CS212862B1 - Polymerní směs na bázi polystyrénových plastů - Google Patents

Abstract

Vynález se týká přípravy polystyrénových plastů se zlepšenou tekutostí a zvýšenou tepelnou odolností. Požadovaných vlastností se dosahuje přídavkem sáli alkylbenzensulfonové kyseliny. Ve směsi mohou být přítomny rovněž doplňková aditiva jako mazadla, antioxidanty, antistatika, pigmenty apod.

Description

(54) Polymerní směs na bázi polystyrénových plastů

Vynález se týká přípravy polystyrénových plastů se zlepšenou tekutostí a zvýšenou tepelnou odolností. Požadovaných vlastností se dosahuje přídavkem sáli alkylbenzensulfonové kyseliny. Ve směsi mohou být přítomny rovněž doplňková aditiva jako mazadla, antioxidanty, antistatika, pigmenty apod.

212 862

212 86ΐ

Vynález se týká polymerní směsi na bázi polystyrénových plastů, která má zlepšenou te kutost a zvýšenou tepelnou odolnost.

Je všeobecně znájpo, že optimálních reologických vlastností polyvinylaromatických hmot je možno v zásadě dosáhnout dvěma způsoby.

- vhodnou regulací molekulové hmotnosti v průběhu polymerace

- aditivní cestou, kde k výchozímu polymeru jsou přidávány látky, které příznivě ovlivňují Teologické chování taveniny.

V praxi je preferován zejména druhý způsob, který dovoluje přípravu škály materiálů s rozdílnými fýzikálně-mechanickými charakteristikami.

Přídavek mazadel zlepšuje účinnost plastikace polymeru tím, že se sníží jeho viskozita taveniny, Za těchto podmínek je polymer méně namáhán frikčními silami, které u neměkčeného polymerní mohou iniciovat fýzikálně-chemické destrukční procesy. Ideální vnitřní mazad lo by mělo být s polymerem dokonale snášenlivé jen při teplotách zpracování, kdy je materiál ve formě taveniny. Překročeni míry snášenlivosti vede k nežádanému ovlivnění mechanic kých vlastnosti polymerního materiálu. Bychlá migrace mazadla na povrch výrobku vede k negativnímu dopadu na užitné vlastnosti finálního výrobku. Po ekonomické stránce je proces měkčení poměrně náročný, poněvadž běžné koncentrace měkčidel u standartního i. houževnatého polystyrenu s dobrou tekutostí se pohybují okolo 5 hmotnostních % vztaženo na polymer.

Existuje řada vnitřních mazadel, případně jejich kombinací, která usnadňují základní zpracovatelské operace, zejména granulaci, ale nesplňují další požadavky, které na výrobek klade spotřebitel. Tak například lze jen v omezené míře aplikovat takové látky, jako jsou amidy, amidy kyselin, estery mastných kyselin, parafinické zhlovodíky, protože jejich vyšší koncentrace v polymerní směsi nutná k dosažení optimálních reologických vlastností taveniny vede k nežádoucímu ovlivnění vlastností výrobku, (poklesu tepelné odolnosti, migraci zmškčovadla na povrch granulí, či výrobku a tím ke zvýšeni schopnosti vázat nečistoty apod·)· Mazadla obsahující ve své molekule násobné vazby, zejména v alifatickém řetězci, snižují odolnost polyvinylaromatických hmot vůči tepelnému i atmosferickému stárnutí. Možnosti aplikovat mazadla s optimálními vlastnostmi jsou značně omezené.

Tyto nedostatky nemá polymerní směs na bázi polystyrénových plastů podle vynálezu. Ta to směs obsahuje 0,05 až 3 hmotnostní díly soli alkylbenzensulfonová kyseliny na 100 hmotnostních dílů polymeru, přičemž kationtem je kov 1. skupiny periodické soustavy prvků s vý hodou sodík, a délka alkylu je v rozmezí Οθ až Ο^θ, s výhodou C^g. Ve směsi podle vynálezu mohou být přítomny rovněž doplňková mazadla, antioxidanty, pigmenty, antistatika, případně další přísady.

Typickým představitelem polystyrénových plastů je standartní polystyren. K těmto plas· tům řadíme rovněž houževnatý polystyren. Houževnatým polystyrenem se rozumí polystyren, který jako modifikující složku obsahuje elastomer, nejčastěji polybutadien.

Solí alkylbenzensulfonové kyseliny se rozumí produkt získaný sulfonací alkylbenzenu s následnou neutralizaci. Kation je tvořen kovem první skupiny periodické soustavy prvků, výhodou sodíkem. Délka alkylu ae může pohybovat v rozmezí Cg až C^g, 8 výhodou C^g.

Polymerní směs připravená podle vynálezu má velmi výhodné reologické vlastnosti. Běž2

212 862 ně požadovaného zvýšení tekutosti je dosahováno přídavkem 0,1 % hmotnostních solí alkylben zensulfonové kyseliny oproti běžně přidávaným 2 až 5 % hmotnostních jiných mazadel, napřík lad medicinálního oleje, butylstearátu, polypropylenglykolstearátu apod.

Aplikace alkylbenzensulfonanu jako změkčovadla nezpůsobuje snížení tepelné odolnosti změkčeného materiálu. Dochází ke zvýšení tepelné odolnosti, a to až o 15 °C v porovnání s polymery s přibližně stejnou tekutostí. Přítomnost' soli alkylbenzensulfonové kyseliny v polymemí směsi před následnou technologickou operací, kterou může být například granuláce, podstatně usnadňuje manipulovatelnost s polymemím materiálem, který neulpívá na stěnách zařízení. Výlisky připravené ze směsi podle vynálezu vykazuji nižší tendenci v zachycování prachových částic.

Velmi dobré vlastnosti materiálu připraveného z polymemí směsi podle vynálezu jsou demonstrovány na následujících příkladech.

Příklad 1

K 5 kg perličkového standartního polystyrenu bylo přidáno 260 g medicinálního oleje. Směs byla homogenizována na rychlomísiči Henachel po dobu dvou minut. Granulace byla provedena na laboratorním extruderu o průměru šneku 45 mm a délce šneku 28 D. V zónách válce extruderu byly teploty:

1. zóna 160 °C

2. zóna 180 °C

3. zóna 185 °C

4. zóna 190 °C

Teplota hlavy extruderu byla 180 °C.

* U získaného granulátu byl podle ČSN 64 0861 stanoven index toku taveniny. Tepelná odolnost podle Vicata byla stanovena podle ČSN 64 0521. Výsledky měřeni jsou uvedeny v tabulce.

Příklad 2

K 5 kg perličkového houževnatého polystyrenu bylo přidáno 160 g medicinálního oleje. Směs byla homogenizována a granulována za stejných podmínek jako v příkladě 1. Podle příaslušných ČSN byl stanoven index toku taveniny a tepelná odolnost podle Vicata. Výsledky jsou uvedeny v tabulce.

Příklad 3

K 5 kg perličkového standartního polystyrenu bylo přidáno 6 g alkylbenzensulfonanu sodného. Homogenizace a granulace byla provedena za podmínek uvedených v příkladě 1. Stanovení indexu toku taveniny a tepelné odolnosti podle Vicata bylo provedeno podle příslušných ČSN. Výsledky měření jsou uvedeny v tabulce.

Přiklad 4

K 5 kg perličkového standartního polystyrenu bylo přidáno 25 g alkylbenzensulfonanu sodného. Homogenizace a granulace byla provedena za podmínek uvedených v příkladě 1. Index toku taveniny a tepelná odolnost podle Vicata byly stanoveny podle ČSN uvedených v příkladě 1. Výsledky jsou uvedeny v tabulce.

Příklad 5

Κ 5 kg perličkového houževnatého polystyrenu bylo přidáno 6 g alkylbenzensulfonanu sodného. Homogenizace a granulace byly provedeny za podmínek uvedených v příkladě 1. Podle příslušných ČSN byl stanoven index toku taveniny a tepelná odolnost podle Vicata. Výsledky měření jsou uvedeny v tabulce.

Příklad 6

K 5 kg perličkového houževnatého polystyrenu bylo přidáno 25 g alkylbenzensulfonanu draselného. Homogenizace a granulace připravené smšsi byly provedeny za podmínek uvedených v příkladě 1. Index toku taveniny a tepelná odolnost podle Vicata byly stanoveny podle příslušných ČSN. Výsledky jsou uvedeny v tabulce.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Polymerní směs na bázi polystyrénových plastů, vyznačená tím, že obsahuje 0,05 až 3 hmotnostní díly soli alkylbenzensulfonová kyseliny na 100 hmotnostních dílů polymeru, přičemž kationt je tvořen kovem 1. skupiny periodické soustavy prvků, s výhodou sodíkem a dél ka alkylu je v rozmezí Οθ až Ο^θ, s výhodou C^g·