Polyäthylen und andere Polyolefine:
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UNDANDEREPOLYOLEFINE
von
HARROHAGEN
Dr phil nat
und
HANSDOMININGHAUS
Dipl -Ing
VERLAGBRUNKEGARRELSHAMBURG
Inhal t
Seite
Einleitung 11
1 Herstellungsverfahren für Poly-Olefine 13
1 1 Herstellung der Monomeren 13
1 2 Polymerisationsverfahren 15
1 21 Homogene Polymerisation 15
1 21 1 Polymerisation in Emulsion und Lösung 16
1 21 2 Hochdruckpolymerisation 17
1 21 3 Hochdruckpolymerisate mit hoher Dichte 20
1 22 Heterogene Polymerisation 22
1 22 1 Normaldruck-Polymerisation nach ZIEGLER 22
1 22 2 Anwendung des ZIEGLER-Verfahrens auf hnhere Olefine durch
NATTA 30
1 22 3 Niederdruck-Polymerisation der Phillips Petroleum Comp • • 41
1 22 4 Niederdruck-Polymerisation der Standard Oil of Indiana 43
1 22 5 Andere Polymerisationsverfahren 46
1 3 Nachbehandlung durch Bestrahlung und Vernetzen 48
2 Chemische und physikalische Eigenschaften von Polyolefinen 57
2 1 Eigenschaften, in denen sich die PO-Typen unterscheiden 57
2 11 Konstitutionsunterschiede von POen 57
2 12 Kristallinität 69
2 13 Einfluß des Molekulargewichtes und seine Messung 80
2 13 1 Messung des Molgewichtes (Schmelzindex und reduzierte Vis
kosität) 83
2 2 Gemeinsame Eigenschaften der PÄ-Typen 91
2 21 Chemisches Verhalten und Chemikalienfestigkeit 91
2 22 Verträglichkeit von PÄ mit anderen Kunststoffen und Wirkung
von Füllstoffen und Weichmachern 93
2 23 Bewetterungseigenschaften und Oxydations« inpfindliehkeit • • • • 96
2 24 Spannungskorrosion (SK) und Zeitstandverhjiiten 101
2 25 Elektrische Werte 106
2 26 Gasdurchlässigkeit 109
2 27 Wärmeausdehnung, thermisches Verhalten, Seilwinden, Viskosität
in der Schmelze und VerStrecken 116
2 28 -Vergleich der Eigenschaften von PÄen mit PP und Mischpoly
merisaten von Äthylen und Butylen (MPB) 123
2 29 Physiologische Unbedenklichkeit 129
3 Verarbeitung und Anwendung der Polyolefine 131
3 1 Die Verarbeitung der Polyolefine auf Extrudern 134
3 11 Maschinentechnische Grundlagen 134
3 11 1 Zur Auswahl der Extrudertype 134
3 11 2 Der Einschnecken-Extruder 135
3 11 21 Theorie der Einschnecken-Extruder 135
3 11 21 1 Die isotherme Arbeitsweise 136
3 11 21 2 Die Funktionen der Schneckenabschnitte • • • 142
3 11 21 3 Die Schneckenkennlinien bei isothermem Betrieb 145
3 11 21 4 Die adiabatische oder autotherme Arbeitsweise 147
3 11 21 5 Schnecken- und Düsenkennlinien bei isothermem und adiaba
tischem Betrieb 148
3 11 21 6 Auswahl der Schnecken 151
Seite
3 11 21 7 Entgasung der Schmelze 154
3 11 3 Doppelschnecken-Extruder 155
3 11 31 Zur Theorie kämmender Doppelschnecken 156
3 11 32 Technologische Hinweise 158
3 12 Herstellung von Folien und Platten 161
3 12 1 Das Folienblasen 162
3 12 2 Die Fladifolienherstellung 171
3 12 21 Die Fladifolienherstellung mit Extruder und Breitschlitzdüse • 171
3 12 22 Die Fladifolienherstellung auf dem Kalander 176
3 12 23 Eigenschaften und Anwendung der Polyolefin-Folien 179
3 12 3 Die Plattenherstellung 184
3 13 Herstellen geblasener Hohlkörper 191
3 13 1 Das Extrusions-Blasverfahren 191
3 13 11 Prinzip und Produktionsverfahren 191
3 13 12 Anforderungen an den Rohstoff 196
3 13 13 Technologische Hinweise 197
3 13 2 Das Spritz-Blasverfahren 206
3 13 21 Herstellungsverfahren 206
3 13 22 Verarbeitungsbedingungen 207
3 13 23 Anforderungen an den Rohstoff 207
3 14 Extrusion von Polyolefin-Rohren 210
3 14 1 Herstellung von Rohren normaler Festigkeit 210
3 14 11 Bewährte Spritzkopfkonstruktionen 211
3 14 12 Kalibriermöglichkeiten 215
3 14 13 Zusatzeinrichtungen 221
3 14 2 Das Herstellen verfestigter Rohre 223
3 14 3 Das Herstellen gewickelter Rohre 225
3 14 4 Über die Eigenschaften von Polyäthylen-Rohren 225
3 14 41 Eigenschaften 225
3 14 42 Gütevorschriften 229
3 14 43 Zeitstandverhalten 231
3 14 5 Verlegen von Polyäthylen-Rohren 238
3 15 Herstellen von Vollstäben 251
3 16 Draht- und Kabelummantelungen 252
3 17 Fadenherstellung 256
3 18 Verarbeitung von Polyäthylen-Sonderqualitäten 262
3 18 1 Schaum-Polyäthylen 262
3 18 2 Flammwidriges Polyäthylen 264
3 2 Kaschieren und Beschichten mit Polyolefinen 266
3 21 Kaschieren mit der Breitschlitzdüse 266
3 21 1 Verfahrensbeschreibung 266
3 21 2 Hinweise zum Verfahren und zur Materialauswal iL 268
3 22 Weitere Kaschierverfahren 271
3 23 Beschichten 272
3 23 1 Beschichten mit Polyäthylen-Lösung 272
3 23 2 Beschichten mit Polyäthylen-Schmelzen 273
3 23 3 Beschichten mit Pasten, Dispersion und Pulvern 274
3 24 Eigenschaften und Anwendungen von Polyäthylen-kasdiierten
und -beschichteten Materialien 276
3 3 Verarbeitung auf Spritzgußmaschinen 280
3 31 Spritzgußmaschinentypen 280
3 31 1 Kolben-Spritzgußmaschinen 280
3 31 2 Spritzgußmaschinen mit Vorplastifizierung 283
Seite
3 32 Materialeigenschaften - 285
3 32 1 Allgemeine Eigenschaften 285
3 32 2 Besondere Eigenschaften (Schwinden) • 288
3 32 21 Schwindungsursache 288
3 32 22 Das Schwindmaß 290
3 32 23 Schwindungsspannungen 292
3 32 24 Vermeiden von Schwindungsspannungen 294
3 33 Allgemeine Gesichtspunkte 304
3 34 Einige Anwendungsbeispiele 307
3 35 Herstellen von Hohlkörpern aus gespritzten Teilen 308
3 4 Thermoformung (Vakuumformung) 310
3 41 Materialeigenschaften 310
3 42 Formungswerkzeuge 311
3 43 Formungsmethoden 313
3 44 Technologische Hinweise 315
3 44 1 Verarbeitungstemperaturen und Energiebedari 315
3 44 2 Schwinden 317
3 45 Einsatzgebiete 317
3 5 Preßverarbeitung 318
3 51 Anforderungen an die Pressen 318
3 52 Der Preßvorgang 319
3 52 1 Preßverfahren 319
3 52 2 Sonstige Verfahren 320
3 6 Sonderverfahren 322
3 61 Gesinterte Schleudergußrohre aus Weich-Polyiithylen 322
3 62 Herstellen geschlossener Behälter nach dem Schleuder-Sinter
verfahren 322
3 63 Herstellen offener Behälter nach dem Schütt-Sinterverfahren • 323
3 64 Herstellen von Schutzüberzügen 324
3 64 1 Flammgespritzte Schutzüberzüge 324
3 64 2 Wirbelgesinterte Schutzüberzüge 326
3 7 Einfärben der Polyolefine 329
3 71 Einfärben im Rohstoffwerk 329
3 72 Einfärben durch den Verarbeiter 330
3 72 1 Trockeneinfärben von Granulat mit Pigmentpiilvern 330
3 72 2 Trockeneinfärben von pulverförmigen Polyolefinen 331
3 72 3 Trockeneinfärben mit granuliertem Farbkonzentrat und Um
färben 331
3 73 Pigmente für Polyolefine 332
3 73 1 Eigenschaften der Pigmente ~ 332
3 73 2 Häufig verwendete Pigmente 333
3 8 Ausrüsten von Halbzeug und Fertigartikeln 336
3 81 Bedrucken 336
3 81 1 Vorbehandlung der Polyolefine ; 336
3 81 2 Druckverfahren 338
3 81 3 Druckfarben 340
3 82 Lackieren 341
3 83 Prägen 342
3 83 1 Diskontinuierliches Prägen 342
3 83 2 Kontinuierliches Prägen 343
3 84 Metallisieren von Polyolefin-Artikeln 345
3 85 Antistatische Ausrüstung 346
3 9 Polyolefin-Halbzeugverarbeitung 348
Seite
3 91 Klebverbindungen 348
3 92 Schweißverbindungen 349
3 92 1 Schweißen von Folien 350
3 92 2 Schweißen von Platten und sonstigem Halbzeug 352
3 93 Spanabhebende Formung von Polyolefin-Halbzeug 359
4 Chemische Abwandlungen von Polyäthylen 363
4 1 Chlorieren von PÄ 363
4 2 Sulfochlorieren von PA 365
4 3 Andere Abwandlungen von PÄ 366
5 Die Anwendung der verschiedenen Polyolefine 369
6 Auswahl der geeigneten PO-Type 380
Registerl: Sachbegriffe 385
Register II: Chemische Begriffe 396
Register III: Firmennamen 401
Register IV: Handelsnamen 403
Quellenverzeichnis der Abbildungen 404
Abkürzungen
MPB Mischpolymerisat Äthylen-Buten
PÄ Poly-Äthyien
PO Poly-Olefin
PP Poly-Propylen
PPO Poly-Propylenoxyd
PVC Poly-Vinylchlorid
SK Spannungskorrosion
Spezial-Literatur über Polyäthylen
RAFF, RAV, and ALLISON, J B (Koppers)
Polyethylene, Intersoience Publishers Inc , New York L956,
551 Seiten
RENFREW, A , and MORGAN, PH
Polythene, Uiffe amp;Sons, London 1957, 567 Seiten Zitate aus diesem
Buch wurden nach der ersten Auflage gegeben Während der Druck
legung erschien die Zweitauflage mit 781 SeiU:n
HAIM, G , and NEUMANN, J A
Manuel for Plastic Welding Polyethylene,
Industrial Publishing Company, Cleveland 1954 128 Seiten, behan
delt nur Weich-PÄ
HAIM, G , und ROTTNER, E
Polyäthylen-Halbzeug, Hanser-Verlag, München 1960, 216 Seiten
KRESSER, TH O J
Polyethylene, Reinhold Publishing Corp , New York 1957,
217 Seiten
GAYLORD, NG, and MARK, H F
Linear and Stereoregular Addition-Polymers, [nterscience Publi
shers Inc , New York — London 1959, 571 Seiten
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