CS269291B1

CS269291B1 - Polymerní sazový koncentrát pro barvení standardního a houževnatého polystyrenu

Info

Publication number: CS269291B1
Application number: CS883961A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Ing Grmela; Vera Ing Hasova; Jiri Ing Cermak; Jiri Ing Pavlicek; Pavel Peiger; Jan Kovarik; Jaroslav Blaha
Original assignee: Grmela Vladimir; Vera Ing Hasova; Cermak Jiri; Pavlicek Jiri; Pavel Peiger; Jan Kovarik; Jaroslav Blaha
Priority date: 1988-06-08
Filing date: 1988-06-08
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS396188A1

Abstract

Polymerní sazový koncentrát pro barvení standardního a houževnatého polystyrenu je směs, která obsahuje 25 až 95 % hmotnostních termoplastického blokového styren-butadien- -styrenového kopolymeru, 5 až 50 % hmotnostních sazí, 0 až 40 % hmotnostních nízkomolekulárního kapalného polybutadienu, houževnatého polystyrenu či etyrenu případně jejich směsi a 0 až 60 % hmotnostních maziv. Takto připravený polymernl sazový koncentrát je vhodný pro barveni standardního a houževnatého polystyrenu na černý nebo áedý barevný odstín. Získané černě a Šedivě pigmentované polystyreny se vyznačují zvýšenou houževnatosti.

Description

Vynález ae týká polymemího sazového koncentrátu pro barvení polystyrenů.

Je známo, že přímá použití sazí k barvení polystyrenů (tj. polystyrenu - PS a houževnatého polystyrenu - hPS) má za následek snížení houževnatosti materiálu. Dále je spojené se zhoršením pracovního prostředí v důsledku prašnosti sazí..Tento nedostatek se řeší použitím polymerních sazových koncentrátů, kde jsou saze dispergovány v polymerním nosiči. Nevýhodou jejich použití je jejich obtížná příprava (z důvodu zhoršení Teologických vlastností) a určité snížení houževnatosti polystyrenů. Na druhé straně však při jejich aplikaci dochází ke zlepšení pracovního prostředí.

Navržený sazový koncentrát na bázi blokového styren - butadien - styrenového (SBS) kopolymeru. tyto nedostatky do značné míry odstraňuje. Je založen na přípravě koncentrátu termoplastického blokového SBS kopolymeru se sazemi a aditivy. Takto připravený sazový koncentrát je houževnatý i při vyšších obsazích sazí a při jeho přípravě lze použít nejen vytlačovací stroje, ale i zařízení běžně používaná k přípravě gumárenských směsí, např. hnětičů a kalandrů. U takto připravených koncentrátů jsou saze dokonale dispergovány v termoplastickém SBS kopolymeru a při dalším směšování s PS, resp. hPS, na vytlačovacích strojí, a to při zvýšené teplotě a za působení smykových sil, dochází k dokonalému rozmíchání sazového koncentrátu v tavenině polystyrenů. Protože blokový SBS kopolymer je schopen absorbovat značná množství kapalných aditiv (např. minerálních olejů), lze k přípravě koncentrátu s výhodou použít olejem nastavených typů, u nichž je možno dosáhnout vysokého stupně plnění polymeru sazemi.

Polystyreny rozumíme standardní, tzv. krystalový, polystyren a houževnaté typy. Houževnatými polystyreny rozumíme materiály, jejichž kontinuální fáze je tvořena polystyrenem a diskontinuální kaučukovou složkou. Přitom elastomerní složkou může být polýbutadien, statistický butadien - styrenový kopolymer, blokový styren - butadienový či styren - butadien - styrenový kopolymer, jejich směsi apod.

Blokovým styren - butadien - styrenovým kopolymerem rozumíme blokový sledový kopolymer styren - butadienový či styren - butadien - styrenový s lineární, rozvětvenou, příp. hvězdicovou strukturou nebo jejich směsi. Kopolymery mohou být nastaveny olejem, polystyrenem, houževnatým polystyrenem, nízkomolekulárním polybutadienem nebo jejich kombinacemi.

Polymerním sazovým koncentrátem rozumíme hmotu připravenou tepelným zpracováním, (obvykle hnětením, extruzí) blokového SB či SBS kopolymeru se sazemi. Sazový koncentrát může však obsahovat i další polymery, např. PS, hPS, nízkomolekulámí (kapalný) polýbutadien, kopolymer etylen - vinylacetát apod. Dále dispergátory a maziva (medicinální olej, minerální olej, stearin, soli a alkylestery kyseliny stearové, ztužené živočišné tuky, vosky aj.). Jako saze lze použít saze retortové, kanálové nebo termické, případně i černá organická barviva.

Přednostní směsí připravených podle vynálezu je dosažení podstatně vyšší houževnatosti proti smšsím připraveným na bázi sazových koncentrátů s plasty.

Příklad 1

V rámci přípravy sazového koncentrátu bylo k perličkovému standardnímu polystyrenu (Krastenu 127) přidáno 9 % hmot, sazí Chezacarb EC. Směs byla zhomogenizována na rychlomísiči a potom zgranulována na vytlačovací lince při teplotě hlavy 190 C.

Pro získání černě vybarveného polystyrenu bylo smícháno 100 hmot, dílů perličkového Krastenu 127 s 2 hmot, díly výše uvedeného sazového koncentrátu. Směs byla zhomogenizována na rychlomísiči a pak zgranulována. Ze získaného materiálu byla připravena zkušební tělesa na vstřikovacím lisu a byla vyhodnocena jejich rázová a vrubová houževnatost po dle ČSN č. 640612. Vlastnosti materiálu Jsou uvedeny v tabulce.

CS 269 291 Bl

Příklad 2

V rámci přípravy sazového koncentrátu bylo k blokovému SBS kopolymeru (vysokomolekulárnímu s 30 % minerálního oleje) přidáno 9 % hmot, sazí Chezacarb EC. Směs byla zpracována na gumárenském hnětiči při teplotě 160 až 200 °C, převedena na kalandr a sekačku, odkud byla získána ve formě granulátu.

Pro získání černě vybarveného polystyrenu bylo smícháno 100 hmot, dílů perličkového Krastenu 127 s 2 hmot, díly výše uvedeného sazového koncentrátu. Další zpracování směsi a vyhodnocení vlastností bylo shodné a příkladem 1. Vlastnosti materiálu jsou uvedeny v tabulce. ,

Příklad 3

V rámci přípravy sazového koncentrátu bylo k perličkovému houževnatému polystyrenu (Krastenu 532) přidáno 9 % hmot, sazí Chezacarb EC. Směs byla zhomogenizována na rychlomísiči a pak zgrnaulována na vytlačovací lince při teplotě hlavy 190 °C.

Pro přípravu černě vybarveného hPS bylo smícháno 100 hmot, dílů perličkového Krastenu 532 s 5 hmot, díly výše uvedeného sazového koncentrátu. Další zpracování směsi a vyhodnocení vlastností bylo shodné s příkladem 1. Vlastnosti materiálu jsou uvedeny v tabulce.

Příklad 4

V rámci přípravy sazového koncentrátu bylo k termoplastickému blokovému SBS kopolymeru (nízkomolekulárnímu) přidáno 9 % sazí Chezacarb EC. Směs byla zpracována na gumárenském hnětiči postupem shodným s příkladem 2. '

Příklad 5

V rámci přípravy sazového koncentrátu bylo k termoplastickému blokovému SBS polymeru (vysokomolekulárnímu s 30 % hmot, minerálního oleje) přidáno 9 % hmot, sazí Chazacarb EC. Směs byla zpracována na gumárenském hnětiči a zgranulována postupem shodným s příkladem 2.

Pro přípravu černě vybarveného hPS bylo ke 100 hmot, dílů Krastenu 532 přidáno 5 hmot, dílů výše uvedeného sazového koncentrátu. Další zpracování směsi a vyhodnocení vlastností bylo shodné s příkladem 1. Vlastnosti materiálu jsou uvedeny v tabulce.

Příklad 6

V rámci přípravy sazového koncentrátu bylo k termoplastickému blokovému SBS kopolymeru (vysokomolekulárnímu se 30 % hmot, oleje) přidáno 10 % hmot. hPS a 17 % hmot, sazí. Směs byla zpracována na gumárenském hnětiči postupem shodným s příkladem 2.

Pro přípravu černě vybarveného hPS bylo smícháno 100 hmot, dílů perličkového Krastenu 532 s 10 hmot, díly výše uvedeného sazového koncentrátu. Další zpracování směsi a vyhodnocení vlastností bylo shodné s příkladem 1. Vlastnosti materiálu jsou uvedeny v tabulce.

Příklad 7 ’

V rámci přípravy sazového koncentrátu bylo k termoplastickému blokovému SBS kopolymeru (vysokomolekulárnímu s 30 % hmot, oleje) přidáno 17 % hmot. sazí. Směs byla zpra

CS 269 291 Bl 3 cována na gumárenském hnětiči a zgranulována postupem shodným s příkladem 2.

Pro získání černě vybarveného hPS bylo smícháno 100 hmot, dílů perličkového Krastenu 532 s 50 hmot, díly výše uvedeného sazového koncentrátu. Další zpracování směsi a vyhodnocení vlastností bylo shodné s příkladem 1. Vlastnosti materiálu jsou uvedeny v tabulce.

Příklad 8

V rámci přípravy sazového koncentrátu bylo k termoplastickému blokovému SBS kopolyaeru (vysokomolekulárnímu s 30 % hmot, oleje) přidáno 16 i hmot, nízkomolekulárního kapalného polýbutadienu (Mw 5 kg . mol^-^) a 25 ϊ hmot, dílů sazí. Směs byla zpracována na gumárenském hnětiči a zgranulována postupem shodným s příkladem 2.

Pro získání černě vybarveného hPS bylo smícháno 100 hmot, dílů perličkového Krastenu 532 s 3 hmot, díly výše uvedeného sazového koncentrátu. Další zpracování směsi a vyhodnocení vlastností bylo shodné s příkladem 1. Vlastnosti materiálu jsou uvedeny v tabulce.

Tabulka

Příklad	Bázová houževnatost kJ/m2	Vrubová houževnatost ' kJ/m^
Ί	16	1,1
2	28	1,6
3	99	9.0
4	146	11,6
5	158	11,8
6	170	12,1
7	nepřerazítelný	34,0
8	128	10,2
Poznámka: Výhodné vlastnosti	směsí připravených dle vynálezu jsou zřejmě	z příkladů 2, 4 až 8 ve

srovnání s příklady 1 a 3.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Polymemí sazový koncentrát pro barvení standardního a houževnatého polystyrenu, vyznačující se tím, že obsahuje 25 až 95 % hmotnostních termoplastického blokového styren-butadien-styrenového kopolyméru, 5 až 50 % hmotnostních sazí, 0 až 40 % hmotnostních nízkomolekulárního kapalného polýbutadienu, houževnatého polystyrenu či styrenu, případně jejich směsi, a 0 až 60 % hmotnostních maziv.