CH441733A - Verfahren zum Modifizieren von Polystyrolschaumstoffen - Google Patents

Verfahren zum Modifizieren von Polystyrolschaumstoffen

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CH441733A CH818965A CH818965A CH441733A CH 441733 A CH441733 A CH 441733A CH 818965 A CH818965 A CH 818965A CH 818965 A CH818965 A CH 818965A CH 441733 A CH441733 A CH 441733A
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Description


  
 



  Verfahren zum Modifizieren von Polystyrolschaumstoffen
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Modifizieren,   insbelsond'ere      Elastifizieren    von Polystyrol Schaumstoffschichten enthaltendem oder daraus bestehendem Material oder Formkörpern, die nach an sich bekannten Verfahren mit Hilfe von niedrigsiedenden Treibmitteln und/oder sonstigen, Gase   abspaltenden    Hilfsstoffen im thermoplastischen Temperaturbereich dieses Kunststoffes hergestellt werden.



   Schaumstoffe bzw. zellige Formkörper aus Kunststoffen werden heute in grossen Mengen hergestellt.



  Man kennt harte, weiche und   elastische    Schaumstoffe, welche in Abhängigkeit von der Art des verwendeten Kunststoffes, dem Herstellungsverfahren und der Art der erzeugten Zellenstruktur entstehen. Sie können beispielsweise direkt bei der Herstellung der Kunststoffe durch chemische Reaktion bestimmter Zusätze mit den Ausgangsmaterialien gewonnen werden; man kann aber auch in die hochmolekularen Kunststoffe unter Druck Gase einarbeiten, die dann bei Druckentlastung den in den thermoplastischen Temperaturbereich erwärmten Kunststoff schaumförmig auftreiben. Eine weitere Möglichkeit zur   Schaumstoffierzeugung    besteht durch Zusetzen von unter geeigneten Bedingungen wlirksam werdenden   Treibmitbeln    zu kunststoffhaltigen Ausgangsmischungen, wie z. B. zu Polyvinylchlorid enthaltenden Plastisolen.



   Für thermoplastisch zu verarbeitende Kunststoffe werden u. a. als Treibmittel auch niedrigsiedende, inerte Substanzen verwendet, die - gegebenenfalls unter Druck - den Kunststoffen beigemischt werden und nach Erweichen des Kunststoffes bei der Verarbeitung in höheren Temperaturbereichen durch ihren Dampfdruck das Kunststoffmaterial expandieren.



   Auf diese Weise werden zum Beispiel viele Erzeugnisse auf Basis von Polystyrol hergestellt, wobei als Treibmittel vorzugsweise niedrigsiedende Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Das noch nicht geschäumte Ausgangsmaterial ist in Perl- oder Granulatform auf dem Markt. Es enthält in diesem Zustand bereits das Treibmittel. Die Verarbeitung erfolgt in der Regel so, dass das Ausgangsmaterial unter Wärmeeinwirkung, z. B. in Warmluft, Dampf oder vorzugsweise im Wasserbad, in einer ersten Stufe zunächst bis zu einem gewissen Grad, d. h. bis zu einem gewünschten Raumgewicht, vorgeschäumt wird. Dieses bereits mehr oder weniger voluminöse vorgeschäumte Material wird nach dem Abkühlen und gegebenenfalls Trocknen bis zur endgültigen Formgebung gelagert.

   Dabei sind je nach dem Grad der Vorschäumung   Lagerzeiten    von 1/2 bis zu 6 Tagen notwendig, um einen Ausgleich zwischen den Aussenbedingungen und dem Inneren des vorgeschäumten Kornes zu erreichen und ein ausreichendes Nachschäumen des Kornes durch das noch eingeschlossene Treibmittel und die eingewanderte Luft bei der endgültigen Formgebung zu gewährleisten. Kürzere Zwischenlagerzeiten sind nur dann möglich, wenn das vorgeschäumte Material nur bis zu einem Schüttgewicht von etwa 100 g/   dm3 oder darüber vorgeschäumt b wurde.   



   Das gelagerte vorgeschäumte Material, dessen Schüttgewicht für das Raumgewicht des   Fertigteils    massgebend ist, wird zur Endausschäumung und Formgebung in entsprechende Formen eingefüllt, gegebenenfalls eingerüttelt und einer nochmaligen Wärmeeinwirkung unterworfen. Bei kleineren Formen bedient man sich zur Erwärmung wiederum eines Wasserbades, bei   grö.   



  sseren wird Dampf angewendet.



   Bei diesem   Ferbigschäumen    wachsen die Schaumpartikeln gegeneinander, verschweissen untereinander an den   Korngnenzen    und ergeben nach dem Abkühlen ein festes, in den Aussenabmessungen der verwendeten Form entsprechendes, zelliges Gebilde. Die Raumgewichte können je nach Schüttgewicht des vorgeschäumten Materials und Füllungsgrad der Formen zwischen etwa 0,015   und 0,3    variiert werden.



   Ausser der oben beschriebenen Art der   diskontinuier    lichen   Polystyrolschaum-Herstellung    sind in der letzten Zeit auch verschiedene Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Folien oder Platten aus diesem Schaummaterial bekanntgeworden. Man extrudiert dabei das plastifizierte Material aus   Breitschiitzdüsen    oder arbeitet  nach dem   Folien-Blasverfahren    unter Beachtung   baeson-    derer maschinentechnischer und verfahrensmässiger Bedingungen.



   Wie schon erwähnt, haben die Polystyrol-Schäume wegen ihrer Leichtigkeit und der guten Isolierwirkung eine weite Verbreitung gefunden. Sie besitzen aber auch einige   Eigenschaften    die ihre Anwendungsmöglichkeiten für verschiedene Zwecke einschränken oder sogar unmöglich machen.



   In der Regel sind   Polystyrolschäume    in stärkeren, zum Teil aber auch in dünnen Schichten sehr wenig flexibel oder elastisch und brechen leicht bei stärkeren Biegebeanspruchungen. Das gilt vor allem für Materialien mit höheren Dichten. Für kleinere   Formteile,    bei denen eine gewisse Elastizität und Flexibilität notwendig ist, hat man die Verwendung von Polystyrolschaum dadurch möglich gemacht, dass man ein   vorgeschäumtes    Material mit sehr geringer, einheitlicher Korngrösse und ganz bestimmtem Vorschäumgrad einsetzt und dadurch die z. B. für Trinkbecher geforderte   Biegeelastizität    bei gleichzeitiger Formsteifigkeit erzielt.



   Weiterhin ist das   Schaumgefüge    der üblichen Polystyrol-Schaumstoffe sehr locker und die Oberflächen sind ohne besonderen Folien- oder   Furnierüberzug    leicht einzudrücken und zu verletzen. Während bei direktgeschäumten Formteilen und Platten die der Formwand anliegenden Oberflächen des Formlings eine glatte und relativ dichte Oberfläche besitzen, bröckelt auf die Dauer bei geschnittenen Platten oder Formteilen das Material unter mechanischer, vor allem reibender Beanspruchung leicht aus. Bei ständiger mechanischer   Wechselbelastung    kann das Material bleibend zusammengedrückt oder zerrieben werden.



   Das Verbinden von Polystyrol-Schaumstoff-Teilen mit anderen Materialien, wie z. B. Folien und Platten, Geweben usw., bereitet insofern manche Schwierigkeiten, als die   Schaumstruktun,    insbesondere bei geschnittenen Platten mit offener Zellstruktur, besonders anfällig gegen den Einfluss organischer Lösungsmittel ist. Für solche Verklebungen sind deshalb Spezialkleber und/oder Spe  zialkiebeverfahren    notwendig, damit nicht bei der Verklebung die Schaumstruktur zerstört wird und das Material zusammenfällt. Das Ablösen aufgeklebter Deckschichten ist aber auch bei an sich guten Verklebungen durch Abtrennen mitsamt den darunter befindlichen Schaumschichten leicht möglich.



   Manche dieser Nachteile treten bei extrudiertem Schaummaterial nicht so stark auf. Es gilt dies blesonders bei der Betrachtung der Elastizität und   BUlegsam-    keit in dünnen Schichten. Dieses Verhalten ist aber nicht in allen Materialrichtungen gleichmässig; es scheint durch eine Orientierung des Materials in der Extrusionsbzw. Blasrichtung bedingt zu sein, was in mancher
Weise nachteilig für das Erzeugnis ist.



   Eine Elastifizierung von   zelligem    Material auf Styrolbasis, vor allem gegen Druckeinwirkung, erreicht man durch freies Ausschäumen vorgepresster bzw. vorgesin  tester    Blöcke oder Platten aus ungeschäumten, aber Treibmittel enthaltenden Polystyrol-Perlen oder -Granulaten in Heissluft oder Dampf, wobei den dabei   slvhr    stark ausgeschäumten Produkten nachträglich ein freies Schrumpfen bei der Abkühlung ermöglicht wird. Solche derart hergestellten geschäumten Platten oder Blöcke haben bei guter Druckelastizität stets eine wellige und in Abhängigkeit von der Kornstruktur unruhige Oberfläche. Das spezifische Gewicht ist niedrig und die mechanische WiderstandsfähigkeIt gering.

   Die Blöcke oder Platten müssen in jedem Fall zur Erzielung massgenauer und ebener Oberflächen geschnitten werden und haben dann eine offene, leicht   verletzliche    Aussenschicht. Die Biegeelastizität ist jedoch gegenüber normalem Polystyrolschaum verbessert.



   Einen ähnlichen Effekt und ähnlich elastisches Material erhält man in technisch einfacherer Weise beim Nachschäumen von auf übliche Art hergestellten Schaumstoffblöcken und Platten in Dampf oder Heissluft mit nachträglichem freiem Abkühlen.



   Presst man nach den oben beschriebenen üblichen Verfahren hergestellte Polystyrolschaumstoff-Platten oder -Blöcke zwischen Pressplatten oder Walzen auf etwa die Hälfte   Ides    Ausgangsvolumens zusammen, so erhält man nach der Entlastung ein Material, das   eine    etwa 25 bis 30 % höhere Dichte besitzt als das Ausgangsmaterial, nun aber ebenfalls in gewissen Grenzen biegeelastisch geworden ist. In stärkeren Schichten ist das Material allerdings bei   energischer      Biegebeansprw    chung immer noch brüchig. Höhere Verdichtungen als oben angegeben sind bei nach üblichen Methoden hergestellten Polystyrol-Schaumstoffen nicht zu erreichen.



   Es wurde nun gefunden, dass man bei geeigneter Kombination zum Teil an sich bereits bekannter Ver  fahrensschritte    ein ausserordentlich   biegeelastischos    zelliges Material auf Polystyrol-Basis, vorzugsweise ein solches höherer Dichte, bei gleichzeitig guter Druckelastizität aus Polystyrol-Schäumen erhalten kann, die mit Hilfe von niedrigsiedenden Treibmitteln und/oder sonstigen, Gase erzeugenden Hilfsstoffen im   thermoplasti-    schen Temperaturbereich dieses Kunststoffes hergestellt werden, wenn man ein die Hilfsmittel enthaltendes, gegebenenfalls   vorgesch äumtes    Polystyrolvorprodukt nach an sich bekannten Verfahren unter Wärmeeinwirkung, gegebenenfalls in Formen oder Behältern, unter Druck oder auch unter Anwendung von Druckunterschieden ausschäumt, direkt anschliessend rasch,

   vorzugsweise im Wasserbad, mindestens auf Zimmertemperatur abkühlt und zweckmässig innerhalb der folgenden zwei Stunden, vorzugsweise sofort nach dem Abkühlen, mit einem Druck von mindestens 2   kg/cm2,    vorzugsweise einem solchen von 5 bis 30 kg/cm2, verdichtet.



   Man erhält auf diese Weise unabhängig von der Art des   Polystyrolausgangsmaterlals    und gegebenenfalls ebenfalls unabhängig von   der    Kornverteilung eines vorgeschäumten Polystyrols ein korkähnliches Material mit Zellenstruktur, dessen Dichte abhängig ist vom angewandten Verdichtungsdruck und dem Vor- bzw. Ausschäumgrad des Polymeren. Das Verfahren kann sowohl mit Polystyrolschaumperlen, die nach bekannten diskontinuierlichen Vorschäumverfahren im Wasser-, Dampf- oder Heissluftbad gewonnen wurden, ausgeführt werden als auch mit Formkörpern aus zelligem Polystyrol, die z. B. kontinuierlich in Band- oder Profilform durch Extrusion geeigneter Mischungen gewonnen werden.



   Als besonders zweckmässig hat es sich erwiesen, für das erfindungsgemässe Verfahren vorgeschäumtes   Polystyrolmaterial    zu verwenden, wobei alle Vorschäumgrade angewendet werden können. Im Hinblick auf das Endprodukt werden insbesondere Materialien mit Schüttgewichten von 30 bis 150 g   po    Liter bevorzugt.



  Sie liefern, soweit bisher ersichtlich ist,   Idie    besten Ergebnisse.



   Das Material muss möglichst rasch nach dem Vorschäumen weiterverarbeitet werden und darf im Gegen  satz zu den seitherigen Anschauungen über die Herstellung von   Polystyrol-Schaumstofferzeugnissen    keine längere Zwischenlagerung erfahren. Die   Wefterverarbei    tung sollte zweckmässig innerhalb von 2 Stunden, spätestens aber 6 Stunden nach dem Vorschäumen erfolgen, um den Gasaustausch bzw. die Auffüllung des Druckunterschiedes zwischen Aussenatmosphäre und Korninnerem möglichst   gering    zu halten. Wenn ein wesentlicher Teil des beim Abkühlen nach dem Vorschäumen im Schaumkorn entstandenen Vakuums durch Lufteintritt ausgeglichen ist, lässt sich durch das Verdichten nach dem Aus- und Zusammenschäumen eine Elastifizierung des Endproduktes nicht mehr in vollem Umfange erzielen.

   SEine merkbare Verschlechterung   dler    gewünschten Eigenschaften des Endproduktes tritt bereits ein, wenn ein Material   verwendet    wird, das 4 bis 5 Stunden   zwischengelagert    wurde.



   Ein Trocknen der im Dampf- oder Wasserbad   vos    geschäumten Partikeln vor dem Ausschäumen ist nicht erforderlich. Es genügt ein gegebenenfalls grobes Abschleudern des anhaftenden Wassers, wenn nicht aus Gründen der besseren Rieselfähigkeit und eines besseren Formfüllungsvermögens doch eine Trocknung vorgenommen wird, in diesem Falle zweckmässig mit Warmluft von maximal 500 C während kurzer Zeit. Für sehr feuchtes Material erhöhen sich die oben angegebenen möglichen Lagerzeiten, und zwar dann, wenn auf den Schaumstoffkörnern ein geschlossener Wasserfilm zu  rückbleibt, der so stark ist, dass ; ein Gasaustausch zwi-    schen Atmosphäre und Korninneren vermieden wird.



   Bereits länger lagerndes Material, bei welchem eine gewisse Auffüllung Ides Kornvakuums stattgefunden hat, kann in untergeordneter Menge zusammen mit frisch vorgeschäumtem Material noch verwendet werden.



   Zum Fentigschäumen kann das vorgeschäumte Material z. B. in Form von Perlen,   Granulat      oder derglei-    chen wie üblich in Formen gefüllt und Temperaturen   zwischen 85 und 1100 C ausgesetzt werden, wobei i als    Heizmedien sowohl Dampf als auch Heisswasser oder unter Umständen Heissluft dienen oder die Temperatur mittels elektrisch erzeugter Wärme oder auch durch induktive Erwärmung hervorgerufen werden kann. Beim Aus schäumen in nicht zu grossen Einzelformen werden der   Wírtschaftlichkeit    wegen mit Vorteil Heisswasserbäder angewendet, durch welche die mit dem vorgeschäumten Material gefüllten Formen an Ketten oder auf Bändern geführt werden.



   Für die Dichte und die übrigen mechanischen Eigenschaften des Endproduktes ist, wie schon erwähnt, der Schäumgrad des vorgeschäumten Materials, d. h. dessen Schüttgewicht, von grosser Bedeutung, wie auch in gewissem Masse die Korngrössenverteilung, von   Ider    die Packungsdichte abhängig ist. Daneben wird durch den Füllungsgrad der Formen der durch das verdampfende, restliche   Treibm, ittel    hervorgerufene Innendruck und damit die Verschweissung der Schaumkörner sowie die mechanische Festigkeit des Endproduktes beelin  flusst.    Zu geringe Füllung bedingt naturgemäss geringen Druck und ein sehr lockeres Endmaterial, das geringe Festigkeit besitzt, auch nach dem anschliessenden PresL   sen leicht auseinanderbricht und wenig ig elastisch ist.   



  Ein hoher Füllungsgrad gibt bereits vor dem Verpressen Formteile mit hoher,   Zudem    vorgeschäumten Material ähnlicher Dichte und guter Verschweissung der Teilchen; die Teile besitzen dann allerdings auch eine höhere Biegesteifigkeit.



   Die notwendigen Ausschäumzeiten richten sich bekanntlich nach der   auszuschäumienden    Schichtdicke, dem angewendeten Heizverfahren und der Höhe der angewendeten Temperatur. Sie sind durch Vorversuche leicht zu ermitteln.



   Nach dem Ausschäumen wird das Polystyrol-Material sofort möglichst rasch und weitgehend abgekühlt.



  Bei diskontinuierlichem Arbeiten erreicht man dies zweckmässig dadurch, dass man die Formen sofort nach der Entnahme aus dem Heisswasserbad in einem Kaltwasserbad abkühlt und dabei gewissermassen den ausgeschäumten Zustand einfriert. Ein Zusammenfallen des Schaumes erfolgt dabei nicht.



   Noch ehe eine Auffüllung des durch die Abkühlung der Treibgase im einzelnen Korn entstandenen Vakuums erfolgen kann, wird zweckmässig sofort bis etwa 1/2 Std. nach der Entnahme aus dem Kühlbad, womöglich spätestens aber etwa 2 Std. danach, der Polystyrol-Schaum mit   leinem    Druck von mehr als 2   kg/cm2,    vorzugsweise einem solchen von 5 bis 30   kg/cm',    verdichtet. Diese Verdichtung sollte zweckmässig erfolgen, solange das Wasser aus dem Kühlbad auf dem Schaumstoff noch nicht abgetrocknet ist. Der Verdichtungsgrad ist abhängig von der Ausgangsdichte und dem   Prss-    druck, die Volumverminderung beträgt in der Regel mindestens 50 bis 70 %.



   Das Verdichten kann noch in der Ausschäumform erfolgen, soweit diese auch als Pressform ausgebildet ist. Der Pressvorgang kann aber auch nach dem Entfernen aus der Form beim Durchgang von z. B. Blökken oder Platten   zwischen    Presswalzen oder Profilwalzen vorgenommen werden, ebenso wie in diskontinuierlich arbeitenden Flächenpressen. Bei diesem Verfah  rensschrite    ist es möglich, in bestimmten Grenzen zweioder   dreidimensionale    Verformungen sowie die Prägung von Oberflächenstrukturen vorzunehmen. Man kann bei dieser Arbeitsweise weiterhin sogleich oder nachträglich mit oder ohne zusätzliche Hilfsmittel Oberflächenschichten aufkaschienen oder auflaminieren, wie z. B.

   Kunststoff-Folilen,   Metall-Folien    Furniere, Papiere, Gewebe, Gewirke, Vliese oder dergleichen, soweit solche Oberflächenschichten nicht bereits durch Einlegen von entsprechenden Einlagen in die Formen beim Ausschäumvorgang direkt aufgebracht wurden.



   Platten und Bänder des erfindungsgemäss modlifizierten bzw.   elastifiziertien    Polystyrolschaumes kann man auch in kontinuierlicher Arbeitsweise erhalten, wenn man sich zur Herstellung des Schaumes z. B. eines an sich bekannten Verfahrens bedient, bei welchem vorgeschäumtes Material stetig einem z. B. durch perforierte Laufbänder begrenzten Kanal zugeführt wird, in diesem Kanal durch z. B. Heissdampf erwärmt, expan  diert und miteinander verschweisst wird, wodurch ! der    Kanal in der Laufrichtung mehr oder weniger dichtend abgeschlossen und dabei ein Druckaufbau in der Heizund Expansionszone erzielt wird. Im Anschluss an den Vorgang in der Heizzone wird das Material gekühlt und hierdurch die Schaumstruktur verfestigt.

   Nach dem Ausstossen aus dem Kanal wird das   Schaumsssoffband    erfindungsgemäss sofort zwischen Walzen verdichtet.



   Platten und Bahnen können aber auch aus grösseren geschäumten Körpern, z. B. Blöcken oder Walzen, dadurch gewonnen werden, dass man Bänder oder Platten sofort nach oder noch während des Abkühlens der genannten Körper von ihnen abtrennt und   diese    dann möglichst sofort anschliessend z. B. in einem Walzenspalt verdichtet. Das Abtrennen kann mittels Sägen,   Bandmessern oder Glühdrähten erfolgen. Durch das kontinuierliche Abschälen z. B. von einem   igeschäum-    ten walzenförmigen Körper noch während des Kühlens kann die   Gesamtabkühlzeit    von solchen stärkeren Schaumkörpern wesentlich   vermindert    werden.

   Es muss allerdings besonders darauf geachtet werden, dass die Schälgeschwindigkeit mit der Kühlgeschwindigkeit in der Weise abgestimmt ist, dass stets eine genügend stark gekühlte und stabile Aussenschicht vorhanden ist, die den im Inneren des noch warmen Körpers herrschenden Druck aufnehmen kann, so dass ein Aufreissen oder Auftreiben der Aussenschicht vermieden wird.



   Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich mit besonderem Vorteil auch auf nach bekannten kontinuierlichen Extrusionsverfahren hergestellte zellige Folien oder Platten aus Polystyrol anwenden, die - wie bereits ausgeführt - oftmals bereits eine gewisse richtungsgebundene Biegsamkeit und Elastizität besitzen können.



  Hierbei wird direkt nach der Extrusion oder aber nach einem der Extrusion unmittelbar nachfolgenden   Nach-    schäumprozess im Wasser-,   Dampf- oder    Heissluftbad die Schaumstoffbahn erfindungsgemäss rasch abgekühlt und sofort verdichtet. In diesem Falle lässt sich das Verfahren besonders leicht kontinuierlich ausgestalten.



   Die erforderlichen Kühlzeiten für das ausgeschäumte Material vor dem Verdichten sind abhängig von der Schichtstärke und der Oberfläche des abzukühlenden, auch hier als Wärmeisolator wirkenden   Forimteils.    Die Abkühlung erfolgt zweckmässig in einem Kaltwasserbad, die Abkühlzeiten liegen beispielsweise bei kleineren Formteilen oder Platten mit bis zu etwa 5 cm Schichtdicke in der Grössenordnung der   Nachschäumzeit.   



   Sowohl das Ausgangspolystyrol für alle Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens als auch die vorgeschäumten Zwischenprodukte können in an sich bekannter Weise mit modifizierenden Zusätzen, wie Weichmachern, Farbstoffen, Füllstoffen und dergleichen, sowohl durch direkte Einarbeitung als auch durch Überziehen versehen werden. Von besonderer Bedeutung ist die Einarbeitung von schwer- bzw. unbrennbar machenden Zusätzen, wie z. B. halogenierten Weichmachern,   Phosphorsäure-Estern,    Antimon-Verbindungen und dergleichen. Zellige Formkörper aus derartigem Material finden vor allem Anwendung in der Bau- und Fahrzeugindustrie.



   Eine weitere Abwandlungsmöglicheit ist durch den Zusatz von anderen   schäumbaren    oder geschäumten thermoplastischen Polymerisaten oder   Mischpolymeri-    saten zu dem Polystyrolausgangsmaterial bzw. dem vorgeschäumten Produkt gegeben. Diese Kunststoffe müssen nur etwa im gleichen Temperaturbereich wie das Polystyrol thermoplastisch und aufschäumbar werden und weiterhin die Fähigkeit besitzen, mit dem Polystyrol bei diesen Temperaturen zu verschweissen. Als Treibmittel werden die gleichen oder ähnliche Verbindungen bzw. Stoffkombinationen verwendet wie für Polystyrol.



  Als derartige Kunststoffe eignen   slich    vor allem   Misch-    polymerisate des Styrols, wie die Mischpolymerisate von Styrol und Butadien, von Styrol und Acrylnitril usw., ferner Polymerisate und Mischpolymerisate   der    Acrylund Methacrylsäureester, des Vinylacetats, Vinylchlorids und dergleichen. Die mechanischen Festigkeiten und auch die Temperaturbeständigkeit der Schaumstoffe können durch solche Zusätze gleichzeitig beeinflusst werden.



   Beim Ausschäumen können weiterhin Verstärkungseinlagen wie Gewebe, Netze oder dergleichen aus Metall, Textilfasern, Kunststoffen u. a. in die Formteile eingeschlossen werden. Die so entstehenden Verbundmaterialien erhalten dadurch eine besondere zusätzliche Biegesteifigkeit. In gleicher Weise können auch andere Schaumstoff-Auflagen sowie Gewebe, Gewirke, Geflechte, Folien und dergleichen beim Ausschäumvorgang in der Form   direkt    mit der Schaumstruktur verbunden werden, und man erzielt dadurch besondere Oberflächeneffekte und Gebrauchseigenschaften.



   Es liegt im Rahmen der Erfindung das beschriebene Verfahren auch vollkontinuierlich zu gestalten. Man kann sich dabei wie bereits beschrieben der an sich bekannten kontinuierlichen Schäumverfahren für Polystyrol z. B. mit Hilfe einer Extrusionseinrichtung bedienen und die entstehenden Schaumstoff-Bahnen sofort anschliessend kontinuierlich gegebenenfalls nachschäumen, abkühlen und verpressen. Auch das vorn beschriebene Verfahren zur   kontinuierlichen    Herstellung von Polystyrolschaumstoffbahnen aus vorgeschäumtem Material lässt sich lin ähnlicher Weise vollkontinuierlich ausbilden.



   Die   erflndungsgemäss    hergestellten Polystyrol Schaummaterialien zeigen neben einer hervorragenden Biege- und Druckelastizität sowie Biegefestigkeit auch andene sehr gute mechanische Eigenschaften. So weisen sie z. B. gegenüber den nach üblichen Verfahren hergestellten Schaumstoffen hoher Dichte verbesserte Schlag- und Kerbschlagzähigkeit und Reissfestigkeit auf.



  Sie können sowohl zu Verkleidungszwecken verwendet werden, vorteilhaft in Verbindung mit aufkaschierten oder auflaminierten Oberflächenschichten, als auch als tragende Konstruktionsteile, wobei dann allerdings zweckmässig Verstärkungs- und Stütz-Strukturen eingearbeitet werden. Die Materialien haben schalldämmende und entdröhnende Eigenschaften und können auch für Isolierungen gegen Wärme und Kälte Verwendung finden. Besondere Vorteile besitzen sie in un- bzw.   schwerbrennbarer    Ausführung sowie bei Verwendung   temperaturfester    Polystyroltypen.



   Die Verklebung,   Laminierung    oder Kaschierung der erfindungsgemässen Polystyrol-Schaumstoffe ist im Gegensatz zu den   seither    bekannten Schaumstoffen dieser Art auch mit üblichen   Lösungsmittelklebstoffen    möglich, ohne dass eine wesentliche Schädigung der Schaumstruktur eintritt.   

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum Modifizieren, insbesondere IElastifi- zieren von Polystyrolschaumstoffschichten enthaltendem oder daraus bestehendem Material oder Formkörpern daraus, wobei die Polystyrolschaumstoffschichten nach dem Vorschäumen des Polystyrolausgangsmaterials unter Einwirkung von Treibhilfsmitteln im thermoplastischen Temperaturbereich dieses Kunststoffes unter Wärmeeinwirkung durch Ausschäumen hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass direkt im Anschluss an das Ausschäumen, sofort und möglichst rasch mindestens auf Zimmertemperatur abgekühlt und vor einer wesentlichen Auffüllung des durch die Abkühlung der Treibgase im einzelnen Korn des aufgeschäumten Kunststoffes entstandenen Unterdruckes mit einem Druck von mindestens 2 kg/cm2 verdichtet wird.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgeschäumte Polystyrolmaterial so fort nach dem Vorschäumen, spätestens aber 6 Stunden nach dem Vorschäumen, verarbeitet wird.
    2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausschäumprozess in Formen oder Behältern vorgenommen wird.
    3. Verfahren nach Patentanspruch oder Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausschäumprozess unter Druck ausgeführt wird.
    4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung nach dem Ausschäumprozess im Wasserbad vorgenommen wird und die Verdichtung nach Kühlung des Schaumstoff-Formteiles ausserhalb der Ausschäumform vorgenommen wird.
    5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper aus Polystyrolschaum sofort nach der Herstellung abgekühlt und durch Sägen, Schneiden oder andere Trennverfahren in ein oder mehrere Formteile aufgeteilt und diese anschliessend verdichtet werden.
    6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichten von kontinuierlich in Form eines profilierten Körpers hergestellten Erzeugnisses in Pressen oder zwischen Walzen erfolgt, wobei gegebenenfalls dem Formling auch Oberflächenstrukturen aufgeprägt werden.
    7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ausschäumen Verstärkungselinlagen eingeschäumt werden.
    8. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper spätestens. nach ihrer Herstellung mit Oberflächenschichten wie Geweben, Gewirken, Vliesen, Furnieren, Kunststoffoi.ien oder Metallfolien versehen werden.
CH818965A 1964-08-10 1965-06-11 Verfahren zum Modifizieren von Polystyrolschaumstoffen CH441733A (de)

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