DE1569382C3

DE1569382C3 - Verfahren zur Herstellung von verschäumbaren Polystyrolmassen

Info

Publication number: DE1569382C3
Application number: DE19641569382
Authority: DE
Inventors: Seiya Hosokawa; Yukio Otsuka; Shuji Sato
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1963-01-29
Filing date: 1964-01-29
Publication date: 1975-10-09
Also published as: DE1569382B2; DE1569382A1

Description

im Polystyrol eingeschlossener Zusatzstoffe, beeinflußt.

Um das Imprägnierverfahren in Übereinstimmung mit der Beschaffenheit des Polystyrols 'einstellen zu können, ist ein geeigneter Index zur Anzeige: dieser Wirkung bzw. Beeinflussung erforderlich.
,: Untersuchungen haben gezeigt,, daß die genannte Plastizität des Polystyrols sich ;.: als Maß: für diesen Index außerordentlich .gut. eignet, um den Anteil der fraglichen Wirkung bzw..Beeinflussung:zu finden. Die Beschaffenheit .des endgültigen porösen. Forhikörpers muß durch Messung der Plastizität des zu verwendenden Polystyrols, vorher bestimmt werden.

Durch Untersuchungen-, konnte gleichfalls festgestellt,.werden,, daß.-poröse !formteile, .einer : gleichmäßigen;, Qualität_: darin erhalten ._;werden, wennjman Polystyrol mit einer Plastizität: innerhalb eines begrenzten Bereiches verwendet.

Darüber hinaus ist es möglich, die. Plastizität durch Imprägnierung des Polystyrols mit einem Lösungsmittel für Polystyrol zu erhöhen. Ferner ist es möglich, die gewünschten porösen Formteile durch Einstellung der Plastizität des Polystyrols mit dem genannten Lösungsmittel zu erhalten, da die Plastizität des Polystyrols selbst für allgemeine Zwecke niedriger als die zur Erzielung geeigneter poröser Formteile notwendige Plastizität ist. ......

Das für das erfindungsgemäße Verfahren verwendbare Polystyrol kann einen beliebigen Vernetzungsgrad, einen beliebigen Polymerisationsgrad und eine beliebige Verteilung aufweisen. Es ist jedoch darauf zu achten, daß ein zu geringer Polymerisationsgrad die mechanische Festigkeit der fertigen porösen Formteile ungünstig beeinflußt. Zweckmäßigerweise verwendet man Polystyrol mit einem mittleren Polymerisationsgrad von über 10 000. . . ■ ·.

Auch, kann für das erfindungsgemäße Verfahren jedes nach einem beliebigen Verfahren hergestellte Polystyrol verwendet werden. Selbst wenn das für das erfindungsgemäße Verfahren verwendete Polystyrol organische Verbindungen neben dem Polystyrol-Lösungsmittel enthält, ist es durchführbar, vorausgesetzt, daß die Plastizität des Polystyrols, die mit dem Lösungsmittel einstellbar ist, innerhalb des Bereiches von 2,32 · 10-³ bis 2,55 : lO-^T-·¹) liegt.

Um die Polystyroleigenschaften für die Formung zu verbessern, kann man, wie allgemein üblich, dem Polystyrol beispielsweise einen flüssigen Ester der. Stearinsäure, wie Butylstearat, als Gleitmittel und einen flüssigen Ester der Phthalsäure, wie Dioctylphthalat und Dicyclohexalphthalat, als Weichmacher zusetzen; zur Erzielung eines besseren Flammenschutzes kann dem Polystyrol zusätzlich ein halogenierter Kohlenwasserstoff beigefügt werden. _ · Die beschriebenen Zusatzstoffe, wie beispielsweise Stearate, Phthalate und halogenierte Kohlen wasser-; stoffe üben einen verhältnismäßig großen Einfluß, auf die Plastizität des Polystyrols aus. ; ;

Bewegt sich,jedoch;die Plastizität des Lösungsmittels und andere organische Zusatzstoffe enthaltenden _:! Polystyrols, innerhalb" der _s oben angegebenen Grenzen, so kann die durch Imprägnierung der Polystyrolverbindung mit,einem-Schaumbildner in entsprechender Menge vorbereitete Polystyrolverbindung in vollauf geschäumte poröse Formteile mit einer gleichmäßigen Porengröße verschäumt werden.

Die Plastizität des Polystyrols steigt bei Zugabe von Gleitmitteln, Weichmachern und einer Flammenschutzverbindung. Aus diesem Grund kann die Zugabe einer großen Menge dieser Zugabestoffe zu Polystyrol dazu führen, daß die Polystyrol-Plastizität innerhalb , der oben angegebenen Grenzen ohne Zugabe von Lösungsmitteln einstellbar ist. :

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann somit auch ohne Lösungsmittelzügäbe erreicht werden! Da jedoch die Lösurtgsmittelzugabe die Imprägnierung des Polystyrols mit dem unter' Nörmalbedingüngen ίο gasförmigen Schaumbildner vereinfacht und einen Verlust des einmaleingebrächteri Schaumbildners bei der Zugabe der genannten organischen Zusatzstoffe zum Polystyrol aus der resultierenden verschäürhbären Styrolverbindung Verhindert, ist es^r erwünscht, ^;iseiiie 1.5 Menge so zu regeln, daß sich eine primäre Plastizität des Polystyrols von nicht mehr als 2,'32^: · 10~³ (T"¹) ergibt. . · ' · ■ ■ '■■■ ·"■"■'■ '■' ■■'"■'■''■ ' '";'''■ '

Das beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch dient nicht nur zur Einstellung der Plastizität des Polystyrols in der oben beschriebenen Weise, sondern auch zur Verbesserung der Eigenschaften, den unter Normalbedingungen gasförmigen aliphatischen Kohlenwasserstoff zu absorbieren und zu behalten. Mit einem Lösungsmittel, dessen Siedepunkt unter 110⁰C liegt, lassen sich diese Eigenschaften nicht in zufriedenstellender Weise erreichen.

Als organische Lösungsmittel, deren Siedepunkte höher als HO⁰C liegen, sind beispielsweise aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol, Xylol, Styrol, und halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Tetrachloräthylen, zu nennen, wobei insbesondere Tetrachloräthylen bevorzugt ist. Das Lösungsmittel kann zum Styrol-Monomer vor der Polymerisation zugegeben und die Polymerisation in Gegenwart des Lösungsmittels durchgeführt werden.

Es muß jedoch darauf hingewiesen werden, daß der Hauptzweck des Lösungsmittels in seiner Funktion zur Einstellung der Plastizität des Polystyrols liegt und daß die Menge des zugegebenen Lösungsmittels in Abhängigkeit von der primären Plastizität des Polystyrols verändert wird. Daher wird das Lösungsmittel im allgemeinen direkt dem Polystyrol zugegeben und damit zusammengefaßt.

Für den Fall, daß das Styrol-Monomer als Lösungsmittel verwendet wird, ist es möglich, bei der Polymerisation dafür zu sorgen, daß das Styrol-Monomer im erhaltenen Polystyrol erhalten bleibt.

Die beschriebenen Lösungsmittel können entweder für sich alleine oder in einer Zweier- oder Mehrfachkombination verwendet werden; Beim erfindungsgemäßen Verfahren dient der unter Normalbedingungen gasförmige aliphätische Kohlenwasserstoff, der homogen in das Polystyrol eingelagert ist, als Schaumbildner. Unter der Bezeichnung; »unter Normalbedingungen gasförmig« soll· verständen werden, daß sich der aliphatische Kohlenwasserstoff bei einem Druck von einer Atmosphäre⁵ und einer Temperatur von 20° C in gasförmigem Zustand befindet. Als besonders geeigneter Kohlenwasserstoff, der; diese Eigenschaft erfüllt, hat sich Propan erwiesen. ;,:;

Die besondere, durch den- Ausdruck^: »Plastizität« bezeichnete Eigenschaft wurde als geeigneter Index zur Angabe der Hitzebeständigkeit thermoplastischer .65 Kunststoffe angenommen. ^v'^Vi '-·■"■':

Diese Plastizität wird folgendermaßen definiert. Die Plastizität ist darstellbar durch den Reziprokwert der absoluten Temperatur, bei welcher die lineare Ge-

schwindigkeit des aus der Düse eines Extruders ausgespritzten thermoplastischen Materials den Wert 1 · 10~^z cm/sek erreicht, wenn man thermoplastischen Kunststoff in einen mit einer Düse versehenen Zylinder einbringt, dessen Düse eine Bohrung von 1 ram Durchmesser und 10 mm Länge hat und sich am Boden des Zylinders befindet, wenn man die Temperatur des thermoplastischen Materials um 6°C/min erhöht und einen Druck von 100 kg/cm^a von der gegenüberliegenden Seite der Düse auf den thermoplastischen Kunststoff einwirken läßt.

Dementsprechend erhält man als Dimension für die Plastizität den Wert (T"¹). Die Plastizität des Polystyrols vor seiner Einstellung mit dem Polystyrol-Lösungsmittel, d. h. also die Plastizität des Polystyrols allein bzw. des lediglich die obengenannten organischen Zusatzstoffe enthaltenden Polystyrols mit Ausnahme des Lösungsmittels, wird als »primäre Plastizität« bezeichnet, im Gegensatz zu der späteren Plastizität, die nach Einstellung mit dem über 110⁰C siedenden Polystyrol-Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch allein oder in Kombination mit den anderen organischen Zusatzstoffen erhalten wird.

Ver such	T.C.Ä. Menge	Absorbierte T.C.Ä.- Menge im Polystyrol	Plastizität	Dreh vermögen
1 2 3 4	O 2 4 : 8	0 1,17 2,86 5,33	2,308· 10-8(T-¹) 2,338· 10-³CT-¹) 2,"37I ■ 10-³ (T-¹) 2,515-10-³ (T-¹)	20 53 66 77

Aus der obigen Tabelle sind die Plastizitäten von Polystyrol mit einer primären Plastizität von 2,308 · 10~³ (T-¹) zu erkennen, dem Tetrachloräthylen (T. C. Ä.) in verschiedener Menge als Lösungsmittel zugegeben wurde. Man erkennt gleichfalls das Dehnvermögen der aufgeschäumten Polystyrole, das man durch 30 Minuten langes Eintauchen in kochendes Wasser erhielt, worauf die resultierenden Verbindungen weiterhin mit einer Menge von 4,5% Propan als Schaumbildner imprägniert wurden.

Wie bereits mehrfach erwähnt, soll die Plastizität der verschäumbaren Polystyrolmassen innerhalb eines Bereiches von 2,32 · 10~³ bis 2,55 · 10-³CT-¹) liegen. Beträgt der Wert für die Plastizität weniger als 2,32 · 10~³ (T^-1), so kann diese Masse infolge mangelnder Weichheit nicht zu voll ausgedehnten und verwendbaren porösen Formteilen aufgeschäumt werden.

Liegt der Wert jedoch über 2,55 · 10~³ (T-¹), so neigt, die Polystyrolmasse beim Erhitzen dazu, so weich zu werden, daß die erhaltenen porösen Formteile keine gleichmäßige Porengröße und Dimensionsstabilität mehr zeigen. Unter besonders widrigen Umständen brechen die Poren sogar zusammen.

Die Menge des unter Normalbedingungen gasförmigen aliphatischen Kohlenwasserstoffs, der in die verschäumbare Polystyrolmasse beim erfindungsgemäßen Verfahren eingebracht wird, hängt von dem gewünschten Dehnvermögen der porösen Formteile ab. Normalerweise bevorzugt man eine Zugabe von 5 bis 8 Gewichtsprozent des unter Normalbedingungen gasförmigen aliphatischen Kohlenwasserstoffes zur Einlagerung in das Polystyrol.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung verschäumbarer Polystyfolmassen eingehend erläutert:

Zunächst muß die Menge des dem Polystyrol zuzugebenden Lösungsmittels in Übereinstimmung mit der primären Plastizität des Polystyrols bestimmt und berechnet werden, damit sich eine Plastizität innerhalb

ίο des Bereiches von 2,32 bis 2,55 · 10~³ (T-¹) ergibt.

Diese Menge läßt sich in einfacher Weise durch Interpolation bzw. Extrapolation der Plastizitätswerte des Polystyrols ermitteln, dem Lösungsmittel in verschiedenen Mengen zugegeben wurde.

Anschließend wird das Polystyrol mit der bestimmten Lösungsmittelmenge und mit der erforderlichen Menge des unter Normalbedingungen gasförmigen aliphatischen Kohlenwasserstoffs durchtränkt.
In diesem Fall kann ein zweistufiges Verfahren durchgeführt werden, d. h. die Plastizität mittels Durchtränkung des Polystyrols mit der bestimmten Lösungsmittelmenge eingestellt und anschließend die Vermischung der erhaltenen Polystyrolmischung mit dem Schaumbildner durchgeführt werden. Diese beiden Verfahrensstufen lassen sich jedoch auch zusammen in einer Stufe durchführen.

Die vorteilhafteste und geeignetste Weise zur Zugabe des Lösungsmittels besteht darin, dieses in Wasser einzubringen, in welchem Polystyrol gut in kleinen Teilchen dispergiert ist und anschließend den unter Normalbedingungen gasförmigen aliphatischen Kohlenwasserstoff in diese Dispersion unter Druck einzubringen. Dabei werden das Lösungsmittel und der aliphatische Kohlenwasserstoff gleichzeitig von den dispergierten Polystyrolteilchen unter Bildung der verschäumbaren Polystyrolmasse absorbiert. Die derart erhaltene verschäumbare Polystyrolmasse liegt in Kornform vor und hat breitere Anwendungsmöglichkeiten in der Industrie.

Wie man aus den obigen Erläuterungen erkennt, hat die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte verschäumbare Polystyrolmasse wesentlich bessere Verschäümungseigenschaften als alle bisher bekannten verschäumbaren Polystyrolmassen mit darin eingelagerten unter Normalbedingungen flüssigen aliphatischen Kohlenwasserstoffen als Schaumbildner. Ein weiteres erwähnenswertes Merkmal der Erfindung ist darin zu erblicken, daß infolge der Einstellung der Plastizität im Bereich zwischen 2,32 und 2,55 · 10-³CT-¹) mit einem Polystyrol-Lösungsmittel das Dehnvermögen der verschäumbaren Polystyrolmasse beim Aufschäumen wesentlich größer wird, verglichen mit anderen, kein derartiges Lösungsmittel enthaltenden Polystyrolen.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Plastizität von Polystyrol auf einen geeigneten Bereich durch Regelung'der in Abhängigkeit der Beschaffenheit des Polystyrols, beispielsweise seines Polymerisationsgrades, zuzufügenden Lösungsmittels, eingestellt. Daraus folgt, daß eine verschäumbare Polystyrolmasse einer gleichförmigen und konstanten Qualität in großem Maßstab durch Regelung sowohl der Plastizität als auch der Menge des in das Polystyrol einzulagernden unter Normalbedingungen gasförmigen aliphatischen Kohlenwasserstoffs herstellbar ist. Die folgenden Beispiele dienen zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei sind unter »Teile« stets Gewichtsteile zu verstehen.

7 8

Beispiell wurde 15 Stunden lang bei einer Temperatur von 9O⁰C

im Autoklav gehalten. ...

(Herstellung von Polystyrol) Anschließend wurden, dem Autoklav perlähnliche

. . _Te;j_e Polystyrolteilchen eines mittleren Polymerisations-

\y_asser ' ^OQ 5 grades von 2000 entnommen, die gleichmäßig 1,08 Ge-

Stvrol 50 wichtsprozent Restmonomer enthielten.

Q-, Die Plastizität des erhaltenen Polystyrols betrug

Q 2 2,308 · 10-³ (T-¹). Dieser Wert entspricht einer zu ge-

' ringen Plastizität, obwohl gleichmäßig verteilt Styrol-

Das obige Gemisch wurde in einem mit Rührwerk io monomer als Lösungsmittel enthalten war.

versehenen Autoklav eingebracht, in welchen an- Darauf wurden zwei Proben von je 100 Teilen der

schließend Stickstoff eingeführt wurde. Das Gemisch erhaltenen perlähnlichen Polystyrolteilchen in 200 Tei-

wurde anschließend 20 Stunden lang bei einer Tem- len Wasser dispergiert.

peratur von 90° C im Autoklav aufbewahrt. Einer der beiden Proben wurden 2 Teile und der Nach dieser Zeit fielen perlenähnliche Polystyrol- 15 anderen 4 Teile Tetrachloräthylen zugefügt und anteilchen eines mittleren Polymerisationsgrades von schließend beide Proben 6 Stunden lang bei einer 2200 aus, die 0,19 Gewichtsprozent Restmonomer ent- Temperatur von 40° C gehalten. Anschließend wurden hielten. Die Plastizität des erhaltenen Polystyrols be- die Polystyrolteilchen getrennt den beiden Proben trug 2,285 · 10~³ (T"¹). Dieser Wert entsprach einer entnommen.

für den gewünschten Zweck nicht ausreichenden 20 Als Werte für die Plastizitäten der beiden PolyPlastizität, obwohl Styrolmonomer als Lösungsmittel styrolteilchen-Proben erhielt man 2,338 · 10~³ (T"¹) verwendet wurde. . und 2,371 · 10~³ (T"¹). Interpoliert man die beiden Anschließend wurden zwei Proben von je 100 Teilen gefundenen Plastizitätswerte, so läßt sich feststellen, der derart erhaltenen perlähnlichen Polystyrolteilchen daß man etwa 2,8 Teile Tetrachloräthylen 100 Teilen in 200 Teilen Wasser dispergiert. Der einen Probe 25 der Polystyrolteilchen zugeben muß, um eine Plastizität wurden zwei Teile und der anderen Probe vier Teile der derart hergestellten Polystyrolteilchen von 2,35 ΊΟ"³ Tetrachloräthylen zugegeben und beide Proben 6 Stun- (T"¹) zu erhalten (Herstellung von verschäumden lang bei einer Temperatur von 40⁰C gehalten. berem Polystyrol).

Anschließend entnahm man die Polystyrolteilchen ge- 100 Teile der perlähnlichen Polystyrolteilchen, di-

trennt den beiden Proben. 30 spergiert in 200 Teilen Wasser, wurden in einen mit

Die Plastizitäten der beiden Polystyrolteilchen-Pro- Rührwerk ausgestatteten Autoklav eingebracht,

ben wurden zu 2,31-10-³ (T-¹) und zu 2,345 ·10-³(Τ-^χ) 2,8 Teile Tetrachloräthylen unter Rühren zugegeben

bestimmt. Extrapoliert man die beiden erhaltenen und der Autoklav anschließend unter weiterem Rühren

Plastizitätswerte, so kann man feststellen, daß 4,2 Teile dicht abgeschlossen.

Tetrachloräthylen auf 100 Teile der gemäß obigem 35 Anschließend wurde Propan in den Autoklav unter Beispiel hergestellten Polystyrolteilchen ausreichen, Druck eingeleitet, bis ein Druck von 14 kg/cm² erum die Plastizität der Polystyrolteilchen auf einen reicht wurde und anschließend dieser Druck 6 Stunden Wert von 2,35-10-³CT-¹) einzustellen (Herstellung lang bei einer Temperatur von 40° C aufrechterhalten, von verschäumbarem Polystyrol). indem man Propan zur Aufrechterhaltung des Druckes 100 Teile der beschriebenen perlähnlichen Poly- 40 und zum Durchtränken der Polystyrolteilchen mit styrolteilchen, dispergiert in 200 Teilen Wasser, wur- Tetrachloräthylen und Propan einleitete,
den in einen mit Rührwerk ausgerüsteten Autoklav Anschließend wurden die verschäumbaren PoIyeingebracht und anschließend 4,2 Teile Tetrachlor- styrolteilchen aus dem Autoklav entnommen. Die äthylen unter Rühren zugegeben. Anschließend wurde Teilchen enthielten etwa 5 Gewichtsprozent Propan, der Autoklav dicht verschlossen und der Inhalt weiter- 45 Sie dehnten sich beim Eintauchen in Wasser von 95°C gerührt, darauf wurde Propan in den Autoklav unter siebzigfach aus.
Druck eingeleitet, bis der Druck auf 14 kg/cm² anstieg,
worauf dieser Druck 6 Stunden lang bei einer Temperatur von 40° C aufrechterhalten und stetig Propan Beispiel III
zur Durchtränkung der Polystyrolteilchen mit Tetra- 50
chloräthylen und Propan eingeleitet wurde. Die dabei

erhaltenen verschäumbaren Polystyrolteilchen wurden Für dieses Beispiel wurden Polystyrolteilchen mit

dem Autklav entnommen. einem mittleren Polymerisationsgrad von 2200, einem

Diese Teilchen enthielten etwa 5 Gewichtsprozent Restmonomeranteil von 0,09% und einer Plastizität

Propan. Ihr Dehnvermögen war beim Eintauchen in 55 von 2,277 · IO-³ (T-¹) verwendet.

Wasser von 95°C siebzigfach. 100 Teile dieser Polystyrolteilchen, dispergiert in

■ 200 Teilen Wasser, wurden mit 6 Teilen Tetrachlor-

B e ι s ρ 1 e 1 II äthylen vermischt und 6 Stunden lang bei einer Tem-

(Herstellung von Polystyrol) peratur von 40⁰C aufbewahrt. Die Plastizität der er-

_TeUe 60 haltenen Polystyrolteilchen betrug 2,35 · 10~³ (T"¹)

₁₀₀ (Herstellung des verschäumbaren Polystyrols).

₅₀ 100 Teile der so erhaltenen Polystyrolteilchen, dispergiert in 200 Teilen Wasser, wurden in einen mit Rührwerk ausgerüsteten Autoklav eingebracht,

Benzoylperoxyd 0,1

Polyvinylalkohol 0,2 ^_{6 Teüe Tetrachloräthylen unter} Rühren zugeführt und

Das obige Gemisch wurde in einen mit Rührwerk anschließend unter weiterem Rühren der Autoklav ausgerüsteten Autoklav eingebracht und anschließend dicht verschlossen.

Stickstoff in den Autoklav eingeleitet. Das Gemisch Anschließend wurde in den Autoklav unter Druck

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9 10

Propan eingeleitet, bis ein Druck von 14 kg/cm² er- Darauf wurden die erhaltenen verschäumbaren

reicht war und darauf dieser Druck 6 Stunden lang bei Polystyrolteilchen dem Autoklav entnommen,

einer Temperatur von 40° C unter weiterer Zuführung Die derart erhaltenen Teilchen enthielten etwa

von Propan aufrechterhalten, um die Polystyrolteilchen 5,2 Gewichtsprozent Propan. Sie dehnten sich beim

mit Tetrachloräthylen und Propan zu durchtränken. 5 Eintauchen in Wasser von 95⁰C siebzigfach aus.

Claims

Grade innerhalb eines beschränkten Bereiches liegen.

Patentanspruch: Es ist jedoch unwirtschaftlich, . derartig besonders

ausgewähltes Polystyrol wegen des damit verbundenen

Verfahren zur Herstellung von verschäumbaren großen Verlustes an Rohmaterial zu verwenden. Be-

Polystyrolmassen gleichförmiger Qualität durch 5 rücksichtigt man diesen Nachteil, so erkennt man, daß

Zugabe eines organischen Lösungsmittels mit es wünschenswert ist, eine verschäumbar Polystyrol-

einem Siedepunkt von über 110⁰C und/oder verbindung konstanter Qualität mittels Einstellung

Gleitmittels, Weichmachers und eines Flammen- des Imprägnierverfahrens mit dem Schaumbildner

Schutzmittels als Zusatzstoff zu dem Polystyrol entsprechend den auftretenden Unterschieden in der

und anschließende gleichförmige Durchtränkung io Art des zu verwendenden Polystyrols herzustellen,

mit Propan, dad u.r ch gekennzeichnet, anstatt das zu verwendende Polystyrol vorher bedaß man die Menge'des Zusatzstoffes so bemißt^ f:_: sonders auszuwählen. Bisher wurde jedoch noch kein

daß das Polystyrol eine Plastizität im Bereich von vernünftiger und technisch durchführbarer Vorschlag 2,32 · 10-³ (T-¹) bis ■ 2j55 · 10~³ (T-¹) erhält. -für eine derartige Einstellung des Imprägnierverfahrens

,: .„.·■ ...., ·..; 15. mit dem Schaumbildner gemacht. ,,-■:,

Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung

■■·"■■'■ verschäumbarer Polystyrolverbindungen mußten die

. Unterschiede in den physikalischen Eigenschaften des

Polystyrols bis zu einem gewissen Grad unberück-

20 sichtigt bleiben. Dementsprechend ist auch eine nach

einem derartigen Verfahren hergestellte verschäumbare

Polystyrolverbindung in ihrem Aufbau von Punkt zu

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Punkt verschieden, und es ist völlig unmöglich, eine verschäumbarer Polystyrolmassen gleichförmiger Qua- verschäumbare Polystyrolverbindung einer konstanten lität durch Zugabe eines organischen Lösungsmittels 25 Qualität zu erzielen, da dieses Verfahren verschiedene mit einem Siedepunkt von über 110⁰C und/oder Nachteile und Schwierigkeiten beim Aufschäumen für Gleitmittels, Weichmachers und eines Flammschutz- völlig expandierte poröse Formkörper mit gleichmittels als Zusatzstoff zu dem Polystyrol und an- mäßiger Porengröße mit sich bringt,
schließende gleichförmige Durchtränkung mit Propan. Beispielsweise ist aus der GB-PS 807 237 bekannt, Es ist bekannt, daß sich die Polystyrole durch viele 30 daß man unter anderem Lösungsmittel mit einem Faktoren, wie Vernetzungsgrad, Restanteil von Mono- Siedepunkt über 110⁰C und als Schaummittel sowohl meren, Polymerisationsgrad und -verteilung usw. von- C₄-Kohlenwasserstoff, C₃/C₄-Kohlenwasserstoff geeinander unterscheiden. Daher ist es verständlich, daß mische und Propan zum Herstellen von geschäumtem alle verschäumbaren Polystyrole, selbst wenn sie Polystyrol verwenden kann. Derart hergestellte PoIydurch eine genaue und stets konstante Verwendung 35 styrolmassen können jedoch in den erzielten Auseines normalerweise gasförmigen aliphatischen Koh- dehnungswerten, wie durch Versuche gezeigt wurde, lenwasserstoffes erhalten werden, möglicherweise ver- noch nicht völlig befriedigen. Außerdem ist es bei den schieden ausfallen können. herkömmlichen Verfahren schwierig, verschäumbare Um ein verschäumbares Polystyrol einer gleich- Polystyrolmassen mit konstanten Eigenschaften herförmigen und konstanten Qualität erhalten zu können, 40 zustellen, selbst wenn die Arten und Mengen der Ververwendet man zweckmäßigerweise ein Polystyrol schäumungsmittel, des Lösungsmittels und der anderen innerhalb eines begrenzten Bereiches bezüglich seines Bedingungen konstant gehalten werden, was auf die Vernetzungsgrades, Restmonomers, Polymerisations- schwankende Qualität von handelsüblichem PoIygrades und seiner Verteilung. styrol zurückzuführen ist.

Es ist jedoch bekannt, daß das heute hergestellte 45 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein und industriell verwendete Polystyrol physikalische Verfahren zur Herstellung verschäumbarer PolyEigenschaften aufweist, die sich innerhalb eines wei- styrolmassen von im wesentlichen gleichmäßiger Quateren Bereiches bewegen, mit anderen Worten ist es lität zu schaffen, die zu völlig expandierten Formteilen schwer, ein völlig gleichförmiges Polystyrol einer kon- mit gleichmäßiger Porengröße aufschäumbar sind und stanten Qualität zu erhalten. Bei der Herstellung einer 50 die gegenüber den bekannten Polystyrolmassen große verschäumbaren Polystyrolverbindung, insbesondere Vorteile aufweisen.

bei dem Verfahren der Polymerisation des Styrol- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-Monomers und bei der gleichzeitigen Imprägnierung löst, daß man die Menge des Zusatzstoffes so bemißt, des erhaltenen Polystyrols mit einem Schaumbildner daß das Polystyrol eine Plastizität im Bereich von kann es nahezu unmöglich sein, die physikalischen 55 2,32 · 10~³ bis 2,55 · 10~³ (T"¹) erhält.
Eigenschaften des Polystyrols gleichförmig zu ge- . Es wurde erkannt, daß die Art der fertigen porösen stalten. Formteile, d. h. das Dehnvermögen, die Schrumpfung Bei einem weiteren Verfahren, bei welchem die Her- (Dimensionsstabilität), mechanische Festigkeit und Stellung des Polystyrols durch Polymerisation des Gleichförmigkeit der Porengröße in Abhängigkeit von Styrol-Monomers und die Imprägnierung der Poly- 60 der Plastizität des Polystyrols verändert wird, wenn styrolteilchen mit einem Schaumbildner voneinander die Menge der im Polystyrol eingebrachten Schaumgetrennt bzw. unabhängig voneinander durchgeführt bildner konstant gehalten wird,
werden — diese Verfahren sind normalerweise bei der Somit wird die Beschaffenheit des fertigen porösen Herstellung verschäumbarer Polystyrolverbindungen Formteils bei gleichmäßiger Anwendung eines Schaummit darin eingelagerten unter Normalbedingungen gas- 65 bildners, durch die physikalischen Eigenschaften des förmigen Schaumbildnern angewandt —, ist es manch- Polystyrols, wie seinen Polymerisationsgrad, dessen mal möglich, Polystyrol selektiv anzuwenden, dessen Verteilung, den Vernetzungsgrad und den Anteil an physikalische Eigenschaften bis· zu einem gewissen Restmonomer sowie die Art und Menge irgendwelcher