasten, die dadurch gekennzeichnet ist,
daß feingemahlenes Gummi mit einer Korngröße < 600 µm in die
Matrix des Thermoplasten mit 10 bis 80 Gewichtsprozent
physikalisch eingebunden ist. Die zusätzliche chemische Ein
bindung erfolgt dabei mittels peroxidische Vernetzung oder
Säurefunktionalisierung.
Sowohl die dort angewandte Verfahrenstechnologie als auch die
Rezepturzusammenstellung reicht jedoch in keinem Maße dafür
aus, um ähnliche oder vergleichbare Werteniveaus der mecha
nisch-physikalischen Werkstoffkennwerte zu erzeugen, wie sie
für bekannte Elastomerlegierungen typisch sind.
Während in DE 29 51 5721 U1 der Einsatz von Antioxidantien zum
Schutz vor Licht und Wärme eingesetzt wird, erlangen Antioxi
dantien in weiteren bekannten Verfahren zur deutlichen Steige
rung von Festigkeits- und Härtewerten durch eine Donator-Ak
zeptor-Reaktion eine hohe Bedeutung.
So werden in der DE 196 07 281 A1 Verfahren und Rezepturen
benannt, nachdem sich Elastomer-Compounds herstellen lassen,
die sich durch ein zum bekannten technischen Stand bemerkens
wert verbessertes, insbesondere mechanisch-physikalisches
Werkstoffkennwerteniveau auszeichnen. Danach beruht das Ver
fahren darauf, daß das Gemisch aus mindestens zwei an sich
unverträglichen Mischungsbestandteilen, Gummimehl und Thermo
plast, durch Schaffung entsprechender stofflicher, technologi
scher und konstruktiver Voraussetzungen während des Schmelze
mischprozesses in ein Compound mit schlagzähen Eigenschaften
überführt wird. Dazu wird unbehandeltes und/oder aktiviertes
Alt- oder Abfallgummimehl und eine Thermoplastkomonente einem
Innenmischer zugeführt, die Thermoplastkomponente wird plasti
ziert, während gleichzeitig das Gummimehl verteilt bzw. unter
gemischt wird. Durch Zusatz eines oder mehrerer Vernetzungs
mitteln in unterschiedlichen Masseverhältnissen unter Ein
wirkung hoher Scherkräfte erfolgt die dynamische Stabilisie
rung der Elastomer- und/oder der Thermoplastkomponente und die
Verarbeitung zu Compounds mit den Thermoplastischen Elastome
ren ähnlichen Eigenschaften.
Nachteilig an dieser Lösung ist, daß eine homogene Verteilung
des Vernetzungsmittels nicht gewährleistet und dadurch eine
stabile Reproduzierbarkeit qualitativ gleichwertiger Compounds
über einen langen Zeitraum hinweg nicht gegeben ist.
Es hat sich außerdem gezeigt, daß nicht jedes thermoplastische
Material gleichermaßen gut geeignet ist, qualitativ hochwerti
ge und mehrfach recycelbare Compounds herzustellen, da der
erreichbare Vernetzungsgrad der thermodynamisch unverträgli
chen Komponenten sehr unterschiedlich ist.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, bekannte Verfahren zum
werkstofflichen Recycling von Alt- und Abfallgummi durch dyna
mische Stabilisation von Gummimehl, Thermoplast und Vernet
zungsmitteln nach der eingangs beschriebenen Art so zu ver
bessern, daß ein Gemisch aus zwei an sich unverträglichen
Phasen, Gummimehl und Thermoplast, durch geeignete Material
wahl für die Thermoplastkomponente und weitere Zusatzstoffe
und durch eine verbesserte Technologie des Verfahrensablaufes
während einer relativ kurzen Mischzeit im Schmelzemischprozeß
in eine Legierung mit den Thermoplastischen Elastomeren ähnli
chen Eigenschaften überführt wird, die in ihrer Qualität
gleichbleibend, reproduzierbar und mehrfach recycelbar ist.
Insbesondere sollen die Compounds gummitypische Werkstoff
eigenschaften mit gleichbleiben guter Qualität aufweisen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zunächst
wenigstens ein Polypropylen-Co-Polymerisat oder ein Gemisch
dessen mit wenigstens einem Polypropylen-Typen im Mischaggre
gat aufgeschmolzen und danach der Schmelze dosiert Gummimehl,
von dem zumindest ein Teil in einem Radikaldonator vorgequol
len worden ist, zugegeben wird, daß das Gummimehl durch Auf
bringen hoher Scherdeformationen und unter mischparameter
abhängigem Zusatz radikalbildender Agenzien zur Phasenkopplung
zwischen dem Gummimehl und dem Polypropylen-Co-Polymerisat
oder dessen Gemisches in der Kunststoffmatrix dispergiert wird
und daß der dynamische Stabilisierungsprozeß bei einer
Mischguttemperatur, die oberhalb des Schmelztemperaturberei
ches des Polypropylen-Co-Polymerisats oder dessen Gemisches,
jedoch unterhalb des Zersetzungstemperaturbereiches des Gummi
mehls liegt und bei einer Mischzeit, die eine Reaktion des
Radikalbildners ermöglicht, erfolgt.
Diese mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Ela
stomerlegierungen vereinen die Vorzüge einer thermoplastischen
Verarbeitbarkeit mit gummitypischen Werkstoffmerkmalen. Diese
sogenannten Elastomeric Alloys sind den Thermoplastischen
Elastomeren sehr ähnlich. Als Kunststoffphase fungiert ein
Polypropylen-Co-Polymer mit Polyethylen-Anteil bzw. ein Ge
misch aus teilkristallinen Polypropylenen (Homo- und Co-Poly
merisat). Da sich das Verfahren auf die werkstoffliche Ver
wertung von Alt- und Abfallgummi konzentriert, wird der Rezep
turentwicklung ein Mischungsverhältnis von Gummimehl zu Kunst
stoff von wenigstens 50% Gummimehl zugrunde gelegt. Die
Elastomeric Alloys lassen sich in ihrem mechanisch-physika
lischen Eigenschaftsprofil reproduzierbar herstellen und
zeichnen sich durch eine untereinander korrelierbare Kenn
wertestruktur aus.
Die Elastomerlegierungen sind recycelfähig, das heißt, sie
lassen sich im Gegensatz zu Gummi ohne nennenswerten Eigen
schaftsverlust ein zweites oder mehrfaches Mal verarbeiten.
Die Besonderheit des Verfahrensablaufes besteht in der Herbei
führung und Nutzung der Effekte der sogenannten dynamischen
Stabilisation des Polymergemisches. Nur bei einer Kombination
von mechanischem Energieeintrag und chemischer Reaktion nach
erfolgter Vorquellung der dispersen Phase kann eine qualitativ
hochwertige Anbindung beider Phasen erreicht werden. Der Poly
ethylen-Anteil wandert an die Phasengrenze und zeigt dort Ver
netzungs- und Coaleszenzeffekte. So können hohe Anteile zum
Beispiel von Altreifenmehlen mit grobkörnigerer Struktur
(Korngröße wenigstens 0,5 mm) eingesetzt und zu Compounds mit
sehr guten mechanisch-physikalischen Eigenschaften verarbeitet
werden. Das Vorquellen des Gummimehles dient dabei dazu, den
Angriff des Radikaldonators auf die Phasengrenzflächen zu
begrenzen.
Die Mischung aus Gummimehl, einem speziell ausgewähltem Kunst
stoff und dem Stabilisierungsmittel bzw. der Additive in einem
zum Aufbringen hoher Scherdeformationen geeigneten Mischaggre
gat, hier dem Innenmischer, wird auf ein Energieniveau geho
ben, bei dem die Thermoplastkomponente aufgeschmolzen und die
Elastomerkomponente in ihr dispergiert wird. Das erreichbare
Eigenschaftsspektrum dieser Compounds läßt sich als Funktion
der Rezeptur, das heißt des Masseverhältnisses von Gummimehl
zu Kunststoff und weiterer Additive sowie der Mischtechnologie
in weiten Grenzen variieren und auf den jeweiligen Anwendungs
fall der Polymerlegierung zuschneiden.
Die Compounds sind als Formmassen insbesondere für technische
Formteile einsetzbar. Sie können auf Grund ihrer guten mecha
nisch-physikalischen Eigenschaften, besonders hinsichtlich der
Zugfestigkeit und der Reißdehnung sowie ihres Widerstandes
gegenüber Schlag- und Stoßbelastungen auch bei tiefen Tempera
turen, für hochbeanspruchte technische Formartikel verwendet
werden und damit herkömmliche Thermoplastische Elastomere aus
reinem Kunststoff mit vernetzter oder unvernetzter reiner
Kautschukphase kostengünstig und umweltfreundlich ersetzen.
Typische Anwendungsbeispiele sind Halbzeuge oder Formteile wie
Manschetten und Dichtungen sowie Stoßfänger und Verkleidungen
im Kraft- und Schienenfahrzeugbau. Auch Behälter, Kübel oder
Abdeckungen im Straßen- und Rohrleitungsbau, hergestellt durch
Spritzgießen, Extrusion, Walzen, Kalandrieren oder Pressen
können kostengünstig aus diesen Compounds gefertigt werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird dem Aufschmelzprozeß des Polypropylen-Co-Poly
merisats wenigstens ein Anteil mindestens eines Polypropylen-
Homo-Polymerisats beigefügt.
Damit können Härte und Festigkeit, insbesondere auch die Ab
riebfestigkeit des stabilisierten Systems weiter erhöht wer
den.
Erfindungsgemäß ist des weiteren vorgesehen, daß als Thermo
plast ein Polypropylenverschnitt in einem Gemisch aus Co- und
Homo-Polymerisat und mit einem Co-Polymeranteil von bis zu 95%
der Gesamtkunststoffmatrix eingesetzt wird.
Auch hierdurch können die mechanisch-physikalischen Eigen
schaften, hier Schlagfestigkeit bei Einsatz in niedrigen tem
peraturbereichen und Reißdehnung bei Normaltemperatur erhöht
werden. Die Compounds besitzen eine wesentlich bessere Fließ
fähigkeit, was die Verarbeitungsbedingungen besonders durch
Spritzgießen und Extrusion erleichtert.
Wenn als Radikaldonator ein flüssiges Peroxid mit hohem Aktiv
sauerstoffanteil und mit einem auf den Polymeranteil bezogenen
Gewichtsverhältnis von < 0,3% eingesetzt wird, so führt dies
zu einer qualitativ besseren Vernetzung der Gemischkomponen
ten.
Der hohe Aktivsauerstoffanteil trägt zu einer sehr aktiven
Reaktion bei. Die wirksame Oberfläche der dispersen elastome
ren Phase wird durch Quellung vergrößert und die Radikalbil
dung an der Gummimehloberfläche über die partielle Aufhebung
von Vernetzungsbrücken bzw. Spaltung von noch vorhandenen
Doppelbindungen des Kautschuks bewirkt. Der im Co-Polymerisat
vorhandene Polyethylen-Anteil wird durch das Peroxid vernetzt.
Der Pfropfungsgrad ist dabei eine Funktion der Reaktivität des
Peroxides.
Bezüglich der erreichbaren mechanisch-physikalischen Eigen
schaften von Vorteil ist auch, wenn die Matrix ausschließlich
ein Polypropylen-Co-Polyethylen ist.
Die Grenzflächenspannungen der zu vermischenden Materialien
sollten in der Regel möglichst übereinstimmen. Polyethylen
weist gegenüber Polypropylen eine wesentlich geringere Ober
flächenspannung auf und liegt weit mehr im Bereich der Grenz
flächenspannung von Naturkautschuk als Bestandteil des Gummi
mehls. Von daher ist es besser geeignet, sich mit dem Gummi
mehl zu verbinden.
Nach einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens werden zur Erhöhung der Härte und
Festigkeit der Compounds Radikalakzeptoren zu einem von der
Halbwertszeit des Radikaldonators abhängigen Zeitpunkt zu
gegeben.
Dadurch werden besonders Härte und Festigkeit des Compounds
vergrößert. Der Matrixabbau wird gestoppt und eine ungewollte
Zerstörung der Matrix wird verhindert.
Wenn als Radikalakzeptoren Schwefel, schwefelhaltige oder
schwefelspendende Stoffe und/oder andere polyfunktionelle
Verbindungen wie Chinone oder Chinoline vor und/oder während
des Schmelzemischprozesses zugegeben werden, so dient dies
ebenfalls der weiteren Verbesserung oder Stabilisierung der
mechanisch-physikalischen Eigenschaften des Compounds. Der
unkontrollierte Abbau von Polypropylen wird nachhaltig verhin
dert.
Erfindungsgemäß ist auch vorgesehen, daß vor der Zugabe des
Radikaldonator-Akzeptor-Systems die Zugabe von insbesondere
auf das Gummimehl regenerierend wirkenden Substanzen erfolgt.
Die regenerierend wirkenden Substanzen können Merkaptoben
zothiazol (MBT) oder Pentachorthiophenol beziehungsweise Di
benzoylamidodiphenyldisulfit sein.
Durch diese zusätzliche Aktivierung des Gummimehles infolge
Spaltung der Kohlenstoffketten wird die Zahl der bindungs
aktiven Stellen des Gummimehles erhöht.
Ein zusätzlicher Stabilisierungseffekt wird dadurch erreicht,
daß das Gummimehl in verschiedenen Korngrößen, unbehandelt
oder mit mechanischen und/oder chemischen und/oder chemisch
physikalischen Methoden aktiviert als Gummiphase und Rezeptur
komponente eingesetzt wird.
Mit Einsatz grobkörnigeren Gummimehls wird der technologische
Herstellungsaufwand des Gummimehls minimiert, das Gummimehl
ist kostengünstiger einsetzbar. Der Verfahrensablauf ermög
licht, daß die guten mechanisch-physikalischen Eigenschaften
dennoch erzielt werden.
Dabei ist vorgesehen, Gummimehl mit einer Korngröße im Bereich
bis 1 mm vorteilhaft und bei gleicbleibend guten Eigenschaften
einzusetzen.
Wenn vor oder während des Schmelzemischprozesses weitere Addi
tive wie Füllstoffe, Weichmacher, Harze, Frischkautschuk und
Kautschukmischungen, Farbstoffe beziehungsweise Pigmente sowie
Compatibilizer eingesetzt werden, so dient diese Maßnahme der
Verwirklichung spezieller Kundenwünsche, angepaßt an die je
weiligen konkreten Einsatzbedingungen.
Insbesondere aus Gründen des Umweltschutzes von Vorteil ist,
daß das Polypropylen oder das Co-Polymerisat aus Polypropylen
und Polyethylen sowohl als reiner Primär-, oder Sekundärkunst
stoff als auch in Mischungen mit anderen Thermoplasten oder
Mischfraktionen einsetzbar ist.
Die Recycelfähigkeit der Compounds wird nahezu ohne Wertever
lust beibehalten, die Compounds sind über lange Zeit wieder
verwendungsfähig und belasten damit die Umwelt nicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll nachfolgend noch näher
erläutert werden.
Zunächst wird, um den Radikaldonator in seiner Wirkung zu
unterstützen, eine bestimmte Menge Gummimehl durch diesen,
vorzugsweise in flüssiger Form vorliegend, vorgequollen. Diese
effiziente spezielle Wirkpaarung schafft die Voraussetzung zur
in situ-Block-Copolymerbildung und Stabilisierung durch Co
vernetzung der beiden Phasen Gummimehl und Kunststoff. Der
dazu nötige spezielle Mischprozeß wird im Innenmischer reali
siert. Dabei laufen physikalische, das heißt Verteilungs
prozesse, und chemische, das heißt Stabilisierungsprozesse,
zeitlich parallel zueinander ab. Im Ergebnis entsteht die
Struktur der Compounds, die durch eine disperse Verteilung von
Gummidomänen in einer Thermoplastmatrix gekennzeichnet ist.
Der Mischprozeß ist von einer speziellen Charakteristik der
wichtigsten Prozeßgrößen Antriebsleistung und Mischguttempera
tur gekennzeichnet. Auf der Deutung des typischen Verlaufes
dieser Prozeßgrößen über der Mischzeit beruht auch die Verfah
rensbezeichnung als dynamische Stabilisation.
Nach einer ersten Leistungsspitze, die nach Zugabe der Haupt
komponenten Gummimehl und Thermoplast und nach dem Stempel
schließen des Innenmischers auftritt, erfolgt die Zugabe wei
terer Stabilisationschemikalien oder Additive. Nach erneutem
Stempelschließen ist wieder ein Leistungs- bzw. Temperatur
anstieg zu beobachten. Dieses zweite Leistungsmaximum beruht
darauf, daß in der Mischung aus Gummimehl und Kunststoff eine
chemische Reaktion, das heißt ein Phasenkopplungs- oder Stabi
lisierungsprozeß, stattgefunden hat. Sofort danach und in
nerhalb eines genau definierten Temperaturbereiches erfolgt
der Prozeßabbruch und das Compound wird ausgestoßen. Eine Fort
setzung des Mischprozesses kann zu einer besseren Uniformität
der Elastomeric Alloys führen.
Mit der Anwendung des Verfahrens der dynamischen Stabilisation
gelingt es, an sich unverträgliche Phasen, in diesem Fall Gummi
mehl und Kunststoff, im Compound so zu stabilisieren, daß es im
folgenden Verarbeitungsprozeß und beim Abkühlen, z. B. während
des Spritzgießens oder Extrudierens, nicht wieder zu Entmi
schungserscheinungen kommt und sich das Elastomeric Alloy durch
spezifische mechanisch-physikalische Eigenschaften auszeichnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann qualitativ durch den Einsatz
verschiedener Stabilisierungssysteme, Weichmacher, verstärkender
Füllstoffe und anderer Additive erweitert werden. Durch Verwen
dung spezieller Kompatibilisatoren wird der unvermeidliche
Modulsprung an den Phasengrenzen der beiden Hauptkomponenten der
Polymerlegierung, Gummimehl und spezieller Kunststoff zusätzlich
vermindert.
Nach konventioneller Spritzgießtechnologie hergestellte Prüfkör
per zeigen neben guter thermoplastischer Verarbeitbarkeit ein
spezielles, dem Gummi nahekommendes Eigenschaftsprofil. Mit
erfindungsgemäß hergestellten Compunds, aus denen mittels
Spritzgießens Probekörper in Form von Zugstäben gefertigt worden
sind, konnten bei Einsatz von Gummimehlen mit einer Korngröße
von ca. 0,5 mm Reißdehnungen < 250% und Zugfestigkeiten
< 15 MPa erzielt werden. Der ermittelte Zugverformungsrest weist
diese Werkstoffe in Anlehnung an die DIN 7724 mit Zugverfor
mungsresten < 50% als ein thermoplastisches Elastomer (TPE)
aus. Bei einfachem Vermischen von Gummimehl und Polypropylen
sind nur Zugfestigkeiten < 13 MPa und Reißdehnungen < 60%
erreichbar.
Vergleiche mit auf dem Markt befindlichen und als Thermoplasti
sche Elastomere ausgewiesene Werkstoffe zeigen, daß mittels
stabilisierter Compounds annähernd gleiche Werkstoffkennwerte
erreichbar sind. Sie sind daher vorteilhaft insbesondere zur
Herstellung von technischen Formteilen im Kraftfahrzeugwesen,
der Bau- oder Landwirtschaft einsetzbar sind.
Claims (13)
1. Verfahren zur Herstellung einer den Thermoplastischen Ela
stomeren ähnlichen Elastomerlegierung unter Verwendung von
Alt- und Abfallgummi, bei dem der zu einem Gummimehl ver
arbeitete Alt- und Abfallgummi mit einem Thermoplast und
wenigstens einem Stabilisierungsmittel in unterschiedlichen
Masseverhältnissen im Prozeß des Schmelzemischens in einem
Mischaggregat zu Compounds verarbeitet wird, dadurch
gekennzeichnet, daß zunächst wenigstens ein
Polypropylen-Co-Polymerisat oder ein Gemisch dessen mit
wenigstens einem Polypropylen-Typen im Mischaggregat aufge
schmolzen und danach der Schmelze dosiert Gummimehl, von
dem zumindest ein Teil in einem Radikaldonator vorgequollen
worden ist, zugegeben wird,
daß das Gummimehl durch Aufbringen hoher Scherdeformationen und unter mischparameterabhängigem Zusatz radikalbildender Agenzien zur Phasenkopplung zwischen dem Gummimehl und dem Polypropylen-Co-Polymerisat oder dessen Gemisches in der Kunststoffmatrix dispergiert wird und
daß der dynamische Stabilisierungsprozeß bei einer Mischguttemperatur, die oberhalb des Schmelztemperatur bereiches des Polypropylen-Co-Polymerisats oder dessen Gemisches, jedoch unterhalb des Zersetzungstemperaturberei ches des Gummimehls liegt, und bei einer Mischzeit, die eine Reaktion des Radikalbildners ermöglicht, erfolgt.
daß das Gummimehl durch Aufbringen hoher Scherdeformationen und unter mischparameterabhängigem Zusatz radikalbildender Agenzien zur Phasenkopplung zwischen dem Gummimehl und dem Polypropylen-Co-Polymerisat oder dessen Gemisches in der Kunststoffmatrix dispergiert wird und
daß der dynamische Stabilisierungsprozeß bei einer Mischguttemperatur, die oberhalb des Schmelztemperatur bereiches des Polypropylen-Co-Polymerisats oder dessen Gemisches, jedoch unterhalb des Zersetzungstemperaturberei ches des Gummimehls liegt, und bei einer Mischzeit, die eine Reaktion des Radikalbildners ermöglicht, erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem Aufschmelzprozeß des Polypropylen-
Co-Polymerisats wenigstens ein Anteil mindestens eines
Polypropylen-Homo-Polymerisats beigefügt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Thermoplast als Polypropylenver
schnitt eingesetzt wird, in einem Gemisch aus Co- und Homo-
Polymerisat und mit einem Co-Polymeranteil von 1 bis 95%
der Gesamtkunststoffmatrix.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß als Radikaldonator ein
flüssiges Peroxid mit hohem Aktivsauerstoffanteil und mit
einem auf den Polymeranteil bezogenen Gewichtsverhältnis
von < 0,3% eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß als Co-
Polymerbestandteil Polyethylen verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhö
hung der Härte und Festigkeit der Compounds Radikalakzepto
ren zu einem von der Halbwertszeit des Radikaldonators
abhängigen Zeitpunkt zugegeben werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Radikalakzeptoren Schwefel, schwe
felhaltige oder schwefelspendende Stoffe und/oder andere
polyfunktionelle Verbindungen wie Chinone oder Chinoline
vor und/oder während des Schmelzemischprozesses zugegeben
werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß vor der
Zugabe des Radikaldonator-Akzeptor-Systems die Zugabe von
insbesondere auf das Gummimehl regenerierend wirkenden
Substanzen erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß als regenerierend wirkende Substanzen
Merkaptobenzothiazol (MBT) oder Pentachorthiophenol bezie
hungsweise Dibenzoylamidodiphenyldisulfit eingesetzt wer
den.
10. Verfahren nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gummi
mehl in verschiedenen Korngrößen, unbehandelt oder mit
mechanischen und/oder chemischen und/oder chemisch-physika
lischen Methoden aktiviert als Gummiphase und Rezeptur
komponente eingesetzt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Gummimehl eine Korngröße im Be
reich bis 1 mm aufweist.
12. Verfahren nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß vor oder
während des Schmelzemischprozesses weitere Additive wie
Füllstoffe, Weichmacher, Harze, Frischkautschuk und Kau
tschukmischungen sowie Compatibilizer eingesetzt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das Poly
propylen oder das Co-Polymerisat aus Polypropylen und Poly
ethylen sowohl als reiner Primär-, oder Sekundärkunststoff
als auch in Mischungen mit anderen Thermoplasten oder
Mischfraktionen einsetzbar ist.
Priority Applications (14)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19923758A DE19923758C2 (de) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | Verfahren zur Herstellung einer den Thermoplastischen Elastomeren ähnlichen Elastomerlegierung unter Verwendung von Alt- oder Abfallgummi |
| US09/831,438 US6664303B1 (en) | 1999-05-25 | 2000-05-17 | Method of producing an elastomeric alloy that is similar to thermoplastic elastomers, on the basis of reclaimed rubber or waste rubber |
| AU59616/00A AU751195B2 (en) | 1999-05-25 | 2000-05-17 | Method of producing an elastomer blend that is similar to thermoplastic elastomers, on the basis of reclaimed rubber or waste rubber |
| PT00945529T PT1144493E (pt) | 1999-05-25 | 2000-05-17 | Processo para a producao de uma liga de elastomero que e semelhante a elastomeros termoplasticos a partir de borracha reciclada ou de residuos de borracha |
| EP00945529A EP1144493B1 (de) | 1999-05-25 | 2000-05-17 | Verfahren zur herstellung einer den thermoplastischen elastomeren ähnlichen elastomerlegierung unter verwendung von alt- oder abfallgummi |
| BR0010118-4A BR0010118A (pt) | 1999-05-25 | 2000-05-17 | Método para a produção de uma liga elastomérica que é similar aos elastÈmeros termoplásticos, à base de borracha recuperada ou resìduos de borracha |
| DE50000672T DE50000672D1 (de) | 1999-05-25 | 2000-05-17 | Verfahren zur herstellung einer den thermoplastischen elastomeren ähnlichen elastomerlegierung unter verwendung von alt- oder abfallgummi |
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