DE1301083B - Process for the production of copolymers reinforced with glass fibers - Google Patents

Process for the production of copolymers reinforced with glass fibers

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DE1301083B
DE1301083B DE1961E0021727 DEE0021727A DE1301083B DE 1301083 B DE1301083 B DE 1301083B DE 1961E0021727 DE1961E0021727 DE 1961E0021727 DE E0021727 A DEE0021727 A DE E0021727A DE 1301083 B DE1301083 B DE 1301083B
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diisopropenylbenzene
mixture
styrene
glass
glass fibers
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Description

1 21 2

Es ist bekannt, daß sich aus einem Polydiolefin, das wobei R eine ungesättigte Gruppe ist, z. B. eine Vinyl-, Styrol und eine verhältnismäßig kleine Menge Divinyl- Allyl-, Methallyl- oder Crotonylgruppe, η eine positive benzol enthält, durch Härten ein brauchbarer Schicht- ganze Zahl von 1 bis 3 und R1 eine Alkyl- oder Arylstoff herstellen läßt. Auch hat man schon aus einem gruppe oder ein Substitutionsprodukt derselben ist. verharzbaren Gemisch, das als monomere Verbindun- 5 Die angeführten Silane dürften mit den Hydroxylgen Styrol und Divinylbenzol enthält, verstärkte gruppen im Glas reagieren. Der ungesättigte Teil des Kunststoffe hergestellt. Moleküls, z. B. die Vinylgruppe, der über das Silicium-It is known that a polydiolefin wherein R is an unsaturated group, e.g. B. a vinyl, styrene and a relatively small amount of divinyl, allyl, methallyl or crotonyl group, η contains a positive benzene, by curing a useful layer integer from 1 to 3 and R 1 can produce an alkyl or aryl material . One has also already come from a group or is a substitution product of the same. resinable mixture which, as a monomeric compound, reacts stronger groups in the glass. The unsaturated part of the plastics is made. Molecule, e.g. B. the vinyl group, which via the silicon

Bisher verwendete man Styrol und am Ring substi- atom an das Glas gebunden ist, reagiert mit dem PoIytuierte Alkylstyrole als Vernetzungsmittel für unge- meren und bindet dadurch das Polymere und die Glassättigte Polyester und flüssige Kohlenwasserstoffharze io faser fest zusammen. Als Bindemittel werden Verbinaus Polydienen. a-Methylstyrol ließt sich bei diesen düngen nach der Art des Vinylsilans vorzugsweise ver-Harzen nicht verwenden. Daher nahm man an, daß wendet, doch kann man auch eine Komplexverbindung auch aromatische Polyalkylverbindungen, die unge- verwenden, die durch Zusammenbringen von Methacrylsättigte Isopropenylgruppen enthielten, nicht geeignet säure mit Chromchlorid hergestellt worden ist. wären. Dies hat sich im Falle der Polyester als richtig 15 Spezifische monomere Styrolverbindungen sind erwiesen. o-Methylstyrol, m-MethylstyroI, p-Methylstyrol,So far, styrene has been used and the ring substituted atom attached to the glass, reacts with the polytuated Alkylstyrenes as crosslinking agents for immense and thereby binds the polymer and the glass saturated Polyester and liquid hydrocarbon resins are solidly combined with one another. Verbinaus are used as binding agents Polydienes. α-Methylstyrene can be fertilized with these fertilizers in the manner of vinylsilane, preferably with resins do not use. Hence it was assumed that it turns, but one can also use a complex compound also aromatic polyalkyl compounds, which are not used, which are saturated by bringing together methacrylic compounds Containing isopropenyl groups, unsuitable acid has been made with chromium chloride. would be. This has proven to be correct in the case of polyesters. 15 Specific monomeric styrene compounds are proven. o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene,

Es wurde nun gefunden, daß man technisch beson- o-Äthylstyrol, p-Äthylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, ders wertvolle mit Glasfasern verstärkte Mischpoly- 2,3-Dimethylstyrol, 2,5-Dimethylstyrol, p-tert.-Butylmerisate erhält, wenn man Glasfasern mit einer mono- styrol, o-Chlorstyrol, m-Chlorstyrol, p-Chlorstyrol, meren Styrolverbindung der allgemeinen Formel 20 2,4,6-Trichlorstyrol, Mono-, Di- und Trifluorstyrol,It has now been found that technically special o-ethylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, this valuable mixed poly- 2,3-dimethylstyrene, 2,5-dimethylstyrene, p-tert-butyl merisate reinforced with glass fibers obtained when glass fibers with a monostyrene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene, meren styrene compound of the general formula 20 2,4,6-trichlorostyrene, mono-, di- and trifluorostyrene,

1,4-Diäthylstyrol, l-Methyl-4-chlorstyrol, m-Bromstyrol, o-Bromstyrol, p-Bromstyrol, 2,4-Dichlorstyrol, 2,5-DichIorstyrol, 2,6-Dichlorstyrol, Dibrom-1,4-diethylstyrene, l-methyl-4-chlorostyrene, m-bromostyrene, o-bromostyrene, p-bromostyrene, 2,4-dichlorostyrene, 2,5-dichlorostyrene, 2,6-dichlorostyrene, dibromo-

CH = CH2 styrole und Gemische aus diesen Verbindungen. DerCH = CH 2 styrenes and mixtures of these compounds. Of the

25 Anteil der Styrolverbindung beträgt im allgemeinen 99,5 bis 70 Teile pro 100 Teile des gesamten Gemisches. Ein kleinerer Teil des monomeren Styrols kann durch andere Monomeren, z. B. Acrylnitril, Diäthylfumarat oder Butylmethacrylat, ersetzt werden. 30 In die monomere Styrolverbindung wird eine monomere, durch zwei oder mehr Isopropenylgruppen undThe proportion of the styrene compound is generally 99.5 to 70 parts per 100 parts of the total mixture. A smaller part of the monomeric styrene can be replaced by other monomers, e.g. B. acrylonitrile, diethyl fumarate or butyl methacrylate. 30 A monomeric, by two or more isopropenyl groups and

in der R, R1, R2, R3 und R4 Wasserstoff- oder Halogen- gegebenenfalls durch Halogen oder Alkylreste substiatome oder Alkylreste mit nicht mehr als 18 Kohlen- tuierte Benzolverbindung eingearbeitet und dieses Stoffatomen bedeuten, und einer monomeren, durch Monomerengemisch polymerisiert, zwei oder mehr Isopropenylgruppen und gegebenen- 35 Die beiden Isopropenylgruppen müssen entweder falls durch Halogenatome oder Alkylreste substituier- in Meta- oder in Parastellung stehen. Spezifische ten Benzolverbindung versetzt und das Monomeren- Beispiele sind Diisopropenylbenzol, Diisopropenylgemisch in an sich bekannter Weise polymerisiert. toluol, Diisopropenylxylol oder Triisopropenylbenzol.in which R, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are hydrogen or halogen, optionally substituted by halogen or alkyl radicals or alkyl radicals with not more than 18 carbon atoms incorporated and these mean atoms of substance, and a monomeric, polymerized by monomer mixture , two or more isopropenyl groups and any given 35 The two isopropenyl groups must either be in the meta or para position if they are substituted by halogen atoms or alkyl radicals. Specific th benzene compound added and the monomer examples are diisopropenylbenzene, diisopropenyl mixture polymerized in a manner known per se. toluene, diisopropenylxylene or triisopropenylbenzene.

Als Verstärkungsstoffe werden Glasfasern verwendet, Vorzugsweise verwendet man Diisopropenylbenzol, z. B. endlose Garne, Glasseidenstränge, Verstärkungs- 40 wobei die Menge in einen großen Bereich, z. B. von matten, Stapelfasern, Webstoffe, gehackte Fasern oder 0,5 bis 25 Teile liegen kann. Das Diisopropenylbenzol Glasflocken. Die Verstärkungsstoffe können 35 bis kann, bevor es dem polymerisierbaren Gemisch zuge-80 Gewichtsprozent des verstärkten Kunststoffes aus- setzt wird, teilweise polymerisiert sein. Dadurch läßt machen, zweckmäßig 60 bis 70 Gewichtsprozent. Die sich die Viskosität des Gemisches auf jeden gewünsch-Glasfasern tragen in der Regel einen Schutzüberzug. 45 ten Wert einstellen. Bei diesem Verfahren gibt man Als Schutzüberzüge dienen z. B. Gemische aus Stärke vorzugsweise 0,5 bis 30 Teile des Polymeren zu und Mineralölen, Polyvinylacetat, Polyisobutylen, 100 Teilen des monomeren Gemisches. Im allgemeinen Mischpolymerisate aus Isobutylen und Isopren sowie verwendet man Polymeren mit einem Molekular-Mischpolymerisate aus Butadien und Styrol. Erfin- gewicht von mindestens 2000, vorzugsweise von mindedungsgemäß kann auch eine Glasfaser verwendet wer- 50 stens 5000.Glass fibers are used as reinforcing materials, preferably diisopropenylbenzene is used, z. B. endless yarns, fiberglass strands, reinforcement 40 with the amount in a large range, z. B. from mats, staple fibers, woven fabrics, chopped fibers, or 0.5 to 25 parts. The diisopropenylbenzene Glass flakes. The reinforcing agents can be added to the polymerizable mixture before 35 to 80 Percentage by weight of the reinforced plastic is exposed to be partially polymerized. This lets make, expediently 60 to 70 percent by weight. Which is the viscosity of the mixture on each desired fiberglass usually wear a protective cover. 45 Set the th value. With this procedure you give As protective coatings z. B. Mixtures of starch preferably 0.5 to 30 parts of the polymer and mineral oils, polyvinyl acetate, polyisobutylene, 100 parts of the monomeric mixture. In general Copolymers of isobutylene and isoprene and polymers with a molecular copolymers are used made of butadiene and styrene. Inventive weight of at least 2000, preferably of at least according to a glass fiber can also be used 50 at least 5000.

den, die mit einem Oberfiächenmittel (einem Kupp- Ein Katalysator wird ebenfalls dem monomerenthose with a surface agent (a coupling agent)

lungsmittel), normalerweise einer ungesättigten SiIi- Gemisch zugegeben, normalerweise in einer Menge cium- oder Chromverbindung, behandelt worden ist. von 0,5 bis 3 Teilen. Vorzugsweise verwendet man Ein solcher Überzug macht gewöhnlich 0,2 bis 0,5 °/0 Peroxyde, Hydroperoxyde, Perester und Persäuren, des Glasgewichts aus. Ein Beispiel hierfür ist ein unge- 55 Benzoylperoxyd verwendet man bei Reaktionen, die sättigtes Halogensilan der Formel - bei verhältnismäßig niedriger Temperatur erfolgenagent), usually added to an unsaturated SiIi mixture, usually in an amount of a cium or chromium compound. from 0.5 to 3 parts. Preferably used is Such a coating makes usually 0.2 to 0.5 ° / 0 peroxides, hydroperoxides, peresters and peracids, the glass weight is made. An example of this is an unsaturated 55 benzoyl peroxide used in reactions that use saturated halosilane of the formula - at a relatively low temperature

sollen. Dagegen verwendet man eine Kombination aus Benzoylperoxyd und Dicumylperoxyd vorzugsweise dann, wenn die Polymerisation in einem Temperatur-should. On the other hand, a combination of benzoyl peroxide and dicumyl peroxide is preferably used when the polymerization takes place in a temperature

wobei R eine Vinyl- oder Alkylgruppe, η eine positive 6o beg?h 7on etwa..^ bis 150°C 7°^°™ ™.r,d· ganze Zahl von 1 bis 3 und X ein Halogen ist. Anstatt Erfindungsgemaß können auch 0 5 bis 35 Teile,where R is a vinyl or alkyl group, η a positive 6o be g? h 7 on about .. ^ to 150 ° C 7 ° ^ ° ™ ™. r , d · integer from 1 to 3 and X is a halogen. Instead of the invention, 0 5 to 35 parts,

die Glasfaser zu überziehen, kann man auch 0,1 bis 1°™&??f, 2, bls P/eile eines Kautschuks mit 5 Teile eines Vinyl- oder Allylsilanesters, der die allge- h.ohem MolekulargewIcht, in das monomere Gemisch meine Formel eingebracht werden, z. B. Naturkautschuk, syntheti-to coat the fiberglass, you can also use 0.1 to 1 ° ™ & ?? f, 2, bls P / parts of a rubber with 5 parts of a vinyl or Allylsilanesters, the general h. Ohem mw Ic ht, are introduced into the monomeric mixture my formula, z. B. natural rubber, synthetic

65 sches Polyisomeren, Guttapercha oder Butadienpoly-65 cal polyisomers, gutta-percha or butadiene poly-

R»Si(OR1)4-7l meren und -mischpolymeren. Die Zugabe von Kautschuk hat hierbei den Zweck, die Viskosität des Gehat, in das polymerisierbare Gemisch einarbeiten, misches aus Styrol und Diisopropenylbenzol auf denR 'Si (OR 1) 4 - 7l mers and -mischpolymeren. The purpose of adding rubber is to incorporate the viscosity of the Gehat into the polymerizable mixture, a mixture of styrene and diisopropenylbenzene

gewünschten Wert einzustellen. Außerdem werden dem Gemisch dadurch weitere günstige Eigenschaften verliehen. Vorzugsweise verwendet man Naturkautschuk, z. B. den sogenannten hellen Krepp oder synthetische Polyisoprene mit 1,4-Struktur. Zur Einstellung der Viskosität eignet sich auch Polystyrol, das durch Emulsionspolymerisation hergestellt worden ist und ein Molekulargewicht von mindestens 1000000 hat. Als Verdickungsmittel verwendet man vorzugsweise solche Kautschuksorten, die mit dem monomeren Gemisch zusammen reagieren und klare homogene Gießmassen bilden. Füllstoffe, wie feinverteilte Siliciumdioxyde, Glasarten, Tonsorten und Rußsorten, können in das Gemisch eingearbeitet werden. Ferner kann man auch ein Alterungsschutzmittel, z. B. 2,6-Di-tert.-butyl-p-kresol, in einer Menge von 0,1 bis 4 Teilen in das Gemisch einarbeiten.set the desired value. In addition, this gives the mixture further favorable properties awarded. Natural rubber is preferably used, e.g. B. the so-called light crepe or synthetic polyisoprenes with 1,4 structure. Polystyrene is also suitable for adjusting the viscosity by emulsion polymerization and a molecular weight of at least 1,000,000 Has. The types of rubber used as thickeners are those which are compatible with the monomeric Mixture react together and form clear, homogeneous casting compounds. Fillers, such as finely divided Silicas, types of glass, types of clay and types of carbon black can be incorporated into the mixture. Further you can also use an anti-aging agent, e.g. B. 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, in an amount of 0.1 to Work 4 parts into the mixture.

Der Verstärkungsstoff wird mit dem polymerisierbaren Gemisch zu Schichten geformt. Die Bindung des monomeren Gemisches an den Verstärkungsstoff ao kann nach bekannten Methoden erreicht werden. Das Material kann durch Vorrichten oder Formpressen in jede gewünschte Form gebracht werden. Das Monomerengemisch kann z. B. durch Bürstenimprägnierung mit einem Glasgewebe verbunden werden; man kann es auch in die Mitte mehrerer Stapel eines trockenen Gewebes gießen oder man kann das Gewebe in das Harzgemisch tauchen. Zur Herstellung zylindrischer Hohlrohre oder -leitungen kann man Glasfasern in das monomere Gemisch tauchen und um einen Stahldorn wickeln. Zum Beispiel werden die als Glasseidenstränge vorliegenden Fasern in einem bestimmten Winkel zur Achse des Dorns kreisförmig in übereinanderliegenden Schichten gewickelt, so daß sich eine Hülle um das Rohr bildet. Nachdem die gewünschte Form erreicht ist, wird die Wicklung erhitzt, und es bildet sich ein einheitliches starres Rohr.The reinforcing fabric is formed into layers with the polymerizable mixture. The connection of the monomeric mixture to the reinforcing substance ao can be achieved by known methods. That Material can be brought into any desired shape by pre-setting or compression molding. The monomer mixture can e.g. B. be connected by brush impregnation with a glass fabric; one can You can also pour it in the middle of several piles of dry tissue or you can put the tissue into the Dip the resin mixture. To produce cylindrical hollow pipes or lines, glass fibers can be inserted into the Dip the monomer mixture and wrap it around a steel mandrel. For example, those are called fiberglass strands present fibers at a certain angle to the axis of the mandrel circular in superimposed Layers wrapped so that a shell is formed around the pipe. After the desired Once the shape is reached, the coil is heated and a uniform rigid tube is formed.

Die mit dem monomeren Gemisch zu Schichten verarbeiteten Verstärkungsstoffe werden in an sich bekannter Weise polymerisierenden Bedingungen unterworfen, z. B. durch Erhitzen in einer Preßform bei einer Temperatur zwischen 50 und 150° C innerhalb 1 Minute bis zu 2 Stunden. Gegebenenfalls kann man bei 95 bis 2050C innerhalb 10 Minuten bis 2 Stunden nacherhitzen.The reinforcing materials processed into layers with the monomeric mixture are subjected to polymerizing conditions in a manner known per se, e.g. B. by heating in a mold at a temperature between 50 and 150 ° C within 1 minute to 2 hours. If necessary, one can post-heating at 95 to 205 0 C within 10 minutes to 2 hours.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird das genannte aromatische Isopropenylmonomeren, ein Peroxydkatalysator und eine Styrolverbindung, z. B. Vinyltoluol, in ein Polydiolefingemisch eingearbeitet und dieses Gemisch mit einem Verstärkungsstoff zu Schichten verarbeitet und bei höheren Temperaturen auf ähnliche Weise, wie oben beschrieben, polymerisierenden Bedingungen unterworfen.According to one embodiment of the invention, said aromatic isopropenyl monomers, a peroxide catalyst and a styrene compound, e.g. B. vinyl toluene, incorporated into a polydiolefin mixture and this mixture is processed into layers with a reinforcing material and at higher temperatures subjected to polymerizing conditions in a manner similar to that described above.

Die Polydiolefine können aus konjugierten Diolefinen mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen im Molekül, z. B. Butadien, Hexadien, Isopren, Dimethylbutadien, Piperylen oder Methylpentadien hergestellt worden sein. Auch Mischpolymerisate dieser Diolefine mit geringeren Mengen äthylenisch ungesättigter Monomerer, ζ. Β. Styrol, Acrylnitril, Methylvinylketon oder mit Styrolen, in den am Ring Alkylgruppen substituiert sind, z. B. p-Methylstyrol und Dimethylstyrol, kommen in Frage. Ein vorzugsweise brauchbares polymeres Diolefinöl erhält man dadurch, daß man 75 bis 100 Teile Butadien und 25 bis 0 Teile Styrol in Gegenwart von metallischem Natrium als Katalysator zur Reaktion bringt. Die Herstellung dieses Öls in Gegenwart eines Alkalimetalls oder Peroxydkatalysators ist in den USA.-Patentschriften 2 762 851 und 2 586 594 beschrieben.The polydiolefins can be made from conjugated diolefins with 4 to 6 carbon atoms in the molecule, z. B. butadiene, hexadiene, isoprene, dimethylbutadiene, piperylene or methylpentadiene have been produced be. Copolymers of these diolefins with smaller amounts of ethylenically unsaturated monomers, ζ. Β. Styrene, acrylonitrile, methyl vinyl ketone or substituted with styrenes in the alkyl groups on the ring are e.g. B. p-methylstyrene and dimethylstyrene come in question. A preferably useful polymeric diolefin oil is obtained by adding 75 to 100 parts of butadiene and 25 to 0 parts of styrene in the presence of metallic sodium as a catalyst Reaction brings. The production of this oil in the presence of an alkali metal or peroxide catalyst is in U.S. Patents 2,762,851 and 2,586,594.

In den folgenden Beispielen sind, soweit nichts anderes vermerkt ist, alle Teile und Prozentangaben auf Gewicht bezogen.In the following examples, unless otherwise noted, all parts and percentages are given based on weight.

Beispiel 1example 1

Schichtstoffe A, B, C, D, E, F, G und H werden aus verschiedenen Mischungen von Styrol und m-Diisopropenylbenzol (DIPB) hergestellt (Tabelle I). Jedes Gemisch enthält ferner folgende Verbindungen:Laminates A, B, C, D, E, F, G and H are made from various mixtures of styrene and m-diisopropenylbenzene (DIPB) (Table I). Each mixture also contains the following compounds:

Verbindunglink GewichtsprozentWeight percent Naturkautschuk
Benzoylperoxyd
Dicumylperoxyd
Natural rubber
Benzoyl peroxide
Dicumyl peroxide
1,6
1
1
1.6
1
1

Jedes Gemisch wird zur Imprägnierung von 14 Schichten Glasgewebe mit aufgetragenem Vinylsilan verwendet. Das imprägnierte Gewebe wird in einer Hohlform (3,51mm) % Stunde auf 127°C erhitzt. Der gehärtete Stoff wird dann in zwei Hälften geschnitten. Jeweils eine Hälfte wird in einem Luftofen bei 135°C 1 Stunde lang nachgehärtet. Proben von 12,70 · 76,2 mm wurden aus dem Schichtstoff herausgeschnitten und getestet (ebenfalls ersichtlich aus Tabelle I).Each mixture is used to impregnate 14 layers of glass fabric with applied vinylsilane used. The impregnated fabric is heated to 127 ° C in a hollow mold (3.51 mm) for% hour. The cured fabric is then cut in half. Half of each is put in an air oven post cured at 135 ° C for 1 hour. Samples measuring 12.70 x 76.2 mm were cut from the laminate and tested (also shown in Table I).

Es zeigte sich, daß man eine ausgezeichnete Festigkeit bei allen oben angeführten Schichtstoffen erzielte, wenn die Messung bei Raumtemperatur vorgenommen wurde. Außerdem war bei Verwendung von 10 % oder mehr Diisopropenylbenzol die Festigkeit bei 12O0C ganz ausgezeichnet. Die Verwendung von Diisopropenylbenzol im Styrolgemisch ergibt auch gehärtete Schichtstoffe, die bei 1500C und bei noch höheren Temperaturen ganz hervorragende Eigenschaften aufweisen. Der Schichtstoff H besaß bei 1500C eine Biegefestigkeit von 3045 kg/cm2, was einer 69 %igen Erhaltung der Festigkeit gleichkommt, wenn man die Festigkeit bei gewöhnlicher Temperatur zum Vergleich heranzieht. Die Festigkeit ist also der Festigkeit von teureren Harzsorten, wie sie bei verstärkten Kunststoffen verwendet werden, überlegen.It was found that excellent strength was obtained for all of the above laminates when the measurement was made at room temperature. In addition, when using 10% or more diisopropenylbenzene strength at 12O 0 C was excellent. The use of styrene in the mixture diisopropenylbenzene also yields cured laminates having at 150 0 C and at even higher temperatures very excellent characteristics. The laminate H had a flexural strength of 3045 kg / cm 2, which represents a 69% ig en preserving the strength, if one uses the strength at ordinary temperature for comparison at 150 0 C. The strength is therefore superior to the strength of more expensive types of resin, such as those used in reinforced plastics.

Tabelle ITable I.

Gewichts-
Verhältnis
Weight
relationship
NachhärtenPost-curing BiegefestigkeitFlexural strength cm2 cm 2 beiat
Schicht-Layer- StyrolzuDIPBStyrene to DIPB kg/
bei
kg /
at
12O0C12O 0 C
stonston Raumspace tempetempe 245245 97,5: 2,597.5: 2.5 neinno raturrature 675675 AA. 97,5: 2,597.5: 2.5 jaYes 33603360 770770 BB. 95 : 595: 5 neinno 44804480 14701470 CC. 95 : 595: 5 jaYes 49004900 22402240 DD. 90 :1090:10 neinno 49004900 36403640 EE. 90 :1090:10 jaYes 46904690 25202520 FF. 80 :2080:20 neinno 43054305 35003500 GG 80 :2080:20 jaYes 41304130 HH 44454445

VergleichsversucheComparative experiments

Man verfährt wie im Beispiel 1, verwendet jedoch an Stelle von Diisopropenylbenzol verschiedene andere Monomeren.The procedure is as in Example 1, but various others are used in place of diisopropenylbenzene Monomers.

Tabelle IITable II

Verwendetes MonomeresMonomer used Gewichts
prozent
Weight
percent
Biege
festigkeit,
bei
etwa 120°C
kg/cm2
Bend
strength,
at
about 120 ° C
kg / cm 2
Divinylbenzol
Divinylbenzol
Äthylendimethacrylat
Äthylendimethacrylat
Trimethylolpropan
Trimethylolpropan
Diisopropenylbenzol
Diisopropenylbenzol
Divinylbenzene
Divinylbenzene
Ethylene dimethacrylate
Ethylene dimethacrylate
Trimethylol propane
Trimethylol propane
Diisopropenylbenzene
Diisopropenylbenzene
5
10
5
10
5
10
5
10
5
10
5
10
5
10
5
10
665
1540
420
1330
560
1610
1470
3640
665
1540
420
1330
560
1610
1470
3640

ben ergaben sich in bezug auf die Biegefestigkeit bei verschiedenen Temperaturen:Benches were found with regard to the flexural strength at different temperatures:

VerwendetesUsed NachTo Biegefestigkeit, kg/cm2, beiFlexural Strength, kg / cm 2 , at 120° C120 ° C 150°C150 ° C 177° C177 ° C 205° C205 ° C 55 DIPBDIPB härtenharden 24° C24 ° C 35703570 35703570 22402240 14701470 MetaMeta neinno 42004200 41304130 38153815 26602660 15401540 MetaMeta jaYes 40954095 39553955 33853385 28002800 18901890 ParaPara neinno 40954095 38503850 37103710 24502450 18201820 IOIO ParaPara jaYes 42354235

Tabelle II zeigt die Überlegenheit von Diisopropenylbenzol bei einem Schichtstoff mit hohem Styrolgehalt. Die Biegefestigkeit liegt bei 120° C um 230 bis 350% höher, was eine eindeutige, wesentliche Verbesserung ist.Table II shows the superiority of diisopropenylbenzene on a high styrene laminate. The flexural strength is 230 to 350% higher at 120 ° C, which is a clear, significant improvement is.

Beispiel 2Example 2

Man verfährt wie im Beispiel 1, verwendet jedoch an Stelle von Styrol 2,4-Dimethylstyrol. Schichtstoffe aus diesem Styrolhomologen und Diisopropenylbenzol haben bei höheren Temperaturen ganz hervorragende Eigenschaften.The procedure is as in Example 1, except that 2,4-dimethylstyrene is used instead of styrene. Laminates from this styrene homologue and diisopropenylbenzene have quite excellent at higher temperatures Properties.

1010 %% NachTo 20%20% NachTo DiisopropenylbenzolDiisopropenylbenzene härtenharden DiisopropenylbenzolDiisopropenylbenzene härtenharden Formshape Formshape härtenharden härtenharden Biegefestigkeit,Flexural strength, bei etwaat about 38503850 38503850 120° C,120 ° C, kg/cm2 kg / cm 2 37453745 36403640 bei etwaat about 31153115 36053605 150° C,150 ° C, kg/cm2 kg / cm 2 28702870 32203220

Diese Daten beweisen die ausgezeichnete Festigkeit, die man erzielt, wenn m-Diisopropenylbenzol mit anderen Arten von Styrolverbindungen angewendet wird.These data demonstrate the excellent strength obtained when using m-diisopropenylbenzene other types of styrene compounds is applied.

Beispiel 3Example 3

Obgleich m-Diisopropenylbenzol sehr brauchbar ist, eignet sich zur Verbesserung der Festigkeit verstärkter Kunststoffe mit hohem Styrolgehalt das Paraisomere ebenso gut oder noch besser. Dies geht aus den nachstehenden Angaben hervor. Man stellt folgende Mischung her: 80 Teile 2,4-Dimethylstyrol mit 2°/0 hellem Krepp-Naturkautschuk, 20 Teile m-Diisopropenylbenzol und 1,5 Teile Dicumylperoxyd. Dieses Gemisch benutzt man zur Imprägnierung von 14 Schichten aus Glasgewebe mit aufgetragenem Vinylsilan. Das imprägnierte Gewebe wird in einer Hohlform (3,51mm) Vz Stunde auf 143 0C erhitzt. Der Schichtstoff wurde in zwei Hälften geschnitten, wovon eine Hälfte in einem Luftofen bei 15O0C 1 Stunde nachgehärtet wurde.Although m-diisopropenylbenzene is very useful, the para-isomer is just as or better suited for improving the strength of reinforced plastics with a high styrene content. This is evident from the information below. It provides the following mixture is prepared: 80 parts of 2,4-dimethyl 2 ° / 0 pale crepe natural rubber, 20 parts of m-diisopropenylbenzene and 1.5 parts of dicumyl peroxide. This mixture is used to impregnate 14 layers of glass fabric with applied vinyl silane. The impregnated fabric is heated for hour at 143 0 C in a cavity mold (3,51mm) Vz. The laminate was cut into two halves, of which one half in an air oven at 15O 0 C for 1 hour was post.

Man stellte ferner einen ähnlichen Schichtstoff her, verwendete an Stelle des Meta-Isomeren jedoch 20 Teile reines p-Diisopropenylbenzol. Von den Pro-A similar laminate was also made, but used in place of the meta-isomer 20 parts of pure p-diisopropenylbenzene. From the pro

Beispiel 4Example 4

Man stellt ein Gemisch aus folgenden Bestandteilen her:A mixture is made from the following ingredients:

Bestandteilcomponent

Styrol Styrene

DiisopropenylbenzolDiisopropenylbenzene

Heller Krepp Light crepe

Silan(a) Silane (a)

Dicumylperoxyd Dicumyl peroxide

GewichtsteileParts by weight

92,5 7,592.5 7.5

1,01.0

0,250.25

1,01.0

(a) Ein Vinylsilanester des Monomethyläthers von Äthylenglycol. (a) A vinyl silane ester of the monomethyl ether of ethylene glycol.

14 Schichten aus Glasgewebe mit aufgetragenem Silan werden mit dem Gemisch imprägniert und in einer Hohlform (3,42 mm) 1 Stunde auf 1350C erhitzt. Die hervorragenden physikalischen Eigenschaften sind nachstehend tabellarisch erfaßt: Biegefestigkeit14 layers of glass fabric with applied silane are impregnated with the mixture and heated to 135 ° C. for 1 hour in a hollow mold (3.42 mm). The excellent physical properties are tabulated below: Flexural Strength

bei Raumtemperatur 4725 kg/cm2 at room temperature 4725 kg / cm 2

bei 77°C 3745 kg/cm2 at 77 ° C 3745 kg / cm 2

bei 120°C 3080 kg/cm2 at 120 ° C 3080 kg / cm 2

nach 24stündigem Kochen in Wasser 3815 kg/cm2 after boiling in water for 24 hours, 3815 kg / cm 2

nach lwöchigem Kochen in Wasser 3920 kg/cm2 after boiling in water for one week 3920 kg / cm 2

Man sieht, daß die Verwendung von Dicumylperoxyd als Katalysator bei einem Gemisch aus Styrol und Diisopropenyl einen Schichtstoff ergibt, der eine hervorragende Widerstandsfähigkeit gegenüber siedendem Wasser besitzt.It can be seen that the use of dicumyl peroxide as a catalyst in a mixture of styrene and diisopropenyl gives a laminate excellent in boiling resistance Owns water.

Beispiel 5Example 5

Aus den nachstehend aufgeführten Verbindungen stellt man ein polymeres ölgemisch her:A polymeric oil mixture is produced from the compounds listed below:

Butadien-1,3 80 Teile1,3-butadiene 80 parts

Styrol 20 TeileStyrene 20 parts

Ligroin*) 200 TeileLigroin *) 200 parts

Dioxan 40 TeileDioxane 40 parts

Isopropanol 0,2 TeileIsopropanol 0.2 parts

Natrium**) 1,5 TeileSodium **) 1.5 parts

*) Direkt abdestilliertes Ligroin, Siedebereich 150 bis 200° C. * *) Mit Hilf e eines Eppenbach-Homomixers zu einer Teilchengröße von 10 bis 50 μ. dispergiert.*) Ligroin distilled off directly, boiling range 150 to 200 ° C. * *) With the help of an Eppenbach homomixer to a particle size of 10 to 50 μ. dispersed.

Die Polymerisation wurde bei 5O0C in einem 2-1-Autoklav mit mechanischem Rührer durchgeführt. Eine völlige Umwandlung erreichte man nach 4x/2 Stunden. Der Katalysator wurde zerstört und aus dem Rohprodukt entfernt. Durch Abdestillieren wurde praktisch das gesamte Lösungsmittel entfernt, und man erhielt ein Produkt mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 8000.The polymerization was carried out at 5O 0 C in a 2-1 autoclave equipped with a mechanical stirrer. Complete conversion was achieved after 4 x 1/2 hours. The catalyst was destroyed and removed from the crude product. Almost all of the solvent was removed by distillation and a product having an average molecular weight of about 8,000 was obtained.

Aus dem auf diese Weise hergestellten polymeren öl und Vinyltoluol wurden Mischungen im VerhältnisThe polymer oil and vinyl toluene produced in this way became mixtures in proportion

Verhältnisrelationship NachhärtenPost-curing BiegefestigkeitFlexural strength 1200C120 0 C polymeres Ölpolymeric oil kg/cm8 kg / cm 8 29402940 zu Vinyltoluolto vinyl toluene neinno 24° C24 ° C - 60:4060:40 ja*)Yes*) 40604060 15751575 60:4060:40 neinno - 25202520 50:5050:50 jaYes 41654165 12251225 50:5050:50 neinno 42004200 28002800 40:6040:60 jaYes 35353535 40:6040:60 38503850

60:40; 50:50; 40:60 hergestellt. Die ersten beiden Mischungen wurden mit 5 % Diisopropenylbenzol und die Mischung, die 60% Vinyltoluol enthielt, mit 7V2 0A, Diisopropenylbenzol versetzt. Dann wurden 2% Dicumylperoxyd und 2% tert.-Butylperoxyd zugegeben und gemäß Beispiel 1 Schichtstoffe hergestellt. Jeder Schichtstoff wurde 2/a Stunde auf 160° C erhitzt. Jeden Schichtstoff schnitt man dann in zwei Hälften, wovon eine Hälfte in einem Luftofen bei 177° C 2 Stunden lang nachgehärtet wurde. Prüfungen der Schichtstoffe ergaben folgendes:60:40; 50:50; 40:60 made. The first two mixtures were supplemented with 5% diisopropenylbenzene and the mixture containing 60% of vinyl toluene with 7V 2 0 A diisopropenylbenzene. Then 2% dicumyl peroxide and 2% tert-butyl peroxide were added and laminates were produced according to Example 1. Each laminate was heated to 160 ° C. for 2 / a hour. Each laminate was then cut in half, one half of which was post cured in an air oven at 177 ° C for 2 hours. Tests of the laminates showed the following:

IO ihrer Festigkeit bei 120°C zu verbessern, kann man Diisopropenylbenzol verwenden. Ohne die Verwendung von Diisopropenylbenzol wäre die Biegefestigkeit der nachgehärteten Proben bei 12O0C 2100 kg/cm2 für die 50:50-Mischung, 1750 kg/cm2 für die 40:60-Mischung. IO to improve their strength at 120 ° C, one can use diisopropenylbenzene. 50 mixture, 1750 kg / cm 2 for the 40: 60-mixture without the use of diisopropenylbenzene the flexural strength of the cured samples at 12O 0 C 2100 kg / cm 2 for the 50 would be.

Claims (2)

Patentansprüche;Claims; 1. Verfahren zur Herstellung von mit Glasfasern verstärkten Mischpolymerisaten, dadurch gekennzeichnet, daß man Glasfasern mit einer monomeren Styrolverbindung der allgemeinen Formel1. A process for the production of copolymers reinforced with glass fibers, characterized in that that glass fibers with a monomeric styrene compound of the general formula CH = CH2 CH = CH 2 2020th *) Beim Nachhärten brach der Schichtstoff mit einem Verhältnis von 60:40 zwischen polymerem Öl und Vinyltoluol an 2-den Rändern, wo der Glasgehalt niedrig war, sehr stark. Deshalb wurde er nicht weiter geprüft.*) During post-curing, the laminate broke very severely at a ratio of 60:40 between polymer oil and vinyl toluene at 2 of the edges where the glass content was low. Therefore it was not examined further. Aus obigen Daten ist ersichtlich, daß die Verwendung von Diisopropenylbenzol einen Kunststoff ergibt, dessen überstarke Vernetzung bis zur Sprödigkeit reicht, wenn das Verhältnis zwischen polymerem Öl und Vinyltoluol 60:40 oder höher ist. Wird die Härtung jedoch nicht zu weit getrieben, so eignet sich Diisopropenylbenzol zur Steigerung der Festigkeit bei 120° C sehr gut. Um stark styrolhaltige Gemische inFrom the above data it can be seen that the use of diisopropenylbenzene results in a plastic its excessive crosslinking extends to brittleness if the ratio between polymeric oil and vinyl toluene is 60:40 or higher. However, if the hardening is not taken too far, then diisopropenylbenzene is suitable very good for increasing the strength at 120 ° C. To use high styrene mixtures in in der R, R1, R2, R3 und R4 Wasserstoff- oder Halogenatome oder Alkylreste mit nicht mehr als 18 Kohlenstoffatomen bedeuten, und einer monomeren, durch zwei oder mehr Isopropenylgruppen und gegebenenfalls durch Halogenatome oder Alkylreste substituierten Benzolverbindung versetzt und das Monomerengemisch in an sich bekannter Weise polymerisiert.in which R, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 denote hydrogen or halogen atoms or alkyl radicals with not more than 18 carbon atoms, and a monomeric benzene compound substituted by two or more isopropenyl groups and optionally substituted by halogen atoms or alkyl radicals and the monomer mixture polymerized in a manner known per se. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein ungesättigtes organisches Silan dem Monomerengemisch beigemischt oder vor der Behandlung mit dem Monomerengemisch auf die Glasfaser aufgebracht wird.2. The method according to claim 1, characterized in that in a known manner an unsaturated organic silane added to the monomer mixture or before the treatment with the monomer mixture is applied to the glass fiber. 909533/281909533/281
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB840367A (en) * 1958-05-07 1960-07-06 Exxon Research Engineering Co Improvements in or relating to reinforced resinous polymers

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB840367A (en) * 1958-05-07 1960-07-06 Exxon Research Engineering Co Improvements in or relating to reinforced resinous polymers

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