CH496035A

CH496035A - Verfahren zur Herstellung von schlagzähem Polystyrol

Info

Publication number: CH496035A
Application number: CH1238067A
Authority: CH
Inventors: Klaus Dr Bronstert; Ernst-Guenther Dr Kastning; Adolf Dr Echte; Hofmann Juergen; Pankraz Dr Hofmann Hermann
Original assignee: Basf Ag
Priority date: 1962-09-14
Filing date: 1967-09-05
Publication date: 1970-09-15
Also published as: DE1204819C2; DE1669662A1; GB1049665A; FR92932E; BE703380A; CH413382A; BE637324A; DE1204819B

Description


  
 



  Verfahren zur Herstellung von schlagzähem Polystyrol
Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Verfahren zur Herstellung von schlagzähem Polystyrol, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man zunächst eine Lösung eines weitgehend unvernetzten Kautschuks in Styrol polymerisiert und das erhaltene Produkt anschliessend mit einem vernetzten oder vernetzungsfähigen Kautschuk mechanisch vermischt.



   Es wurde nun gefunden, dass man die   Eigenschaf    ten von schlagzähem Polystyrol, wie sie gemäss dem Hauptpatent erhalten werden, verbessern kann, wenn man als gelhaltigen vernetzten oder vernetzungsfähigen Kautschuk ein Block-Copolymerisat aus
A. Butadien und/oder Isopren;
B.

  Styrol, gegebenenfalls im Gemisch mit a Methylstyrol oder kernalkylierten Styrolen verwendet; wobei das Gewichtsverhältnis A:B zwischen 85:15 und 15:85 liegt und die Polymerblöcke B endständig angeordnet sind;
Man geht dabei so vor, dass man zunächst eine Lösung eines weitgehend unvernetzten Kautschuks in Styrol polymerisiert und das so erhaltene Produkt a) mit b) 5 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das im Gesamtgemisch enthaltene Polystyrol, eines gelhaltigen vernetzten oder vernetzungsfähigen Kautschuks mechanisch innig vermischt, wobei man als gelhaltigen vernetzten oder vernetzungsfähigen Kautschuk b) ein Block Copolymerisat aus Butadien und Styrol im Verhältnis 85:15 bis 15:

  :85 verwendet
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn man ein Block-Copolymerisat verwendet, bei dem der oder die in den linearen 1,4-Polybutadienketten enthaltenen Polystyrolblöcke endständig angeordnet sind.



   Unter Block-Copolymerisaten werden solche verstanden, die durch   Block-Sopolymerisation    von Butadien und/oder Isopren und Styrol in an sich üblicher Weise hergestellt sind. Ein Teil des Styrols kann dabei durch übliche kernalkylierte Styrole oder   a-Methylstyrol    ersetzt sein. Die Block-Folge in linearen Polymeren ist bevorzugt: (Styrol)-Butadien-Styrol, jedoch nicht Butadien-Styrol-Butadien. Als Block-Copolymerisate werden.   auch    solche aus Butadien und/oder Isopren und Styrol mit Stern- bzw. Kammstruktur verstanden, wobei der oder die Styrol-Blocks immer endständig angeordnet sein sollen. Die erfindungsgemäss hergestellten Formmassen haben gegenüber den gemäss   Haupt-    patent 413 482 erhältlichen Formmassen   überra-    schende Vorteile, z.

  B. erheblich verbesserte Schlagzähigkeit sowie noch besseren   Oberflächenglanz    bei vergleichbaren Kautschukgehalten.



   Besonders vorteilhafte Eigenschaften haben die thermoplastischen Formmassen, wenn das Block-Copolymerisat K-Werte von grösser als 50 hat (gemessen nach Fikentscher). Die Block-Copolymerisate können vor dem Vermischen mit der Komponente a) geringfügig vernetzt sein.



   Die erfindungsgemäss erhaltenen Mischungen haben in Abhängigkeit von der zugesetzten Menge des Block-Copolymerisats b) eine steigende Schlagzähigkeit und zunehmende Weichheit. Ihr Oberflächenglanz ist ausgezeichnet.



   Die erfindungsgemäss erhältlichen schlagzähigen Polystyrole werden z. B. wie folgt hergestellt: Eine Lösung von Polybutadien in Styrol wird erhitzt und polymerisiert, bis sie einen Feststoffgehalt von etwa   80 0/0    hat. Nach dem Entfernen der Restmonomeren wird das erhaltene Produkt mit dem Block-Copolymerisat b) in gewünschtem Verhältnis in einer Mischvorrichtung innig verknetet, z. B. in einem Extruder oder Banburry-Mischer. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass sich das Block-Copolymerisat b) besonders gut und homogen in der Komponente a) verteilen lässt.



   Die erfindungsgemäss erhältlichen Mischungen lassen sich besonders gut zu Folien verarbeiten und tiefziehen, z. B. zu Trinkbechern, Zigarettenschachteln oder anderen Verpackungsgegenständen. Die in den Beispielen genannten Teile sind   Gewightsteile.     



   Beispiel 1
Eine Lösung von 5,7 Teilen   1,4-Polybutadien    (K-Wert nach Fikentscher 98) in 94,3 Teilen Styrol wird in einem mit Rührer versehenen Polymerisationsturm kontinuierlich bei 120 bis   1600 C    polymerisiert und das erhaltene Material auf weniger als   1,5 0/0    flüchtige Anteile im Vakuum bei   2200 C    entgast. Das gewonnene Produkt wird mit 12 Teilen eines Block Copolymerisates aus Styrol und Butadien (Verhältnis 65:35, K-Wert 55 in Benzol, Handelsname  Thermolastik 125  der Firma Shell) und 3 Teilen Butylstearat innig verknetet.

  An dem so erhaltenen Produkt werden folgende Prüfdaten ermittelt:
Kerbschlagzähigkeit nicht gebrochen
Zugfestigkeit 156   kg! cm2   
Dehnung   52,4  /o       Vicatzahl 74,00 C   
Melt-Index 2,5
Oberflächenrauhigkeit 0,87  
Beispiele 2 bis 11
Eine Lösung von 5,7 Teilen Butadien-Kautschuk in 90 Teilen Styrol wird in einem mit Rührer versehenen Polymerisationsturm kontinuierlich bei 120 bis   1600 C    polymerisiert und das erhaltene Material auf weniger als 2,5 % flüchtige Anteile im Vakuum bei   2200 C    entgast.



   Das gewonnene Produkt (A) wird mit den Kautschuken (B) aus Tabelle 1 und Schmiermittel innig verknetet.



   An den so erhaltenen Produkten werden die in Tabelle 2 zusammengestellten Prüfdaten gemessen. Als Vergleich werden in Tabelle 2 unter Punkt a ferner die am Ausgangsmaterial A und unter Punkt b die an einer Mischung entsprechend dem Hauptpatent gemessenen Werte mitgeteilt. Der dabei verwendete Kautschuk hat die folgende Zusammensetzung: 50 % eines nicht vernetzten Copolymerisates aus 76,5 Teilen Butadien und 23,5 Teilen Styrol sowie   50 ovo    eines vernetzten Copolymerisates aus 84 Teilen Styrol und 16 Teilen Butadien.



   Tabelle 1 Bau und   Zusanuensetzung    der   Zusatzkompouente   
EMI2.1     


<tb> Lfd. <SEP> Nr. <SEP> Blockfolge <SEP> Styrol <SEP> K-Wert <SEP> 1,2-Vinyl <SEP> l,SCis <SEP> 1,4-Trans
<tb>  <SEP> 0/0 <SEP> O/o <SEP> O/o <SEP> O/o
<tb>  <SEP> 2 <SEP> St-Bu <SEP> 24 <SEP> 64 <SEP> 15 <SEP> 35 <SEP> 50
<tb>  <SEP> 3 <SEP> St-BuSt <SEP> 37 <SEP> 54 <SEP> 1015 <SEP> 3035 <SEP> 52-55
<tb>  <SEP> 4 <SEP> St-BuSt <SEP> 50 <SEP> 70 <SEP> 1015 <SEP> 3035 <SEP> 52-55
<tb>  <SEP> 5 <SEP> St-BuSt <SEP> 80 <SEP> 68 <SEP> 1015 <SEP> 3035 <SEP> 5255
<tb>  <SEP> 6 <SEP> St-BuSt <SEP> 33 <SEP> 58 <SEP> 50 <SEP> 20 <SEP> 30
<tb>  <SEP> 7 <SEP> St-BuSt-BiiSt <SEP> 33 <SEP> 60 <SEP> 1015 <SEP> 3035 <SEP> 52-55
<tb>  <SEP> 8 <SEP> St-Bu <SEP> BaSt <SEP> 33 <SEP> 57 <SEP> 10; 

  ;15 <SEP> 3035 <SEP> 52-55
<tb>  <SEP> X
<tb>  <SEP> St-B <SEP> u <SEP> B <SEP> u-4St
<tb>  <SEP> 9 <SEP> St-BuSt <SEP> 37 <SEP> 54 <SEP> 1015 <SEP> 3035 <SEP> 52-55
<tb>  <SEP> 10 <SEP> St-Bu-St <SEP> 33 <SEP> 80 <SEP> 50 <SEP> 20 <SEP> 30
<tb> Lfd. <SEP> Nr. <SEP> Blockfolge <SEP> Styrol <SEP> K-Wert <SEP> 1,4Cis <SEP> 3,4-Vinyl
<tb>  <SEP> O/o <SEP> O/o <SEP> O/o
<tb>  <SEP> 11 <SEP> St-Isopre <SEP> St <SEP> 34 <SEP> 58 <SEP> 93 <SEP> 7
<tb> St <SEP> = <SEP> Polystyrolkette
<tb> Bu <SEP> = <SEP> Polybutadienkette
<tb>       Tabelle 2 Lfd. Nr. Teile Teile Teile Zugf. Reissf. Deh. VZ. Oberfl. DIN 53 453 schlagf. Zus. K. Schmier- Kp/cmê Kp/cmê %  C   Schlg. Kerb.

  Fall
PST. (A) (B) mittel Kp/cmê/cm Kp/cmê bolzen
Kp/cm 1 100 - 2,5 169 158 52,5 78 1,1 28 6,7 1,5 b 90 10 2,5 125 109 30 74 0,9 KB 7,9 2,7 2 90 10 2,5 134 119 45 72 1,02 KB 8,4 26 3 90 10 2,5 135 131 44 76 - KB 9,0 26 4 90 10 2,5 151 137 48 74 1,0 KB 10,4 7,5 5 90 10 2,5 151 153 47 77 1,0 56 7,5 3,0 6 90 10 2,5 130 131 50 77 0,8 KB 11,9 8,0 7 90 10 2,5 134 137 52 76 0,9 KB 6,9 11,5 8 90 10 2,5 132 124 37 74 - KB 8,8 22 9 70 30 2,5 96 107 52 51 - KB 13,5 KB 10 70 30 2,5 106 104 53 40 - KB 21,6 KB 11 90 10 2,5 144 130 45 74 0,8 KB 6,9 20 KB = Kein Bruch     
Beispiel 12
Man verfährt so wie in Beispiel 2 bis 11, verwendet jedoch anstelle von 5,7 Teilen Butadien-Kautschuk und 90 Teilen Styrol 8 Teile Butadien-Kautschuk und 88 Teile Styrol.

 

   Der Zusatz Kautschuk ist ein Blockpolymeres aus Styrol und Butadien mit einem Styrolgehalt von 24 % Der Polybutadienblock besteht aus   15 0/o    1,2-Vinyl, 35 % 1,4-Cis und 50 % 1,4-Trans-Anteilen.



   An dem erhaltenen   Produkt    werden folgende Prüfdaten gemessen:
Teile schlagzähes Polystyrol 90    TeileZusatsKautschuk    10
Teile Schmiermittel 2,5    ZugfestigketKpicm    159    ReissfestigkeitKplcm    127
Dehnung    /o    58    Vicatzahi0C    72
Oberfläche 0,9 cm
Schlagzähigkeit Kp   46(50      O/o)       cm2    cm
Kerbschlagzähigkeit Kp 5,5    c412       Failbolzen    Kplcm 30

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von schlagfestem Polystyrol durch Polymerisation einer Lösung eines weitgehend unvernetzten Kautschuks in Styrol und mechanisches Vermischen des so erhaltenen Produktes mit 5 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das im Gesamtgemisch enthaltene polymerisierte Styrol eines gelhaltigen, vernetzten oder vernetzungsfähigen Kautschuks, dadurch gekennzeichnet, dass man als gelhaltigen, vernetzten oder vemetzungsfähigen Kautschuk ein Blockcopolymerisat aus A. Butadien und/oder Isopren; B. Styrol, gegebenenfalls im Gemisch mit a Methylstyrol oder-kemalkylierten Styrolen verwendet; wobei das Gewichtsverhältnis A:B zwischen 85:15 und 15:85 liegt und die Polymerblöcke B endständig angeordnet sind.