CS240705B1

CS240705B1 - Sir ěs na bázi polystyrenu

Info

Publication number: CS240705B1
Application number: CS845359A
Authority: CS
Inventors: Jiri Pavlicek; Karel Krofta; Bretislav Karasek; Miroslav Macka; Stanislav Dusek; Jan Kovarik
Original assignee: Jiri Pavlicek; Karel Krofta; Bretislav Karasek; Miroslav Macka; Stanislav Dusek; Jan Kovarik
Priority date: 1984-07-11
Filing date: 1984-07-11
Publication date: 1986-02-13
Also published as: CS535984A1

Abstract

Směs na bázi polystyrenu se zlepšenými zpracovatelskými vlastnostmi, zdravotně nezávadná, složená ze 100 hmot. dílů houževnatého polystyrenu připraveného blokovou polymeraci a 50 až 130 hmot. dílů standardního polystyrenu. Blokový polystyren je měkčen ivysoceviskózním olejem o viskozite 50 až 110 mPa. s v množství 0,5 až 5 % hmotnostních. Standardní polystyren je měkčen minerálním olejem o viskozite 5 až 30 mPa . s. Celkové množství oleje ve směsi je nejvíce 5 % hmotnostních.

Description

Vynález se týká směsi na bázi polystyrenu se zlepšenými zpracovatelskými vlastnostmi, zdravotně nezávadné a 'vhodné pro> výrobu výlisku přicházejících do styku s poživatinami. Uvedená směs je modifikací základní složky houževnatého polystyrenu.

Houževnaté polystyreny se rozdělují podle technologie zpracování na vytlačovací a vstřikovací typy. Podle vlastností a zpracovatelnosti se dále dělí na:

středně houževnaté — velmi dobře zpracovatelné, vysoce houževnaté — dobře zpracovatelné a super houževnaté — se speciálními vlastnostmi.

[Charakteristiky a technické parametry jsou uvedeny v ČSN 64 3062. Předmětná směs patří do kategorie středně houževnatých polystyrenů. Je známo, že středně houževnaté polystyreny je možno připravovat přímo suspenzí roubovanou polymerací nebo blokovou předpolymerací styrenu v přítomnosti rozpuštěného kaučuku s následným dokončením polymerace suspenzním postupem.

Rovněž je znám způsob směšování perliček houževnatého polystyrenu s perličkami standardního polystyrenu.

U nových technologií blokovým způsobem jsou rovněž vyvinuty přímé polymerační postupy pro výrobu středně houževnatých typů, kde na konci linky vystupuje granulát houževnatého polystyrenu.

tU těchto technologií se používá kontinuální bloková roubovací polymerace. Tato polymerace se vede pouze do cca 75í% konverze a zbylý monomer se odstraňuje odplyněním za vysokého vakua.

Pokud je dále uváděn blokový postup, jedná se o kontinuálně prováděnou blokovou roubovací polymerací do neúplné konverze.

Ke srovnání pelymeračních postupů byl zvolen poměrný index, který udává poměr cenových nákladů srovnávané technologie proti technologii výroby houževnatého polystyrenu blokovou polymerací se suspenizním dokončením, u které byl zvolen za základ index 100.

Srovnáme-li na jedné straně postup pracující se suspenzní technologií nebo blokově suspenzní s postupy blokovými ,na straně druhé poměrnými indexy je srovnání následující:

Proces

Suroviny	suspenzní	blokový
styren	ilOO	95
kaučuk	Γ00	111
plastifikátor	,100	145
chemikálie	ilOO	72
celkem	100	98
Energie
elektřina	1O0	80
pára	100	10
chladicí voda	100	60
palivo	—	100
celkem	100	82

Ze srovnání vyplývá, že blokové postupy jsou výhodné především svou nízkou energetickou náročností, zanedbatelné není ani lepší využití surovin. Ze srovnávací tabulky je však zároveň vidět, že kontinuální způsob vedení blokové polymerace přináší i horší využití u kaučuku a plastifikátoru, což je dáno statistickým rozložením kaučukových částic při kontinuální polymeraci.

Na plastifikátor při blokové polymeraci jsou kladeny vysoké nároky, a to především co· se týče stálosti, viskozity a přítomnosti těkavých podílů. Změkčovadla používaná při suspenzní nebo blokové suspenzní pol.ymeraci nevyhovují, nebot by v odplyňovací sekci blok. technologie způsobovaly zahlcení vývěv.

K dosažení dobré zpracovatelnosti středně houževnatého typu je při výrobě blokovým způsobem nutím dávkovat 5 až 6,5 °/o hmot. minerálního oleje, což jednak není ekonomické a jednak takový typ nevyhovuje směrnici o zdravotní nezávadnosti.

Rovněž postupy pracující se smícháváním perliček houževnatého standardního polystyrenu mají četné nevýhody, mimo již uvedené nízké výkony v polymeraci, jsou zde kladeny i nároky na složité odlučování zařízení prachových podílů perlí, poměrně nízké výkony vytlačovacích linek a vyšší energetická náročnost.

Výše uvedené nevýhody jsou odstraněny používáním směsi podle vynálezu vyznačené tím, že se skládá ze 100 hmotnostních dílů houževnatého polystyrenu připraveného blokovou polymerací obsahujícího od 0,5 do 5 procent hmotnostních parafinového oleje s ,240703 viskozitou od 50 do 110 mPa. s při 40 'C a 50 až 130 hmot. dílů standardního polystyrenu obsahujícího 4 až 7 % hmot. minerálního oleje s viskozitou od 5 do 30 mPa . s při 40 °C, přičemž celkové množství oleje ve směsi je nejvíce 5 % hmotnostních.

Obsah minerálního oleje je zpravidla v rozsahu 0,'5 .až 5 % hmotnostních. Pelety připravené blokovým způsobem úplně bez plastifikátoru mají zhoršené vlastnosti, což souvisí s rozptýlením a tvarem kaučukových částic, jejich velikostí a způsobem ukotvení v homogenní fázi.

Při přípravě modifikační přísady standardního polystyrenu není však nutné používat tak viskózní olej jako pro blokový postup, čímž je možno při zlepšené zpracovatelnosti dodržovat hygienickou směrnici o maximálně přípustném obsahu změkčovadel nejvýše 5 % hmotnostních. Směs může dále obsahovat barviva, pigmenty, antioxidanty, vnitřní i povrchová mazadla tak, jak je to možné a běžné u polystyrénových plastů.

sového mísiče bylo nadávkováno 100 hmot. dílů houževnatého polystyrenu vyrobeného blokovou polymerací s molekulovou hmotností 22ΟΌΟΟ a obsahem změkčovadla 5 % hmot. Změkčovadlem byl parafinový olej o viskozitě 85 mPa. s při 40 °C. K paletám byly přidány perličky standardního polystyrenu v množství 82 hmot. dílů o následujících vlastnostech:

.Molekulová hmotnost 150 000, tavný index 35 s obsahem změkčovadla 4,5 % hmot. Změkčovadlem byl bílý olej o viskozitě 13 mPa. s při 40 ³C. Směs byla promíchána' a zgranulována na laboratorním extrudéru o průměru šneku 45 mm a délce šneku 28 D.

Tokové vlastnosti materiálu .byly hodnoceny na vysokotlakém kapilárním reometru. Pro hodnocení byly zvoleny viskozity při smykové rychlosti 100 až 1000^-1 s, které jsou typické pro proces vytlačování a vstřikování. Rychlost změny viskozity s rostoucím gradientem ilustruje hodnota tokového exponentu N.

Přikladl

Bylo postupováno podle vynálezu. Do páT a b u 1 k a 1

Středně houževnatý Středně houževnatý polystyren vyrobený blokově polystyren podle vynálezu suspenzní technologií

Í60 °C 100 (Pa.sj 1000 (Pa.s)

N

180 °C 100 (Pa.s) 1000 (Pa.s)

N

200 °C 100 (Pa.s) 1000 (Pa.s)

N

1820

450

2,5

1020

210

3,2

610

140

2,8

620 360

2,9

930

180

3,5

570

120

3,1

220 °C 100 (Pa.s) 1000 (Pa.s)

N

410

110

2,3

360

2,7

Příklad 2

Bylo postupováno podle vynálezu. V pásovém mísiči bylo smícháno 100 hmot. dílů houž. polystyrenu blokového s 54 hmot. díly standardního polystyrenu podle příkladu 1. Směs byla zgranulována na laboratorním ₍ extrudéru. Po granulaci byla směs hodnocena. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 2.

Příklad 3

Bylo postupováno jako v příkladě 2 .a bylo použito stejných surovin jako v příkladě 1, s tím rozdílem, že bylo mícháno 100 hmot. dílů pelet blokového' polystyrenu s 122 hmot. díly perliček standardního polystyrenu. Směs byla zgranulována a vyhodnocena. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 2.

Příklad 4

Bylo postupováno podle vynálezu. V pásovém mísiči bylo smícháno 100 hmot. dílů pelet blokového houževnatého polystyrenu s molekulovou hmotností 260 000 s obsahem 2 % hmot. minerálního oleje o viskozitě 85 mPa . s při 40 °C se ípo hmot. díly perliček standardního polystyrenu podle před240705 chozích příkladů. Směs byla zgranulována na laboratorním extrudéru. Po granulaci byla směs hodnocena. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 2.

Příklad 5

Bylo postupováno jako v příkladě 1, pouze s tím rozdílem, že olej použitý při přípravě blokového polystyrenu měl· viskozitu 55 mPa. s ,přl 40 °C. Vlastnosti vyrobeného granulátu jsou v tabulce 2.

Tabulka 2-
Příklad	Index toku taveniny	Rázová houževnatost	Odolnost za tepla Vicat
číslo	ČSN 64 0861 200 °C zatížení 49 N g/lQ min	ČSN 64 0612 J/cm²	ČSN 64 0521 metoda A °C
il	14	8,5	65
2	11	8,5	85
3	16	4,5	83
'4	6	8,0	86
5	13	6,0	84

Všechny vzorky splňují podmínky Hygie- vyšším symbolem, ťj. symbol N — všeobecnické směrnice č. 49/1978 pro zařazení nej- né použití.

Claims

Směs na bázi polystyrenu se zlepšenými zpracovatelskými vlastnostmi, zdravotně nezávadná, vyznačená tím, že se skládá ze 100 hmotnostních dílů houževnatého polystyrenu připraveného blokovou polymeraci obsahujícího od 0,5 do 5 % hmotnostních parafinového oleje s viskozitou od 50 do

VYNALEZU

110 mPa. s při 40 a 50 až 130 hmotnostních dílů standardního polystyrenu obsahujícího 4 až 7 % hmot. minerálního oleje s viskozitou od 5 do: 30 mPa. 's při 40 °C, přičemž celkové množství oleje ve směsi je nejvíce 5 °/o hmotnostních.