DE1038757B

DE1038757B - Verfahren zur Herstellung von Polystyrol

Info

Publication number: DE1038757B
Application number: DEM21302A
Authority: DE
Inventors: Ival Otis Salyer; James Alan Herbig
Original assignee: Monsanto Chemicals Ltd
Current assignee: Monsanto Chemicals Ltd
Priority date: 1952-12-26
Filing date: 1953-12-23
Publication date: 1958-09-11
Also published as: GB742234A; US2834749A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Polystyrols von überragenden Zug- und Biegeeigenschaften bei guter Kerbschlagzähigkeit.
, Polystyrol ist eines der wichtigsten Plasten des Handels, dessen zählreiche wertvolle Eigenschaften bekannt sind. Ein wesentlicher Mangel ist seine geringe Schlagfestigkeit. Es ist notwendig, daß sowohl diese als auch seine Zugdehnung und seine Durchbiegung verbessert werden. Nun ist bereits vorgeschlagen worden, Polystyrol durch Einverleibung anderer polymerer Stoffe zu verbessern. Dabei glaubte man., daß diese Stoffe von der gleichen chemischen Art wie das Polystyrol selbst sein müßten, damit sie mit diesem harmonierten und gute Ergebnisse lieferten. Obwohl die Verwendung der verschiedenen Weichmacher bekannt ist, weiß man, daß diese Mittel zur Verbesserung der Kerbschlagzähigkeit und anderer physikalischer Eigenschaften des Polystyrols oft den Wärmeverformungs- oder Erweichungspunkt in solchem Maße erniedrigen, daß das Produkt für viele Verwendungszwecke ungeeignet ist. Die Anwendung der verschiedenen Weichmacher im Polystyrol führt überdies oft zu Produkten, die bis zu einem gewissen Grade unerwünscht haften bleiben.

Es ist bekannt, Styrol nach Zusatz einer kleinen Menge Polyäthylen zu polymerisieren. Hierbei werden Produkte mit ausgezeichneter Kerbschlagzähigkeit erhalten. Die Zug- und Biegeeigenschaften derselben sind jedoch geringer, als es wünschenswert wäre; außerdem sind die erhaltenen Produkte inhomogen und undurchsichtig.

Ein Ziel der Erfindung ist ein Polystyrol mit hoher Kerbschlagzähigkeit. Ein weiteres Ziel ist ein in seinen verschiedenen physikalischen Eigenschaften, insbesondere Zug- und Biegeeigenschaften, durch Polymerisation im Block, in Suspension oder in Emulsion verbessertes Polystyrol. Ein weiteres Ziel sind verbesserte Polystyrolharze, die bei Zusatz von Weichmachern keine klebenden Produkte ergeben. Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.

Es wurde nun gefunden, daß der Zusatz einer kleinen Menge eines sulfochlorierten Polyäthylens zum Styrolmonomer bei anschließender Polymerisation des letzteren in Gegenwart des ersteren ein Produkt von überragender Festigkeit liefert. Das erfindungsgemäße Produkt weist eine bessere Zugdehnung, Durchbiegung und Kerbschlagzähigkeit auf als handelsübliches Polystyrol und bessere Zug- und Biegeeigenschaften als in Gegenwart von Polyäthylen polymerisiertes Styrol. In bemerkenswertem Gegensatz dazu stehen Gemische, die die gleichen Mengen an Polystyrol und sulfochloriertem Polyäthylen enthalten, die aber durch mechanisches Mischen von getrennt Verfahren zur Herstellung von Polystyrol

Anmelder:

Monsanto Chemical Company,
St. Louis, Mo. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27,

Pienzenauerstr. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 26. Dezember 1952

Ival Otis Salyer und James Alan Herbig,

St. Louis, Mo. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

erzeugtem Polystyrol und getrennt erzeugtem sulfochloriertem Polyäthylen erhalten wurden. Die Bestandteile dieser mechanischen Gemische sind für nennenswert brauchbare Gemische unverträglich; diese mechanischen Gemische sind weiße opake Produkte, im Gegensatz zu den klaren, durchscheinenden und völlig homogenen Produkten, die nach der vorliegenden Erfindung erhalten werden. Trotz des völlig verschiedenen chemischen Charakters von sulfochloriertem Polystyrol sind die vorliegenden Produkte in hohem Grade homogen, lassen sich leicht im Spritzgußverfahren u. dgl. wie Polystyrol verformen, wobei die verformten Produkte einen ausgezeichneten Oberfläc'henglanz aufweisen. Dabei ergibt eine nur verhältnismäßig kleine Menge, d. h. zwischen 1 und 30 Gewichtsprozent, gewöhnlich zwischen 2 und 10 Gewichtsprozent liegende Menge sulfochlorierten Polyäthylens, bezogen auf das Gesamtprodukt, ausgezeichnete Ergebnisse.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein chlorsulfoniertes Polyäthylen in monomerem Styrol gelöst. Das sich ergebende Gemisch wird dann unter solchen Bedingungen in der Masse polymerisiert, daß eine hohe Gesamtumwandlung des Styrols in ein Harz mit einem Molekulargewicht von wenigstens 50 000 erfolgt, wie es nach der bekannten Staudingerschen Methode aus der spezifischen Viskosität einer sehr verdünnten Lösung des Polymerisats' sich errechnet. Gewöhnlich werden nicht mehr als

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10 Gewichtsprozent des chlorsulfonierten Polyäthylens, bezogen auf das gemeinsame Gewicht von Styrol und chlorsulfoniertem Äthylen, angewandt.

Ein für die vorliegende Erfindung sehr geeignetes chlorsulfoniertes Polyäthylen enthält etwa 27,5 Gewichtsprozent Chlor und etwa 1,5 Gewichtsprozent Schwefel. Diese beiden Elemente sind chemisch mit einer Kohlenstoffkette verbunden, wobei angenommen wird, daß die größte Menge des Chlors als Substituent in der Kette enthalten ist, und daß der Schwefel zusammen mit Chlor in Form von S O₂ Cl-Gruppen mit der Kette \^rerbunden ist. Diese Substanz enthält etwa 1 Chloratom auf je 6 bis 7 Kohlenstoffatome und eine S O₂Cl-Gruppe auf je 90 bis 130 Kohlenstoffatome. Es wird angenommen, daß die Substitution wahllos erfolgt. Das Molekulargewicht liegt bei etwa 30 000.

In der vorliegenden Erfindung kann eine große Zahl von chlorsulfonierten Polyäthylenen angewandt werden. Bevorzugt werden jene, die einen Chlorgehalt zwischen 10 und 50 Gewichtsprozent und einen Schwefelgehalt zwischen 0,2 und 10 Gewichtsprozent besitzen.

Eine theoretische Deutung für die Wirkungsweise des erfindungsgemäß zugesetzten chlorsulfonierten Polyäthylens kann durch Annahme von gewissen Zwischenreaktionen zwischen Styrol und chlorsulfonierten PolyärhylenmoLeküIen, z. B. zu Pfropfpolymerisaten, erfolgen. Ferner können in dem Polyäthylenmolekül enthaltene Peroxydreste, die aus Polymerisationskatalysatoren stammen, herausgespalten werden und als Polymerisationskatalysatoren wirken, so daß — wie auch gefunden wurde — die Molekulargewichte der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Produkte niedriger als üblich sind.

Wenn nun die Wirkungen des chlorsulfonierten Polyäthylens auf das Molekulargewicht des Polystyrols verringert werden sollen, kann das chlorsulfonierte Polyäthylen, z. B. durch Waschen mit einem Xichtlöser. wie Methylalkohol, oder durch Auflösen in einem Lösungsmittel, z. B. heißem Toluol, und anschließendes Fällen durch Eingießen der Lösung in einen Xichtlöser, z. B. Methanol, gereinigt werden. Die Erfindung hängt jedoch nicht von Theorien ab, die sich mit dem Verlauf der Reaktion und/oder der Reaktionen befassen, die während der Polymerisation von Styrol, das chlorsulfoniertes Polyäthylen enthält, erfolgen.

Am allerbesten wird die Polymerisation von Styrol, das innig mit chlorsulfoniertem Polyäthylen vermischt ist, unter solchen Bedingungen bewirkt, daß (a) ein hoher Umwandlungsgrad des Styrols, der durch Messung des Gehaltes der in Alkohol löslichen Stoffe erfolgt, der unter 5 Gewichtsprozent liegen soll, und (b) ein hochmolekulares Polymerisat mit einem Molekulargewicht zwischen 50 000 und 100 000 nach Staudinger erhalten werden, obwohl auch etwas niedrigere und höhere Molekulargewichte, z. B. im Bereich zwischen 30 000 und 150 000 zulässig sind. Man kann befriedigende Ergebnisse mit vielen Reaktionsbedingungen und Verfahrensweisen bei der Polymerisation erreichen. Die Polymerisation kann z. B. ohne Katalysator erfolgen. Andererseits können alle bekannten Styrolpolymerisationskatalysatoren, z. B. organische Peroxyde, anorganische Peroxyde, organische Hydroperoxyde, Azoverbindungen u. dgl., in kleinen Mengen angewandt werden. Schließlich kann die Polymerisation bei Atmosphärendruck oder Überdruck durchgeführt werden.

Xach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird das Styrolmonomer, welches chlorsulfoniertes Polyäthylen in solchen Mengen enthält, daß die Korbschlagzähigkeit des Polystyrols verbessert wird, der Polymerisation unter einem Druck von \venigstens 350 at so lange Zeit unterworfen, bis eine mehr als 95gewichtsprozentige Umwandlung in hochmolekulares Polystyrol erfolgt ist.

Obwohl die Erfindung sich insbesondere mit der Homopolymerisation von Styrol, das chlorsulfoniertes Polyäthylen enthält, befaßt, wird der Erfindungsbereich nicht überschritten, wenn andere polymerisierbare, ungesättigte Comonomere während der Polymerisation in vorzugsweise 15 Gewichtsprozent des gesamten Styrols plus Conomer nicht überschreitenden Mengen anwesend sind, vorausgesetzt, daß ein solches Comonomer, z. B. a-Methylstyrol, Vinyl-toluol, Äthylacrylat, Butylacrylat, Acrylsäurenitril, nicht von der Art ist oder in solcher Menge vorliegt, daß es die gewünschten Eigenschaften des entstehenden Polystyrols ungünstig beeinflußt.

»ο Es wurde gefunden, daß eine innige Vermischung des zuvor hergestellten chlorsulfonierten Polyäthylens mit dem Styrolmonomeren die besten Ergebnisse liefert. Obwohl man die Polymerisation in einem System durchführen kann, in dem das chlorsulfonierte PoIy-

^a5 äthylen in dem Styrolmonomer nur aufgequollen wird, ist es doch besser, eine so vollständig wie mögliche Dispersion gegebenenfalls unter Umrühren herzustellen. Dal)ei ist genügend hohe Erwärmung zur Einleitung des Verfahrens sehr erwünscht, um die Auflösung des chlorsulfonierten Polyäthylens in dem Styrolmonomer zu bewirken.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Polymerisation von Styrol, das das gequollene oder aufgelöste chlorsulfonierte Polyäthylen enthält, in der Masse bewirkt, d. h. das Reaktionsgemisch besteht aus dem monomeren Stoff plus chlorsulfoniertem Polyäthylen plus Katalysator, ohne daß ein Lösungsmittel oder ein anderes Reaktionsmedium zugegeben wird.
Die Polymerisation kann aber auch in Suspension oder Emulsion durchgeführt werden. Bei der Suspensionspolymerisation wird ein Reaktionsmedium, z. B. Wasser, zusammen mit einer kleinen Menge eines Suspensionsmittels, z.B. Tricalciumphosphat, zu einer Suspension von Teilchen des Ausgangsgemisches verarbeitet, wobei die Teilchen mit fortschreitender Polymerisation anwachsen, ohne so klein zu bleiben, daß ein dauernd beständiger Latex entsteht. Bei der Durchführung der Emulsionspolymerisation wird unter heftigem Umrühren so viel Emulsionsmittel, z. B. ein wasserlösliches Salz einer sulfonierten langkettigen alkylaromatischen Verbindung, angewandt, daß eine Emulsion der Reaktionsteilnehmer in Wasser gebildet und das Produkt in Form eines Latex erhalten wird. Der Latex kann dann gegebenenfalls nach bekannten Verfahren koaguliert und das Polymerisat aus dem Wasser abgeschieden werden. Gelöstes chlorsulfoniertes Polyäthylen in dem Styrolmonomer erschwert die Bildung einer Emulsion, wenn man gemäß vorliegender Erfindung nach der Emulsionstechnik arbeitet, stärker als das beim Styrolmonomer allein der Fall ist. Die Emulsionstechnik bietet aber gewisse Vorteile besonders insofern, als schnell ein sehr hoher Umwandlungsgrad erreicht wird.

Wenn man zusätzlich ein organisches Lösungsmittel bei der Polymerisation anwendet, kann ein Produkt mit einem zu niedrigen Molekulargewicht entstehen. Wenn ein solches Lösungsmittel erwünscht ist, müssen bestimmte Bedingungen ausgewählt werden, um ein Produkt mit hohem Molekulargewicht zu erhalten.

Sehr hohe Drücke z. B. neigen dazu, das Molekularge-

wicht des Produktes unter diesen Umständen zu erhöhen.

Die zur Durchführung der Polymerisation von Styrol in der Masse, in Suspension und in Emulsion benötigten Rezepte und Verfahrensweisen sind allen Fachleuten so weitgehend bekannt, daß sich nähere Ausführungen hierzu erübrigen. Die Polymerisation kann nach einem dieser üblichen Verfahren durchgeführt werden, wobei notfalls wegen, des in dem monomeren Styrol vorhandenen chlorsulfonierten Polyäthylens gewisse Veränderungen vorgenommen werden. Wie bereits gesagt, sollen zur Erzielung der besten Ergebnisse Bedingungen ausgewählt werden, unter denen eine hohe Umwandlung und ein hohes Molekulargewicht erzielt werden. Beispiele für Polymerisationsverfahren dieser Art werden noch angegeben.

Die Eigenschaften des Produktes, insbesondere die Zugdehnung und die Durchbiegung, können ferner durch Einverleibung einer kleinen Menge, z. B. zwischen 0,5 und 5 Gewichtsprozent, eines hochmolekularen Mineralöls weiter verbessert werden. Dabei soll die Masse dieses Mineralöls so groß sein, daß die Durchbiegung und/oder Zugdehnung des Gemisches verbessert werden; die Mineralölmenge soll aber nicht so groß sein, daß sie in erheblichem Ausmaß die Wärmeverformungs- oder Erweichungstemperatur des Gemisches aus Polystyrol und chlorsulfoniertem Polyäthylen gegenteilig beeinflußt. Dieses Mineralöl z. B. darf die nach ASTM festgelegte Wärmeverformungstemperatur um nicht mehr als 10 bis 15° C senken.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Vorzüge der Erfindung; es können selbstverständlich zahlreiche Veränderungen vorgenommen werden, ohne daß dadurch der Erfindungsbereich verlassen wird.

5. Kerbschlagzähigkeit, gekerbt, Izod 0,046 mkg

6. In Alkohol lösliche Stoffe 1,25 «/0

7. Spezifische Viskosität (0,1% in Xylol bei 99° C) beim ursprünglichen Material .... 0,103 Spezifische Viskosität (0,1% in Xylol bei 99° C) beim alkoholischen Rückstand .... 0,100

8. Das Material konnte im Spritzguß gut verformt werden und besaß eine gute Oberfläche.

Zusammensetzung: 90,0 Styrol,

10,0 chlorsulfoniertes Polyäthylen.

1. Der Zusatz war in dem Styrolmonomer löslich.

2. Das Polymerisationsproduikt war homogen, klar und durchscheinend.

3. Zugfestigkeit 294 kg/cm²

Zugdehnung 3,3 %

4. Biegefestigkeit 464,6 kg/cm²

Durchbiegung 0,18 cm

5. Kerbschlagzähigkeit, gekerbt, Izod 0,073 mkg

6. Gehalt an Alkohollöslichem 3,54%

7. Spezifische Viskosität (0,1% in Xylol bei 99° C)

beim ursprünglichen Material 0,106

Spezifische Viskosität (0,1% in Xylol bei 99° C) beim alkoholischen Rückstand 0,094

8. Das Material ließ sich im Spritzguß gut verformen und besaß eine gute Oberfläche.

Beispiel 1

Dem Styrolmonomeren wurden 2,5, 5,0 und 10,0% eines sulfochlorierten Polyäthylens (»Hypalon S-2«) zugesetzt. (Die Angaben in Gewichtsprozent beziehen

Beispiel 2

Die zunehmende Versprödung der Produkte des Beispiels 1 mit zunehmendem Gehalt an chlorstilioniertem Polyäthylen geht mit dem vergleichsweise niedrigen Molekulargewicht der in den Polymerisationsgemischen erhaltenen Produkte und möglicherweise bis zu einem gewissen Grade auch mit der niedrigeren Umwandlung des Monomers in hochmolekulares PoIymerisat (wie an der Erhöhung des Gehaltes an Alkohollöslichem erkenntlich) einher.

Die Mangel können jedoch dadurch überwunden werden, daß man die Polymerisation mit den im Beispiel 1 angegebenen gleichen Stoffen unter Polymeri-

sich auf das Gesamtgewicht von Styrol plus »Hypa- 40 sationsbedingungen durchführt, unter denen ein er-

lon».) Diese Gemische, die keinen Katalysator enthielten, wurden gründlich mit Stickstoff gespült und in Glasröhren eingeschmolzen. Sie wurden dann 45 Stunden bei 120° C und anschließend 4 Stunden bei 180° C polymerisiert. Die Polymerisationsprodukte hatten folgende Eigenschaften:
Zusammensetzung: 95,5 Styrol,

2,5 chlorsulfoniertes Polyäthylen.

1. Der Zusatz war in dem Styrolmonomer löslich.

2. Das Polymerisationsprodukt war homogen, klar und durchscheinend.

3. Zugfestigkeit 631 kg/cm²

Zugdehnung 5,8%

4. Biegefestigkeit 1134 kg/cm²

0,120

Material

55

eine

Durchbiegung 0,99 cm

5. Kerbschlagzähigkeit, gekerbt, Izod 0,15 mkg

6. Gehalt an alkohol lös liehen Stoffen 1,75%

7. Spezifische Viskosität (0,1% in Xylol bei 99° C)

8. Im Spritzguß verformt, ergab das gute Oberfläche.

Zusammensetzung: 95,0 Styrol,

5,0 chlorsulfoniertes Polyäthylen.

1. Der Zusatz war in dem Styrolmonomer löslich.

2. Das Polymerisationsprodukt war homogen, klar und durchscheinend.

3. Zugfestigkeit 560 kg/cm²

Zügdehnung 5,0 %

4. Biegefestigkeit 1125,8 kg/cm²

Durchbiegung 0,61 cm

höhtes Molekulargewicht erreicht wird, z. B. in folgender Weise:

2,5% »Hypalon« wurden zu dem Styrolmonomeren gegeben. Dieses Gemisch wurde bei Raumtemperatur so lange (etwa 1,5 Stunden) gerührt, bis Auflösung erfolgte. Diese Lösung wurde filtriert, um gegebenenfalls vorhandene Gelteilchen zu entfernen. Die Bedingungen zur Emulsionspolymerisation waren so gewählt, daß ein Molekulargewicht von 60 000 bis 70 000 (wie bei handelsüblichem Polystyrol) erreicht wurde. Ein 3-1-Kolben wurde dann mit 1450 g Wasser beschickt, in welchem 1,0 g Emulgiermittel (»Acto-450«) aufgelöst waren. Es wurde eine Monomerlösung hergestellt, die 500 g des filtrierten vermischten Styrols und 0,10% Ijert.-Dodecylmercaptan enthielt. Außerdem wurden zu einem Drittel der Monomerlösung 1,0 g des obigen Emulgiermittels gegeben. Die Katalysatorlösung wurde durch Auflösung von 1,0 g K₂S₂O₈ in 50 g Wasser hergestellt.

Der Kolben wurde mit einem Rührer, einem Thermometer, zwei graduierten Tropf trichtern, einem Rückflußkühler und einem Heizmantel versehen. Die Beschickung wurde bis zu geringem Sieden am Rückfluß erhitzt, auf 96,5° C abkühlen gelassen und dann mit 100 ecm Monomerlösung (die kein Emulgiermittel enthielt) und 10 ecm Katalysatorlösung versetzt. Die verbleibenden Mengen Monomer und Katalysator wurden dann mit gleichbleibender Geschwindigkeit innerhalb einer Stunde und das das Emulgiermittel enthaltende Monomer schließlich zuletzt zugesetzt. Sobald alles

Monomer zugesetzt worden war, wurde das-niditpolymerisierte Monomer durch Dampfdesfillatiön entfernt. Der anfallende Latex wurde nach Abkühlung koaguliert und das Polymerisat abgetrennt und getrocknet. Es hatte die folgenden verbesserten physikalischen Eigenschaften:

1. Zugfestigkeit bei voller Streckung 637,7 kg/cm²

Zugfestigkeit bei Bruch 623,0 kg/cm²

Zugdehnung bei voller Dehnung .. 7,5% Zugdehnung bei Bruch 10,0%

2. Biegefestigkeit bei gestrecktem

Material 1195,5 kg/cm²

Durchbiegung bei gestrecktem

Material 1,14 cm

3. Kerbschlagzähigkeit, gekerbt, Izod 0,24 mkg Wie ersichtlich, sind die physikalischen Eigenschaften (auf Grund des höheren Molekulargewichtes) durch Anwendung der erwähnten Polymerisationsbedingungen bedeutend verbessert worden.

Eine Polymerisation von Styrol und 10,0% »Hypalon« unter hohem Druck wurde unter Polymerisationsbediiigungen durchgeführt, die in etwa 2 Stunden zu praktisch vollständiger Umwandlung führten. Aus den folgenden physikalischen Eigenschaften muß geschlossen werden, daß das erwünschte Molekulargewicht nicht erreicht wurde.
1. Zugfestigkeit bei voller Streckung.. 594kg/cm²

Zugdehnung bei Bruch 7,3 %

Biegefestigkeit 985,6 kg/cm*

Durchbiegung 0,5 cm

3. Kerbschlagzähigkeit, gekerbt, Izod.. 0,067 mkg Bemerkt sei jedoch, daß eine bedeutende Verbesserung in den physikalischen Eigenschaften im Vergleich

zu einem Gemisch von vergleichbarer Konzentration eintrat, das bei Atmosphärendruck in der Masse polymerisiert wurde (dritter Teil des Beispiels 1). Bei der »Massenpolymerisation bei Atmosphärendruck« würde eine niedrigere Anfangspolymerisationstemperatur ein verbessertes Molekulargewicht und damit verbesserte physikalische Eigenschaften ergeben.

In der folgenden Tabelle sind Vergleichsergebnisse zusammengestellt, die von einem Polystyrol, das mit

ίο Polyäthylen polymerisiert worden war, und einem Polystyrol, das mit chlorsulfoniertem Polyäthylen (»Hypalon«) polymerisiert worden war, erhalten wurden. Alle Polymerisationen in dieser Tabelle wurden unter gleichen bekannten Bedingungen ausgeführt 24 Stunden bei 90° C, 24 Stunden bei 120° C, 8 Stunden bei 180⁰C).

Bei 2,5% »Hapalon« zeigt das Gemisch mit dem chlorisulfonierten Polyäthylen eine Zugfestigkeit, die weder das mit Polyäthylen polymerisierte Polystyrol

ao noch Polystyrol allein aufweist. Die Zugfestigkeit und die Dehnung bis zum Reißen waren ebenso wie die Biegeeigenschaften bei dem mit »Hypalon« hergestellten Produkt stets besser als bei dem mit Polyäthylen hergestellten. Die Kerbsc'hlagzähigkeit fiel bei dem »Hypalon«-Produkt gegenüber dem anderen etwas ab, war aber immer noch gut.

Bei Verwendung von 5% »Hypalon« wies das Endprodukt bessere Zug- und Biegefestigkeit auf als das mit Polyäthylen hergestellte. Auch hier ergibt »Hypalon« eine niedrigere Kerbschlagzähigkeit als Polyäthylen, aber auch dieser Wert ist noch durchaus annehmbar.

Vergleichsversuche

Zusammensetzung

PÄ i H

Zugeigenschaften Zerreißfestigkeit | bis zum Reißen

Dehnung j ^kg/cm2 Dehnung

kg/cm²

Biegeeigenschaften
kg/cm²

cm

Kerbschlag
zähigkeit
(gekerbt)

mkg

Aussehen

97.5	2.5 i
97,5
95,0	5,0 :
95,0	' —
S =	Styrol.
PA =	Polyäthylen.
H =	Hypalon.

2,5 5,0

655,83 ι 5,0

463,05 599,34 454,23 600,32

5,0 8,1 5,0 5,0 874,86
1210,58

847,00
1128,19

0,46
0,71
0,48
0,48

0,194
0,116
0.194
0,053

undurchsichtig
klar

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Polystyrol, bei dem Styrol zu einem Polystyrol mit einem Molekulargewicht von 50 000 bis 100 000 nach Staudinger und einem Gehalt an alkohollöslichen Bestandteilen unter 5% polymerisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß man monomeres Styrol mit 1 bis 5 Gewichtsprozent darin gequollenem oder aufgelöstem chlorsulfoniertem Polyäthylen versetzt und eine Polymerisation in an sich üblicher Weise vornimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-Z-; ichnet, daß das chlorsulfonierte Polyäthylen ein Λ Mischpolymerisat aus Äthylen und einem äthyleni ch ungesättigten Comonomer in einer 15 Gewichtsprozent des Äthylens plus Comonomer nicht übersteigenden Menge ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Styrol auch 0.5 bis 5% eines hochmolekularen Mineralöls enthält.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation bei einem Druck von wenigstens 350 at so lange durchgeführt wird, bis mehr als 95% in hochmolekulares Polystyrol umgewandelt sind.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus Styrol mit bis zu 20 Gewichtsprozent darin aufgelöstem chlorsulfoniertem Polyäthylen auf je 100 Teile Styrol plus chlorsulfoniertem Polyäthylen der Polymerisation bis zum Erreichen eines hohen Umwandlungsgrades unterworfen wird, wobei das chlorsulfoniert Polyäthylen einen Chlorgehalt von 25 bis 37 Gewichtsprozent und einen Schwefelgehalt von 0.4 bis 3 Gewichtsprozent hat.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 282 002.