CS238394B2

CS238394B2 - Blowing polymer styrene particles nad method of their production

Info

Publication number: CS238394B2
Application number: CS836913A
Authority: CS
Inventors: Richard A Schwarz
Original assignee: Cosden Technology
Priority date: 1982-09-24
Filing date: 1983-09-22
Publication date: 1985-11-13
Also published as: CS691383A2; GB2127416A; DE3333021A1; US4389495A; JPS5959731A; IT1169840B; GB8325419D0; IT8322955A0; BE897796A; GB2127416B; FR2533576A1

Description

-.,¾ . -VyňáW -.se ;týká zpěňovátelných‘ riíčh 'styrénových částic, nápř-&lt-'d - ;žpěň;oyadělných polystyrénových částic. Především se vynález týká zpěňovatelných částic -.mař.jících zlepšené užitkové vlastnosti - ' při' výrobě zpěněných výrobků, jelikož' tyto částice mají sníženou .hořlavost.

Zpějňova-telné - polymerní styrenové částice a výrobky vyrobené z takových částic jsou dobře známé. Takové výrobky zahrnují izolované stavební panely, dekorativní aranžérské výrobky, ozdobné předměty, - čalounický materiál, zařízení pro vodní použití, nádoby na horké a studené nápoje, přenosné mrazicí nebo chladicí skříně nebo boxy a podobné předměty. Hlavní užitkovou vlastností takových pěnových výrobků jsou jejich nízká hmotnost a dobré tepelně izolační charakteristiky.

Zpěňovatelné - polymerní částice se obecně připravují impregnací částic - hmotnostně 1 až 20 % vhodného nadouvacího nebo zpěňovacího činidla, například pentanu. Pfi - výrobě zpěněných částic se impregnované částice nebo kuličky nejdříve podrobují preexpanznímu stupni, při kterém se částice nebo kuličky zahřívají párou v nevymezeném prostoru za vzniku předzpěněiiého produktu s poměrně nízkou hustotou. Předzpěněný produkt nebo kuličky se pak vnesou do formy žádaným způsobem vymezené a provede se konečná expanze dalším zaváděním páry, načež se chladí a vylisovaný výrobek se vyjme z formy.

Hlavním požadavkem pro použití pěnových výrobků pro určité účely je jejich snížená hořlavost. Tento požadavek je výrazný pro pěnové výrobky nebo panely používané ve stavebnictví. Jakkoliv je ze známého stavu techniky známo používání různých přísad pro snížení hořlavosti pěnovýoh výrobků, zůstává pro zlepšení této - vlastnosti stále dost podnětů.

Nyní se zjistilo, že se mohou získat hotové pěnové výrobky se sníženou hořlavostí z nadouvatelných polymerních styrenových částic obsahujících nadouvadlo, menší množství bis.jtllyletherjtetrabrombisfenolu A a menší množství pentabrommonoohloroyklohexanu. Zjistilo se, že se při snižování charakteristik hoření hotových, pěnových výrobků uplatňuje působení směsi dvou Shora charakterizovaných přísad. Snížení hořlavosti za použití směsi dvou shora uvedených přísad je totiž yětší, než by se teoreticky očekává^ jako součst vlivu těchto dvou přísad'.

Předmětem vynálezu je tedy nadouvatelná polymerní styrenová částice obsahující pentan jako nadouvací činidlo, vyznačená tím, že obsahuje hmotnostně 0,1 až 0,5 % bis(allyletherju tetrabrombisfenůlu A a hmotnostně 0,6 až 1,5 % pentabrommonochlorcy-klohexanu, vždy vztaženo na hmotnost pbly' rnerního styrenu, a . způsob výroby této částice. . .

Způsobem podle vynálezu se postupuje . tak, že se do kotlíku, vybaveného mícha^: 'dlem, vnese 100 hmotnostních dílů vody, 2 hmotnostní díly trikalciumfosfátu, 0,05 hmotnostních dílů nttrlumdodeoylbenzensulfonátu, 100 hmotnostních dílů polystyrénových kuliček o průměru přibližně 1 mm a 8,0 hmotnostních dílů n-pentanu-.·': Podle následujícího příkladu se v této 'chvíli dávkuje uvedené množství přísad snižujících hoření polymerních styrenovýcϊl'částio - podle vynálezu. ' ' '''

Kotlík se zahřeje na teplotu 102 až 110 °C · a udržuje se- na této teplotě po dobu 7 až 10 hodin za míchání. Kotlík sé pak ochladí na teplotu místnosti, obsah se okyselí kyselinou dusičnou, kuličky se oddělí od vodného prostředí, promyjí se vodou a usuší se na vzduchu- za teploty místnosti.

Pro preexpanzi se kuličky vnésou do kotlíku vybaveného míchadlem a prostředkem pro zavádění páry do vrstvy kuliček. Vedením páry o tlaku 34 kPa kuličkami po dobu přibližně 2 minuty se získá předzpěněný produkt. Předzpěněné částice maj^průměr přibližně 5 mm. '

Pro zkoušení kvality a charakteristik hotového tvarovaného pěnového výrobku se použije formy o rozměrech 15 cm x 30 cm x x 15 cm. - Forma je opláštěná k umožnění vstřikování -páry do obsahu ve formě. Forma se zčásti naplní předzpěněnými částicemi, uzavře se a do formy se zavádí pára o teplotě 104 °C po dobu přibližně 10 až 20 sekund. Tvarovaný výrobek se nechá zchladnout, aby se mohl vyjmout z formy.

Shora uvedeným postupem se připraví vzorky tvarovaných pěnových· výrobků obsahujících popřípadě přísadu snižující hoření podle vynálezu. Následující příklady objasňují získané výsledky.

Přiklad y ·

K měření charakteristik hoření hotového tvarovaného pěnového výrobku za použití horkého drátu se nařežou zkušební proužky z lisovaného bloku připraveného shora popsaným způsobem. Zkušební proužky mají tento rozměr: 23 cm x 10 cm x 1,3 cm. Zkušební proužky se zavěsí vertikálně s nejdelším rozměrem ve vertikální poloze. Plynový plamen o délce přibližně 1,3 cm se zaměří na zkoušený proužek přibližně 2,5 cm nad jeho spodní okraj. Plynový plamen se zaměřuje na zkoušený proužek tak dlouho, až se materiál vznítí a pak se plynový plamen odstraní. Měří se výška a šířka spálené plochy a na základě těchto dvou měření se stanoví stupeň spálení podle tabulky I: hodnocení 1 znamená vynikající chování a hodnocení 4 znamená selhání.

í J I i

\ l

3 8 3 9'· 4

Hodnocení

TABULKA I

Vertikální hoření

Horizontální hoření

- ;3 až 10 cm větší než 10 až 16 cm větší než 16 až 20 cm větší než 20 cm až 4 cm větší než 4 až 6 cm větší než 6 až 8 cm větší než 8 cm

Používaným bis(allylether]em tetrabrombísfenolu A je bílá krystalická pevná látka o· molekulové hmotnosti 623,9, o obsahu bromu hmotnostně 51,2 % a o teplotě tání 110 až 120 °C.

V tabulce II jsou charakteristiky hoření tvarovaných pěnových polystyrénových vý robků obsahujících přísady ke snížení hořlavosti podle vynálezu ve srovnání s tvarovanými pěnovými polystyrénovými výrobky prostými přísad. V každém případě je obsah přísady vyjádřen jakožto hmotnostní procento polystyrenu.

Příklad číslo

TABULKA II

Přísada

Hodnocení hořlavosti

1	žádná	4
2	0,3 °/o bisfallylether) tetrabrombisfenolu A	4
3	0,6 % pentabrommonochlorcyklohexanu	3 až 4
4 .	0,3 % bis(allylether) tetra-	1,4 až 1,6

brombisfenolu A a

0,6 % pentabrommonochlorcyklohexanu

Z porovnání výsledků podle příkladu 2 a 3 s výsledky podle příkladu 4- jasně vyplývá synergické působení přísad snižujících hořlavost podle vynálezu.

Zlepšené charakteristiky hoření nadouvatelných polymerních styrenových částic se dosahuje vnesením pouze malého množství bis(allylether )u tetrabrombisfenolu A a pentabrommonochlorcyklohexanu do polymerních styrenových částic. Obzvláště užitečnými jsou nadouvatelné polymerní styrenové částice obsahující hmotnostně přibližně 0,1 až přibližně 0,5 % bisfallyletheruju tetrabrombisfenolu A a přibližně 0,6 až 1,5 procenta pentabrommonochlorcyklohexanu, vztaženo vždy na hmotnost polymerních styrenových částic. Při výhodném provedení způsobu podle vynálezu se přísady podle vynálezu s výhodou vnášejí do polymerních styrenových částic v průběhu vnášení nadouvacího činidla. Výhodných výsledků se však dosahuje také míšením přísad s nadouvatelňými polymerními styrenovými částicemi, do kterých bylo nadouvadlo již včleněno. Je to možné míšením v bubnu vysušených částic s žádaným množstvím přísad.

Vynález je popsán se zvláštním zřetelem na nadouvatelné polystyrénové částice s vneseným malým množstvím přísad podle vynálezu. Použitelnost vynálezu není však omezena na polystyren, jelikož je možno použít i jiných vinylových aromatických polymerů. Těmito polymery jsou míněny polymery odvozené od vinylaromatlckých monomerů, jako je vinyltoluen, isopropylstyren, alfa-methylstyren, chlorstyren, terc.butylstyren, jakož také kopolymery vinylaromatických monomerů a butadienu, alkylakrylátů, akrylonitrilu atd. Zde používaným výrazem „polymerní styrenové částice“ se proto vždy míní také částice všech takových polymerů akopolymerů.

Vynález je popsán za použití pentanu jakožto nadouvacího prostředku. Vynález však není omezen na použití pentanu, jelikož se může použít i jiných nadouvacích prostředků. Vhodné nadouvací prostředky zahrnují butan, isopentan, cyklopentan, hexan, heptan a nízkovroucí halogenované uhlovodíky. Může se rovněž používat směsí různých uvedených nadouvacích prostředků. Nadouvatelné polymerní styrenové částice zpravidla obsahují hmotnostně 1 až 20 °/o nadouvacího činidla. Impregnace nadouvacím činidlem pro výrobu nedouvatelných polymerních styrenových částic se může provádět v širokém rozmezí teplot, zvláště při teplotě přibližně 60 až 150 cc.

Claims

PŘEDMĚT

1. Nadouvatelné polymerní styrenové částice obsahující pentan jako nadouvací činidlo, vyznačené tím, že obsahují hmotnostně 0,1 až 0,5 % bisfallyletherju tetrabrombisfenolu A a hmotnostně 0,6 až 1,5 °/o pentabrommonochlorcyklohexanu, vždy vztaženo na hmotnost polymerního styrenu.
2. Způsob výroby nadouvatelných polymerních styrenových částic obsahujících pentan jako nadouvací činidlo podle bodu

VYNALEZU

1, při kterém se polymerní styrenové částice Impregnují nadouvacím činidlem a vzniklé nadouvatelné polymerní styrenové částice se oddělí, vyznačený tím, že se polymerní styrenové částice v průběru impregnace nadouvacím činidlem impregnují hmotnostně 0,1 až 0,5 °/o bisfallylether ]u tetrabrombisfenolu A a 0,6. až 1,5 °/o pentabrommonochlorcyklohexanu, přičemž se procenta vztahují vždy na hmotnost polymerního styrenu.