用于挤压塑性物质的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于也在混合诸如固体、液体、气体之类的其他材料或其他聚合物或其他具有改善的光学特性的聚合物共混物的情况下借助于具有特别的螺杆几何形状的多轴挤压机来挤压塑性物质、尤其是聚合物熔体和聚合物熔体、特别是热塑性塑料和弹性体的混合、尤其优选地聚碳酸酯和聚碳酸酯混合料的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于也在混合诸如固体、液体、气体之类的其他材料或其他聚合 物或其他具有改善的光学特性的聚合物共混物的情况下借助于具有特别的螺杆几何形状 的多轴挤压机来挤压塑性物质、特别是聚合物熔体和聚合物熔体、特别是热塑性塑料和弹 性体的混合、特别优选地是聚碳酸酯和聚碳酸酯混合料的方法。挤压是在制备、预加工(Aufbereitung)和处理聚合物时的已知方法。这里和以下 将挤压理解为在如以包含在中的方式所述的同向旋转的双螺杆或多轴挤压机中处理 材料或材料混合物( = Kohlgruber. "Der gleichlaufige Doppelschneckenextruder", Hanser Verlag Miinchen 2007)。在挤压期间对塑性物质的处理包括输送、熔化、分散、混合、压榨液体成分、脱气和 压力建立等方法操作中的一个或多个。在制备聚合物时，挤压例如用于从聚合物中去除如单体和剩余溶剂之类的挥发性 成分(，第192至212页)，用于在加聚和缩聚反应时反应以及必要时用于熔化和批量生 产聚合物以及必要时将添加剂与聚合物混合。在预加工聚合物时通过挤压特别是制备聚合物与添加剂和附加料和加固剂以及 染料的混合以及例如在化学组成、分子量或分子结构方面不同的各种聚合物的混合(例如 参见，第59至93页)。这种也称为复合(Compoundierung)的方法用于聚合物预加工， 以便在使用通常熔化的塑料原料、在添加和混合填充和/或加固剂、柔软剂、增附剂、润滑 剂、稳定剂等与聚合物的情况下制备成品塑料造型材料(复合物)。预加工通常还包括去除 挥发性成分例如空气和水。预加工还可以化学反应，例如接枝、改变官能团或通过有针对性 地建立或减少分子量来改变分子量。如普遍公知的和例如在中在第169至190页上所述的那样，可以将混合划分 成分布式和分散式混合。分布式混合被理解为以所考虑的容量均勻地分布不同的分量。分 布式混合例如在混合同类聚合物的情况下存在。在分散式混合时，固体微粒、液滴或气泡首 先被分散。为了分散，必须施加足够大的切力，以便例如克服在聚合物熔体和添加剂之间的 界面处的表面张力。下面总是将混合理解为分布式和分散式混合。在出版物中在第73页及以下对熔体输送和压力建立予以了描述。熔体输送 区用于将产品从一个工艺区传送到下一工艺区以及吸入填充剂。熔体输送区通常被部分填 充，例如在将产品从一个向另一工艺区传送时，在脱气时和在停留时间区中时。在处理聚合物时，使聚合物优选地以半成品、即可使用的产品或部件的形式来提 供。处理例如可以通过注塑、挤压、吹膜、拉膜或纺丝(Verspirmen)产生。处理也可以例如 包括聚合物与填充剂和附加料和添加剂的混合以及化学改性，例如硫化。如技术人员所公知的，对聚合物的挤压有利地在具有两个或必要时多个轴的螺杆 机上进行。其转子互相精密刮削的同向旋转的两轴机或必要时多轴机很久以来已经是公 知的(DE 862668) 0在聚合物的制备、后处理和处理中，以精密刮削的型线的原理为基础 的螺杆机得到多种多样的使用。这种螺杆机众所周知具有良好的混合作用、良好的脱气作用和用于熔化聚合物的良好作用。提供以此制备的产品的质量方面的优点，因为聚合 物熔体附着于表面上并且在通常的处理温度下随着时间降解，这通过精密刮削的螺杆的 自洁作用来禁止。用于产生精密刮削的螺杆型线的规则例如在Klemens Kohlgruber的 "Der gleichlaufigeDoppelschneckenextruder，，(Hanser Verlag Munchen 2007，第 96 及 以下)中得以描绘。在那里，单导程、双导程和三导程型线的设计被描述。技术人员公知的是，在螺杆齿领域中在熔化中消耗特别多的能量，这在产品中局 部地导致强烈过热。这例如在中在第160及以下上予以描绘。该局部过热可能导致产 品方面的受损，例如气味、颜色、化学成分或分子量方面的改变或者导致产品中不均勻性的 形成，例如凝胶体或斑点。特别是大的顶锥角(Kammwinkel)在此情况下是有害的。现代双螺杆挤压机具有积木式系统，其中可以把不同的螺杆元件安排在核芯轴 上。对此，技术人员可以使双螺杆挤压机匹配于相应的任务要求。通常，目前使用具有两导 程和三导程型线的螺杆元件，因为单导程螺杆型线由于其大的顶锥角而具有高太多的能量 输入。按照现有技术(例如参见第101页)，精密刮削的螺杆元件的几何形状通过不 相关的参量即螺纹头数Z、轴距A和外壳直径(对应于精密刮削的轮廓的直径DE)的说明 确定。螺纹头数在此情况下是每个元件的圆弧的数目，所述圆弧净化(abreinigen)外壁。 这种圆弧的与回转中点有关的角度被称为顶锥角KW0。在顶锥角的范围中，型线的外半径 等于外壳半径。KffO按照现有技术不是可调且可与任务要求相匹配的参量，而是从方程式1 得出「…η ^o = --2arccosf—) ,姑口mZ中所示的已知方法获得所实施的螺杆几何形状的几何数据。对于 输送元件，在中在第观页及以下描述了不同的可能策略。在使用在那里所说明的纵向 或空间等距线时，实际所实施的螺杆的顶锥角KWAO (例如在第100页所示)与角度KWO 相比减小。尤其螺杆之间大的间隙导致KWAO减小。但是用于减小顶锥角的螺杆之间的大 间距是不利的，因为由此螺杆的相互自洁的效应被减少并且在螺杆元件的表面上出现长的 停留时间，所述长的停留时间导致局部产品损坏并从而导致产品的质量下降。对技术人员 还已知的是，由于间隙的增大而消极地影响在输送作用和压力建立方面螺杆元件的效果， 使得为实现给定的工艺任务而不允许将间隙选择得太大。因此存在找到用于挤压聚合物的方法的任务，所述方法将由于自洁而少量凝胶形 成的质量优点与低温的质量优点相结合。出人意外地，该任务通过以下方式来解决，S卩，使用紧密啮合、同向的脱气挤压机，其中使用具有特别几何形状的螺杆元件。因此，本专利技术的主题是用于也在混合诸如固体、液体、气体之类的其他材料或其他 聚合物或其他聚合物共混物的情况下在使用同向、紧密啮合的脱气挤压机的情况下在使用 具有两个或更多螺杆导程的成对同向和成对精密刮削的螺杆轴的情况下来处理塑性物质、 尤其是聚合物熔体和聚合物溶液特别是热塑性塑料和弹性体的混合物、特别优选地是聚碳 酸酯和聚碳酸酯混合料的方法，其特征在于，元件对的所有顶锥角之和(SKW)可自由选择 地大于0并且小于 权利要求1.用于在使用具有成对同向和成对精密刮削的螺杆轴、具有两个或更多个螺杆导程 Z、具有轴距A和外直径DE的多轴螺杆机的螺杆元件的情况下挤压塑性物质的方法，其特征 在于，元件对的顶锥角之和大于0并且小于(A \2^-4Zarccos -。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用来产生的和被产生的螺杆型线的螺杆 元件的型线分别由6*Z或更多个具有大于或等于零并且小于或等于A的半径的圆弧组成， 其中所述圆弧在其端点处以切线的方式过渡到彼此。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，被产生的和用来产生的螺杆型线的所谓 相对应的圆弧的螺杆元件对分别通过以下方式来表征，即-相对应的圆弧的角度大小相同，-相对应的圆弧的半径之和等于轴距，-用来产生的螺杆型本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在使用具有成对同向和成对精密刮削的螺杆轴、具有两个或更多个螺杆导程Ｚ、具有轴距Ａ和外直径ＤＥ的多轴螺杆机的螺杆元件的情况下挤压塑性物质的方法，其特征在于，元件对的顶锥角之和大于０并且小于　　２π－４Ｚａｒｃｃｏｓ（Ａ／ＤＥ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·克尼希，
申请(专利权)人：拜尔材料科学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE