Entwicklung eines reaktiven Extrusionsprozesses zur ...

4 Reaktive Extrusion zur kontinuierlichen Herstellung von Polymeren 25
zeitig guter Mischqualität sowie die Möglichkeit, Chemikalien unter Druck reagieren zu
lassen, oder auch höherviskose Materialien zu fördern. Eine wesentliche Einschränkung
dieses Verfahrens ist die Reaktionszeit: Es können lediglich schnelle Reaktionssysteme
verarbeitet werden, da die Schneckenwelle nur eine begrenzte Länge aufweist. [Gre96]
Kapitel 4.1.1 geht auf den Aufbau einer Extrusionsanlage ein. Kapitel 4.1.2 beschäftigt
sich mit der anionischen Ringöffnungspolymerisation von ε-Caprolactam zu Polyamid-6,
die mittels Extrudertechnik realisiert werden kann. Die dargestellte Ringöffnungspolyme-
risation ist auch für die in dieser Arbeit entwickelten und synthetisierten Polyesteramide
von Bedeutung, so dass auf den Reaktionsmechanismus eingegangen wird.
4.1.1 Aufbau einer Compoundieranlage zur reaktiven Extrusion
Abbildung 4.1 skizziert den Aufbau einer Compoundieranlage sowie übliche Nachfol-
geeinheiten. Sie besteht aus einer Auswahl der folgenden Komponenten: Dosieraggre-
gat(e), Extruder, Entgasungsaggregat, Werkzeug (Düse) sowie einem Kühlaggregat.
[Mic06, MH11, CS09] Auf den Aufbau des Extruders, insbesondere eines dichtkämmen-
den Gleichdralldoppelschneckenxtruders, wird in Kapitel 4.2 eingegangen.
Abbildung 4.1: Schematischer Aufbau einer Compoundieranlage sowie übliche Nachfolgeeinheiten
4.1.2 Anionische Polymerisation von ε-Caprolactam mittels reaktiver Extrusion
Polymere auf Basis von ε-Aminocapronsäuren wurden bereits um 1900 von unterschied-
lichen Wissenschaftlern beschrieben. In den 1930er Jahren führte Carothers jedoch
systematische Forschungen zur Polykondensation von Dicarbonsäuren mit Diaminen
durch. Die Eignung von Polyamid zur Herstellung von Fasern machte dieses Polymer