DE1083549B - Verfahren zur Herstellung von Acrylnitrilmischpolymerisaten mit hoher Zug-, Biege- und Waerme-festigkeit - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Acrylnitrilmischpolymerisaten mit hoher Zug-, Biege- und Waerme-festigkeit

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DE1083549B
DE1083549B DER24733A DER0024733A DE1083549B DE 1083549 B DE1083549 B DE 1083549B DE R24733 A DER24733 A DE R24733A DE R0024733 A DER0024733 A DE R0024733A DE 1083549 B DE1083549 B DE 1083549B
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Germany
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acrylonitrile
flexural
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ddv
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DER24733A
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Herbert Schreiber
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Roehm and Haas GmbH
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Roehm and Haas GmbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F16/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical
    • C08F16/12—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical by an ether radical
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

Kunstharze mit hoher Festigkeit und Zähigkeit lassen sich durch Mischpolymerisation von Acrylnitril mit Methacrylsäureestern niederer Alkohole herstellen. Es sind auch schon Kunstharze beschrieben, die durch Polymerisation bzw. Mischpolymerisation von Dihydro-dicyclopentadienyl-vinyläther (hier abgekürzt als »DDV« bezeichnet) mit anderen ungesättigten Verbindungen erhalten werden. Von den DDV-haltigen Polymerisationsprodukten ist jedoch allgemein bekannt, daß sie einen niederen Erweichungspunkt besitzen.
Es wurde nun gefunden, daß Mischpolymerisate aus 60 bis 80 °/0 Acrylnitril und 40 bis 20°/0 Dihydro-dicyclopentadienyl-vinyläther überraschenderweise in ihren mechanischen Festigkeitswerten und in ihrer Wärmefestigkeit die Mischpolymerisate aus Acrylnitril und Methacrylsäureestern noch wesentlich übertreffen.
Man erhält die erfindungsgemäßen Mischpolymerisate durch Polymerisation der Monomerenmischung nach dem Blockpolymerisationsverfahren in an sich bekannter Weise. Besonders vorteilhaft ist die Polymerisation in Glaskammern zur Herstellung von plattenförmigen Produkten. Die Blockpolymerisation wird zunächst im Wasserbad bei etwa 500C und anschließend im Dampf durchgeführt. Danach werden die Polymerisate zweckmäßig bei etwa 120 bis 1300C getempert. Die Festigkeitswerte steigen mit der Dauer des Temperns noch an und erreichen ihren maximalen Wert bei einer Temperungsdauer von etwa 2 bis 4 Stunden.
Wird ein Teil des DDV-Anteiles durch Methylmethacrylat ersetzt, so erhält man ternäre Mischpolymerisate, die zwar etwas weicher sind, aber eine wesentlich erhöhte Schlagzähigkeit aufweisen. Die Mitverwendung weiterer Verbindungen, die eine oder mehrere Doppelbindungen im Molekül aufweisen und mit dem Gemisch aus Acrylnitril und Dihydro-dicyclopentadienyl-vinyläther copolymerisierbar sind, beispielsweise Dihydro-dicyclopentadienyl-methacrylat, Methacrylsäure und Glykoldimethacrylat, ist möglich.
Mischpolymerisate, die aus Acrylnitril und reinem DDV in den angegebenen Mengenverhältnissen hergestellt sind, Verfahren zur Herstellung
von Acrylnitrilmischpolymerisaten
mit hoher Zug-, Biege- und Wärmefestigkeit
Anmelder:
Röhm & Haas G.m.b.H.,
Darmstadt, Mainzer Str. 42
Herbert Schreiber, Darmstadt,
ist als Erfinder genannt worden
zeigen gegenüber den bekannten acrylnitril- und metharylsäureesterhaltigen Mischpolymerisaten höhere Werte für die Zugfestigkeit, Biegefestigkeit und Wärmeformbeständigkeit, ohne daß die Schlagzähigkeit verschlechtert wird. Vor allem ist die höhere Wärmeformbeständigkeit der neuen Produkte für die Praxis von entscheidender Bedeutung.
Die nachstehende Tabelle veranschaulicht die verbesserten Festigkeitswerte der erfindungsgemäßen Mischpolymerisate gegenüber Polymethylmethacrylat und gegenüber einem zu 70% aus Acrylnitril und zu 30% aus Methacrylsäuremethylester aufgebauten Mischpolymerisat. Die erfindungsgemäßen Mischpolymerisate wurden gemäß Beispiel 1 zwischen Glasplatten polymerisiert und 21J2 Stunden bei 13O0C getempert.
Mischpolymerisat
aus 70 "/„ Acrylnitril
und 30% Meth
acrylsäuremethyl		 Polymethyl
methacrylat		 Mischpolymerisat aus Acrylnitril
und DDV		 75:25 70:30 60:40 50:50 Mischpolymerisat aus
Acrylnitril, DDV und
Methylmethacrylat		 009 530/569
ester 80:20 1121 1175 1066 725 70:10:20
Zugfestigkeit, kg/cm2.. 1000 750 1072 53 49 47 35 nicht gemessen
Schlagzähigkeit, kg/cm2 -50 20 44 1957 1893 1787 1041 91
Biegefestigkeit, kg/cm2 1600 1200 1774 1720
Vicat-Erweichungs- 117 116 103 80
temperatur, °C 95 105 117 101
Die Schlagzähigkeit wurde nach der in DIN 53 453 beschriebenen Methode an 2 bis 3 mm starken Proben bestimmt und in Abwandlung der DIX-Vorschrift nach der Formel
Schlagarbeit
bh*
Schlagzähigkeit =
in der 5 = Breite (1 cm) und h = Dicke der verwendeten Proben bedeutet, berechnet.
Mischpolymerisate aus Acrylnitril und DDV mit mehr als 85 0Z0 Acrylnitril sind unverträglich. Bei einem DDV-Gehalt von über 40°'0 nehmen die Festigkeitswerte ab. Besonders günstige Eigenschaften zeigen Mischpolymerisate, die 25 bis 30 0Z0 DDV und 75 bis 70 °/0 Acrylnitril enthalten.
Die erfindungsgemäßen Kunststoffe lassen sich in allen den Fällen mit Erfolg einsetzen, bei denen hohe Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften gestellt werden, insbesondere bei Dauerbeanspruchung. Die Produkte sind daher vor allem geeignet zur Herstellung orthopädischer Stützen, Einlagen und Prothesen, ferner als schlagfeste Schutzvorrichtungen, Dächer, Omnibusverglasungen und Schutzbrillen.
Zur Herstellung solcher Gegenstände, bei denen auf eine hohe Lösungsmittelbeständigkeit Wert gelegt wird, sind DDV-haltige Produkte ebenfalls brauchbar.
Beispiel 1
In einer 4 mm weiten Glaskammer wird eine Mischung von 50 g DDV, 150 g Acrylnitril, 0,2 g Azo-diisobuttersäurenitril, 1,5 g Benzoylperoxyd und 2 g Glykoldimethacrylat 15 Stunden auf 5O0C und 5 Stunden auf 10O0C erwärmt. Man erhält ein gelbgefärbtes, etwa 3 mm starkes Blockpolymerisat. Dieser wird 2,5 Stunden bei 13O0C getempert. Es hat folgende mechanische Eigenschaften:
Wärmefestigkeit nach Vicat 1170C
Zugfestigkeit 1121 kg/cm2
Schlagzähigkeit 53 kg/cm2
Biegefestigkeit 1957 kg/cm2
40
Beispiel 2
Eine Mischung von 30 g DDV, 30 g Methylmethacrylat, 135 g Acrylnitril, 1 g Methacrylsäure, 4 g Glykoldimethacrylat und 1,5 g Dibenzoylperoxyd wurde in einer Glaskammer 10 Stunden bei 50° C, 3 Stunden bei 100° C und 1 Stunde bei 13O0C polymerisiert. Das Polymerisat hat folgende Eigenschaften:
Wärmefestigkeit nach Vic at .... 1190C
Zugfestigkeit 1106 kg/cm2
Schlagzähigkeit 86 kg/cm2
Biegefestigkeit 2062 kg/cm2
Beispiel 3
Unter denselben Bedingungen wie im Beispiel 2 wurden 5 g Dihydro-dicyclopentadienyl-methacrylat, 55 g DDV, 135 g Acrylnitril, 1 g Methacrylsäure und 4 g Glykoldimethacrylat mit 1,5 g Benzoylperoxyd polymerisiert. Das Polymerisat hat folgende Eigenschaften:
Wärmefestigkeit nach Vic at 1270C
Zugfestigkeit 1140 kg/cm2
Schlagzähigkeit 77 kg;cm2
Biegefestigkeit 2100 kg cm2
Beispiel 4
70 g Acrylnitril, 30 g DDV, 0,1 g Azo-di-isobutyronitril und 0,7 g Di-tert.-butylperoxyd wurden 22 Stunden bei 500C, 6 Stunden bei 1000C und"3,5 Stunden bei 135°C polymerisiert. Das bräunlichgefärbte Polymerisat hatte eine Wärmefestigkeit nach Vicat von 1230C, eine Schlagzähigkeit von 68 kg 'cm2 und eine Biegefestigkeit von 1920 kg /cm2.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zur Herstellung von Acrylnitrilmischpolymerisaten mit hoher Zug-, Biege- und Wärmefestigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß man 60 bis 80 0Z0 Acrylnitril zusammen mit 40 bis 20 °/0 Dihydrodicyclopentadienyl-vinyläther in an sich bekannter Weise der Blockpolymerisation unterwirft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dihydro-dicyclopentadienyl-vinylätheranteil teilweise durch andere monomere Verbindungen, die mit dem Gemisch aus Acrylnitril und Dihydro - dicyclopentadienyl - vinyläther copolymerisierbar sind, ersetzt wird.
© 009 530/569 6.
DER24733A 1959-01-09 1959-01-09 Verfahren zur Herstellung von Acrylnitrilmischpolymerisaten mit hoher Zug-, Biege- und Waerme-festigkeit Pending DE1083549B (de)

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GB63860A GB892458A (en) 1959-01-09 1960-01-07 Improvements in or relating to synthetic resins
FR815245A FR1247039A (fr) 1959-01-09 1960-01-09 Procédé pour produire des résines synthétiques très résistantes au choc et stables de forme à la chaleur

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2804533A1 (de) * 1978-02-03 1979-08-16 Roehm Gmbh Restmonomerarme mischpolymerisate des acrylnitirls, verfahren zu ihrer herstellung und verwendung zur herstellung orthopaedischer formkoerper

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2804533A1 (de) * 1978-02-03 1979-08-16 Roehm Gmbh Restmonomerarme mischpolymerisate des acrylnitirls, verfahren zu ihrer herstellung und verwendung zur herstellung orthopaedischer formkoerper
US4241203A (en) 1978-02-03 1980-12-23 Rohm Gmbh Acrylonitrile copolymers having low residual monomer content and methods for their preparation

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GB892458A (en) 1962-03-28
FR1247039A (fr) 1960-11-25

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