DE1504025C - Verfahren zur Herstellung von Form korpern aus schaumfbrmigen Styrolpoly mensaten - Google Patents

Description

Verfahren in gleicher Weise durchgeführt wie bekannte Verfahren zum Ausschäumen vorgeschäumter Styrolpolymerisate, bei denen lediglich Wasserdampf als Heizmedium verwendet wird.

Man erhitzt die feinteiligen Styrolpolymerisate mit einem Wasserdampf-Luft-Gemisch, das eine Temperatur von 100 bis 140⁰C, vorteilhaft 115 bis 125°C hat. Das Gemisch enthält zwischen 90 bis 30 Volumteile Wasserdampf und 10 bis 70 Volumteile Luft.

Zum Erhitzen der Teilchen wird das Gemisch aus Wasserdampf und Luft in die Form eingeblasen, und zwar so lange, bis sich der gewünschte Druck in der Form eingestellt hat.

Dabei wird so verfahren, daß man heißen Dampf aus dem Dampferzeugungssystem entnimmt und mit kalter Luft mischt, so daß eine Mischung mit der gewünschten Temperatur entsteht. Nach einer besonders zweckmäßigen Arbeitsweise erhitzt man Form und in ihr enthaltene Polystyrolteilchen zunächst mit Wasserdampf, bis am Kondensatableitungsrohr Dampf auszuströmen beginnt, und leitet dann das Gemisch aus Dampf und Luft in die Form ein.

Es hat sich gezeigt, daß bei erfindungsgemäßer Verwendung von Gemischen aus Wasserdampf und Luft zum Ausschäumen vorgeschäumter Teilchen ein höherer Expansionsdruck in den Zellen der vorgeschäumten Styrolpolymerisate entsteht als bei Verwendung von reinem Wasserdampf. Der erhöhte Expansionsdruck bewirkt, daß sich die Teilchen gleichmäßig und vollständig zu dem Formkörper verschweißen, wobei die Gefahr des Schrumpfens nicht auftritt und keine Verbrennungen an der Oberfläche des Formkörpers auftreten. Es ist außerdem ein besonderer Vorteil, daß man Formkörper, die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt sind, nach wesent-Hch kürzeren Kühlzeiten entformen kann als solche, die nach bekannten Verfahren erhalten wurden. Die Formkörper enthalten außerdem nach dem Abkühlen vergleichsweise geringe Mengen an Wasser.

Beispiel

Eine kastenförmige Form mit den Ausmaßen 100 -50-25 cm, die perforierte Wände hat und mit einem Dampfmantel umgeben ist, wird mit vorgeschäumtem Polystyrol vollständig gefüllt. Das vorgeschäumte Polystyrol hat ein Schüttgewicht von 25 g/l, es wurde durch Erhitzen von perlförmigem Polystyrol, das 6°/₀ Pentan als Treibmittel enthält (durchschnittlicher Perldurchmesser 1,2 mm), mit Dampf erhalten. Die Form ist mit einem Kondensatablaßventil versehen.

Nach dem Schließen der Form wird zunächst so lange Dampf von 2,5 atü Vorspannung in die Form eingeblasen, bis aus dem Kondensatablaßventil kein Kondenswasser mehr austritt. Danach wird das Dampfablaßventil geschlossen und ein Gemisch aus 60 Volumteüen Wasserdampf und 40 Volumteilen Luft so lange in die Form eingepreßt, bis sich ein Druck von 2,1 atü einstellt. Die Temperatur steigt im Innern der Form auf 120° C. Nach etwa 30 Sekunden wird das Kondensatablaßventil geöffnet und der Dampfmantel entspannt. Der erhaltene Formkörper kann nach einer Kühlzeit von 20 Minuten entformt werden. Der Formkörper enthält etwa 5,5 Gewichtsprozent Wasser. Die einzelnen Polystyrolteilchen sind zu einem homogenen Gefüge verschweißt.

Arbeitet man unter gleichen Bedingungen, jedoch mit reinem Wasserdampf an Stelle des Dampf-Luft-Gemisches, so wird ein Formkörper erhalten, der 11 Gewichtsprozent Wasser enthält. Es kann erst nach einer Kühlzeit von 35 Minuten entformt werden. Außerdem sind die Polystyrolteilchen nicht an allen Stellen des Formkörpers gleichmäßig verschweißt.

Claims (1)

1. dem Abkühlen nicht die gewünschten Abmessungen

   *P?i tpfifri τι ζΌτη r*Vi * ■ Γι£ιΧ·

   Aus der französischen Patentschrift 1180 049 war es bereits bekannt, zur Herstellung von Formkörpern

   Verfahren zur Herstellung von Formkörpern 5 aus schaumförmigen Styrolpolymerisaten diese mit aus schaumförmigen Styrolpolymerisaten durch Wasserdampf oder trockener oder feuchter heißer Erhitzen von feinteiligen vorgeschäumten Styrol- Luft zu erhitzen. Weiter gehört es durch eine Verpolymerisaten in nicht gasdicht schließenden öffentlichung von Dr. Fritz Stastny in Plastver-Formen auf Temperaturen oberhalb des Erwei- arbeiter 1954, S. 269, zum Stand der Technik, bei chungspunktes der Styrolpolymerisate mittels eines io einem Verfahren zum Herstellen von Formkörpern dampfförmigen Mediums, dadurch gekenn- aus schaumfähigen Styrolpolymerisaten die feinzeichn e t, daß man die Styrolpolymerisate mit teiligen vorgeschäumten Styrolpolymerisate in nicht Gemischen aus Wasserdampf und Luft erhitzt, die gasdicht schließenden Formen mit feuchter Luft von 90 bis 30 Volumprozent Wasserdampf und 10 bis 95 bis 100⁰C bzw. mit feuchter Heißluft zu erhitzen. 70 Volumprozent Luft enthalten und die durch 15 Es wurde nun gefunden, daß besonders günstige Vermischen von heißem Dampf mit kalter Luft Ergebnisse erhalten werden, wenn bei der Herstellung hergestellt und auf eine Temperatur zwischen 100 von Formkörpern aus schaumförmigen Styrolpoly- und 140⁰C eingestellt sind. merisaten durch Erhitzen von feinteiligen vorge

   schäumten Styrolpolymerisaten in nicht gasdicht 20 schließenden Formen auf Temperaturen oberhalb des Erweichungspunktes der Styrolpolymerisate mit-

   tels eines dampfförmigen Mediums erfindungsgemäß

   in der Weise gearbeitet wird, daß man die Styrolpolymerisate mit Gemischen aus Wasserdampf und Luft 25 erhitzt, die 90 bis 30 Volumprozent Wasserdampf und 10 bis 70 Volumprozent Luft enthalten und die durch

   Es ist bekannt, daß man Formkörper aus schaum- Vermischen von heißem Dampf mit kalter Luft herförmigen Styrolpolymerisaten erhält, wenn man fein- gestellt und auf eine Temperatur zwischen 100 und teilige Styrolpolymerisate, die ein gasförmiges oder 140° C eingestellt sind.

   flüssiges Treibmittel enthalten, in nicht gasdicht 30 Styrolpolymerisate im Sinn der Erfindung sind schließenden Formen auf Temperaturen oberhalb Polystyrol und Mischpolymerisate des Styrols mit des Siedepunktes des Treibmittels und des Erwei- anderen α,β-ungesättigten polymerisierbaren Verchungspunktes des Polymerisates erhitzt. In der bindungen, die mindestens 50 Gewichtsteile Styrol Technik hat sich vor allem eine Arbeitsweise ein- einpolymerisiert enthalten. Als Mischpolymerisationsgef ührt, bei der die verschäumbaren treibmittelhaltigen 35 komponenten kommen z. B. in Frage a-Methylstyrol, Teilchen in einer ersten Arbeitsstufe zunächst so lange kernhalogenierte Styrole, Acrylnitril, Ester der Acrylerhitzt werden, bis sie zu einem Haufwerk vom ge- oder Methacrylsäure von Alkoholen mit 1 bis 8 C-Atowünschten Schüttgewicht aufgeschäumt sind. Diesen men, N-Vinylverbindungen, wie Vinylcarbazol, oder Vorgang nennt man »Vorschäumen«. Die vorge- auch geringe Mengen an Verbindungen, die zwei polyschäumten Teilchen werden dann in einer nicht gas- 40 merisierbare Doppelbindungen enthalten, wie Butadicht schließenden Form weiter erhitzt, so daß sie dien, Divinylbenzol oder Butandioldiacrylat.
   vollständig aufschäumen und zu einem Formkörper Die Styrolpolymerisate enthalten in homogener

   versintern. Diese Arbeitsweise wird als »Ausschäumen« Verteilung ein Treibmittel. Als Treibmittel für die bezeichnet. Styrolpolymerisate eignen sich z. B. unter Normal-

   Beim Vor- bzw. Ausschäumen werden die Styrol- 45 bedingungen gasförmige oder flüssige Kohlenwasserpolymerisate am zweckmäßigsten mit Wasserdampf stoffe oder Halogenkohlenwasserstoffe, die das Styrolerhitzt. Das Ausschäumen erfolgt im allgemeinen in polymerisat nicht lösen und deren Siedepunkte unter feststehenden Formen mit perforierten Wänden, die dem Erweichungspunkt des Polymerisates liegen. Gemit einem Dampfmantel umgeben sind. Man leitet so eignete Treibmittel sind z. B. Propan, Butan, Pentan, lange Dampf in den Dampfmantel ein, der dann durch 5° Hexan, Cyclohexan, Dichlordifluormethan und Tridie Perforierungen der Wände in die Form eindringt, fluorchlormethan. Die Treibmittel sind in den Styrolbis in der Form ein Druck zwischen 0,5 bis 1,5 atü polymerisaten im allgemeinen in Mengen zwischen 2 entsteht. Durch Veränderung des Druckes kann man und 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polymerisat, die zum Aufschäumen benötigte Temperatur ein- enthalten.

   stellen. 55 Die feinteiligen Styrolpolymerisate sind zweckmäßig

   Das Ausschäumen der vorgeschäumten Teilchen, auf das 10- bis 50fache ihres ursprünglichen Volumens das zur Verschweißung der Teilchen führt, wird durch vorgeschäumt. Das Verschäumen wird z. B. nach bedas Ausdehnen der in den Zellen der vorgeschäumten > kannten Verfahren durch Erhitzen der treibmittel-Teilchen enthaltenen Luft sowie Treibmittelreste und haltigen Teilchen mit strömendem Wasserdampf vor-Wasserdampf beim Erhitzen bewirkt. Es hat sich 60 genommen.

   jedoch gezeigt, daß in vielen Fällen der beim Aus- Das Erhitzen der feinteiligen vorgeschäumten

   schäumen sich in den Zellen einstellende Druck nicht Styrolpolymerisate wird in nicht gasdicht schließenden ausreicht, die Teilchen an allen Stellen des Form- Formen vorgenommen. Unter nicht gasdicht schliekörpers gleichmäßig und vollständig zu verschweißen. ßenden Formen sind solche Formen zu verstehen, aus Erhöht man den Dampfdruck und somit die Tem- 65 denen Gase, z. B. Luft, nicht aber das aufschäumende peratur, so können leicht sogenannte »Verbrennungen« Polymerisat entweichen können. Von der Verwendung an verschiedenen Stellen des Formkörpers entstehen. von Gemischen aus Wasserdampf und Luft und den Hierdurch schrumpft der Formkörper, so daß er nach einzuhaltenden Temperaturen abgesehen, wird das