DE112012006073T5

DE112012006073T5 - Polymerzusammensetzungen oder Polymermischungen enthaltend Acrylnitril-Butadien-Styrol auf Basis von Naturkautschuk

Info

Publication number: DE112012006073T5
Application number: DE112012006073.3T
Authority: DE
Inventors: Suthep Kwampian; Ronnapa Phonthong; Worawan Lamtaptimthong
Original assignee: Thai ABS Co Ltd
Current assignee: IRPC PCL
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2014-12-04
Also published as: WO2013141822A8; JP2015510965A; US20150307694A1; JP6113264B2; CN104321379A; WO2013141822A1; US9631073B2

Abstract

In einer Ausführungsform umfasst ein Blend aus ABS auf Naturkautschukbasis/Zielpolymer ein Pulver von auf Naturkautschuk basierendem ABS, das mit einem Satz von Zielpolymeren (z. B. Polycarbonat (PC)) kombiniert ist. Ein Verfahren zur Herstellung des Pulver von auf Naturkautschuk basierendem ABS umfasst das Herstellen von gepfropftem Naturkautschuk und das Mischen des gepfropften Naturkautschuks mit einem Satz von gepfropften Polybutadienkautschuken. Der Satz von gepfropften Polybutadienkautschuken umfasst wenigstens einen gepfropften Polybutadienkautschuk, der eine Teilchengröße aufweist, die von der Teilchengröße des gepfropften Naturkautschuks signifikant verschieden ist. In einer Ausführungsform weist der gepfropfte Naturkautschuk eine große Teilchengröße auf, ein erster gepfropfter Naturkautschuk weist eine kleine Teilchengröße auf, und ein zweiter gepfropfter Naturkautschuk weist eine mittlere Teilchengröße zwischen der großen und der kleinen Teilchengröße auf. Blends aus ABS auf Naturkautschukbasis/Zielpolymer gemäß der vorliegenden Offenbarung können im Vergleich zu anderen Blends von ABS auf Basis von nichtnatürlichem oder synthetischem Kautschuk eine im Wesentlichen äquivalente oder erhöhte Schlagzähigkeit und/oder Zugfestigkeit aufweisen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Zusammensetzungen, die Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) auf Basis von Naturkautschuk und ein oder mehrere andere Polymere, beispielsweise Blends aus Polycarbonat (PC) und ABS auf Basis von Naturkautschuk enthalten.
Hintergrund der Erfindung
PC/ABS-Zusammensetzungen sind typischerweise für ihre hohe Duktilität bei Raumtemperatur und tiefen Temperaturen bekannt, so wie für ihre guten Verarbeitungseigenschaften. Thermoplastische Harze, die aus PC/ABS-Zusammensetzungen hergestellt werden, sind nützlich und werden weitverbreitet in Produkten wie Karosserieteilen, elektrischen Geräten, Papierwaren, elektrischen Kabeln und Küchengeräten verwendet.
Es gibt verschiedene Methoden, Verfahren und Techniken für die Vorbereitung oder Herstellung von Produkten, die als Bestandteil ABS enthalten. Allerdings sind diese Methoden, Verfahren und Techniken mit einigen Nachteilen verbunden. Insbesondere der Einsatz von Polybutadien bei der gewöhnlichen Herstellung von ABS-Blends hat nachteilige Auswirkungen auf die Umwelt. Dies ist im Wesentlichen auf die große Menge an chemischen Schadstoffen zurückzuführen, die während des Syntheseprozesses von Polybutadien anfallen. Darüber hinaus bringt die Synthese von Polybutadien hohe Produktionskosten mit sich, die aus den hohen Kosten für Material, Maschinen und Arbeit resultieren.
PC/ABS-Zusammensetzungen werden in der Regel Schlagzähmacher zugesetzt, um die Härte der Zusammensetzung zu verbessern. Schlagzähmodifizierte PC/ABS-Zusammensetzungen sind allgemein bekannt und beispielsweise in der US-Patentanmeldung Nr. 3,130,177 beschrieben. Allerdings können sich viele Schlagzähmacher nachteilig auf andere Eigenschaften, wie Verarbeitbarkeit, Wärmestabilität, Zugfestigkeit und/oder die Schlagzähigkeit bei tiefen Temperaturen auswirken.
Daher besteht der Bedarf nach einer umweltfreundlichen Alternative zu den zurzeit verwendeten ABS-Blends, die angemessene, wünschenswerte oder verbesserte physikalische Eigenschaften wie Schlagzähigkeit und/oder Zugfestigkeit aufweisen und die die nachteiligen Auswirkungen auf andere Eigenschaften der Zusammensetzung vermeiden.
Zusammenfassung der Erfindung
Bestimmte Aspekte der vorliegenden Erfindung adressieren oder überwinden die oben genannten Probleme und/oder Mängel, die in der Regel mit den bereits existierenden ABS-Blends in Verbindung gebracht werden. Entsprechend werden im Folgenden verschiedene Ausführungsformen von ABS-Blends auf Basis von Naturkautschuk bereitgestellt und beschrieben.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, wird ein ABS-Blend auf Basis von Naturkautschuk bereitgestellt, das ABS auf Basis von Naturkautschuk und wenigstens ein Zielpolymer enthält, das mit dem ABS auf Naturkautschukbasis kombiniert werden kann. Besondere Aspekte der vorliegenden Erfindung sind auf thermoplastische Naturkautschuk-basierte ABS/PC Harze gerichtet. Ein solches Harz enthält ABS auf Basis von Naturkautschuk in Form von Pulver; Polycarbonat (PC); Styrol-Acrylnitril-Copolymer; und eine Vielzahl von Additiven, einschließlich wenigstens Distearylethylendiamid, Calciumstaerat und Silikonölschmiermittel; wobei das ABS auf Basis von Naturkautschuk in Pulverform durch Mischen eines Vernetzungsmittels wie Divinylbenzol (DVB) mit einem Teil des Naturkautschuks unter Erhalt von vulkanisierten Naturkautschuk; Mischen des vulkanisierten Naturkautschuks mit einer Monomerlösung unter Erhalt von gepfropftem Naturkautschuk; Mischen einer Vielzahl von gepfropften Polybutadien-Kautschuken mit dem gepfropften Naturkautschuk unter Erhalt einer Latex-Masterbatch; und Mischen eines Coagulationsmittels mit einem Teil der Latex-Masterbatch unter Erhalt des naturkautschuk-basierten ABS-Pulvers hergestellt wird. Das naturkautschuk-basierte ABS-Pulver kann mit PC in unterschiedlicher Art und Weise kombiniert werden, um verschiedene Arten von naturkautschuk-basierten ABS/PC-Produkten zu erhalten.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für die Herstellung von Polymerzusammensetzungen, die Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) auf Basis von Naturkautschuk enthalten, das das Mischen eines Vernetzungsmittels mit einem Teil Naturkautschuk unter Erhalt von vulkanisiertem Naturkautschuk; Mischen des vulkanisierten Naturkautschuks mit einer Monomerlösung unter Erhalt von gepfropftem Naturkautschuk mit einer gepfropften Naturkautschuk-Partikelgröße; und Mischen des gepfropften Naturkautschuks mit einem Satz gepfropfter Polybutadien-Kautschuke unter Erhalt einer Latex-Masterbatch umfasst, wobei der Satz der gepfropften Polybutadien-Kautschuke mindestens ein gepfropftes Polybutadien-Kautschuk umfasst mit einer Teilchengröße, die deutlich verschieden ist von der Teilchengröße des gepfropften Naturkautschuks.
Der Satz der gepfropften Polybutadien-Kautschuke kann einen ersten gepfropften Polybutadien-Kautschuk mit einer ersten gepfropften Polybutadien-Kautschuk-Teilchengröße und einen zweiten gepfropften Polybutdien-Kautschuk mit einer zweiten gepfropften Polybutadien-Kautschuk-Teilchengröße umfassen. Zum Beispiel kann die gepfropfte Polybutadien-Kautschuk-Teilchengröße einer großen Teilchengröße entsprechen; der erste gepfropfte Polybutadien-Kautschuk kann einer kleinen Teilchengröße entsprechen; und die zweite gepfropfte Polybutadien-Kautschuk kann einer mittleren Teilchengröße entsprechen, die zwischen der großen und der kleinen Teilchengröße liegt.
Die große Teilchengröße, die kleine Teilchengröße und die mittlere Teilchengröße sind wesentlich von einander verschieden oder einfach voneinander unterscheidbar. Beispielsweise kann die kleine Teilchengröße zwischen etwa 20% und 90% kleiner als die große Teilchengröße sein, und die mittlere Teilchengröße kann die kleine Teilchengröße um zwischen etwa 15% und 85% der Differenz zwischen der kleinen Teilchengröße und der großen Teilchengröße übertreffen. In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform liegt die große Teilchengröße zwischen etwa 0,1 und 1,1 μm, die kleine Teilchengröße zwischen etwa 0,15 und 0,25 μm und die mittlere Teilchengröße zwischen etwa 0,35 und 0,45 μm.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, das das Herstellen von naturkautschuk-basiertem ABS-Pulver aus einer Latex-Masterbatch und das Kombinieren solcher naturkautschuk-basierten ABS-Pulver mit einem Satz Zielpolymere unter Erhalt eines naturkautschuk-basierten ABS/Zielpolymer-Blends umfasst. Der Satz der Zielpolymere kann Polycarbonat, Nylon, Polybutylenterephthalat (PBT) Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyethylenterephthalat (PET) und/oder andere Polymere (z. B. weitere oder andere synthetische Polymere) umfassen.
Das Kombinieren des naturkautschuk-basierten ABS-Pulvers mit einem Satz von Zielpolymeren kann das Mischen des naturkautschuk-basierten ABS-Pulvers mit einem Satz Zielpolymere in einem Mischreaktor, wie einem Extruder, und Ausbilden eines Kunststoffprodukts oder eines Kunststoffproduktvorläufers, das/der das naturkautschuk-basierte ABS/Zielpolymer-Blend aufweist, umfassen.
Zusätzlich zu der Bereitstellung eines umweltfreundlicheren Herstellungsverfahrens, wurde außerdem gefunden, dass die erfindungsgemäßen thermoplastischen Harze die gleiche oder eine verbesserte Schlagzähigkeit und/oder Zugfestigkeit aufweisen, im Vergleich mit anderen ABS-Blends auf Basis von nicht-natürlichem oder synthetischem Kautschuk, beispielsweise herkömmliche PC/ABS-Blends.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung entspricht oder ist der Ausdruck ”Satz” definiert als eine nicht-leere, unendliche Menge von Elementen, die eine mathematische Mächtigkeit von wenigstens 1 aufweist (d. h. ein Satz wie oben definiert kann einem Einzelelement oder einer Menge an Einzelelementen, oder mehreren Elementen entsprechen), in Übereinstimmung mit bekannten mathematischen Definitionen (wie beispielsweise in An Introduction to Mathematical Reasoning: Numbers, Sets, and Functions, ”Chapter 11: Properties of Finite Sets” (siehe beispielsweise Seite 140) von Peter J. Eccles, Cambridge University Press, 1998, ausgeführt). Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, kann eine Element eines beispielhaften Satzes ein Material oder eine chemische Verbindung, eine Komponente oder ein Bestandteil, eine Eigenschaft oder ein Merkmal eines Materials oder einer chemischen Verbindung, einer Komponente oder eines Bestandteils, ein Verfahrensschritt oder ein Wert sein oder diesen enthalten.
Bestimmte Polymerzusammensetzungen, Blends, Harze oder Produkte (z. B. thermoplastische Artikel) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten naturkautschuk-basiertes ABS sowie ein oder mehrerer zusätzliche Polymerkomponenten oder -bestandteile (z. B. Polycarbonate). Als Vorläufer für die Herstellung von naturkautschuk-basierten ABS-Polymer-Blends oder -Produkten, kann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung naturkautschuk-basiertes ABS in Form von Pulver vorliegen, wie im Folgenden beschrieben.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Zusammensetzung auch ein oder mehrere zusätzliche Bestandteile enthalten, wie beispielsweise ein oder mehr Elemente der Gruppe Distearylethylendiamid, Silikone (EBS) und Calciumstearat (Ca-ST). Während bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf Polycarbonat – naturkautschuk-basierten ABS-Blends beschrieben sind, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass andere Zusammensetzungen, die ein oder mehrere zusätzliche Polymere gemischt mit naturkautschuk-basiertem ABS enthalten, auch von den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von den Ansprüchen wie im Folgenden beschrieben, umfasst sind.
Naturkautschuk-basierte ABS-Pulver gemäß der vorliegenden Erfindung können die schädlichen Auswirkungen auf die Umwelt signifikant reduzieren. Dies wird hauptsächlich dem Einsatz von Naturkautschuk und der Vermeidung von synthetischem Kautschuk zugeschrieben, der mit unerwünschten oder großen Mengen von chemischen Schadstoffen in Verbindung steht (die beispielsweise bei der Herstellung von synthetischem Kautschuk anfallen). In mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung benötigt der Naturkautschuk keine oder im Wesentliche keine Bearbeitung vor der Vulkanisierung. Dies führt zu geringeren Produktionskosten und verringert den Ausstoß von chemischen Schadstoffen. Darüber hinaus zeigen die naturkautschuk-basierten ABS-Pulver, die durch verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, sehr gute, gute oder relativ gute Kompatibilität mit anderen Polymeren und/oder Kunststoff-Verbindungen, Zusammensetzungen oder Materialien, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf, Nylon, Polybutylenterephthalat (PBT), Polymethylmethacrylat (PMMA) und Polyethylenterephthalat (PET).
Ein Verfahren gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Vulkanisation, die das Mischen eines Vernetzungsmittels wie Divinylbenzol (DVB) mit Naturkautschuk unter Erhalt von vulkanisiertem Naturkautschuk umfasst. An die Vulkanisation schließt sich eine Polymerisation an, wobei die Polymerisation die Verwendung von Styrol und Acrylnitril umfasst, um rohes naturkautschuk-basiertes ABS-Pulver herzustellen. Bei Verwendung eines geeigneten Vernetzungsmittels wie DVB während der Vulkanisation, ist der gewonnene vulkanisierte Naturkautschuk im Wesentlichen flüssig und kann als flüssige Lösung, Suspension oder Emulsion vorliegen. Somit kann ein Zwischenschritt, der in herkömmlichen Herstellungsverfahren vor der Polymerisation nötig ist, eliminiert werden. Im Anschluss an die Polymerisation folgt eine Flockung oder eine Flockungsreaktion um auf diese Weise eine naturkautschuk-basierte ABS-Komponente zu erzeugen.
Die Vulkanisation umfasst das Mischen, Wechselwirken, Umsetzen, Kombinieren, Verbinden oder Blenden eines Teils einer Mischung aus einer Vielzahl von Emulgatoren und einem Katalysator mit Naturkautschuk, einem Vernetzungsmittel und wenigstens einem Deoxidationsmittel. Die Vulkanisation ermöglicht die Bildung eines Zwischenproduktes, genauer vulkanisiertem Naturkautschuk.
In einem anschließenden Polymerisationsschritt wird der vulkanisierte Naturkautschuk mit einem Stabilisator, wenigstens einem Deoxidationsmittel, einer Monomerlösung von Styrol und Acrylnitril, einem Übertragungsmittel, einer Katalysatorlösung und einer Emulgatorlösung in einem Reaktor gemischt. Die Polymerisation kann gepfropften Naturkautschuk herstellen, hervorbringen, einbringen oder zu diesem führen.
Das Flockungsverfahren beinhaltet das Herstellen, Einbringen oder Hervorbringen eines Latex-Masterbatch und das Mischen eines Teils dieses Latex-Masterbatches mit einem Koagulat und Wasser, um rohes naturkautschuk-basiertes ABS-Pulver herzustellen, einzubringen oder hervorzubringen. Weitere Verfahrensschritte in Bezug auf die Flockung umfassen das Filtrieren und Trocknen, um eine naturkautschuk-basierte ABS-Zusammensetzung oder -Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung zu erhalten, herzustellen oder hervorzubringen, beispielsweise naturkautschuk-basiertes ABS-Pulver. Das naturkautschuk-basierte ABS-Pulver kann in einem festen Zustand vorliegen, beispielsweise in Pulverform. Daher kann das naturkautschuk-basierte ABS-Pulver leicht mit anderen Kunststoff- oder Polymerzusammensetzungen wie polymer- oder kunstoffbasierten Pulvern für die Herstellung oder die Produktion von Kunststoffprodukten kombiniert oder gemischt werden. Dementsprechend kann eine gute Einheitlichkeit und Homogenität zwischen den erfindungsgemäßen naturkautschuk-basierten ABS-Pulvern und anderen herkömmlichen Kunstoffpulvern oder Pulvern auf Kunststoffbasis erzielt oder festgestellt werden. Dies begünstigt oder ermöglicht die Verwendung, Kombination, Anwendung mit und/oder wenigstens teilweisen Ersatz bestehender Kunstoffe oder Kunststoffpulver durch naturkautschuk-basierte ABS-Pulver.
Im Anschluss an das Flockungsverfahren kann das naturkautschuk-basierte ABS-Pulver einer Veredlung unterzogen werden, die ein oder mehrere andere Polymere beinhaltet um schließlich naturkautschuk-basierte Polymere wie ABS/PC-Blends oder thermoplastische Produkte herzustellen, hervorzubringen, einzubringen oder diese zu erhalten. Die Verwendung von naturkautschuk-basierten ABS-Zusammensetzungen wie naturkautschuk-basierte ABS-Pulver, wie durch verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, kann zu ABS/PC oder anderen naturkautschuk-basierten ABS/Zielpolymer-Zusammensetzungen, Blends oder Produkten führen, die eine erhöhte mechanische Festigkeit und/oder verbesserte physikalische Eigenschaften im Vergleich mit herkömmlichen Polymer-Blends aufweisen, die kein naturkautschuk-basiertes ABS aufweisen oder dieses ausklammern.
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die Methoden, Verfahren und/oder Techniken für die Vorbereitung, Herstellung und/oder Fertigung von naturkautschuk-basierten ABS-Polymerblends oder -produkten (z. B. PC thermoplastische Produkte) betreffen, sind im Folgenden genauer beschrieben. Diese sollen jedoch keinesfalls Ausführungsformen anderer Anwendungen ausschließen, in denen grundsätzliche Prinzipien der vorliegenden Erfindung, wie operative Merkmale, funktionelle Merkmale oder Durchführungsmerkmale, gewünscht oder erforderlich sind.
Aspekte eines repräsentativen Vulkanisationsverfahrens
Naturkautschuk hat keine Vernetzung und ist physikalisch weich und schwach im Vergleich zu synthetischen Kautschuks wie Polybutadien. Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird zuerst ein Vernetzungs- oder Vulkanisationsverfahren 110, umfassend Naturkautschuk durchgeführt. Wie der Fachmann verstehen wird, werden Vulkanisationsverfahren in der Regel zur Stärkung und/oder Unterstützung der Zugfestigkeit und/oder physikalischen Festigkeit von Kautschuk, beispielsweise Naturkautschuk, eingesetzt. Im Speziellen ist die Vulkanisation ein Verfahren, bei dem die Kautschukmoleküle miteinander vernetzt werden um die physikalischen Eigenschaften des Kautschuks zu festigen. Insbesondere erhöht die Vernetzung die Elastizität und die Festigkeit des Kautschuks um ein Zehnfaches.
Herkömmliche Methoden für die Vulkanisation von Kautschuk beinhalten das Erwärmen von flüssigem Kautschuk mit Schwefel oder schwefelenthaltenen Verbindungen. Beispiele solcher Praktiken sind in Handbook of Plastic Elastomer & Composites (4. Auflage, bearbeitet von Charles A. Harper und herausgegeben von The Mc Graw-Hill Companies) und Advanced Rubber Composites (bearbeitet von G. Heinrich und herausgegeben von Springer) beschrieben. Der Schwefel oder die schwefelenthaltenen Verbindungen werden als Vernetzungsmittel oder Vulkanisationsmittel verwendet. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird jedoch Divinylbenzol (DVB) als Vernetzungsmittel oder Vulkanisationsmittel eingesetzt. Die Verwendung von DVB als Vernetzungsmittel oder Vulkanisationsmittel produziert, ergibt oder führt zu vulkanisiertem Naturkautschuk in im Wesentlichen flüssiger Form, der als flüssige Lösung, Suspension oder Emulsion vorliegen kann. Dies macht einen Zwischenschritt vor dem Polymerisationsverfahren 120 überflüssig. Durch die Verwendung von DVB als Vernetzungsmittel oder Vulkanisationsmittel können die Produkte des Vulkanisationsverfahrens, beispielsweise vulkanisierter Naturkautschuk, unmittelbar im anschließenden Polymerisationsverfahren 120 eingesetzt werden. Dadurch wird der Bedarf oder die Notwendigkeit eines weiteren Verfahrensschritts vor dem Polymerisationsverfahren 120 umgangen. Zusätzlich oder alternativ können organische Peroxide, beispielsweise Diacylperoxidester, Dialkyperoxidester und/oder Peroxidketale wie DCP, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxid), als Vernetzungsmittel eingesetzt werden.
Ein Vulkanisationsverfahren 110 gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Anzahl oder ein Satz von unterschiedlichen Edukte, Reagenzien oder Reaktanden verwenden. In mehreren Ausführungsformen umfasst der Satz von Edukten, Reagenzien und/oder Reaktanden Naturkautschuk, eine Vielzahl von Emulgatoren, einen Katalysator, wenigstens ein Deoxidationsmittel und ein Vernetzungsmittel. In der folgenden Diskussion über Vulkanisation sind die Mengen des Satzes von Edukten, Reagenzien oder Reaktanden, umfassend eine Vielzahl von Emulgatoren, einen Katalysator, wenigstens ein Deoxidationsmittel und ein Vernetzungsmittel in Gewichtsteilen angegeben, wobei sich die Gewichtsteile auf den Naturkautschuk vor der Vulkanisation beziehen.
In einigen Ausführungsformen kann eine Vielzahl von Emulgatoren, umfassend Kaliumhydroxid (KOH) und Ölsäure, während des Vulkanisationsverfahrens 110 verwendet werden. Zusätzlich können organische Peroxide wie tert-Butylhydroperoxid (TBHP) als Katalysator im Vulkanisationsverfahren 110 eingesetzt werden. Weiterhin kann ein Vernetzungsmittel wie Divinylbenzol (DVB) verwendet werden. Das wenigstens eine Deoxidationsmittel umfasst wenigstens ein Element der Gruppe Laktose, Eisensulfat·Heptahydrat (FeSO₄·7H₂O) und Natriumtetradiphosphat (TSPP).
In verschiedenen Ausführungsformen beträgt die Anzahl oder der Satz von Edukten, Reagenzien oder Reaktanden zwischen etwa 90 und 100 Gewichtsteile, zum Beispiel 100 Gewichtsteile Naturkautschuk; zwischen etwa 0,1 und 0,4 Gewichtsteile, beispielsweise etwa 0,2 Gewichtsteile KOH; zwischen etwa 0,5 und 2 Gewichtsteile, beispielsweise etwa 0,85 Gewichtsteile Ölsäure; zwischen etwa 1 und 3 Gewichtsteile, beispielsweise etwa 2 Gewichtsteile TBHP; zwischen 0,1 und 1 Gewichtsteile, beispielsweise 0,5 Gewichtsteile DVB; zwischen etwa 0,07 und 0,42 Gewichtsteile, beispielsweise 0,28 Gewichtsteile Laktose; zwischen etwa 0,001 und 0,006 Gewichtsteile, beispielsweise 0,004 Gewichtsteile FeSO₄·7H₂O; und zwischen etwa 0,04 und 0,24 Gewichtsteile, beispielsweise 0,16 Gewichtsteile TSPP.
Die relativen Mengen und/oder Konzentrationen des/der Edukte, des/der Reagenzien und/oder des/der Reaktanden können anhängig von entsprechenden Ausführungsformen variiert werden. Beispielsweise kann das molare Verhältnis der Emulgatoren, Katalysatoren, des wenigstens einen Deoxidationsmittels und/oder der Vernetzungsmittel abhängig von der gewünschten oder zu erzielenden Festigkeit des vulkanisierten Naturkautschuks variiert werden.
Das Vulkanisationsverfahren 110 kann in einem Reaktor, beispielsweise in einem 20-Liter-Reaktor, ausgeführt, durchgeführt oder vorgenommen werden. Es sollte dem Fachmann jedoch klar sein, dass auch andere Reaktoren mit anderen Volumina, Formen und/oder Größen für das Vulkanisationsverfahren verwendet werden können.
Während des Vulkanisationsverfahrens 110 kann die Temperatur des Vulkanisationsreaktors erhöht, verändert und/oder gehalten werden, was durch die Verwendung einer Heizquelle, wie dem Fachmann auf dem technischen Gebiet bekannt, erreicht werden kann (z. B. umfassend Widerstandsheizelemente, Radiatoren, Konvektionsheizelemente, Immersivheizelemente, Mikrowellenheizelemente, oder Wärmeöfen, Wärmemäntel, oder andere Heizgeräte, die dem Fachmann für das Erhöhen, Verändern und/oder Halten der Temperatur von Reaktoren bekannt sind).
In verschiedenen Ausführungsformen wird eine Mischung einer Vielzahl von Emulgatoren und eines Katalysators hergestellt oder produziert. Eine Vielzahl von Emulgatoren, umfassend KOH und Ölsäure, werden mit einander vermischt, um die Emulgatormischung zu erhalten, bevor ein Katalysator wie TBHP zu der Emulgatormischung hinzugefügt wird, um eine Emulgator-Katalysator-Mischung zu erhalten. Der Vulkanisationsreaktor, der bei Raumtemperatur oder zwischen etwa 20 und 30°C betrieben wird, wird mit einem ersten Teil der Emulgator-Katalysator-Mischung befüllt. Der erste Teil der Emulgator-Katalysator-Mischung beträgt etwa 5% des Gesamt- oder Endvolumens oder der hergestellten Menge.
In einem nächsten Schritt wird Naturkautschuk in den Vulkanisationsreaktor eingebracht. Der Naturkautschuk enthält Latex und ist im Wesentlichen flüssig. Nach Zugabe des ersten Teils der Emulgator-Katalysator-Mischung und des Naturkautschuks in den Vulkanisationsreaktor kann der Inhalt des Vulkanisationsreaktors mit einem Rührer, Magnetrührer oder einer Rührvorrichutung gerührt werden, um den Inhalt zu vermischen und/oder homogenisieren. Anschließend werden ein Vernetzungsmittel enthaltend DVB und wenigstens ein Deoxidationsmittel enthalten wenigstens FeSO₄·7H₂O oder TSPP in den Vulkanisationsreaktor eingebracht und vermischt. KOH und Ölsäure, die vorher als Bestandteil der Emulgator-Katalysator-Mischung hinzugefügt wurden, sorgen für eine Stabilisierung der Mischung von DVB und Naturkautschuk, während TBHP das Vulkanisationsverfahren 110 beschleunigt. Durch das Einbringen des mindestens einen Deoxidationsmittels in den Vulkanisationsreaktor kann die Betriebs- oder Reaktionstemperatur des Vulkanisationsverfahrens 110 gesengt, reduziert oder vermindert werden.
Nach Zugabe des mindestens einen Deoxidationsmittels kann die Temperatur des Vulkanisationsreaktors auf zwischen etwa 65 and 75°C, beispielsweise zwischen etwa 69 und 71°C, erhöht oder gesteigert werden. Die Temperaturerhöhung oder -steigerung kann über einen Zeitraum zwischen etwa 25 und 35 Minuten, beispielsweise über einen Zeitraum von etwa 30 Minuten, erfolgen.
Nachdem die Temperatur auf etwa zwischen 69 und 71°C erhöht wurde, wird ein zweiter Teil der Emulgator-Katalysator-Mischung oder der verbleibende Rest des Gesamt- oder Endvolumen oder der produzierten Menge der oben genannten Emulgator-Katalysator-Mischung, beispielsweise 95% des Gesamt- oder Envolumens oder hergestellten Menge, in den Vulkanisationsreaktor über einen Zeitraum von einer Stunde oder etwa einer Stunde eingebracht (z. B. schrittweise oder stufenweise). Nach vollständiger Zugabe des zweiten Teils oder des verbleibenden Rests der Emulgator-Katalysator-Mischung in den Reaktor, wird der Reaktor und/oder der Reaktorinhalt im Wesentlichen unverändert, gleich bleibend oder konstant gehalten oder für mehrere Stunden in Ruhe gelassen, beispielsweise etwa 7 Stunden, um die Beendigung des Vulkanisationsverfahrens 110 zu unterstützen und zu bewirken.
In verschiedenen Ausführungsformen produziert der erste Teil des Vulkanisationsverfahrens 110 ein Zwischenprodukt, genauer vulkanisierten Naturkautschuk. Der vulkanisierte Naturkautschuk gemäß mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen flüssig und kann in Form einer flüssigen Lösung, einer Suspension oder einer Emulsion vorliegen. Dies unterscheidet sich von und steht im Gegensatz zu herkömmlichen Techniken für die Vulkanisation von Kautschuk, bei denen der resultierende vulkanisierte Kautschuk in fester Form vorliegt.
Die vorliegende Erfindung umfasst ein Polymerisationsverfahren für die Herstellung oder Produktion von naturkautschukbasierten ABS-Pulvern (z. B. eine endgültige oder resultierende naturkautschukbasierte ABS-Zusammensetzung oder Produkt). Dadurch, dass der vulkanisierte Naturkautschuk in Form einer flüssigen Lösung, einer Suspension oder Emulsion vorliegt, wird das anschließende Polymerisationsverfahren 120 erleichtert, indem ein Zwischenschritt vor dem Polymerisationsverfahren 120 eliminiert wird.
Aspekte eines repräsentativen Polymerisationsverfahrens
Anschließend wird ein Polymerisationsverfahren 120 durchgeführt. Wie einem Fachmann auf dem einschlägigen technischen Gebiet bekannt, reagieren Monomermoleküle chemisch miteinander zu Polymerketten. Polymerketten können ein oder mehr Monomertypen enthalten. Pfropfcopolymerisation ist ein spezielles Verfahren zur Herstellung von Polymeren, bei denen sich die Seitenketten strukturell von der Hauptkette unterscheiden.
Für das erfindungsgemäße Polymerisationsverfahren 120 kann eine Anzahl unterschiedlicher Edukte verwendet werden. In einigen Ausführungsformen umfasst der Satz an Edukten, Reagenzien und/oder Reaktanden vulkanisieren Naturkautschuk, einen Stabilisator, wenigstens ein Deoxidationsmittel, Monomere, ein Übertragungsmittel, einen Katalysator und eine Vielzahl an Emulgatoren. In der folgenden Beschreibung sind die Mengen des Satzes an Edukten, Reagenzien und/oder Reaktanden umfassend vulkanisieren Naturkautschuk, einen Stabilisator, wenigstens ein Deoxidationsmittel, Monomere, ein Übertragungsmittel, einen Katalysator und eine Vielzahl an Emulgatoren in Gewichtsteilen relativ zu mit Styrol-Acrylnitril-Copolymer gepfropftem naturkautschuk-basiertem Latex angegeben.
In unterschiedlichen Ausführungsformen wird ein Stabilisator umfassend Ammoniumhydroxid (NH₄OH) in dem Polymerisationsverfahren 120 verwendet. Das wenigstens eine Deoxidationsmittel enthält wenigstens ein Element aus der Gruppe Laktose, Eisensulfat·Heptahydrat (FeSO₄·7H₂O) und Natriumtetradiphosphat (TSPP). Zusätzlich können in dem Polymerisationsverfahren 120 Monomere, einschließlich Styrol und Acrylnitril verwendet werden. Das Übertragungsmittel, das in dem Polymerisationsverfahren 120 eingesetzt wird, enthält tert-Dodecylmercaptan (TDM). Der Katalysator enthält organische Peroxide, beispielsweise tert-Butylhydroperoxid (TBHP). TBHP kann als 69–70%ige, wässrige Lösung verwendet werden. Die Vielzahl an Emulgatoren für das Polymerisationsverfahren 120 enthält Kaliumhydroxid (KOH) und Ölsäure.
In unterschiedlichen Ausführungsformen enthält die Anzahl oder der Satz von Edukten, Reagenzien oder Reaktanden zwischen etwa 50 und 70 Gewichtsteile, beispielsweise etwa 60 Gewichtsteile des vulkanisierten Naturkautschuks; zwischen etwa 1 und 6% Gewichtsteile, beispielsweise etwa 3% Gewichtsteile Ammoniumhydroxid (NH₄OH); zwischen etwa 0,2 und 0,4 Gewichtsteile, beispielsweise 0,3 Gewichtsteile Laktose; zwischen etwa 0,0005 und 0,0015 Gewichtsteile, beispielsweise 0,001 Gewichtsteile FeSO₄·7H₂O; zwischen etwa 0,05 und 0,15 Gewichtsteile, beispielsweise 0,1 Gewichtsteile TSPP; zwischen etwa 25 und 35 Gewichtsteile, beispielsweise 30 Gewichtsteile Styrol; zwischen etwa 5 und 15 Gewichtsteile, beispielsweise 10 Gewichtsteile Acrylnitril; zwischen etwa 0,1 und 0,3 Gewichtsteile, beispielsweise 0,2 Gewichtsteile TDM; zwischen etwa 0,1 und 0,2 Gewichtsteile, beispielsweise 0,136 Gewichtsteile TBHP; zwischen etwa 0,15 und 0,25 Gewichtsteile, beispielsweise 0,203 Gewichtsteile KOH; und zwischen etwa 0,5 und 1,5 Gewichtsteile, beispielsweise 1,0 Gewichtsteile Ölsäure.
Das Polymerisationsverfahren 120 kann in einem Reaktor, beispielsweise in einem 20-Liter-Reaktor, ausgeführt, durchgeführt oder vorgenommen werden. Es sollte dem Fachmann jedoch klar sein, dass auch andere Reaktoren mit anderen Volumina, Formen und/oder Größen für das Polymerisationsverfahren 120 verwendet werden können.
Während des Polymerisationsverfahrens 120 kann die Temperatur des Polymerisationsreaktors erhöht, verändert und/oder gehalten werden, was durch die Verwendung eines Heizsystems, wie dem Fachmann auf dem technischen Gebiet bekannt, erreicht werden kann, in einer Weise identisch oder analog wie oben beschrieben.
In repräsentativen Ausführungsformen wird vulkanisierter Naturkautschuk in den Polymerisationsreaktor gegeben, der bei Raumtemperatur, zwischen etwa 20 und 30°C, betrieben wird. Der vulkanisierte Naturkautschuk liegt im Wesentlichen in flüssiger Form vor, einschließlich flüssiger Lösung, Suspension oder Emulsion. Ein Stabilsator wie KOH wird anschließend in den Polymerisationsreaktor eingebracht. Die Aufgabe des Stabilisators ist es, die Zersetzung, beispielsweise die durch Wärme bedingte Zersetzung, des vulkanisierten Naturkautschuks zu verzögern, zu verlangsamen oder zu verhindern, so dass ein Zwischenprodukt entstehen kann, bevor es abgebaut wird oder sich wesentlich zersetzt.
Nach Zugabe oder Einführung des Stabilisators wird die Temperatur des Polymerisationsreaktors auf zwischen etwa 60 und 70°C, beispielsweise zwischen etwa 64 und 66°C, erhöht oder angehoben. Der Temperaturanstieg oder -erhöhung kann über einen Zeitraum von einigen Minuten, beispielsweise zwischen etwa 25 und 35 Minuten (z. B. 30 Minuten) ausgeführt werden.
Sobald die Temperatur auf zwischen 64 und 66°C erhöht oder in diesem Bereich gehalten wurde, wird das mindestens eine Deoxidationsmittel einschließlich mindestem einem Elemente der Gruppe Laktose, FeSO₄·7H₂O und TSPP in den Polymerisationsreaktor eingebracht. Das wenigstens eine Deoxidationsmittel hat die Aufgabe, die Betriebstemperatur der Reaktion zu vermindern. In verschiedenen Ausführungsformen können die Deoxidationsmittel in beliebiger Reihenfolge in den Reaktor gegeben werden (d. h. es ist nicht nötig, diese Deoxidationsmittel in einer bestimmten Reihenfolge zuzugeben). Beispielsweise wird in einigen Ausführungsformen die Laktose vor FeSO₄·7H₂O und dann TSPP zugegeben. In anderen Ausführungsformen wird FeSO₄·7H₂O vor Laktose und TSPP zugegeben.
Anschließend wird eine Monomerlösung aus Styrol und Acrylnitril hergestellt. In einigen Ausführungsformen kann ein Übertragungsmittel wie TDM zu der Monomerlösung hinzugefügt werden. Abhängig von den jeweiligen Ausführungsformen können ein oder mehrere organischen Lösungsmittel zusammen mit dem Styrol und/oder Acylnitril und/oder TDM verwendet werden oder zu diesen hinzugefügt werden. Die Gruppe der organischen Lösungsmittel kann Aceton, Diethylether, Ethylacetat, Ethanol, Petrolether und Dichlormethan umfassen. TDM unterstützt die Polymerisation und beschleunig in vielen Ausführungsformen das Polymerisationsverfahren. Die Monomerlösung, mit oder ohne TDM, wird dann in den Polymerisationsreaktor gegeben und gemischt, wobei die Temperatur des Polymerisationsreaktors etwa zwischen 64 und 66°C gehalten wird.
Eine Katalysatorlösung aus TBHP und eine Emulgatorlösung umfassend eine Vielzahl von Emulgatoren einschließlich KOH und Ölsäure können ebenfalls zu dem Polymerisationsreaktor hinzugefügt werden. TBHP dient dazu die Polymerisation zu initialisieren. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die TBHP-Lösung, die KOH-Emulgatorlösung und die Ölsäure in beliebiger Reihenfolge zugegeben werden (d. h. es ist nicht notwenig, dass die TBHP-Lösung und die Emulgatorlösung von KOH und Ölsäure in einer bestimmten Reihenfolge zugegeben werden). Der Inhalt des Polymerisationsreaktors kann zusätzlich mit Hilfe eines Rührer, eines Magnetrührers oder Rührvorrichtung gerührt werden, um den Inhalt zu vermischen und/oder zu homogenisieren.
Nach der Zugabe der Katalysatorlösung und Emulgatorlösung wird der Inhalt des Polymerisationsreaktors für einige Stunden, beispielsweise etwa 4 bis 5 Stunden (z. B. 4,5 Stunden) homogenisieren gelassen (z. B. durch Rühren). Anschließend wird die Temperatur des Polymerisationsreaktors auf etwa 65 bis 75°C erhöht, beispielsweise 70°C, über einen Zeitraum von etwa 25 bis 35 Minuten, beispielsweise 30 Minuten.
Sobald die Temperatur des Polymerisationsreaktors eine Temperatur von etwa 70°C erreicht hat oder bei dieser Temperatur gehalten wurde, kann die Reaktion oder Inhalt des Polymerisationsreaktors für etwa 2,5 bis 3,5 Stunden, beispielsweise 3 Stunden im momentanen, im Wesentlichen unveränderten oder gleich bleibendem Zustand gehalten oder in Ruhe gelassen werden, um das Ende des Polymerisationsverfahren 120 zu fördern und zu ermöglich. Der Polymerisationsreaktor kann dann abgekühlt werden und ein Zwischenprodukt entnommen werden.
In vielen Ausführungsformen produziert der zweite Verfahrensabschnitt oder das Polymerisationsverfahren 120 ein Zwischenprodukt, das im Wesentlichen in der Form eines Latex, das gepfropft wurde und welcher Naturkautschuk als Bestandteil enthält, vorliegt. Somit enthält das produzierte oder durch das Polymerisationsverfahren 120 erhaltene Zwischenprodukt gepropften Naturkautschuk.
Aspekte eines repräsentativen Flockungsverfahrens
Nach der Polymerisation 120 wird ein Flockungsverfahren 130 durchgeführt. Wie von einem Fachmann auf dem Gebiet verstanden werden wird, bezieht sich Flockung auf die Trennung einer Lösung. Es ist ein Verfahren, bei dem Kolloide in einer flüssigen Suspension gebildet werden und während der Ausflockung feine Partikel agglomerieren oder zu einer Flocke zusammen klumpen. Die Flocke kann schweben oder sich an der Oberfläche der flüssigen Suspension sammeln oder sich am Boden der Suspensionsflüssigkeit absetzen. Die Flocke kann dann leicht getrennt und durch einen Filtrationsprozess gewonnen werden.
In einer repräsentativen Ausführungsform dieser Offenbarung enthält das Flockungsverfahren 130 einen Teil zum Produzieren, Gewinnen oder Erhalten eines Latex-Masterbatches.
Für ein Flockungsverfahren 130 bezüglich mehrerer Ausführungsformen dieser Offenbarung, können eine Anzahl oder ein Satz von verschiedenen Ausgangsmaterialien, Reagenzien oder Reaktanten verwendet werden. In vielen Ausführungsformen enthält der Satz von Startmaterialien, Reagenzien und/oder Reaktanten gepropften Naturkautschuk, einen Satz gepropftes Polybutadienkatuschuk, ein Emulsionsharz, einen Metalldeaktivator, mindestens einen Farbstabilisator, ein Antioxidans und Koagulans. In einer Anzahl von Ausführungsformen enthält der Satz gepropfter Polybutadienkautschuke mindestens einen ersten gepropften Polybutadienkautschuk und einen zweiten gepropften Polybutadienkautschuk und möglicherweise zusätzliche gepropfte Polybutadienkautschuke. In der nachfolgenden Diskussion bezüglich eines repräsentativen Flockungsverfahrens 130 bezüglich einer Ausführungsform der vorliegenden Beschreibung, enthalten die Mengen des Satzes von Startmaterialien, Reagenzien und/oder Reaktanten gepropften Naturkautschuk, eine Vielzahl von gepropften Polybutadienkautschuken, Emulsionsharz, Metalldeaktivator, mindestens einen Farbstabilisator, Antioxidans und Koagulans, ausgedrückt in Gewichtsteilen bezogen auf den pulverförmigen Naturkautschuk.
In einigen Ausführungsformen können gepropfte Polybutadienkautschuke enthaltend kleinteiligen gepropften Polybutadienkautschuk (ungefähr 0,1–0,2 μm) oder mittelteiligen gepropften Polybutadienkautschuk (ungefähr 0,3–0,4 μm) für das Flockungsverfahren 130 verwendet werden. Der erste und/oder zweite gepropfte Polybutadienkautschuk kann der kleinteilige und/oder mitteilige gepropfte Polybutadienkautschuk sein. Das Emulsionsharz enthält eine Mischung aus Styrol-Acrlynitril (SAN E). Zusätzlich enthält der Metalldeaktivator Kaliumhydroxid (KOH); der wenigstens einen Farbstabilisator enthält, Tetra natriumpyrophosphat (TSPP), Natriumdodecylsulfat (SDS) und Kaliumhydroxid (KOH); das Antioxidans enthält phenolisches Antioxidans, wie etwa Octolite 1219 und Wingstay L phenolisches Antioxidans; und das Koagulans enthält ein Metallsulfat, beispielsweise Magnesiumsulfatheptahydrat und/oder eine Mischung aus Magnesiumsulfatheptahydrat (MgSO₄·7H₂O) und Schwefelsäure (H₂SO₄).
In einer repräsentativen Ausführungsform dieser Offenbarung enthält der Satz Startmaterialien, Reagenzien oder Reaktanten in dem Flockungsverfahren 130 zwischen etwa 10 und 20 Gew.-Teilen, beispielsweise etwa 16,4 Gew.-Teilen des gepfropften Naturkautschuks, zwischen etwa 20 und 30 Gew.-Teilen, beispielsweise etwa 24,6 Gew.-Teilen eines ersten gepropften Polybutadienkautschuks; zwischen etwa 35 und 45 Gew.-Teilen, beispielsweise, etwas 41 Gew.-Teile eines zweiten gepfropften Polybutdienkautschuks; zwischen etwa 15 und 25 Gew.-Teilen, beispielsweise 18 Gew.-Teilen einer Emulsionsmischung von Styrol-Acrylnitril (SAN E); zwischen etwa 0,25 und 0,75 Gew.-Teilen, beispielsweise 0,5 Gew.-Teile KOH; zwischen etwa 0,05 und 0,5 Gew.-Teilen, beispielsweise 0,1 Gew.-Teil von TSPP; etwa 0,05 und 0,5 Gew.-Teile, beispielsweise 0,1 Gew.-Teil von SDS; etwa 0,1 und 1 Gew.-Teil, beispielsweise 0,21 Gew.-Teil von KOH; zwischen etwa 0,1 und 1 Gew.-Teil, beispielsweise 0,5 Gew.-Teil von Wingstay L phenolisches Antioxidanz; und zwischen etwa 3 und 8 Gew.-Teilen, beispielsweise 4,2 Gew.-Teile von MgSO₄·7H₂O.
Der Flockungsabschnitt 130 kann ausgeführt werden, durchgeführt oder ausgeübt werden durch einen Satz von Reaktoren, beispielsweise einem 20 I-Reaktor. Jedoch sollte es für einen Fachmann verständlich sein, dass andere Reaktoren mit anderen Volumina, Formen und/oder Größen auch für das Flockungsverfahren 130 verwendet werden können. In einigen Ausführungsformen wird eine Vielzahl von Flockungsreaktoren, umfassend einen ersten Flockungsreaktor und einen zweiten Flockungsreaktor, verwendet.
Das unten beschriebene Flockungsverfahren 130 kann auch das Ansteigen, Verändern und/oder Beibehalten der Temperatur(en) des/der Satz/Sätze von Flockungsreaktor(en), durch ein Wärmesystem, wie es dem Fachmann in dem technischen Gebiet geläufig ist (beispielsweise in der identischen oder analogen Art wie das Heizsystem oder Element wie oben beschrieben), beinhalten.
Im Einklang mit mehreren Ausführungsformen dieser Offenbarung wird gepfropfter Naturkautschuk aus dem Polymerisationsverfahren 120 in den ersten Flockungsreaktor, der bei Raumtemperatur, zwischen etwa 20°C und 30°C, arbeitet, eingeführt. Der gepfropfte Naturkautschuk liegt im Wesentlichen in flüssiger Form, wie etwa als flüssige Lösung, Suspension oder Emulsion, vor. In Abhängigkeit von den Details der Ausführungsform kann die Menge des gepfropften Naturkautschuks geändert, variiert oder verändert werden, um das Endprodukt zu produzieren, welches die speziellen Eigenschaften der Naturkautschuk-basierten Pulver umfasst. Zum Beispiel führt eine große Menge des gepfropften Naturkautschuks zu einem Naturkautschuk-basierten Pulver mit hoher Schlagfestigkeit und großer Dehnung, während eine niedrige Menge eines solchen Naturkautschuks zu einem Naturkautschuk-basierten Pulver mit hoher Zugfestigkeit und Dehnungs-Balance führt.
Danach werden eine oder mehrere Polybutadienkautschuke in den ersten Flockulationsreaktor gegeben. Beispielsweise kann eine Vielzahl von Polybutydienkautschuken einen ersten gepfropften Polybutadienkautschuk und einen zweiten gepfropften Polybutadienkautschuk beinhalten. Die Eigenschaften und/oder Mengen des ersten und/oder zweiten gepfropften Polybutadienkautschuks kann die physikalischen Eigenschaften des Naturkautschuk-basierten ABS-Produkts beeinflussen, abändern, variieren oder verändern. Beispielsweise kann eine erhöhte oder hohe Menge des ersten gepfropften Polybutadienkautschuks mit erhöhter oder großer Partikelgröße die Schlagfestigkeit des Endprodukts (z. B. führt zu einer erhöhten oder hohen Schlagfestigkeit) beeinflussen, wohingegen eine erhöhte oder hohe Menge des zweiten gepfropften Polybutadienkautschuks mit verringerter oder kleiner Partikelgröße den Glanz des Endprodukts (z. B. ein erhöhter oder hoher Glanz) beeinflussen. Durch Variieren der Eigenschaften und/oder Mengen des ersten und/oder zweiten gepfropften Polybutadienkautschuks können die Eigenschaften des resultierenden Naturkautschuk-basierten ABS-Pulvers entsprechend abgeändert, variiert oder verändert werden. In Abhängigkeit vom Typ, Eigenschaften und/oder Menge des ersten und/oder zweiten gepfropften Polybutadienkautschuks können die Eigenschaften des resultierenden Naturkautschuk-basierten ABS-Pulvers abgeändert, variiert oder veränder werden, beispielsweise in einer beabsichtigten Art und Weise (z. B. Anpassen an eine bestimmte Produktnutzungsumgebung oder in Betracht kommende Anwendung).
Nach Zugabe des ersten gepfropften Polybutadienkautschuks und des zweiten gepfropften Polybutadienkautschuks, das SAN E, KOH (Metalldeaktivator); der mindestens eine Farbstabilisator enthaltend wenigstens einen von TSPP, SDS und KOH; und das/die Antioxidans/Antioxidantien in den ersten Flockungsreaktor zugegeben. Der Inhalt des ersten Flockungsreaktors kann gerührt werden um den Inhalt durch einen Rührer, magnetischen Rührer oder Rührvorrichtung zu mischen und/oder zu homogenisieren.
Das KOH (Metalldeaktivator) spielt eine Rolle bei der Destabilisierung der Flüssigkeit durch Deaktivierung von Metallionen und insbesondere Eisenionen in der Reaktionsmischung. Eisenionen stammen aus der Reaktion zwischen FeSO₄·7H₂O und Lactose in dem Polymerisationsverfahren und können in der Reaktionsmischung verbleiben. Der wenigstens eine Farbstabilisator spielt eine Rolle bei der Vermeidung des Abbaus durch die Gegenwart des Katalysators (TBHP) der aus dem Polymerisationsverfahren verbleibt und der zu einer Farbveränderung der Reaktionsmischung führen kann. Das Antioxidans/die Antioxidantien sind hilfreich für die Vermeidung des Abbaus des resultierenden Naturkautschuk-basierten ABS-Pulvers. Dies kann die Lebensdauer des resultierenden Naturkautschuk-basierten ABS-Pulvers verlängern. Es ist nicht notwendig, das SAN E, das KOH, den wenigstens einen Farbstabilisator und das Antioxidans in der oben beschriebenen Reihenfolge einzusetzen. Beispielsweise kann das KOH vor dem SAN E zugegeben werden, gefolgt von dem Antioxidans und dem wenigstens einen Farbstabilisator. In einigen Ausführungsformen kann das SAN E, das KOH, der wenigstens eine Farbstabilisator und das Antioxidans in den ersten Flockungsreaktor allesamt gleichzeitig gegeben werden. In einigen Ausführungsformen dauert es etwa 1 Stunde zur bis Vervollständigung der Reaktion.
Nach der Zugabe von SAN E, dem KOH, dem Farbstabilisator und dem Antioxidans wird der Inhalt des ersten Flockungsreaktors bei Raumtemperatur, beispielsweise zwischen etwa 20°C und 40°C, für eine Dauer von etwa 30 min gehalten, um einen Latex-Masterbatch herzustellen. In verschiedenen Ausführungsformen dieser Offenbarung ist der Latex-Masterbatch im Wesentlichen flüssiger Natur und kann als Suspension, Gel, Emulsion oder Lösung vorliegen.
Nachfolgend werden etwa zwischen 10 und 15 l, beispielsweise 12 l, Wasser in den zweiten Flockungsreaktor gegeben. Der zweite Flockungsreaktor arbeitet bei Raumtemperatur, beispielsweise zwischen etwa 20°C und 30°C. Das Wasser kann dabei wenigstens ein destilliertes Wasser und deionisiertes Wasser sein. Nachfolgend wird das Koagulans umfassend MgSO₄·7H₂O in den zweiten Flockungsreaktor eingeführt, bevor die Temperatur im zweiten Flockungsreaktor auf etwa zwischen 90°C und 100°C, beispielsweise zwischen etwa 94°C und 97°C, erhöht wird.
Wenn der zweite Flockungsreaktor auf eine Temperatur zwischen etwa 94°C und 97°C für etwa zwischen 10 und 15 min gehalten wird, wird ein Teil des Latex-Masterbatch in den zweiten Flockungsreaktor gegeben. Der Latex-Masterbatch kann in den zweiten Flockungsreaktor mit kontrollierter Geschwindigkeit zugegeben werden.
Während der Zugabe des Latex-Masterbatch in den zweiten Flockungsreaktor wird die Temperatur in dem zweiten Flockungsreaktor auf zwischen etwa 80°C und 90°C, beispielsweise zwischen etwa 84°C und 86°C gehalten. Beispielsweise erfolgt die gesteuerte oder schrittweise Zugabe des Teils des Latex-Masterbatch während die Temperatur des zweiten Flockungsreaktors zwischen etwa 84°C und 86°C ist. Nach der vollständigen Zugabe des Latex-Masterbatches wird die Temperatur des zweiten Flockungsreaktors auf zwischen etwa 92°C und 94°C erhöht oder geändert. Die auf zwischen etwa 92°C und 94°C erhöhte oder geänderte Temperatur erleichtert, ermöglicht oder beschleunigt die Flockung. Eine Temperaturänderung vor, während und/oder nach der Zugabe des Latex-Masterbatches kann die resultierende Partikelgröße des Endprodukts beeinflussen.
Nach Erhöhung oder Veränderung der Temperatur des zweiten Flockungsreaktors auf zwischen etwa 92°C und 94°C wird die Temperatur zwischen etwa 92°C und 94°C in dem zweiten Flockungsreaktor für etwa 15 bis 30 min gehalten, um die Flockung des Latex-Masterbatches zu erleichtern und zu vervollständigen. Durch Mischen des Koagulans und des Latex-Masterbatches erfolgt die Flockungsreaktion in dem zweiten Flockungsreaktor. Genauer gesagt: die Flockung des Latex-Masterbatches erfolgt in dem Reaktor mit Beihilfe, Hilfe oder Unterstützung des Koagulans.
Das Flockungsverfahren 130 produziert, liefert oder ergibt ein resultierendes Produkt, welches ein rohes Naturkautschuk-basiertes ABS-Pulver umfasst. In verschiedenen Ausführungsformen ist die resultierende Partikelgröße des Pulvers in etwa 500 μm. Das rohe Naturkautschuk-basierte ABS-Pulver wird als suspendierte Substanz, Produkt oder Pulver in Wasser hergestellt.
Anschließend wird das rohe Naturkautschuk-basierte ABS-Pulver aus dem Wasser und/oder restlichen nicht-reagierten Reaktanten und/oder Nebenprodukten, die in dem zweiten Flockungsreaktor vorliegen, abgetrennt oder aus Wasser und/oder verbleibenden unreagierten Reaktanten und/oder Nebenprodukte, die in dem zweiten Flockungsreaktor vorliegen, gewonnen. Dies kann durch ein Filtrationsverfahren durchgeführt werden, wobei das Flockungsverfahren 130 das Filtern des rohen Naturkautschuk-basierten ABS-Pulvers umfasst. In einer repräsentativen Ausführungsform wird eine große Filtrationsvorrichtung, beispielsweise ein Förderband, verwendet. Dies kann zwischen etwa 40% und 60% der Feuchtigkeit in dem rohen Naturkautschuk-basierten ABS-Pulver entfernen.
Nach dem Filtrationsprozess wird das Retentat, der Rest oder das Filtrand getrocknet. Das Trocknen des Retentats, des Rests oder des Filtrands kann durch Backen oder einen Erwärmungsvorgang in einem Ofen, einem Flashtrockner oder einem Tornesh-Trockner bei einer Temperatur zwischen etwa 70°C und 100°C, beispielsweise etwa 80°C, für eine vorbestimmte Zeitdauer, beispielsweise etwa 24 Stunden, durchgeführt werden. Das getrocknete Retentat, der Rest oder das Filtrand umfasst das Endprodukt Naturkatuschuk-basiertes ABS-Pulver. Das Naturkautschuk-basierte ABS-Pulver, welches in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt wird, wird einem Compoundierungsverfahren unterworfen, um Produkte mit Naturkautschuk-basiertem ABS-Pulver als Bestandteil oder Additive herzustellen.
Das Naturkautschuk-basierte ABS-Pulver der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann in festem Zustand oder Form, beispielsweise in Pulverform, hergestellt oder erhalten werden. Daher kann das Naturkautschuk-basierte ABS-Pulver leicht, leichter oder besser mit anderen Kunststoffen oder kunststoffbasierten Pulvern zur Herstellung von Kunststoffprodukten vermischt werden. Dementsprechend kann eine gute Gleichförmigkeit oder Homogenität zwischen den Naturkautschuk-basierten ABS-Pulvern vieler Ausführungsformen dieser Offenbarung und anderen üblichen oder konventionellen Kunststoffen oder kunststoffbasierten Pulvern vorliegen. Dies erleichtert es oder ermöglicht es, das Naturkautschuk-basierte ABS-Pulver vorhandenen Kunststoffen oder Kunststoffpulvern zuzuführen, mit diesen zu verwenden und/oder mit diesen anzuwenden. Die Verwendung der Naturkautschuk-basierten ABS-Pulver, die durch verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zur Verfügung gestellt werden, liefert, ergibt oder führt zu Kunststoffprodukten, die eine erhöhte mechanische Festigkeit und/oder verbesserte physikalische Eigenschaften haben. Naturkautschuk-basierte Pulver entsprechend des Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind einfach zu handhaben und zu bearbeiten.
Zur Erleichterung der Herstellung von oder zum Herstellen oder zum Produzieren von Kunststoffprodukten, enthaltend ein Naturkautschuk-basiertes ABS-Produkt, wird das Naturkautschuk-basierte ABS-Pulver üblicherweise einem zusätzlichen Compoundierungsverfahren unterworfen.
Aspekte eines repräsentativen Compoundierungsverfahrens
Ein Compoundierungsverfahren 140 kann entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Produktion von Kunststoffprodukten, die Naturkautschuk-basiertes ABS enthalten, wie etwa Kunststoffprodukte, Polykarbonat sowie Naturkautschuk-basiertes ABS enthalten, erleichtern oder herstellen oder produzieren. Wie einem Fachmann geläufig ist, ist Compoundierung ein Mischverfahren verschiedener Materialien, Verbindungen, Substanzen und/oder Additive mit einem Satz von Ziel, Referenz oder Begleitmaterialien, Compounds, Zusammensetzungen oder Substraten, beispielsweise mindestens ein Kunststoffmaterial wie etwa Polykarbonat. Die meisten Kunststoffmaterialien können nicht in ihrem Post-Polymerisations- oder Flockungszustand verarbeitet werden. Insbesondere müssen postpolymerisierte oder ausgeflockte Kunststoffmaterialien verstärkt werden, beispielsweise durch Compoundierung mit Prozessadditiven. Kunststoffmateralien ohne Prozessadditive zersetzen sich während der Verarbeitung und führen zu physikalisch schwachen Produkten. Das Compoundieren von Additiven spielt eine bedeutende Rolle bei der Modifizierung der physikalischen Eigenschaften, der Verleihung technischer Vorteile und dem Verbessern der Leistungseigenschaften der Kunststoffmaterialien in ihren Produktanwendungen. Das Compoundierungsverfahren 140 erleichtert die Stärkung der resultierenden Kunststoffprodukte.
Eine Anzahl oder ein Satz verschiedener Startmaterialien, Reagenzien oder Reaktanten kann für das Compoundierungsverfahren 140 im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. In Ausführungsformen bezüglich eines PC/ABS-Blends der vorliegenden Erfindung enthält der Satz Startmaterialien, Reagenzien und/oder Reaktanten das Naturkautschuk-basierte ABS-Pulver, Stryolacrylnitrilharz (SAN) und Gleitstoffe. In anderen ABS-Blends entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Materialien oder Polymere, wie etwa – aber nicht beschränkt auf – Nylon, Polybutylenterephthalat (PBT), Polymethylmethacrylat (PMMA), und Polyethylenterephthalat (PET) ersetzt werden oder zusätzlich zu Polycarbonat als Ziel, Referenz oder Belgeitmaterial inkorporiert werden.
In der nachfolgenden Beschreibung werden die Mengen des Satzes an Startmaterialien, Reagenzien und/oder Reaktanten, umfassend das Naturkautschuk-basierte ABS-Pulver, SAN und Gleitstoffe, in Gewichtsteilen, bezogen auf das ABS-Pulver und das SAN, angegeben.
Die Gleitstoffe, die in dem Compoundierungsverfahren 140 verwendet werden, umfassen Ethylenbissteramid (EBS), Calciumstearat (Ca-st) und/oder Silikonöl (Si-Oil).
In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das ABS-Blend der vorliegenden Erfindung zwischen etwa 10 bis 90 Gew.-Teilen Naturkautschuk-basiertes ABS-Pulver und umfasst weiterhin eine oder mehrere Ziel-, Referenz- oder Begleitpolymer-basierte Materialien (z. B. ein Polykarbonatmaterial). In mehreren Ausführungsformen umfasst der Satz von Startmaterialien, Reagenzien oder Reaktanten zwischen etwa 20 und 60 Gew.-Teilen, beispielsweise etwa 40 Gew.-Teile Naturkautschuk-basiertes ABS-Pulver, zwischen etwa 40 und 80 Gew.-Teile, beispielsweise etwa 60 Gew.-Teile SAN, zwischen etwa 0,2 und 3 Gew.-Teile, beispielsweise etwa 0,5 Gew.-Teile EBS, zwischen etwa 0,05 und 2,0 Gew.-Teile, beispielsweise etwa 0,2 Gew.-Teile Ca-st und zwischen etwa 0,01 und 1 Gew.-Teil, beispielsweise 0,05 Gew.-Teile Si-Oil.
Das Compoundierungsverfahren 140 kann in einem Compoundierungsmischer oder Extruder, beispielsweise einem Doppelschneckenextruder mit einem Durchmesser von etwa 26 mm und einem Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis L:D von etwa 40 (z. B. Modell: LABTECH LTE26-40/15 kw) durchgeführt oder ausgeführt werden. Der Compoundierungsmischer oder Extruder kann vollständig automatisiert oder halbautomatisiert sein.
In einigen Ausführungsformen wird das Naturkautschuk-basierte ABS-Pulver aus dem Flockungsverfahren 130 in den Compoundierungsmischer oder Extruder, welcher bei Raumtemperatur, zwischen etwa 20°C und 40°C arbeitet, eingebracht. Nach der Zugabe des Naturkautschuk-basierten ABS-Pulvers wird das SAN in den Compoundierungsmixer oder Extruder zugegeben, bevor die Gleitstoffe wie etwa EBS, Ca-st und Si-Oil in den Compoundierungsmixer oder Extruder eingebracht werden. Die Gleitstoffe erleichtern das Compoundierungsverfahren indem sie das Naturkautschuk-basierte ABS-Pulver flexibler machen oder es flexibler werden lassen.
Nach der Zuführung des Naturkautschuk-basierten ABS-Pulvers, des SAN und der Gleitstoffe in den Compoundierungsmischer oder Extruder wird der Inhalt gemischt. Anschließend wird der Inhalt bei einer Temperatur zwischen etwa 190°C und 210°C geschmolzen. Anschließend kann der geschmolzene Inhalt zur Herstellung von Kunststoffprodukten (z. B. Naturkautschuk-basierten ABS-Produkten) mit gewünschten Formen und Größen, beispielsweise durch Drücken des gemischten Extruderinhalts durch eine Düse, verwendet werden. Die Kunststoffprodukte enthalten Naturkautschuk-basiertes ABS-Pulver als Bestandteil. Die Form und Größe der Düse bestimmt dabei die Form und Größe des hergestellten Kunststoffprodukts. In einigen Ausführungsformen kann die Form der Düse im Allgemeinen ellipsoidal oder ellipitkal (z. B. rund), rechteckig und/oder zylinderförmigen Bereichen entsprechen oder umfassen.
In der Beschreibung der repräsentativen Beispiele und entsprechenden Tabellen wird die Wiedergabe der numerischen Größen oder Größenbereiche als ungefähre numerische Werte oder ungefähre numerische Wertebereiche verstanden, sofern nicht anders angegeben.
Beispiel 1
Ein erstes repräsentatives Beispiel zur Herstellung einer Zusammensetzung umfassend Naturkautschuk-basiertes Acrylnitrilbutadienstyrol (ABS) entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
Ein erstes Verfahren wird zur Stärkung des Naturkautschuks durchgeführt. Diesem schließt sich ein zweites Verfahren zur Herstellung eines gepfropften Naturkautschuks, welches im Wesentlichen als Flüssigkeit vorliegt, beispielsweise in Form eines Latex, an. Ein drittes Verfahren stellt das Naturkautschuk-basierte ABS-Pulver her, bevor in einem vierten Verfahren ein Kunststoffprodukt mit Naturkautschuk-basiertem ABS als Bestandteil gebildet wird. Das erste, zweite, dritte und vierte Verfahren kann dem Vulkanisierungsverfahren 110, dem Polymerisationsverfahren 120, dem Flockungsverfahren 130 und dem Compoundierungsverfahren 140, wie in dieser Offenbarung beschrieben, entsprechen.
Reaktanten, Reagenzien oder Startmaterialien bezüglich des ersten Verfahrens sind in der unten stehenden Tabelle 1 dargestellt. Die Menge der Reaktanten, Reagenzien oder Startmaterialien in Tabelle 1 wird in Gewichtsteilen, bezogen auf den vorvulkanisierten Kautschuk, angegeben.
Eine Emulgator-Katalysatormischung wird zuerst hergestellt. Der Emulgator umfasst KOH und Ölsäure und der Katalysator umfasst TBHP. Der Emulgator umfasst 0,2 Gew.-Teile KOH und 0,85 Gew.-Teile Ölsäure. Der Katalysator umfasst 2 Gew.-Teile TBHP. Das TBHP wird einer Mischung aus KOH und Ölsäure zugegeben und durch Verwendung eines Rührers bei Raumtemperatur rühren gelassen.
Anschließend wird das erste Verfahren in einem 20 l-Reaktor durch Einbringen von 5 Vol.-% der vorbereiteten Emulgator-Katalysator-Mischung in der Reaktor, welcher bei Raumtemperatur arbeitet, durchgeführt. 100 Gew.-Teile (100%ig) Naturkautschuk werden in den Reaktor gegeben und die Reaktion wird rühren gelassen. Ein Vernetzungsmittel und drei Deoxidantien werden in die Reaktionsmischung eigebracht. Das Vernetzungsmittel umfasst 0,5 Gew.-Teile DVB. Die Desoxidatien umfassen 0,28 Gew.-Teile Lactose, 0,004 Gew.-Teile FeSO₄·7H₂O und 0,16 Gew.-Teile TSPP. Die Temperatur des Reaktors wird dann auf 70°C über einen Zeitraum von 30 min erhöht.
Während die Temperatur des Reaktors auf 70°C gehalten wird, wird der verbleibende Anteil der Mischung aus Emulgator und Katalysator über einen Zeitraum von 1 Stunde zugegeben. Anschließend wird die Reaktionsmischung über 7 Stunden rühren gelassen.
Der Reaktor wird dann gekühlt. Das erste Verfahren stellte ein Zwischenprodukt oder vulkanisierten Naturkautschuk her.
Das zweite Verfahren folgt dem ersten Verfahren wie oben beschrieben. Reaktanten, Reagenzien oder Startmaterialien entsprechend dem zweiten Verfahren sind in Tabelle 2 unten beschrieben. Die Mengen der Reaktanten, Reagenzien oder Startmaterialien in Tabelle 2 werden in Gewichtsteilen, bezogen auf den gepfropften Naturkautschuk-Latex mit Styrol und Acrylnitrilcopolymer angegeben.
Das zweite Verfahren beginnt mit dem Einbringen von 60% des vulkanisierten Naturschautschuks in den 20 l-Polymerisationsreaktor, der bei Raumtemperatur arbeitet. Der vulkanisierte Kautschuk wird durch Verwendung eines Rührers in dem Reaktor rühren gelassen. Ein Stabilisator wird dann in den Reaktor eingebracht. Der Stabilisator umfasst 0,6 Teile pro 100 Teile Harz (phr) Ammoniumhydroxid (NH₄OH) bei einer Konzentration von 3–15%. Nach Zugabe des NH₄OH wird die Temperatur des Reaktors auf 65°C erhöht. Die Temperaturerhöhung erfolgt über einen Zeitraum von 30 min. Wenn die Temperatur bei 65°C gehalten wird, werden 3 Desoxidantien in den Reaktor eingebracht. Die Desoxidantien umfassen 0,3 Gew.-Teile Lactose, 0,001 Gew.-Teile FeSO₄·7H₂O und 0,1 Gew.-Teile TSPP.
Eine Monomerlösung von Styrol und Acrylnitril wird anschließend in den Reaktor zusammen mit einem Transfermittel, wie etwa tert.-Dodecylmercaptan (TDM), zugegeben. Die Monomerlösung umfasst 30% Styrol, 10% Acrylnitril und 0,2 Gew.-Teile TDM. Anschließend wird eine Katalysatorlösung und eine Emulgatorlösung in den Reaktor eingebracht. Die Katalysatorlösung besteht aus 0,136 Gew.-Teilen TBHP, die als 69–70%ige wässrige Lösung vorliegt. Die Emulgatorlösung umfasst 0,203 Gew.-Teile KOH und 1 Gew.-Teil Ölsäure.
Anschließend wird die Reaktionsmischung bei 65°C für 4,5 Stunden rühren gelassen, bevor die Temperatur des Reaktors auf 70°C über 30 min erhöht wird. Während die Reaktortemperatur auf 70°C gehalten wird, wird die Reaktionsmischung für 3 Stunden rühren gelassen um das zweite Verfahren zu vervollständigen. Das zweite Verfahren stellt ein Zwischenprodukt her, das Naturkautschuk als Bestandteil aufweist. Das Zwischenprodukt umfasst einen gepfropften Naturkautschuk.
Ein drittes Verfahren folgt dem zweiten Verfahren. Reaktanten, Reagenzien oder Startmaterialien bezüglich des dritten Verfahrens sind in Tabelle 3 zusammengefasst. Die Mengen der Reaktanten, Reagenzien oder Startmaterialien einer Ausführungsform des dritten Verfahrens sind in Tabelle 3 in Gewichtsteilen, bezogen auf das Naturkautschukpulver, angegeben.
Verschiedene Kombinationen gepfropfter Kautschuke gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weisen eine vorbestimmte, absichtlich ausgewählte, bevorzugt definierte oder programmierbar bestimmte/angegebene multimodale Partikelgrößenverteilung auf, die mehrere unterscheidbare (z. B. leicht erkennbare oder deutlich unterschiedliche) Mittelwerte oder Medianwerte der Partikelgröße, etwa eine trimodale Partikelgrößenverteilung entsprechend drei verschiedenen oder leicht unterscheidbaren Partikelgrößen (z. B. mit unterschiedlichen Partikelgrößen, Spannweiten oder Durchmesser, die mindestens etwa 20% in ihrer Größe zueinander unterschieden sind) umfassen, inkorporieren oder resultieren.
In einigen Ausführungsformen umfasst das dritte Verfahren die Herstellung eines Latex-Masterbatch durch Kombinieren einer Mischung eines gepfropften Naturkautschuks mit einer ersten Partikelgröße mit wenigstens einem gepfropften Polybutadienkautschuk mit einer Partikelgröße, die deutlich oder wesentlich unterschiedlich von der des gepfropften Naturkautschuks ist. Eine Anzahl von Ausführungsformen gemäß der Erfindung umfasst das Mischen eines gepfropften Naturkautschuks mit einer ersten Partikelgröße mit einer Vielzahl von gepfropften synthetischen Kautschuken, umfassend einen ersten gepfropften Polybutadienkautschuk und einen zweite gepfropften Polybutadienkautschuk, wobei die Partikelgröße des gepfropften Naturkautschuks, die Partikelgröße des ersten gepfropften Polybutadienkautschuks und die Partikelgröße des zweiten gepfropften Polybutadienkautschuks unterschiedlich oder leicht voneinander unterscheidbar sind.
Eine Ausführungsform des dritten Verfahrens startet mit der Herstellung eines Latex-Masterbatches, welches die Zugabe von 16,4% eines gepfropften Naturkautschuks mit einer großen Partikelgröße wie etwa 0,8 bis 1,0 μm, in den bei Raumtemperatur arbeitenden Flockungsreaktor, umfasst. Anschließend werden 24.6% eines gepfropften Polybutadienkautschuks, beispielsweise ein kleinpartikuläres von 0,2 μm, und 41% eines dritten gepfropften Polybutadienkautschuks von beispielsweise einem Mittel oder zwischen Partikelgrößen von 0,4 μm in den Reaktor zugegeben.
Die zuvor genannte kleine Partikelgröße kann mit einem vorbestimmten Anteil der großen Partikelgröße korreliert werden oder dieser entsprechen. Zusätzlich in Ausführungsformen, die eine oder mehrere Partikelgrößen, die zwischen der kleinen Teilchengröße und der großen Teilchengröße umfassen ein vorbestimmt Übereinheit-Prozentsatz der kleinen Partikelgröße, ein vorbestimmter Untereinheit-Prozentsatz der großen Partikelgröße oder eine vorbestimmte Differenz zwischen kleinen Partikelgrößen und großen Partikelgrößen entsprechen oder korreliert werden. Zum Beispiel kann in Abhängigkeit von den Details einer Ausführungsform die kleine Partikelgröße 20–90% kleiner als die große Partikelgröße oder, äquivalent angegeben, 10–80% der großen Partikelgröße (beispielsweise 20–25%, 40–50% oder 60–75% der großen Partikelgröße) sein. Zusätzlich kann die mittlere oder Zwischenpartikelgröße 20–80% kleiner als die große Partikelgröße und wenigstens 20% größer (z. B. 50–400% oder 100%, 150%, 200%, 250% oder mehr, in Abhängigkeit von den Details der Ausführungsform) größer als die kleine Partikelgröße sein oder die mittlere oder Zwischenpartikelgröße kann die kleine Partikelgröße mit 15–85% (beispielsweise 25–75% oder 50%) der Differenz zwischen der kleinen Partikelgröße und der großen Partikelgröße übertreffen.
Anschließend werden 18% der Emulsionsmischung des Styrolacrylnitrils in den Reaktor eingebracht. Unter Verwendung eines Rührers wird die Reaktion rühren gelassen. Anschließend werden ein Metalldesaktivator, drei Farbstabilisatoren und ein Antioxidans in die Reaktionsmischung eingebracht. Der Metalldeaktivator umfasst 0,5 Gew.-Teile KOH, die Farbstabilisatoren umfassen 0,1 Gew.-Teile TSPP, 0,1 Gew.-Teile SDS und 0,21 Gew.-Teile KOH und das Antioxidans umfasst 0,5 Gew.-Teile Wingstay L phenolisches Antioxidans. Nachdem die Reaktionsmischung für etwa 30 min ruhen gelassen wurde, wird das Latex-Masterbatch hergestellt oder erhalten.
Anschließend werden 12 l deionisiertes Wasser in einen separaten 20 l-Reaktor, der bei Raumtemperatur arbeitet, eingebracht. Ein Koagulans, MgSO₄·7H₂O wird dann in diesen Reaktor eingebracht. Das Koagulans umfasst 4,2 Gew.-Teile MgSO₄·7H₂O. Die Temperatur des Reaktors wird dann auf 95°C erhöht und anschließend bei einer Temperatur von 85°C gehalten, bevor ein Teil, etwa 9 Liter, des Latex-Masterbatches in den Reaktor gegeben wird. Die Temperatur des Reaktors wird dann auf zwischen etwa 92°C und 94°C erhöht und für etwa 30 min gehalten, und dann für etwa 30 min stehen gelassen, um das dritte Verfahren abzuschließen. Das dritte Verfahren produziert ein Naturkautschuk-basiertes ABS-Pulver.
Zur Abtrennung oder Gewinnung des Naturkautschuk-basierten ABS-Pulvers von den restlichen Recktanten und/oder Verunreinigungen, die noch in dem Reaktor vorliegen, kann ein Filtrationsverfahren durchgeführt werden. Das Naturkautschuk-basierte ABS-Pulver wird dann in einem Ofen bei etwa 80°C für 24 Stunden getrocknet.
Das vierte Verfahren kann dem Filtrationsverfahren folgen. Das vierte Verfahren wird eingesetzt um das Rohpolymer oder die Polymerharzbasis mit Hilfe eines Doppelschneckenextruders umzusetzen. Verschiedene Ausführungsformen des vierten Verfahrens umfassen die Herstellung eines Kunststoffharzes, das wenigstens einen Typ Polycarbonat sowie Naturkautschuk-basiertes ABS umfasst.
Reaktanten, Reagenzien oder Startmaterialien der Ausführungsformen des vierten Verfahrens sind in Tabellen 4, 5, 6 und 7 zusammengefasst. Die Mengen der Reaktanten, Reagenzien oder Startmaterialien in Tabellen 4, 5,6 und 7 sind in Gewichtsteilen, bezogen auf das ABS-Pulver und das SAN angegeben. Tabellen 4a, 5a, 6a und 7a fassen die physikalischen Eigenschaften jedes der entsprechenden Beispiele 2–18, wiedergegeben in Tabellen 4, 5, 6 bzw. 7, zusammen.
Eine Ausführungsform des vierten Verfahrens, wie in Beispiel 4 gezeigt, wird durch Einbringen einer gegebenen Menge (beispielsweise 70 Gew.-Teile) Polykarbonat und einer gegebenen Gewichtsmenge (beispielsweise 15 Gew.-Teile) des getrockneten Naturkautschuk-basierten ABS-Pulvers in einem Mischgefäß bei Raumtemperatur initiiert. Dann wird ein gegebenes Gewicht (beispielsweise 15 Gew.-Teile) SAN in das Mischgefäß eingebracht. Gefolgt wird dies durch die Zugabe von Gleitstoffen in das Mischgefäß. Die Gleitstoffe umfassen 0,5 Gew.-Teile EBS, 0,2 Gew.-Teile Ca-st und 0,05 Gew.-Teile Si-Oil. Das ABS-Pulver, SAN, Polycarbonat und die Gleitstoffe werden unter Verwendung eines Niedriggeschwindigkeitsmischers für 5 min gemischt, bis eine gute Durchmischung erfolgt ist, bevor die Mischung in einen Doppelschneckenextruder zur Compoundierung und Pelletierung gegeben wird.
Ein Doppelschneckenextruder mit einem Durchmesser von 26 mm und einem Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis L:D von 40 wird für den Compoundierungsprozess verwendet. Das Temperaturprofil und die Compoundierungsbedingungen des Doppelschneckenextruders sind in Tabelle 8 wiedergegeben.
Verschiedenen Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen:

A) 60–80 Gew.-Teile Polycarbonat und/oder andere polymerbasierte Materialien;
B) Naturkautschuk-basiertes ABS, welches aus Naturkautschuk hergestellt wird, in einer Menge von 15–30 Gew.-Teilen;
C) Copolymere aus Styrol und Acrylnitril mit 5–25 Gew.-%;
D) EBS mit 0,5 Teilen pro 100 Teile Polymer;
E) Silikonöl mit 0,05 Teilen pro 100 Teile Polymer; und
F) Ca-st mit 0,2 Teilen pro 100 Teile Polymer.

Reaktanten/Reagentien/Ausgangsstoffe	Menge
Emulgator-Kaliumhydroxid (KOH)	0,2 Gewichtsteile
Emulgator-Ölsäure	0,85 Gewichtsteile
Katalysator-tert-Butylhydroperoxid (TBHP)	2 Gewichtsteile
Naturkautschuk	100%
Vernetzungsmittel-Divinylbenzol (DVB)	0,5 Gewichtsteile
Deoxidationsmittel-Lactose	0,28 Gewichtsteile
Deoxidationsmittel-Eisensulfatheptahydrat (FeSO₄·7H₂O)	0,004 Gewichtsteile
Deoxidationsmittel-Tetranatriumpyrophosphat (TSPP)	0,16 Gewichtsteile

Reaktanten/Reagentien/Ausgangsstoffe	Menge
Vulkanisierter Naturkautschuk	60%
Stabilisator-Ammoniumhydroxid (NH₄OH) 3–15% Konzentration	0,6 Gewichtsteile
Deoxidationsmittel-Lactose	0,3 Gewichtsteile
Deoxidationsmittel-Eisensulfatheptahydrat (FeSO₄·7H₂O)	0,001 Gewichtsteile
Deoxidationsmittel-Tetranatriumpyrophosphat (TSPP)	0,1 Gewichtsteile
Monomer-Styrol	30%
Monomer-Acrylnitril	10%
Transfermittel-tert-Dodecylmercaptan (TDM)	0,2 Gewichtsteile
Katalysator-tert-Butylhydroperoxid (TBHP) 69–70% wässrige Lösung	0,136 Gewichtsteile
Emulgator-Kaliumhydroxid (KOH)	0,203 Gewichtsteile
Emulgator-Ölsäure	1 Gewichtsteil

Reaktanten/Reagentien/Ausgangsstoffe	Menge
Gepfropfter Naturkautschuk (Teilchengröße: 0,8–1,0 μm)	16,4%
Erster Polybutadienkautschuk (Teilchengröße: 0,2 μm)	24,6%
Zweiter Polybutadienkautschuk (Teilchengröße: 0,4 μm)	41%
Styrol-Acrylnitril-Emulsionsgemisch (ESAN)	18%
Metalldeaktivator-Kaliumhydroxid (KOH)	0,5 Gewichtsteile
Farbstabilisator-Tetranatriumpyrophosphat (TSPP)	0,1 Gewichtsteile
Farbstabilisator-Natriumdodecylsulfat (SDS)	0,1 Gewichtsteile
Farbstabilisator-Kaliumhydroxid (KOH)	0,21 Gewichtsteile
Antioxidans-	0,5 Gewichtsteile
Koagulans-Magnesiumsulfatheptahydrat (MgSO₄·7H₂O)	4,2 Gewichtsteile

Komponenten	Menge (Gewichtsteilebasis)
Polymere	2	3	4	5	6
ABS mit Naturkautschuk	15	15	15	15	15
Polycarbonat (PC)	60	65	70	75	80
Copolymer von Styrol und Acrylnitril	25	20	15	10	5
Additive	Menge (Teile pro 100 Teile Polymere)
Ethylenbis(stearamid) als Mischhilfsmittel	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Silikonöl-Gleitmittel	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05
Calciumstearat als Mischhilfsmittel	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2

Physikalische Eigenschaften	Einheit	2	3	4	5	6	Analyseverfahren
Schmelzindex (220°C/10 kg)	g/10 min	14,9	16,8	15,8	12,4	12,1	ASTM D-1238
Izod-Kerbschlagzähigkeit	kg·cm/cm²	12,3	17,0	35,3	45,7	45,3	ASTM D-256
Härte	R-Skala	120	119	118	114	118	ASTM D-785
Zugfestigkeit	kg/cm²	562	544	532	548	539	ASTM D-638
Dehnung	%	56	37	69	76	76	ASTM D-638
Biegefestigkeit	kg/cm²	806	776	756	762	730	ASTM D-790
Biegemodul	·10^–4 kg/cm²	2,48	2,36	2,28	2,21	2,11	ASTM D-790
Wärmeformbeständigkeit (HDT)	Grad Celsius	100,1	104,9	104,9	108,5	112,9	ASTM D-648

Komponenten	Menge (Gewichtsteilebasis)
Polymere	7	8	9	10	11
ABS mit Naturkautschuk	20	20	20	20	20
Polycarbonat	60	65	70	75	80
Copolymer von Styrol und Acrylnitril	20	15	10	5	-
Additive	Menge (Teile pro 100 Teile Polymere)
Ethylenbis(stearamid)	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Silikonöl-Gleitmittel	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05
Calciumstearat	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2

Physikalische Eigenschaften	Einheit	2	3	4	5	6	Analyseverfahren
Schmelzindex (220°C/10 kg)	g/10 min	12,2	16,2	15,0	12,4	14,5	ASTM D-1238
Izod-Kerbschlagzähigkeit	kg·cm/cm²	34,6	48,2	40,7	43,0	44,0	ASTM D-256
Härte	R-Skala	117	116	117	117	117	ASTM D-785
Zugfestigkeit	kg/cm²	520	504	483	515	551	ASTM D-638
Dehnung	%	61	50	48	75	84	ASTM D-638
Biegefestigkeit	kg/cm²	731	715	704	699	682	ASTM D-790
Biegemodul	·10^–4 kg/cm²	2,26	2,19	2,13	2,05	1,98	ASTM D-790
Wärmeformbeständigkeit (HDT)	Grad Celsius	103,0	105,2	107,0	111,3	113,4	ASTM D-648

Komponenten	Menge (Gewichtsteilebasis)
Polymere	12	13	14	15
ABS mit Naturkautschuk	25	25	25	25
Polycarbonat	60	65	70	75
Copolymer von Styrol und Acrylnitril	15	10	5	-
Additive	Menge (Teile pro 100 Teile Polymere)
Ethylenbis(stearamid)	0,5	0,5	0,5	0,5
Silikonöl-Gleitmittel	0,05	0,05	0,05	0,05
Calciumstearat	0,2	0,2	0,2	0,2

Physikalische Eigenschaften	Einheit	12	13	14	15	Analyseverfahren
Schmelzindex (220°C/10 kg)	g/10 min	11,2	16,8	9,2	17,1	ASTM D-1238
Izod-Kerbschlagzähigkeit	kg·cm/cm²	43,9	51,5	47,9	41,4	ASTM D-256
Härte	R-Skala	115	113	113	114	ASTM D-785
Zugfestigkeit	kg/cm²	512	534	484	481	ASTM D-638
Dehnung	%	73	78	68	73	ASTM D-638
Biegefestigkeit	kg/cm²	684	657	646	639	ASTM D-790
Biegemodul	·10^–4 kg/cm²	2,12	2,02	1,94	1,87	ASTM D-790
Wärmeformbeständigkeit (HDT)	Grad Celsius	104,8	106,2	108,5	109,4	ASTM D-648

Komponenten	Menge (Gewichtsteilebasis)
Polymere	16	17	18
ABS mit Naturkautschuk	30	30	30
Polycarbonat	60	65	70
Copolymer von Styrol und Acrylnitril	10	5	-
Additive	Menge (Teile pro 100 TeilePolymere)
Ethylenbis(stearamid)	0,5	0,5	0,5
Silikonöl-Gleitmittel	0,05	0,05	0,05
Calciumstearat	0,2	0,2	0,2

Physikalische Eigenschaften	Einheit	16	17	18	Analyseverfahren
Schmelzindex (220°C/10 kg)	g/10 min	7,9	6,2	5,5	ASTM D-1238
Izod-Kerbschlagzähigkeit	kg·cm/cm²	45,1	48,0	49,0	ASTM D-256
Härte	R-Skala	110	110	110	ASTM D-785
Zugfestigkeit	kg/cm²	447	470	444	ASTM D-638
Dehnung	%	60	67	58	ASTM D-638
Biegefestigkeit	kg/cm²	618	619	590	ASTM D-790
Biegemodul	·10^–4 kg/cm²	1,93	1,88	1,79	ASTM D-790
Wärmeformbeständigkeit (HDT)	Grad Celsius	105,3	107,4	110,1	ASTM D-648

Bedingungen	Werte	Einheit
Temperatur	Zone 1–3: 190 Zone 4–8: 200 Zone 9–10: 210	°C
Schneckengeschwindigkeit (Hauptschnecke)	225–275	U/min
Messergeschwindigkeit	10–16	U/min
Ausstoß	5–10	kg/h

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Polymerzusammensetzung, die Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) auf Naturkautschukbasis umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Mischen eines Vernetzungsmittels mit einem Teil Naturkautschuk unter Bildung von vulkanisiertem Naturkautschuk; Mischen des vulkanisierten Naturkautschuks mit einer Monomerlösung unter Bildung von gepfropftem Naturkautschuk mit einer Teilchengröße des gepfropften Naturkautschuks; und Mischen des gepfropften Naturkautschuks mit einem Satz von gepfropften Polybutadienkautschuken unter Bildung eines Latex-Masterbatch, wobei der Satz von gepfropften Polybutadienkautschuken wenigstens einen gepfropften Polybutadienkautschuk umfasst, der eine Teilchengröße aufweist, die von der Teilchengröße des gepfropften Naturkautschuks signifikant verschieden ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Satz von gepfropften Polybutadienkautschuken einen ersten gepfropften Polybutadienkautschuk, der eine Teilchengröße des erstes gepfropften Polybutadienkautschuks aufweist, und einen zweiten gepfropften Polybutadienkautschuk, der eine Teilchengröße des zweiten gepfropften Polybutadienkautschuks aufweist, umfasst und wobei die Teilchengröße des gepfropften Naturkautschuks, die Teilchengröße des erstes gepfropften Polybutadienkautschuks und die Teilchengröße des zweiten gepfropften Polybutadienkautschuks signifikant voneinander verschieden sind.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Teilchengröße des gepfropften Naturkautschuks einer großen Teilchengröße entspricht und wobei das Mischen des gepfropften Naturkautschuks mit einem Satz von gepfropften Polybutadienkautschuken unter Bildung eines Latex-Masterbatch das Mischen des gepfropften Naturkautschuks mit einem ersten gepfropften Polybutadienkautschuk, der eine kleine Teilchengröße aufweist, und einem zweiten gepfropften Polybutadienkautschuk, der eine mittlere Teilchengröße aufweist, die zwischen der großen Teilchengröße und der kleinen Teilchengröße liegt, umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die große Teilchengröße, die kleine Teilchengröße und die mittlere Teilchengröße jeweils leicht voneinander zu unterscheiden sind.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die kleine Teilchengröße zwischen ungefähr 20% und 90% kleiner als die große Teilchengröße ist.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die kleine Teilchengröße zwischen ungefähr 20% und 90% kleiner als die große Teilchengröße ist und die mittlere Teilchengröße die kleine Teilchengröße um zwischen ungefähr 15% und 85% der Differenz zwischen der großen Teilchengröße und der kleinen Teilchengröße übertrifft.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die große Teilchengröße zwischen ungefähr 0,7 und 1,1 μm liegt, die kleine Teilchengröße zwischen ungefähr 0,15 und 0,25 μm liegt und die mittlere Teilchengröße zwischen ungefähr 0,35 und 0,45 μm liegt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend: Herstellen eines Pulvers des auf Naturkautschuk basierenden ABS aus dem Latex-Masterbatch; und Kombinieren des Pulvers des auf Naturkautschuk basierenden ABS mit einem Satz von Zielpolymeren unter Bildung eines Blends aus ABS auf Naturkautschukbasis/Zielpolymer.
Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei der Satz von Zielpolymeren wenigstens eines aus Polycarbonat, Nylon, Polybutylenterephthalat (PBT), Polymethylmethacrylat (PMMA) und Polyethylenterephthalat (PET) umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei das Kombinieren des Pulvers des auf Naturkautschuk basierenden ABS mit dem Satz von Zielpolymeren das Mischen des Pulvers des auf Naturkautschuk basierenden ABS mit dem Satz von Zielpolymeren in einem Compoundierreaktor umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei der Compoundierreaktor einen Extruder umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 8, weiterhin umfassend das Herstellen eines Kunststoffprodukts, das den Blend aus ABS auf Naturkautschukbasis/Zielpolymer umfasst.
Zusammensetzung, umfassend: ein Pulver eines auf Naturkautschuk basierenden ABS; und ein Satz von Zielpolymeren, die mit dem Pulver des auf Naturkautschuk basierenden ABS unter Bildung eines Blends aus ABS auf Naturkautschukbasis/Zielpolymer kombiniert sind.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 13, wobei der Satz von Zielpolymeren wenigstens eines aus Polycarbonat, Nylon, Polybutylenterephthalat (PBT), Polymethylmethacrylat (PMMA) und Polyethylenterephthalat (PET) umfasst.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 13, wobei das Pulver des auf Naturkautschuk basierenden ABS durch ein Verfahren gebildet ist, das die folgenden Schritte umfasst: Herstellen eines gepfropften Naturkautschuks; und Mischen des gepfropften Naturkautschuks mit einem Satz von gepfropften Polybutadienkautschuken unter Bildung eines Latex-Masterbatch, wobei der Satz von gepfropften Polybutadienkautschuken wenigstens einen gepfropften Polybutadienkautschuk umfasst, der eine Teilchengröße aufweist, die von der Teilchengröße des gepfropften Naturkautschuks signifikant verschieden ist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 15, wobei der Satz von gepfropften Polybutadienkautschuken einen ersten gepfropften Polybutadienkautschuk, der eine Teilchengröße des erstes gepfropften Polybutadienkautschuks aufweist, und einen zweiten gepfropften Polybutadienkautschuk, der eine Teilchengröße des zweiten gepfropften Polybutadienkautschuks aufweist, umfasst und wobei die Teilchengröße des gepfropften Naturkautschuks, die Teilchengröße des erstes gepfropften Polybutadienkautschuks und die Teilchengröße des zweiten gepfropften Polybutadienkautschuks signifikant voneinander verschieden sind.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 15, wobei die Teilchengröße des gepfropften Naturkautschuks einer großen Teilchengröße entspricht und wobei das Mischen des gepfropften Naturkautschuks mit einem Satz von gepfropften Polybutadienkautschuken unter Bildung eines Latex-Masterbatch das Mischen des gepfropften Naturkautschuks mit einem ersten gepfropften Polybutadienkautschuk, der eine kleine Teilchengröße aufweist, und einem zweiten gepfropften Polybutadienkautschuk, der eine mittlere Teilchengröße aufweist, die zwischen der großen Teilchengröße und der kleinen Teilchengröße liegt, umfasst.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 17, wobei die große Teilchengröße, die kleine Teilchengröße und die mittlere Teilchengröße jeweils leicht voneinander zu unterscheiden sind.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 17, wobei die kleine Teilchengröße zwischen ungefähr 20% und 90% kleiner als die große Teilchengröße ist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 17, wobei die kleine Teilchengröße zwischen ungefähr 20% und 90% kleiner als die große Teilchengröße ist und die mittlere Teilchengröße die kleine Teilchengröße um zwischen ungefähr 15% und 85% der Differenz zwischen der großen Teilchengröße und der kleinen Teilchengröße übertrifft.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 17, wobei die große Teilchengröße zwischen ungefähr 0,7 und 1,1 μm liegt, die kleine Teilchengröße zwischen ungefähr 0,15 und 0,25 μm liegt und die mittlere Teilchengröße zwischen ungefähr 0,35 und 0,45 μm liegt.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 15, wobei das Herstellen des gepfropften Naturkautschuks die folgenden Schritte umfasst: Mischen eines Vernetzungsmittels mit einem Teil Naturkautschuk unter Bildung von vulkanisiertem Naturkautschuk; und Mischen des vulkanisierten Naturkautschuks mit einer Monomerlösung.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 22, wobei der Teil Naturkautschuk zwischen ungefähr 90 und 100 Gewichtsteilen Naturkautschuk umfasst.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 22, wobei das Mischen des Vernetzungsmittels mit dem Teil Naturkautschuk das Mischen von ungefähr zwischen 0,1 und 1,0 Gewichtsteilen des Vernetzungsmittels mit dem Teil Naturkautschuk umfasst.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 22, wobei das Vernetzungsmittel Divinylbenzol (DVB) oder ein organisches Peroxid umfasst.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 22, wobei die Monomerlösung zwischen ungefähr 25 und 35 Gewichtsteilen Styrol und zwischen ungefähr 5 und 15 Gewichtsteilen Acrylnitril umfasst.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 22, wobei das Mischen des gepfropften Naturkautschuks mit dem Satz von gepfropften Polybutadienkautschuken in einem ersten Flockungsreaktor durchgeführt wird.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 15, weiterhin umfassend das Mischen eines Koagulans mit einem Teil des Latex-Masterbatch unter Bildung eines Pulvers des auf Naturkautschuk basierenden ABS.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 27, wobei das Mischen des Koagulans mit dem Teil des Latex-Masterbatch in einem zweiten Flockungsreaktor durchgeführt wird.