DE2603286A1

DE2603286A1 - Verfahren zur herstellung von formteilen aus sich aus mehreren komponenten bildenden kunststoffen

Info

Publication number: DE2603286A1
Application number: DE19762603286
Authority: DE
Inventors: Bernd Fries
Original assignee: Demag Kunststofftechnik Zweigniederlassung der Demag AG
Current assignee: Demag Kunststofftechnik Zweigniederlassung der Demag AG
Priority date: 1976-01-29
Filing date: 1976-01-29
Publication date: 1977-08-04
Also published as: GB1531989A; NL7700717A; AT355797B; ATA14277A; CH598932A5; FR2357350A2

Description

Firma DEMAG Kunststofftechnik, Zweigniederlassung der I)EMAU Aktiengesellschaft, S5 Nürnberg, Rennweg 37

Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus sich aus mehreren Komponenten bildenden Kunststoffen (Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 23 31 241.6))

In der älteren Patentanmeldung P 23 31 241.6 der Anmelderin ist ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff beschrieben, die sich erst unmittelbar bei der Formgebung durch Reaktion mindestens zweier Komponenten miteinander bilden. In erster Linie ist hierdurch das sogenannte Reaktionsgießen angesprochen, bei dem beispielsweise Teile aus geschäumtem Polyurethan erzeugt werden. Gemäß dein Vorschlag der genannten älteren Patentanmeldung sieht das Verfahren ein Temperieren der Komponenten auf eine konstante Temperatur zwischen 30 und 45°C, ein Beladen der Komponenten mit einem Gas mit einem Gasanteil von 10 bis 20 Volumprozent, ein Mischen der Komponenten durch Verdüsung unter hohem Druck und ein Einbringen des Gemisches in die auf eine konstante Temperatur zwischen 55 und 70⁰C temperierte Gießform vor. Durch die Kombination dieser teilweise schon bekannten Verfahrensschritte läßt sich eiiie Zykluszeitverkürzung beim Gießvorgang erreichen, die bis zu 50 fe der bisher für möglich gehaltenen Zykluszeiten beträgt.

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Die vorliegende Erfindung bezweckt eine weitere Verbesserung des in der älteren Anmeldung vorgeschlagenen Verfahrens und besteht darin, daß das Beladen der Komponenten mit einem Gas mit einem Gasanteil von 10 bis 80, vorzugsweise von 15 bis h5 Volumprozent, erfolgt.

Durch die erfindungsgemäße Steigerung des Gasanteiles in den Ausgangskomponenten läßt sich eine weitere Zykluszeit-Verkürzung erzielen, da ein geringerer Anteil an Treibmittel notwendig ist und somit auf Grund des entsprechend niedrigen Treibmitteldruckes in der Gießform die Gießform früher geöffnet werden kann. Außerdem ist eine erhebliche Treibmitteleinsparung zu verzeichnen, weil die Schaumerzeugung nahezu vollständig über die vorherige Gasbeladung abläuft. So hat man beispielsweise bei Verwendung von PoIyäther-Polyolen und MDI-Diphenylmethandiisocyanat als Ausgangsprodukten sowie von Freon (CFCl-) als Treibmittel, gegebenenfalls mit Beschleunigerzusätzen von Triäthylamin oder Diäthyl-(2)-methoxypropylamin eine Treibmitteleinsparung um bis zu 90 % gegenüber den bekannten Gießverfahren erzielt, sobald der Gasanteil in den beiden Komponenten Polyol und Isoeyanat auf etwa ^5 Volumprozent gesteigert wurde.

Eine Steigerung auf bis zu 80 Volumprozent je nach Art der herzustellenden Formteile und deren Beanspruchung bei der Verwendung ist möglich.. Bei darüber liegenden Gasanteilen ist der Festkörperanteil schon so gering, daß die Festigkeiten der so hergestellten Formteile für die meisten Anwendungsfälle nicht mehr ausreichend sind.

Das Einbringen dieser höheren Prozentsätze an Gas in die Ausgaiißskoinponenten, wobei mindestens die Komponexiten

* in speziellen Fällen

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Polyol und Isocyanat mit Gas beladen werden, ist durch Druekeinblasung des Gases in die Komponenten möglich, wobei die Steuerung der jeweils erforderlichen Gasmenge durch eine Dosierpumpe erfolgen kann. Geeigneter ist jedoch die Verwendung einer Gasbeladungsvorrichtung nach der DT-OS 2 36k 591, bei der die Gaseinleitung in die die jeweilige Komponente führende Leitung über eine einstellbare Drossel erfolgt, die zweckmäßigerweise von einem Druckgasreservoir beaufschlagt ist, und wobei der an der Drossel anliegende Eingangsdruck des Gases stets mindestens doppelt so hoch wie der Komponentendruck ist.

Die weiteren Verfahrensschritte des Teraperierens der Komponenten bzw. der Gießform und des Mischens der Komponenten durch Verdüsung unter hohem Druck, wobei die Komponenten durch Düsen unter einem Druck in der Größenordnung von 100 bis 200 atü in eine Mischkammer eingespritzt werden, in welcher sich dadurch eine hohe Turbulenz mit intensiver Mischwirkung einstellt, bleiben unverändert wie in der Hauptanmeldung beschrieben. Eine bevorzugte Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Verfahrens läuft deshalb etwa folgendermaßen ab:

Die vorstehend erwähnten Komponenten Polyol und Isocyanat werden durch Umwälzung in ihren Vorratsbehältern und gleichzeitiger Beheizung auf eine Temperatur im Bereich zwischen 30 und 45°C erwärmt und auf der gewünschten Temperatur gehalten. Das Gleiche gilt für das später zuzusetzende Treibmittel und einen ebenfalls später zugegebenen Beschleuniger. Die Komponenten Polyol und Isocyanat werden durch Dosier— pumpen von den Vorratsbeliältern hei' angesaugt und zweckmäßigerweise auf der'Niederdruckseite der Dosierpumpen mit Gas, z.B. Stickstoff, Luft, Ammoniak oder einem inerten Gas,

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mit einem Anteil von 45 Volumprozent Gas beladen. Das Gas wird in die Komponenten, die unter einem Druck von z.B. 4- - 12 atü stehen, eindosiert und vermischt.

Dadurch wird eine Gasbeladung unabhängig

von der Aufnahmefähigkeit der Komponente im Wege der Gaslösung und somit erheblich über dem normalerweise erreichbaren Sättigungsgrad erreicht.

Da die zugesetzten Mengen an Treibmittel und Aktivator im Verhältnis zu den Hauptkomponenten Polyol und Isocyanat nur gering sind, brauchen diese Zusatzkomponenten nicht gesondert mit Gas beladen zu werden. Sie werden zweckmäßigerweise an kurz aufeinanderfolgenden Stellen der jeweiligen Leitung in eine der Komponenten eingemischt und gegebenenfalls längs einer Mischstrecke mit dieser geführt, um bereits eine gewisse Vormischung für das anschließende Verdüsen unter hohem Druck zu erzielen. Die eigentliche Vermischung der Komponenten erfolgt dann durch Einspritzen der beiden noch getrennt geführten Flüssigkeiten unter hohem Drück in eine Mischkammer, deren Ausgang unmittelbar zum Angußkanal einer Gießform führt, die ebenfalls auf eine weitgehend konstante Temperatur zwischen 55 und 7O⁰C temperiert ist.

Es versteht sich, daß für die jeweiligen Anteile der einzelnen Komponenten und Zusätze an der Gesamtmischung zur Erzielung eines bestimmten Endproduktes keine allgemein zutreffenden Angaben gemacht werden können, weil diese jeweils von der Art der verwendeten Ausgangsstoffe und des herzustellenden Kunststoffes abhängen und dem Fachmann hinreichend bekannt sind»

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Claims

Patentanspruch

Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus sich aus Mehreren Komponenten bildenden Kunststoffen, insbesondere aus räumlich vernetzten Polyurethanen, in einer Gießform, mit den Schritten: Temperieren der Komponenten auf eine konstante Temperatur zwischen 30 und 45°C, Beladen der Komponenten mit einem Gas, Mischen der Komponenten durch Verdüsung unter hohem Druck und Einbringen des Gemisches in die auf eine konstante Temperatur zwischen 55 und 70⁰C temperierte Gießform, nach Patent (Patentanmeldung P 23 31 241.6),

dadurch gekennzeichnet, daß das Beladen der Komponenten mit einem Gas bis zu einem Gasanteil von 10 bis 80, vorzugsweise von 15 bis 45 Volumprozent durchgeführt wird.

ORIGINAL INSPECTED

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