CH386104A - Verfahren zur Herstellung von Schaumkörpern aus Polyvinylchlorid-Pasten - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von Schaumkörpern aus   Polyvinylchlorid-Pasten   
Das Aufschäumen von Polyvinylchlorid-Pasten kann bekanntlich chemisch unter Verwendung von Treibmitteln oder auch physikalisch erfolgen. Der physikalische Treibvorgang wird entweder durch Ausdehnung eines unter Druck gelösten Gases oder durch Verdampfung eines in der Paste enthaltenen   Niedn.gsieders    bewirkt. Das Treiben des Schaumes kann dabei vor oder während der Gelierung erfolgen. Weiterhin ist das   Nachtreiben    durch Temperung von in Druckformen hergestellten Schäumen bekannt. Bei unter gewöhnlichem Druck hergestellten Schäumen muss das Treiben jedoch vor der Gelierung erfolgen, da sonst die Verfestigung der Masse schon so gross ist, dass eine Volumenvergrösserung nicht mehr möglich ist.



   Die Anwendung von Vakuum während des Triebvorganges bewirkt gegenüber dem Verfahren bei gewöhnlichem Druck die Bildung von Schwämmen mit niedrigeren Dichten. Auch hier muss der   Treib-    vorgang vor der Gelierung erfolgen; das Material muss im Vakuum auf die Gelierungstemperatur gebracht werden. Durch die überaus schlechte Wärmeleitung des   yakuumgetriebenen    Schaumes erfolgt die Gelierung jedoch nur sehr langsam und ungleichmässig; es können daher höchstens Schwämme geringerer Stärke hergestellt werden. Die ungleichmässige Erwärmung verursacht darüber hinaus eine über den Querschnitt des Schwammes ungleiche Porengrösse.

   Ausserdem muss eine sehr grosse Gelierdauer in Kauf genommen werden, wobei während des Gelierens der Schaum durch Diffusion des eingeschlossenen Gases und durch Platzen von Gasbläschen teilweise wieder   zusammensinkt.   



   Erforderlich wäre somit erstens eine schnelle Gelierung, um die Vereinigung der Gasbläschen und eine Entgasung zu verhindern, und zweitens eine gleichmässige Erwärmung, um gleich grosse Poren über die gesamte Höhe des Schaumes zu erzielen.



     Überraschenderweise    wurde nun gefunden, dass diese Forderungen erfüllt und gleichmässige Schaumkörper aus   Polyvinylchlorid ! Pasten,    erzeugt werden können, wenn Polyvinylchlorid, Weichmacher und Stabilisator und gegebenenfalls Emulgatoren und/oder Füllstoffe enthaltende Plastisole nach Homogenisierung ohne   Treibmittelzusatz    durch Unterdruck in Formen verschäumt und mittels Hoch  frequenzheizung    geliert werden.



   Je nach Stärke des angelegten Vakuums lassen sich auf diese Weise Schwämme bis-zu Dichten von etwa 0,05 g/cm3 herstellen. Offenbar genügt schon die an den   Polyvinylchiorid-Teilchen    adsorbierte Luft, um die Paste ohne irgendwelche Zusätze, wie Treibmittel oder niedrigsiedende Flüssigkeiten, im Vakuum auf das Vielfache ihres An fangsvolumens zu bringen. Bei Verwendung von Füllstoffen trägt die auf Grund deren Porosität zusätzlich adsorbierte Luftmenge ebenfalls zur Aufblähung der Paste im Vakuum bei. Die an Polyvinylchlorid und Füllstoffen adsorbierte Luft kann auch vor dem Verpasten mit Weichmacher durch Kohlensäure oder Stickstoff ersetzt werden.



   Bei manchen PVC-Sorten erwies sich auch ein Zusatz von Emulgatoren ionogener oder nichtionogener Art als vorteilhaft.



   Die Dauer der Gelierung ist gegeben durch die Grösse der Form und die Leistungsfähigkeit des   HF-Generators.   



   Das erfindungsgemässe Verfahren wird beispielsweise in der Weise durchgeführt, dass die zu verschäumenden Pasten in ein evakuierbares Gefäss, welches z. B. die Form eines Sitzkissens hat, eingebracht werden. Dessen Deck- und Bodenplatte sind die Elektroden, die an einen Hochfrequenzgene  rator angeschlossen. sind, während die Seitenwände aus einem Isolator bestehen. Das Aufschäumen erfolgt durch Evakuieren; sodann werden die Pasten kapazitiv erwärmt. Da beim Erwärmen der Pasten bis zum Einsetzen der Gelierung eine Viskositätserniedrigung stattfindet, reissen gelegentlich die Zellen in diesem Stadium auf. Es ist dann zweckmässig, vor Anlegen des vollen Vakuums die Paste schon etwas zu erwärmen.

   Auch ist es vorteilhaft, die Formwände zwecks Verhinderung von Wärmeverlusten zusätzlich zu beheizen, dies kann ebenfalls kapazitiv erfolgen, wenn die Form aus einem Material mit geeigneten dielektrischen Verlusten gefertigt oder mit einem derartigen Material ausgekleidet ist.



  Polyester ist z. B. als Formmaterial und Polyvinylalkohol, Gummi oder Silikonkautschuk als Auskleidung geeignet.



   Nach Beendigung der Gelierung kann sofort   be-    lüftet werden und die Abkühlung des Schwammes bei gewöhnlichem Druck erfolgen. Diese überraschende Tatsache erklärt sich daraus, dass keine geschlossenen Zellen mehr vorhanden sind, die Gas verminderten Druckes enthalten. Während der Gelierung erfolgt nämlich ein Aufplatzen der geschlossenen Bläschen; dies geschieht jedoch erst dann, wenn die Gelierung so weit fortgeschritten ist, dass kein Zusammenfallen des Schaumes mehr möglich ist.



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist allgemein anwendbar. Die im Verhältnis zum Polyvinylchlorid verwendete Weichmachermenge ist in weiten Grenzen veränderbar. Es können z. B. auch Hart-PVC Schäume hergestellt werden. Als Weichmacher kann dabei allein oder im Gemisch mit üblichen PVC Weichmachern eine polymerisierbare Verbindung verwendet werden, die während der Verschäumung und Gelierung der Masse polymerisiert wird. Beispielsweise ist verwendbar Tetraäthylenglykoldimethacrylat, das mit einem Peroxyd oder einem Redoxsystem während der Gelierung polymerisiert wird.

   Derartige   Hart-PVC-Schäume    lassen sich bei Verwendung der üblichen Treibmittel dagegen nicht herstellen, da deren radikalische Zersetzungsprodukte eine vorzeitige Polymerisation des polymerisierbaren -Weichmachers verursachen und die Paste so stark erhärten, dass die Treibwirkung dann nur sehr gering ist.



   Nach dem Verfahren lassen sich Schaumkörper mit vorwiegend offenen Zellen herstellen, die z. B. zu Polsterungen verwendet werden können. Die harten Schäume sind unter anderem für Isolierzwecke geeignet.



   Bespiel 1
In einem mit Planetenrührwerk versehenen Gefäss wurden 100 Teile   verpastbares    Polyvinylchlorid mit K-Wert 75 und 70 Teile Dibutylphthalat unter Zusatz von 0,2 Teilen Monophenylharnstoff als Stabilisator gemischt. Das gebildete Plastisol wurde anschliessend auf einem Dreiwalzenstuhl homogenisiert und in die evakuierbare Form gegeben. Die Form hatte das   1Sfache    Volumen der Paste. Durch Evakuieren auf 8 Torr wurde ein gleichmässiger, feinzelliger Schaum gebildet, der die gesamte Form ausfüllte. Im hochfrequenten Wechselfeld wurde innerhalb 2 Minuten geliert und der erhaltene Schaumkörper nach Belüften bei Atmosphärendruck abgekühlt. Die Dichte betrug   0,08    g/cm3.



   Beispiel 2
Eine Paste aus 100 Teilen   verpastbarem      Poly-    vinylchlorid, 30 Teilen Dibutylphthalat, 50 Teilen   Tetraäthylenglykoldimethacrylat,    unter Zusatz von 0,2 Teilen Monophenylharnstoff als Stabilisator, und 1,5 Teilen Lauroylperoxyd wurde, wie unter 1 beschrieben, in Schaum übergeführt.



   Die Dichten der nach den Beispielen hergestellten Schaumkörper betrugen je nach verwendeter Menge der Polyvinylchloridpaste (bei gleichem Formvolumen)   Q05    bis 0,25 kg/l. Die Porengrössen waren über den gesamten Querschnitt gleichmässig.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von 'Schaumkörpern aus Polyvinylchloridpasten, dadurch gekennzeichnet, dass Polyvinylchlorid', Weichmacher und Stabilisator enthaltende Plastisole nach Homogenisierung ohne Treibmittelzusatz durch Unterdruck in Formen verschäumt und mittels Hochfrequenzheizung geliert werden.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Plastisole noch Emulgatoren und/oder Füllstoffe enthalten.

   2. Verfahren nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Polyvinylchloridpasten, deren Weichmacher oder ein Teil desselben aus einer während der Gelierung polymerisierbaren Verbindung besteht, verschäumt werden.

   3. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkühlung der erhaltenen Schaumkörper bei gewöhnlichem Druck erfolgt.