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Verfahren zur Herstellung eines zellförmigen Polypropylenmaterials
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Diese neuen vernetzten Polypropylenschaumstoffe zeigen gegenüber den bekannten Polypropylen- schaumstoffen zahlreiche Vorteile, beispielsweise verbesserte Zellstruktur, Kriechfestigkeit, Lösung- mittelfestigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen Verformung bei erhöhten Temperaturen usw. Ausserdem lassen sich Schaumstoffe mit ausserordentlich geringem spez. Gewicht erzeugen, die wegen ihrer ge- schlossenen Zellstruktur zahlreiche Anwendungen haben. Es wurden so vernetzte Polypropylenschaum- stoffe mit spez.
Gewichten unter 0, 16 g/cms hergestellt, die als Wärmeisolation, beispielsweise Isola- tion für Heisswasser- und Dampfrohre, als Wärme- und elektrische Isolationen, die Lösungsmittel und
Lösungsmitteldämpfen ausgesetzt sind, wie sie bei Anwendung im Fahrzeugbau, Verarbeitungsanlagen usw. auftreten, brauchbar sind.
Die bessere Wärme-, Lösungsmittel- und Kriechfestigkeit der vernetzten Polypropylenschaumstoffe im Vergleich mit unvernetzten Schaumstoffen ist auch von Vorteil bei Verwendung von Schaumstoffen mit grösserer Dichte, d. h. Schaumstoffen mit spez. Gewichten von ungefähr 0, 16 bis ungefähr 0, 40 g/cms, wenn sowohl Wärmeisolation als auch mechanische Festigkeit gefordert werden. Beispiele solcher An- wendungszwecke sind Fernsehgerätgehäuse, Armaturenbretter für Automobile, Deckenplatten, Hei- zungsrohre, Automobilinnenausstattungen, Kühlschranktürauskleidungen, wo Schmiermittelbeständig- keit erforderlich ist, usw.
Vernetzte Polypropylenschaumstoffe mit spez. Gewichten im Bereich von 0,40 bis 0,80 g/cm* sind wertvoll für Anwendungszwecke, bei denen Festigkeit in Verbindung mit geringem Gewicht gefordert wird, beispielsweise bei Aussenverkleidungen für Häuser, Draht- und Kabelisolation, oder für andere elektrische Leiter, Bootskörpern, Kühlschranktürauskleidungen usw.
Ein weiteres einzigartiges Merkmal der erfindungsgemässen vernetzten Polypropylenschaumstoffe ist, dass sie auf die verschiedenste Weise in jeder gewünschten Form hergestellt werden können. Diese Schäume haben selbst bei den erhöhten Temperaturen, bei denen sie hergestellt werden, genügend Festigkeit, um sich in Form von Filmen, Fasern, Platten, Stäben und andern Profilen oder als Ummantelung von Drähten und Kabeln oder als Hohlrohre strangpressen zu lassen, wobei die letzteren zu Flaschen und andern hohlen Gegenständen aufgeblasen werden können, und in jedem Fall behält der Schaumstoffgegenstand die oben angegebenen gleichförmige geschlossene Zellstruktur.
Für Verwendungszwecke, die eine sehr hohe Festigkeit in Verbindung mit hoher Starrheit erfordern, können die erfindungsgemässen Schaumstoffe in Verbindung mit verschiedenen Trägern, Verstärkungen usw. verwendet werden. Beispielsweise wurde eine einzigartige Struktur mit hoher Biege- und Druckfestigkeit hergestellt, indem man die vernetzten Polypropylenschaumstoffe zwischen zwei mit Glasfaser umwundenen und mit Epoxyharz imprägnierten, offenen netzartigen Gebilden erzeugte, um so ein in der Bauindustrie verwendbares Schichtmaterial mit ungewöhnlich guten Eigenschaften herzustellen.
Diese neuen Polypropylenschaumstoffe können auf verschiedenen Wegen hergestellt werden, wobei die Hauptbedingung ist, dass vor dem Schäumen eine erhebliche Vernetzung erfolgt ist oder gleichzeitig damit bewirkt wird. Auf diese Weise wird der Zelle während der Bildung eine genügende Festigkeit verliehen, wodurch ein Aufreissen und/oder Zusammenfallen verhindert wird und so ein Schaum mit gleichförmiger Zellstruktur und wenigstens 50% geschlossenen Zellen erzeugt wird.
Die erfindungsgemässen Schaumstoffe werden aus einer Mischung eines stereoregulären Polypropylens, eines Treibmittels und eines Azido-Vernetzungsmittels hergestellt. Erfindungsgemäss kann zur Herstellung der Polymeren jedes stereoreguläre Polypropylen verwendet werden, jedoch werden im allgemeinen Polypropylene mit einer reduzierten spezifischen Viskosität (RSV) von ungefähr 1 bis ungefähr 5, und vorzugsweise von ungefähr 2 bis ungefähr 3, verwendet, wobei die erwähnte reduzierte spezifische Viskosität an einer zuigen Lösung des Polymeren in Decahydronaphthalin bei einer Temperatur von 1350C bestimmt wird.
Zur Herstellung der erfindungsgemässen Schaumstoffe können alle bekannten chemischen Treibmittel verwendet werden, beispielsweise Azo-bis- (formamid), Diazoaminobenzol, N, N'-Dinitrosopentamethylentetramin, N, N'-Dimethyl-N, N'-dinitrosoterephthalamid, p, pl-Oxy-bis- (benzolsulfo- nylsemicarbazid), Azo-bis- (isobutyronitril), p, p'-Oxy-bis- (benzolsulfonylhydrazid), p, p'-Diphenyl- - bis- (sulfonylhydrazid), Benzolsulfonylhydrazid, m-Benzol-bis- (sulfonylhydrazid) usw.
Es können erfindungsgemäss auch alle bekannten Lösungsmittel-Treibmittel benutzt werden, beispielsweise Monochlortrifluormethan, Monochlordifluormethan, Dichlortetrafluoräthylen, Trichloräthylen, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff und niedrig siedende Kohlenwasserstoffe, wie Butan, Pentan, Hexan usw. Dementsprechend kann jede Verbindung verwendet werden, die sich bei einer Temperatur von 190 C oder darunter zersetzt oder verflüchtigt und dabei wenigstens 1 Mol Gas pro Mol Treibmittel liefert.
Bei der Herstellung der erfindungsgemässen Polypropylenschaumstoffe wird als Azido-Vemetzungsmittel ein
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Poly- (sulfonazid) der Formel
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worin x grösser ist als 1 und R ein gegen die Vernetzungsreaktion inerter substituierter oder unsubstituierter aliphatischer oder arylaliphatischer Rest mit wenigstens 5 Kohlenstoffatomen ist, oder ein Azidoformiat der allgemeinen Formel
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Verdampfen des Verdünnungsmittels erhält man eine innige Mischung des Polymers, Vernetzungsmittels und Treibmittels. Das Azido-Vernetzungsmittel und das Treibmittel können auch im trockenen Zustand mittels eines Schnellmischers, wie eines Waringmischers oder einer Henschelmühle, mit dem gepulverten Polymeren gemischt werden.
Diese Mischung kann weiter gemischt werden, indem man sie oberhalb der Erweichungstemperatur des Polymeren auf einem Zweiwalzenstuhl, einem Banburymischer, einer Schneckenstrangpresse oder in anderer Weise kompoundiert, um eine Platte oder Folie, Pellets oder andere Form zu erhalten, die dann zur Herstellung des Schaums benutzt werden kann.
Das Vernetzen und Schäumen der oben beschriebenen schäumbaren Mischungen von Polypropylen, Treibmittel und Vernetzungsmittel wird dann, gleichgültig ob die Mischung teilweise geschäumt ist oder nicht, durchgeführt, indem man die Mischung auf eine Temperatur von der Erweichungstemperatur der Mischung bis zu ungefähr 2750C erwärmt. Die Erweichungstemperatur der Mischung hängt davon ab, ob das Treibmittel zum Lösungsmitteltyp oder chemischen Typ gehört. So wird sich bei einem Treibmittel vom Lösungsmitteltyp das Polypropylen wenigstens teilweise auflösen, so dass die Erweichungstemperatur der Mischung bereits bei 1350C liegen kann. Anderseits liegt bei einem chemischen Treibmittel die Erweichungstemperatur der Mischung beim Schmelzpunkt des Polymeren und daher bei ungefähr 1650C.
Daher liegt für das Lösungsmittel-Schäumen die Vernetzung-un Schäumtemperatur von der Erweichungstemperatur bis zu ungefähr 2750C und für chemisches Schäumen vom Schmelzpunkt
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gewendeten Temperatur usw. ab, liegt jedoch gewöhnlich bei ungefähr 1 bis ungefähr 10 min. Die genaue anzuwendende Temperatur hängt von den verwendeten Vernetzungs-und Treibmitteln und davon ab, wie lange die Mischung erwärmt wird, ob ein teilweises oder vollständiges Schäumen gewünscht wird, usw.
Das Vernetzen und Schäumen kann gleichzeitig oder nacheinander stattfinden, je nach der Art des angewendeten Schäumverfahrens. So wird bei Erwärmen der schäumbaren Mischung in einer Form oder einem offenen Gefäss ohne Druckanwendung das Vernetzen und Schäumen im wesentlichen gleichzeitig stattfinden. Wenn anderseits die schäumbare Mischung in einer Strangpresse mit einem Temperaturgefälle erwärmt wird, um entweder ein teilweise oder völlig geschäumtes Produkt herzustellen, kann das Schäumen wenigstens teilweise bei der niedrigeren Temperatur im vorderen Teil der Strangpresse und das Vernetzen bei der höheren Temperatur am Ende der Strangpresse bewirkt werden, und in diesem Fall führt man die Vernetzung unmittelbar vor der Expansion (dem Schäumen) herbei, die eintritt, wenn die Masse die Strangpresse verlässt.
In jedem Fall muss die Vernetzung bei Eintreten der Expansion stattgefunden haben, d. h. in der Form, am Formmundstück der Strangpresse, am Mundstück der Spritzgussmaschine usw.
Die Erfindung gestattet viele Abwandlungen der Polypropylenschaumzusammensetzungen. So können dem verwendeten Polypropylen oder bei der Herstellung der Mischungen von Polypropylen, Treibmittel und Vernetzungsmittel solche Zusatzstoffe, wie Licht- und Wärmestabilisatoren für das Polypropylen, Farbstoffe und Pigmente, Flammschutzmittel, einschliesslich organischer und anorganischer Flammschutzmittel, wie chloriertes Paraffinwachs, Antimonoxyd und andere solche Stoffe, usw. zugesetzt werden. Für viele Zwecke kann es erwünscht sein, die Biegsamkeit der Schaumstoffe durch Zusatz synthetischer oder natürlicher Elastomerer zu steigern.
Zellhaltige Schaumstoffe mit aussergewöhnlich guten Eigenschaften, die biegsam und gegen Verformung in der Wärme, beispielsweise wenn sie Sterilisationstemperaturen ausgesetzt werden, beständig sind, können hergestellt werden, indem man sterisch regelmässiges Polypropylen mit einem Treibmittel, einem Vernetzungsmittel und mit ungefähr 5, vorzugsweise mit ungefähr 10 bis ungefähr 50% eines Elastomers mischt. Die diese vernetzten und geschäumten Mischungen von sterisch regelmässigem Polypropylen und synthetischen oder natürlichen Elastomeren enthaltenden Zellstrukturen sind sehr biegsame Schaumstoffe, die die erwünschte Beständigkeit der vernetzten Polypropylenschaumstoffe gegen Verformung in der Wärme beibehalten und daher Sterilisationstemperaturen ausgesetzt und dort verwendet werden können, wo ein Verschleiss bzw.
Verschlechterung der Eigenschaften durch hohe Temperaturen vermieden werden muss. Sie haben daher eine ungewöhnliche Brauchbarkeit für die verschiedensten Verwendungen. Sie können beispielsweise, wie bereits erwähnt, dort verwendet werden, wo man sie Sterilisations- oder andern hohen Temperaturen aussetzen möchte, beispielsweise für Gedeckunterlagen für den Esstisch, Kleinkinder-und Krankenhausmatratzen, Matratzenunterlagen usw., und bei Anwendungen, wo ein bestimmter Grad an Biegsamkeit gewünscht wird, wie bei Seitenverschalungen, Armaturenverkleidungen und Stosspolstern für Kraftfahrzeuge, Sportmatten und Sportkörperschützern, entweder allein oder als zusammen-
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gesetztes Material mit starrem Schaumstoff, Zwischenfuttern für Sicherheitshelme, Fussbödenbelägen, gering beanspruchten Laufflächen von kleinen Rädern,
insbesondere wenn der Radkörper aus einem star- ren vernetzten Polypropylenschaumstoff hergestellt ist, usw.
Jeder synthetische oder natürliche Kautschuk kann mit dem stereoregulären Polypropylen gemischt werden, um die vernetzten gemischten Schaumstoffe zu erzeugen. Von besonderer Brauchbarkeit sind die Kohlenwasserstoffelastomeren, und insbesondere bevorzugt werden die relativ gesättigten Kohlen- wasserstoffelastomeren, wie beispielsweise Äthylen-Propylen-Mischpolymerkautschuk, Äthylen-Propy- len-Dien-Terpolymerkautschuke, worin das Termonomere ein Diolefin ist und einen relativ geringen
Teil des Gesamtpolymeren ausmacht, Polyisobutylen und Butylkautschuk (ein Polyisobutylen mit einem relativ kleinen Rest an Ungesättigtheit) usw.
Es kann zwar jeder beliebige Äthylen-Propylen-Mischpoly- merkautschuk verwendet werden, jedoch werden die Mischpolymeren mit einem Gehalt von ungefähr
25 bis ungefähr 60 Mol-% Propylen und einer reduzierten spezifischen Viskosität von wenigstens unge- fähr 1, 3 bevorzugt. Auf gleiche Weise kann jeder Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymerkautschuk be- nutzt werden. Beispiele für Diene in solchen Terpolymeren sind Cyclopentadien, Butadien, Isopren, Norbonen, 5-Methyl-2-norbonen, 1, 4-Hexadien, 6-Methy1-1, 5-heptadien, usw. Im allgemeinen enthalten diese Terpolymeren wenigstens ungefähr 25 Mol-% Äthylen, wenigstens ungefähr 10 Mol-% Propylen und ungefähr 0, 5 bis ungefähr 10 Mol-% des Diens.
Die Menge an mit dem sterisch regelmässigen
Polymeren gemischtem Elastomer beträgt ungefähr 5 bis ungefähr 50%, vorzugsweise ungefähr 10 bis ungefähr 50% und insbesondere ungefähr 25 bis ungefähr 500lu.
Obgleich sich viele der mit dem Polypropylen gemischten Elastomeren mit Schwefelvulkanisationsmitteln und/oder solchen vom Peroxydtyp vernetzen lassen, sind diese Vulkanisationsmittel zur Herstellung eines brauchbaren vernetzten Polypropylenschaumstoffes ungeeignet, da sie einen übermässigen Abbau des Polypropylens, des Hauptbestandteiles dieser Mischungen, verursachen. Demgemäss wird zur Herstellung der vernetzten elastischen Schaumstoffe ein Vernetzungsmittel vom Azidotyp benutzt, wie oben beschrieben.
Die Menge des bei der Herstellung der erfindungsgemässen Polypropylenschaumstoffe benutzten Vernetzungsmittels muss ausreichen, um das Aufreissen der Zellwände während des Schäumens zu verhindern. Im allgemeinen, wie beispielsweise im Fall der aliphatischen Poly- (sulfonazide) beträgt die Menge ungefähr 0, 01% für einen Schaumstoff von 0,641 bis 0,801 g/cm3 spez. Gewicht bis zu ungefähr 21o des Gewichtes des Polymeren für Schaumstoffe mit weniger als 0,080 g/cm3 spez. Gewicht, obgleich man, falls gewünscht, höhere Konzentrationen verwenden kann. Die Menge des zugesetzten Treibmittels hängt offensichtlich vom Grad des gewünschten Schäumens ab, d. h. der für das Schaumstoff-Endprodukt gewünschten Dichte und der Art des verwendeten Treibmittels.
Zur Herstellung der Mischungen, die dann erfindungsgemäss geschäumt werden, kann jedes Verfahren benutzt werden. So kann beispielsweise das Polypropylen mit dem Treibmittel und Vernetzungsmittel in einem Verdünnungsmittel, wie Aceton, gemischt, das Aceton dann entfernt und die Mischung dann mit dem Elastomer gemischt werden. Statt dessen können das Vernetzung-un Treibmittel zuerst mit dem Elastomer gemischt und dann dem Polypropylen zugesetzt werden. Das Polypropylen und das Elastomer lassen sich leicht mischen durch Durcharbeiten auf einem Zweiwalzenstuhl oder nach irgendeinem andern Verfahren, das die Mischung vor dem Schäumen homogenisiert.
Das Vernetzen und Schäumen der oben beschriebenen expandierten Mischungen von Polypropylen, Treibmittel, Vernetzungsmittel und Elastomer wird dann durchgeführt, indem man die Mischung auf eine Temperatur von der Erweichungstemperatur der Mischung bis zu 2750C erwärmt. Die Erweichungstemperatur der Mischung hängt davon ab, ob das Treibmittel vom Lösungsmitteltyp oder vom chemischen Typ ist, ferner vom verwendeten Elastomer usw. So löst sich bei Verwendung eines Treibmittels vom Lösungsmitteltyp das Polypropylen und/oder das Elastomer wenigstens teilweise auf, so dass die Erweichungstemperatur der Mischung bereits bei 135 C liegen kann.
Bei einem chemischen Treibmittel wird die Erweichungstemperatur der Mischung im allgemeinen ebenfalls unterhalb des Schmelzpunktes des Polypropylens (der bei ungefähr 1680C liegt) liegen, je nach der Konzentration und Lösungskraft des benutzten Elastomers.
Dementsprechend wird die Vemetzungs- und Schäumtemperatur von der Erweichungstemperatur bis zu ungefähr 2750C, vorzugsweise von ungefähr 150 bis ungefähr 2500C liegen.
Die folgenden Beispiele erläutern die Herstellung der verschiedenen Typen der erfindungsgemässen vernetzten Polypropylenschaumstoffe und ihre Verwendung bei der Herstellung von daraus bestehenden Gegenständen. Alle Teile und die Prozentangaben beziehen sich auf Gewicht, soweit nicht anders angegeben.
Beispiele 1 bis 3 : In diesen Beispielen wurden Schaumstoffe mit verschiedenen Konzentratio-
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Beispiel <SEP> Prozentgehalt <SEP> ungefähre <SEP> Dichte <SEP> Prozent <SEP> geNr. <SEP> Poly- <SEP> (sulfonazid) <SEP> (gi <SEP> cms) <SEP> schlossene <SEP> Zellen
<tb> 1 <SEP> 0 <SEP> 0,336 <SEP> 0
<tb> 2 <SEP> 0,75 <SEP> 0,120 <SEP> > <SEP> 70 <SEP>
<tb> 3 <SEP> 1,50 <SEP> 0,120 <SEP> > <SEP> 70
<tb>
Der in Beispiel 1 hergestellte Schaum hatte keine gleichmässige Struktur und enthielt eine grosse Zahl sichtbarer Leerräume. Er expandierte nicht bis zu der geringen Dichte der Schaumstoffe, bei denen das Vernetzungsmittel verwendet worden war. Die Schaumstoffe der Beispiele 2 und 3 hatten eine gleichmässige Zellstruktur und keine sichtbaren Leerräume, wobei mehr als 700/0 der Zellen geschlossen waren.
Beispiele 4 bis 9: Vernetzte Polypropylenschaumstoffe wurden, wie in den Beispielen 1 bis 3 beschrieben, hergestellt, wobei in jedem dieser Beispiele 0, 750/0 des Vernetzungsmittels, l, 10-Decan- - bis- (sulfonylazid) und verschiedene Konzentrationen des Azo-bis- (formamid)-Treibmittels benutzt wurden. Die mit verschiedenen Dicken verwendeten Vorformlinge, wie unten angegeben, wurden auf eine Dicke von 3,49 cm expandiert, wobei man Schaumstoffe mit Dichten von 0,080 bis 0,641 g (cm S erhielt. Die Menge an Treibmittel und die Vorformlingdicke sind unten zusammen mit der ungefähren Dichte des Schaumstoffes aufgeführt.
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Beispiel <SEP> %-Gehalt <SEP> Vorformling- <SEP> ungefähre <SEP> Dichte <SEP> des
<tb> Nr. <SEP> Azo-bis- <SEP> (formamid) <SEP> dicke <SEP> (mm) <SEP> Schaumstoffes <SEP> (g/cm')
<tb> 4 <SEP> 0, <SEP> 20 <SEP> 25,40 <SEP> 0,641
<tb> 5 <SEP> 0,40 <SEP> 19,05 <SEP> 0,480
<tb> 6 <SEP> 0,85 <SEP> 12,70 <SEP> 0, <SEP> 320
<tb> 7 <SEP> 2,10 <SEP> 6, <SEP> 35 <SEP> 0,160
<tb> 8 <SEP> 3, <SEP> 00 <SEP> 4, <SEP> 76 <SEP> 0, <SEP> 120 <SEP>
<tb> 9 <SEP> 5,00 <SEP> 3, <SEP> 18 <SEP> 0, <SEP> 080
<tb>
In jedem Fall zeigten die so erhaltenen Schaumstoffe über ihre Dicke eine gleichmässige Struktur und hatten, nach der oben angegebenen Methode gemessen, mehr als 70% geschlossene Zellen.
Zum Vergleich unternommene Versuche zur Herstellung von Polypropylenschaumstoffen verschiedener Dichten nach den gleichen, oben für diese Beispiele angegebenen Verfahren, ausser dass kein Vernetzungsmittel verwendet wurde, führten zu Schaumstoffen mit Dichten von 0,641 bis 0, 192 g/cms. In keinem Fall konnte eine Dichte unter 0, 192 g/cms erhalten werden, da die Zellwände während der Expension brachen. Die erhaltenen Schaumstoffe zeigten keine gleichmässige Struktur. Wenn man diese Schaumstoffe bei 140 C in Decahydronaphthalin eintauchte, waren sie innerhalb 4 h vollständig gelöst.
Im Gegensatz dazu wurden die in den Beispielen 4 bis 9 hergestellten vernetzten Schaumstoffe nicht gelöst, selbst nach 16 h Behandlung unter den gleichen Bedingungen. Nachdem man die letzteren Probestücke herausgenommen und das Lösungsmittel verdampft hatte, hatten sie 75 bis 80% ihres ursprünglichen Gewichtes.
Beispiele 10 und 11 : Diese Beispiele erläutern die überlegenen Festigkeitseigenschaften der vernetzten Polypropylenschaumstoffe im Gegensatz zu unvernetzten Polypropylenschaumstoffen. Die Polypropylenschaumstoffe wurden nach dem oben bei den Beispielen 1 bis 3 angegebenen allgemeinen Verfahren hergestellt. Es wurden Vorformlinge von jeder der Mischungen dieser Beispiele mit Dicken von 4,49 mm geformt, und diese Vorformlinge wurden dann auf eine Dicke von 6,35 mm expandiert. Im Beispiel 10 enthielt die expandierbare Polypropylenmischung 1, 5 Teile Azo-bis- (formamid) pro 100 Teile Polymeres als Treibmittel und kein Vernetzungsmittel.
Im Beispiel 11 enthielt die expandierbare Polypropylenmischung 1, 0 Teil Azo-bis- (formamid) als Treibmittel und 1, 0 Teil 1, 10-Decan- - bis- (sulfonazid) als Vernetzungsmittel pro 100 Teile Polymeres. Die aus jeder dieser beiden Mischungen hergestellten Schaumstoffe zeigten in beiden Fällen Dichten von 0, 641 g/cms. Der im Beispiel 11 erzeugte Schaumstoff hatte eine sehr gleichförmige Zellstruktur im Gegensatz zu der ungleichmässigen Struktur des in Beispiel 10 erzeugten Schaumstoffes.
Die expandierten (geschäumten) Folien wurden dann auf ihre Biegefestigkeit bei 23,75 und 100 C geprüft, wobei sich die folgenden Ergebnisse zeigten :
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<tb>
<tb> Biegefestigkeit <SEP> (kg/cm)
<tb> Beispiel
<tb> Nr. <SEP> Schaumstofftyp <SEP> 230c <SEP> 750C <SEP> 1000C
<tb> 10 <SEP> unvernetzt <SEP> 230,62 <SEP> 91,40 <SEP> 26,36
<tb> 11 <SEP> vernetzt <SEP> 264,71 <SEP> 112,49 <SEP> 81,56
<tb>
Diese Beispiele zeigen, dass nicht nur die Biegefestigkeit des vernetzten Polypropylenschaumstoffes bei Raumtemperatur erhöht ist, sondern dass die Bewahrung der Festigkeit des Schaumstoffes bei erhöhten Temperaturen durch Vernetzen sogar noch stärker verbessert wird.
Beispiele 12 bis 13 : In diesen Beispielen wurden zwei expandierbare Polypropylenmischungen zu Vorformlingen von 4, 762 mm Dicke geformt und auf eine Dicke von 34,93 mm expandiert, wo-
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bei sie Dichten von 0, 128 : f : 0, 016 g/cms ergaben. In jedem Fall wurden als Treibmittel 3,0 Teile Azo-bis- (formamid) pro 100 Teile Polypropylen verwendet. In Beispiel 12 wurden 1, 50 Teile l, 10-De- can-bis- (sulfonazid) pro 100 Teile Propylen und in Beispiel 13 0,75 Teile des genannten Vernetzungsmittels benutzt.
Jeder so hergestellte Schaumstoff wurde zu Würfeln mit der angegebenen Höhe geschnitten und dann bei 1200C einer Druckbelastung von 0, 95 kgjcm ! ausgesetzt. Nach Verlauf von 30 min bei 1200C wurde die Verformung gemessen. Die Ergebnisse sind nachfolgend aufgeführt :
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<tb>
<tb> Beispiel <SEP> Anfangshöhe <SEP> Endhöhe
<tb> Nr. <SEP> (mm) <SEP> (mm) <SEP> Prozentverformung
<tb> 12 <SEP> 14, <SEP> 48 <SEP> 14,20 <SEP> 1,9
<tb> 13 <SEP> 14,38 <SEP> 13,13 <SEP> 8,9
<tb>
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ren mit einem Magnetrührer eine Lösung von 7,8 g Natriumazid in 25 ml Wasser gegeben. Nach einstündigem Rühren bei Raumtemperatur wurde die Reaktionsmischung 3 h lang auf 600C erwärmt.
Das Rühren wurde dann 16 h bei Raumtemperatur fortgesetzt, das Lösungsmittel entfernt, und die erhaltene Mischung wurde mit 150 ml Chloroform verdünnt. Die so erhaltene Lösung wurde mit Wasser gewaschen und getrocknet. Nach Entfernen des Verdünnungsmittels erhielt man 9,7 g eines bernsteinfarbigen zähen Öls, das bei der Analyse einen Gehalt von 5,4 Milliäquivalenten Azid pro Gramm und 11, 7% Chlor zeigte.
Eine expandierbare Polypropylenmischung wurde mit einem Gehalt von 3 Teilen Azo-bis- (formamid) und 0,75 Teilen des Chlorpoly- (sulfonazids) pro 100 Teilen Polypropylen hergestellt. Diese Mischung wurde nach dem in den Beispielen 1 bis 3 beschriebenen Verfahren expandiert. Sie füllte die Form richtig aus und behielt beim Kühlen ihre Höhe ohne Zusammenfallen. Dieser Schaumstoff bestand aus sehr feinen gleichförmigen Zellen mit mehr als 701o geschlossenen Zellen.
Beispiele 16 bis 18 : Expandierbare Polypropylenmischungen wurden hergestellt, indem man ein Polypropylen mit einem RSV-Wertvon 2, 7 mit Azo-bis- (formamid) und mit 1, 10-Decan-bis - (sul-
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fonazid), wie in den Beispielen 1 bis 3 beschrieben, mischte. Schaumstoffe wurden hergestellt, indem man diese Mischungen mit der nachfolgend angegebenen Zusammensetzung mit einer 31, 75 mm-Strangpresse mit einem Länge : Durchmesser-Verhältnis von 20 : 1 durch ein kreisförmiges 3, 18 mm-Mundstück in ein ungefähr 10,2 cm entferntes Wasserbad strangpresste. Die Temperatur der Strangpresse und des Mundstückes betrug 1930C und die Verweilzeit in der Strangpresse lag bei 70 bis 80 sec.
In der nachfolgenden Tabelle ist für jedes Beispiel die Menge des Azo-bis- (formamid)-Treibmittels und des Poly- (sulfonazid)-Vernetzungsmittels zusammen mit der ungefähren Dichte des so gebildeten Schaumstoffes angegeben.
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<tb>
<tb>
Prozentgehalt <SEP> Prozentgehalt <SEP> Ungefähre <SEP> Dichte <SEP> des
<tb> Beispiel <SEP> Azo-bis- <SEP> (formamid) <SEP> Poly- <SEP> (sulfonazid) <SEP> Schaumstoffes <SEP> (g/cms)
<tb> 16 <SEP> 0, <SEP> 20 <SEP> 0,05 <SEP> 0,641
<tb> 17 <SEP> 0,40 <SEP> 0,10 <SEP> 0,481
<tb> 18 <SEP> 0,85 <SEP> 0,20 <SEP> 0, <SEP> 320
<tb> Vergleich <SEP> 0,40 <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 481
<tb>
Die mikroskopische Untersuchung der Querschnitte dieser Schaumstoffe zeigte, dass die in den Beispielen 16 bis 18 hergestellten Schaumstoffe alle eine feine, gleichförmige, vorwiegend geschlossene Zellstruktur besassen, während der unvernetzte Schaumstoff eine ungleichförmige Struktur mit vorwiegend offenen Zellen zeigte.
Beispiele 19 bis 20 : Diese Beispiele zeigen, wie die Zellgrösse von vernetzten Polypropy- lenschaumstoffen durch Veränderung der Schäumbedingungen gebildet werden kann. Eine expandierbare Polypropylenmischung wurde, wie in den Beispielen 1 bis 3 beschrieben, hergestellt, indem man 100 Teile sterisch regelmässiges Polypropylen mit einem RSV-Wert von 3, 1 mit 0,25 Teilen 1, 10-Decan- - bis- (sulfonazid) und 3, 0 Teilen Azo-bis- (formamid) mischte. Diese Mischung wurde zu einem ungeschäumen Vorformling von 4,76 mm Dicke geformt. In Beispiel 19 wurde das in den Beispielen 1 bis 3 beschriebene Formverfahren wiederholt. In Beispiel 20 wurde mit der Form eine Grundplatte verbunden, die eine Druckausübung auf den Vorformling über den Kolben gestattete.
Der Vorformling wurde mit darauf ruhendem Kolben in die erwärmte Form gestellt, und die ganze Anordnung wurde in eine auf 2320C erwärmte Presse gegeben. In der Presse wurde während 2 min eine Kraft von ungefähr 226,80 kg auf dem Kolben gehalten. Die Presse wurde dann rasch geöffnet, um eine entsprechend rasche Ausdehnung des Vorformlings zu gestatten, in dem das Treibmittel sich grösstenteils zersetzt und etwas Vernetzung stattgefunden hatte. Nach der Ausdehnung wurde die Form weitere 2 min bei 2320C gehalten,
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durchschnittlichen Zelldurchmesser von 3,55 mm, während der Schaumstoff des Beispiels 20 einen durchschnittlichen Zelldurchmesser von 0,48 mm zeigte. In beiden Schaumstoffen hatten die Zellen eine gleichförmige Grösse und waren zu mehr als 70go geschlossen.
Beispiel 21 : Beispiel 20 wurde in jeder Beziehung wiederholt, ausser dass das in Beispiel 15 beschriebene Chlorpoly- (sulfonazid) an Stelle von 1, 10-Decan-bis- (sulfonazid) als Vernetzungsmittel verwendet und der Vorformling 3 min lang bei 2320C unter Druck gehalten wurde, um vor der Expan-
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112 g/cm'undBeispiele 22 bis 24 : Diese Beispiele erläutern die Herstellung der erfindungsgemässen vernetzten Polypropylenschaumstoffe unter Verwendung von flüchtigen flüssigen Treibmitteln.
Polypropylenpellets mit einem Gehalt an 0, 1% des Vernetzungsmittels l, lO-Decan-bis- (sulfonazid) wurden durch Strangpressen einer trockenen Mischung der Polypropylenflocke und des Vernetzungsmittels mit einer bei 177 C betriebenen 31,75 mm-Strangpresse hergestellt. Diese Pellets wurden dann bei Rückflusstemperatur in verschiedenen Schäummitteln eingeweicht, bis wenigstens 10% des Schäummittels absorbiert worden waren. Die das Treibmittel enthaltenden Pellets wurden dann mit einer 19,05 mm-Brabender-Strangpresse mit einem Einlochmundstück mit 6,35 mm Lochdurchmesser strang-
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gepresst. Die Strangpresse wurde mit einer Betriebstemperatur von 1550C und einer Schneckengeschwindigkeit von 75 U. p. M. betrieben.
Im folgenden ist in Tabellenform das verwendete Treibmittel, der Prozentgehalt an absorbiertem Treibmittel und die ungefähre Dichte des stranggepressten Schaumstoffes angegeben.
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<tb>
<tb>
Ungefähre <SEP> Dichte <SEP> des
<tb> Prozentgehalt <SEP> absor-stranggepressten
<tb> Beispiel <SEP> Treibmittel <SEP> biertes <SEP> Treibmittel <SEP> Schaumstoffes <SEP> (g/cm3)
<tb> Trichlortri-
<tb> 22 <SEP> fluormethan <SEP> 12 <SEP> 0, <SEP> 112 <SEP>
<tb> 23 <SEP> Dichlormethan <SEP> 23,6 <SEP> 0,096
<tb> 24 <SEP> Pentan <SEP> 13,4 <SEP> 0,088
<tb>
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azidodiphenylsulfon enthielten. Nach gründlichem Mischen wurden die Aufschlämmungen unter regelmässig wiederholtem Rühren zu gut dispergierten Pulvermischungen getrocknet. Diese getrockneten Pulver wurden bei 1680C unter 63,27 kg/cm Druck während 5 min und anschliessendes 4 min langes Abkühlen mit Wasser unter Druck zu einer ungeschäumten 10,16 x 10,16 x 0, 318 cm-Folie geformt.
Diese ungeschäumten Folien wurden dann in eine 10, 16 x 10,16 x 1, 27 cm-Form eingelegt und 20 min bei 2130C in eine Presse gestellt. Nach dem Abkühlen wurden die geschäumten Blöcke entfernt. Sie waren 12,065 mm dick und hatten Dichten von ungefähr 0,240 g/cms. Die Zellen dieser Schaumstoffe waren geschlossen und von gleichförmiger Struktur. Das Ausmass der Vernetzung dieser Schaumstoffe zeigte sich durch ihre prozentuale Unlöslichkeitin Decahydronaphthalin bei 135 C, wobei der Schaumstoff des Beispiels 29 zu 77% unlöslich und der Schaumstoff des Beispiels 30 zu 730/0 unlöslich, dagegen eine zum Vergleich ohne ein Vernetzungsmittel hergestellte Probe vollständig löslich waren.
Beispiel 31 : Eine Mischung von 99, 58% stereoregulärem Polypropylen mit einem RSV-Wert von
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Strangpresse mit einem Verhältnis von Länge : Durchmesser wie 24 : 1 stranggepresst. Die geschmolzene Polymermischung trat durch einen schlauchbildenden Querspritzkopf und dann durch eine mit dem Querspritzkopf verbundene ringförmige Spritzform. Die Düse der Spritzform war 40,64 mm lang und hatte einen Innendurchmesser von 17, 46 mm. Der Dorn innerhalb der Spritzform erstreckte sich bis zum Ende der Spritzform und hatte einen Aussendurchmesser von 6,35 mm. So waren die Spritzform und der Dorn durch einen Ring mit einer Breite von 5,56 mm getrennt. Die Temperatur der geschmolzenen Polymerenmischung beim Durchtritt durch den Querspritzkopf betrug 182 C.
Das stranggepresste Rohr oder der Rohling bewegte sich zwischen den geöffnetenHälften einer Rundflaschenform einer4-oz.-Boston-Rund- flasche senkrecht nach unten. Die Flaschenform war ummantelt und wurde mit Wasser von 18 C gekühlt. Nach dem Strangpressen eines Rohlings von geeigneter Länge wurde die Strangpresse angehalten, die Form um den Rohling geschlossen und durch den Spritzformdorn Luft mit einem Druck von 2,80 kg/cm geblasen, um den Rohling bis zur Gestalt der Flaschenform aufzublasen. Die Form wurde 45 sec geschlossen gehalten, um die geformte Flasche abzukühlen, die dann entnommen wurde. Die Wand der so erzeugten Flasche hatte eine Schüttdichte von 0,609 g/cms.
Versuche zur Herstellung von Flaschen aus einem Vergleichsschaumstoff, zu dessen Herstellung kein Vernetzungsmittel verwendet worden war, schlugen fehl, da die Zellwände aufrissen und die Wand des Rohlings beim Aufblasen platzte. Es war nicht möglich, den Rohling bis zur Gestalt der Flaschenform aufzublasen.
Beispiel 32 : Eine Flasche wurde nach dem in Beispiel 31 angewendeten allgemeinen Verfahren
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messer der in diesem Beispiel benutzten Spritzform betrug 11,11 mm anstatt 17,46 mm, wodurch die Ringbreite auf 4,76 mm verringert wurde, um so eine Flasche mit dünnerer Wand herzustellen. Der Rohling wurde mit l, 05 kg/cm Druck aufgeblasen und die Flasche vor dem Öffnen der Form 30 sec gekühlt. Die so erhaltene Flasche war gut geformt und die Flaschenwand hatte eine Schüttdichte von 0, 51 g/cms.
Beispiele 33 bis 37 : Diese Beispiele erläutern die stark erhöhte Kriechfestigkeit der vernetzten Polypropylenschaumstoffe unter Dauerbelastung bei erhöhten Temperaturen im Vergleich mit unvernetzten Polypropylenschaumstoffen.
Polypropylenschaumstoffe verschiedener Dichten wurden nach dem in den Beispielen 1 bis 3 beschriebenen allgemeinen Verfahren unter Verwendung von Azo-bis- (formamid) als Treibmittel und 1, 10 - Decan - bis - (sulfonazid) als Vernetzungsmittel hergestellt. Aus den Blöcken der verschiedenen Schaumstoffe wurden hantelförmige Probestücke mit Querschnittsausmassen von 6,35 x 12,70 mm geschnitten. Messmarken wurden angebracht, und die Probestücke wurden einer Zugfaserbelastung von 3,50 kg/cm bezogen auf die Menge des festen Polymeren unterworfen. Die unter Belastung stehenden Probestücke wurden in einem Luftheizschrank bei 1620C aufgehängt. Nach 1 h wurden Messungen der Abstände zwischen den Messmarken vorgenommen, um die prozentuale Dehnung oder das Kriechen zu bestimmen.
Nachfolgend sind in Tabellenform die Dichte jedes Probestückes, der auf das Gewicht des Polymeren bezogene Prozentgehalt des bei der Herstellung des Schaumes benutzten Vernetzungsmittels, die an jedem Probestück angelegte Zugbelastung in kg/cm (die so gewählt wurde, um 3,50 kg/cm, bezogen auf die Menge des Polymeren, zu entsprechen) und die prozentuale Dehnung nach 1 h angegeben.
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<tb>
<tb>
Am <SEP> Probestück <SEP> ange- <SEP> 0/0 <SEP>
<tb> Schaumstoffdichte <SEP> Vernetzungs- <SEP> legte <SEP> Zugspannung <SEP> Dehnung <SEP> nach
<tb> Beispiel <SEP> (g/crn) <SEP> mittel <SEP> (kg/cm <SEP> ) <SEP> l <SEP> h <SEP> bei <SEP> 1620C
<tb> 33 <SEP> 0, <SEP> 160 <SEP> 0,2 <SEP> 0,616 <SEP> 140
<tb> 34 <SEP> 0, <SEP> 160 <SEP> 0,4 <SEP> 0,616 <SEP> 40
<tb> 35 <SEP> a <SEP> 0, <SEP> 320-1, <SEP> 232 <SEP> 6
<tb> b <SEP> 0, <SEP> 320 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 232 <SEP> 2
<tb> 36 <SEP> a <SEP> 0, <SEP> 481-1, <SEP> 848 <SEP> 4
<tb> b <SEP> 0,481 <SEP> 0,2 <SEP> 1, <SEP> 848 <SEP> 0
<tb> 37a <SEP> 0, <SEP> 641 <SEP> - <SEP> 2, <SEP> 470 <SEP> 4
<tb> b <SEP> 0,641 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 2,470 <SEP> 0
<tb>
Vergleichsversuche konnten für die Schaumstoffe mitniedriger Dichte der Beispiele 33 und 34 nicht durchgeführt werden,
da die Herstellung von Schaumstoffen mit einer Dichte von 0,160 g/cm3 ohne das Vernetzungsmittel unmöglich war.
Die Prüfung der Probestücke der Beispiele 36a und b wurde 24 h fortgesetzt. Die Vergleichsprobe (Beispiel 36a), bei der kein Vernetzungsmittel verwendet worden war, hatte sich nach 2 h 6% gedehnt und versagte in weniger als 24 h vollständig, indem sie unter Zugbelastung riss, während der vernetzte Polypropylenschaumstoff noch in Ordnung war und sich im Verlauf der 24 h nur 2% gedehnt hatte.
Beispiele 38 bis 40 : In 100 Teilen Aceton wurde eine Aufschlämmungvon 100 Teilen eines
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7,- butyl-m-kresol)] als Stabilisator hergestellt. Die Aufschlämmung wurde dann getrocknet, um die Zusatzstoffe in gleichmässiger Verteilung mit der Polypropylenflocke zu hinterlassen. Ein Äthylen-Propylen-Mischpolymer mit einem RSV-Wert von 2, (0,1(1oigne Lösung in Decahydronaphthalin bei 135 C) und einem Gehalt von 32 Mol-% Propylen wurde bei 1380C 3 min lang auf einem 15,24 x 40,64 cmZweiwalzenstuhl ausgewalzt. Die Temperatur wurde auf 1600C gesteigert, und die Polypropylenflocke mit dem Gehalt an den oben angegebenen Zusatzstoffen wurde zugesetzt. Das Walzen wurde ungefähr 6 min fortgesetzt, bis sich die Bestandteile vollständig homogenisiert hatten.
Die homogene Mischung wurde als Fell von der Walze abgezogen und zu 10,16 x 10,16 x 0, 36 cm grossen Folien vorgeformt, indem man sie bei 1680C in einer hydraulischen Presse 4 min lang ohne Druck und anschliessend 2 min bei 42,19 kg/cm und schliesslich abkühlend unter Druck formte.
In der oben angegebenen Weise wurden Vorformlinge mit verschiedenen Gehalten an Polypropylen und Äthylen-Propylen-Mischpolymerem hergestellt. Diese Vorformlinge wurden in eine zuvor auf ungefähr 1930C erwärmte Form vom Kolbentyp gebracht. Der erwärmte Kolben wurde eingesetzt, so dass er auf dem Vorformling ruhte, und die ganze Anordnung wurde in eine elektrisch auf 224 C geheizte Presse gestellt, wobei auf die Formvorderseite neben den Kolben 38, 1 mm-Beilagebleche gestellt waren. Die Presse wurde geschlossen und ein Druck von ungefähr 5 t wurde aufgebracht, um zwischen der Bodenplatte und dem Formrahmen einen dichten Verschluss aufrechtzuerhalten. Im Mass der Freisetzung von Gasen aus dem sich zersetzenden Mittel dehnte sich die Kunststoffmasse aus und drückte den Kolben bis zu einer Gesamthöhe von 38, 1 mm, der Höhe der Beilagebleche, nach oben.
Nachdem die Ausdehnung beendet war, was sich durch die Stellung des Kolbens anzeigte, wurde die Form 2 weitere min bei 1930C unter Druck gehalten, um die Zersetzung des Treibmittels und die Vernetzungsreaktion zu Ende zu führen. Die gesamte Anordnung wurde dann abgekühlt, und das geschäumte Probestück wurde entfernt. Im folgenden sind in Tabellenform die Menge des mit dem Polypropylen gemischten ÄthylenPropylen-Mischpolymeren und die ungefähre Dichte der so erzeugten Schaumstoffe angegeben.
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<tb>
<tb>
%-Gehalt
<tb> %-Gehalt <SEP> Äthylen <SEP> - <SEP> Propylen <SEP> - <SEP> Ungefähre <SEP> Dichte
<tb> Beispiel <SEP> Polypropylen <SEP> Mischpolymeres <SEP> (g/cm*)
<tb> 1 <SEP> 75 <SEP> 25 <SEP> 0,080
<tb> 2 <SEP> 62,5 <SEP> 37,5 <SEP> 0,080
<tb> 3 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 0,080
<tb>
In jedem Fall hatten die Schaumstoffe eine gleichförmige Struktur und vorwiegend geschlossene
Zellen. Die Elastizität und Weichheit der Schaumstoffe nahm im Verhältnis zu dem der Mischung zu- gesetzten Äthylen-Propylen-Mischpolymerkautschuk zu. Alle diese Schaumstoffe waren in heissem De- cahydronaphthalin unlöslich.
Der Schaumstoff des Beispiels 1 zeigte sich im wesentlichen unverändert in seinen Abmessungen (Veränderung ungefähr 10/0), wenn man ihn unter einer Druckbelastung von
0,49 kg/cm Sterilisationstemperaturen (100 C) aussetzte.
Vergleichsschaumstoffe, die unter den gleichen Bedingungen mit den gleichen Konzentrationen an Äthylen-Propylen-Mischpolymerkautschuk, jedoch ohne jedes Vernetzungsmittel hergestellt worden waren, zeigten eine ausserordentlich gleichförmige Struktur mit vorwiegend offenen Zellen und erheb- lich höherer Dichte infolge des Zusammenfallens von Zellen. Aus diesem Grund konnte die Hitzebe- ständigkeit nicht direkt verglichen werden. Diese unvernetzten Schaumstoffe waren in heissem Deca- hydronaphthalin vollständig löslich.
Beispiele 41 bis 43 : Die Beispiele 38 bis 40 wurden wiederholt, ausser dass an Stelle des in jenen Beispielen benutzten Äthylen-Propylen-Mischpolymerkautschuk ein Äthylen-Propylen-Dienter-
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naphthalin bei 1350C). Nachdem die nicht expandierten Vorformlinge wie in den Beispielen 1 bis 3 beschrieben geformt worden waren, wurden sie in eine dicht passende Bilderrahmenform eingeschlossen und zwischen zwei verchromte Kupferplatten gelegt. Diese Anordnung wurde in eine auf 2160C erwärmte Presse gegeben, und 4535 kg Druck wurde aufgebracht, um die Form dicht abzuschliessen. Die Vorformlinge wurden 2 min lang unter vollständigem Abschluss in der Presse erwärmt, wobei der grösste Teil des Treibmittels zersetzt und die Polymerenmischung teilweise vernetzt wurde.
Beim raschen Öffnen der Presse quoll eine geschäumte Folie sofort aus der Form heraus und vergrösserte sich in jeder Richtung um mehr als das Doppelte. Der heisse Schaumstoff hatte eine erhebliche Formstabilität, so dass er unmittelbar nach dem Schäumen gehandhabt werden konnte. Der Schaumstoff wurde zwischen zwei Platten gelegt und auf der Tischplatte abkühlen gelassen. Die drei auf diese Weise hergestellten Schaumstoffe hatten ungefähre Dichten von 0,064 bis 0,080 g/cm3 und eine feinere und gleichmässigere Zellstruktur als die in einer Kolbenform hergestellten Schaumstoffe. Die Oberfläche dieser Schaumstoffe wies keine Leerräume auf und entwickelte nach dem Biegen eine lederartige Narbung.
Wieder stiegen Elastizität und Weichheit des Schaumstoffes mit wachsenden Elastomerkonzentrationen an und waren ähnlich den Schaumstoffen der Beispiele 1 und 3 hinsichtlich der Beständigkeit gegen Lösungsmittel und der Dimensionsstabilität bei erhöhten Temperaturen.
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ben, mit 25 Teilen eines Polyisobutylens mit einem Molekulargewicht von ungefähr 100 000 gemischt.
Wenn man sie in einer Form vom Kolbentyp nach dem in den Beispielen 1 bis 3 beschriebenen Verfahren schäumte, wurde ein Schaumstoff von ungefähr 0,112 g/cm3 gebildet. Er hatte eine gleichmässige Struktur von vorwiegend geschlossenen Zellen, war in Decahydronaphthalin unlöslich und bei erhöhten Temperaturen dimensionsstabil.
Ein genau wie oben beschrieben, jedoch ohne jedes Vernetzungsmittel hergestellter Schaumstoff war von ausserordentlich ungleichmässiger Struktur und wies vorwiegend offene Zellen auf. Dieser unvernetzte Schaumstoff war in Decahydronaphthalin bei 135 C löslich.
Wie aus den obigen Beispielen ersichtlich, sind die erfindungsgemässen vernetzten Polypropylenschaumstoffe darin einzigartig, dass sich Schaumstoffe beliebiger gewünschter Dichte herstellen lassen
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und alle eine Zellstruktur mit mindestens 500/0 geschlossenen Zellen aufweisen. Man erhält ausserordentlich gleichförmige und sehr feine Zellstrukturen, wobei die Zellgrösse umso kleiner ist, je schnel-
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Längsrichtung. Die vernetzten Polypropylenschaumstoffe sind hoch lösungsmittelbeständig.
Sie sind so- wohl in aliphatischen als auch aromatischen Kohlenwasserstofflösungsmitteln, chlorierten Lösungsmit- teln usw., beispielsweise in unter Rückfluss siedendem Heptan, Toluol, Xylol, Trichloräthylen usw. unlöslich und können daher dort verwendet werden, wo der Schaumstoff mit Benzin, Öl, Schmierfett usw. in Berührung kommt. Sie sind unter Dauerbelastung sehr kriechbeständig, zeigen eine höhere Beständigkeit gegen vollständiges Zusammendrücken unter Dauerbelastung bei erhöhten Temperaturen und eine stark erhöhte Stabilität unter niedrigen Belastungen bei erhöhten Temperaturen. Infolge dieser Eigenschaften können sie ohne Verformung sterilisiert werden. Ihre Undurchlässigkeit für Wasserdampf zusammen mit ihrer Wärmebeständigkeit machen sie als Isolationsmaterial bei erhöhten Temperaturen brauchbar.
Die obigen Beispiele zeigen auch, dass die erfindungsgemässen Polypropylenschaumstoffe nach den verschiedensten Verfahren hergestellt und bei der Herstellung einer ungewöhnlich grossen Reihe von geschäumten Gegenständen verwendet werden können. So können sie in Form von Folien, Stäben, Schläuchen usw. stranggepresst, um Geräte und Kabel gespritzt, stranggepresst und in einer Form aufgeblasen, unter Druck geformt werden usw. und auch zu teilweise geschäumten und vernetzten Teilchen strangepresst werden, die in einer Form weitergeschäumt und verschmolzen werden können, um geformte Gegenstände zu bilden.
Die hohen Schmelzfestigkeiten, Unlöslichkeitseigenschaften, gleichförmigen und weitgehend geschlossenen Zellstrukturen und andern gewöhnlich guten Eigenschaften machen diese Schaumstoffe für viele andere Anwendungszwecke wertvoll, was für den Fachmann der Herstellung und Verarbeitung von Schaumstoffmaterial auf der Hand liegt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines zellförmigen Polypropylenmaterials, bei dem stereoreguläres Polypropylen mit einem Treibmittel und einem gegebenenfalls schwefelhaltigen Azido-Vernetzungsmittel gemischt und diese Mischung auf eine zum Freisetzen von Gas aus dem Treibmittel genügende Temperatur erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Azido-Vernetzungsmittel ein Poly- (sulfonazid) der Formel R (SO N ) x, worin x grösser ist als 1 und R ein gegen die Vernetzungsreaktion inerter substituierter oder unsubstituierter aliphatischer oder arylaliphatischer Rest mit wenigstens 5 Kohlenstoffatomen ist, oder ein Azidoformiat der allgemeinen Formel
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worin x wenigstens 1 und R ein organischer, gegenüber Vernetzungsreaktionen inerter Rest ist,
wobei die Sulfonazid- oder Azidoformiatgruppen an die aliphatischen Kohlenstoffatome des organischen Restes gebunden sind, verwendet wird.