DE1569552A1 - Thermoplastische polymere Partikel,die durch Waerme aufweitbar sind - Google Patents

Thermoplastische polymere Partikel,die durch Waerme aufweitbar sind

Info

Publication number
DE1569552A1
DE1569552A1 DE1965W0038657 DEW0038657A DE1569552A1 DE 1569552 A1 DE1569552 A1 DE 1569552A1 DE 1965W0038657 DE1965W0038657 DE 1965W0038657 DE W0038657 A DEW0038657 A DE W0038657A DE 1569552 A1 DE1569552 A1 DE 1569552A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
water
particles
volatile
polystyrene
particles according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE1965W0038657
Other languages
English (en)
Inventor
Kaaber Svend Henning
Ole-Bendt Rasmussen
Per Wolff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE1569552A1 publication Critical patent/DE1569552A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/16Making expandable particles
    • C08J9/20Making expandable particles by suspension polymerisation in the presence of the blowing agent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Description

Aktenzeichen: P 15 69 552.0 (W 38 657 IVc/39b) Anmelder : Per Wolff
Svend Henning Kaaber Ole-Bendt Rasmussen
Anwaltsakte : 2253
Thermoplastische, polymere Partikel, die durch Wärme aufweitbar sind
Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der britischen Patentanmeldung No. 8965/64 vom 3. März 196*1 in Anspruch genommen.
Die Erfindung betrifft thermoplastische, polymere Partikel, die durch Wärme aufweitbar und zur Herstellung zellenförmigen, polymeren Materials bestimmt sind.
Die bevorzugten Polymere für die Partikel sind Polyvinylverbindungen, insbesondere Polystyren.
In der Technik sind zur Herstellung von Sehaungegenständen aus thermoplastischen Polymeren mehrere Verfahren vorgeschlagen worden, die darauf beruhen, daß dem Material ein schaum- oder gasbildendes Mittel zur Erzeugung der Poren oder Zellen des Schaummaterials beigefügt wird.
Als sohaumbildendes Mittel sind beispielsweise Substanzen verwendet worden, die sich beim Erwärmen zersetzen und Gass wie beispielsweise Stickstoff, Kohlendioxyd oder Ammoniak abgeben.
In anderen Fällen sind flüchtige Substanzen verwendet, welche bei der Temperatur, bei der die Schaumbildung stattfindet, verdampfen, um feine Poren oder kugelige BADORiGINAL
~ * " 009810/1743
üaue Unterlagen ia«. ί χ \ αϊα =, ir, ι *** 2 ^* ritäsryngsiH: ** ft ISSi *
Räume in dem Material zu bilden, welches dann abgekühlt wird, um es als zellförmige Struktur zu verfestigen.
So sind bei der Herstellung von Polystyrenschaum flüchtige organische Verbindungen verwendet worden, die nur eine geringe Blähungswirkung auf das Polystyren ausüben und die einen Siedepunkt aufweisen, welcher unter dem Erweichungen bereich des Polystyrene liegt. Beispiele für Schäuiaungsmittel, welche in dieser Beziehung zweckmäßig sind, eind tiefsiedende Kohlenwasserstoffe und die halogenierten, niedermolekularen Kohlenwasserstoffe, die unter dem eingetragenen Warenzeichen Freon gehandelt werden.
Gemäß einem bekannten Verfahren wird die Beifügung des flüchtigen Schäu:nungsmittels oder Triebmittels in Polystyren so durchgeführt, daß der Kohlenwasserstoff dem Styrenmonomer beigefügt wird, welches dann einer Suspensionspolymerisation in Wasser unterworfen wird. Das erzielte Produkt besteht aus kleinen, im wesentlichen kugelförmigen Polystyrenpartikeln, welche das Triebmittel homogen verteilt enthalten. Bei einer Dampfbehandlung dehnt sich das Triebmittel aus und bildet in den einzelnen Partikeln Zellen oder Poren, wobei die aufgeschäumten Partikel, wenn die Heizung in geeigneter Veise durchgeführt wird, dazu gebracht werden können, daß sie miteinander verschmelzen, beispielsweise in einer Form während der Aufweitung, um einen homogenen Gegenstand mit einer zellfö'rmigen Struktur zu bilden.
Obwohl umfangreiche Arbeit geleistet worden, ist, um die Herstellung aufachäumbaren Polystyrene und die weiter« Verarbeitung des Materials zu verbessern, bleiben trotadem noch viele ungelöste Probleme übrig. So ist es bisher schwierig gewesen, eine homogene Zeil struktur mit kleinen Zellen oder Poren zu erhalten.
009810/174 3 BAD
Weiterhin hat es sich bisher als schwierig erwiesen, spezifische Gewichte unter etwa 20 kg/nr bei Ausgang von dem üblichen Rohmaterial zu erhalten, wobei es äußerst erwünscht wäre, eine Reduzierung des spezifischen Gewichts auf 10 bis 15 kg/mr beispielsweise für Isolierzwecke zu erhalten.
Die Erfindung bezweckt aufweitbare Partikel aus thermoplastischen Polymeren zu schaffen, welche beim Aufschäumen ein zellförmiges Material überlegener Qualität ergeben, welches im Volumen stark vergrößert ist, kleine Zellen von im wesentlichen gleichförmiger Größe aufweist und nur eine kurze Formzeit erforderlich macht.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß sie als Triebmittel teils Wassertröpfchen in der Größenordnung von 0,5 bis 40 /u im Durchmesser, die im wesentlichen gleichmäßig in den Partikeln verteilt sind, teils eine flüchtige, gasförmige oder gasbildende Verbindung enthalten, die in Wasser unlöslich ist.
Die Durchmesser der Wassertröpfchen werden durch eine Durchschnittsgewichtsbasis bestimmt.
Es ist tatsächlich eine überraschende Tatsache, daß Wasser als Triebmittel sogar bei Aufblähverfahren verwendet werden kann, bei denen die Heizung durch Dampf erfolgt, wenn man bedenkt, daß eine Aufblähung nur stattfinden kann, indem der Innendruck über den der Umgebung erhöht wird. Bei dem bekannten Verfahren wird daher durchweg ein Triebmittel benutzt, welches unter der Temperatur siedet, bei welcher die Aufblähung stattfindet.
Es wird bevorzugt, daß das Polymer Polystyren ist. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird als flüchtige Verbindung in an sich bekannter Weise ein handelsübliches Pentan verwendet. Zweckmäßig liegt der Wasserein-
— 3 _
009810/1743
BAD ORIGINAL
Schluß zwischen 0,4 und 8 % des Partikelgewichts.
Weiterhin versteht sich, daß vorteilhaft die flüchtige, gasförmige oder gasbildende Verbindung 0,25 bis 5 % des Partikelgewichts beträgt.
Um den Erfindungsgedanken zu verstehen, wird darauf hingewiesen, daß das Wasser etwas ist, was als ein potentielles Triebrnittel bezeichnet werden kann, welches irgendeiner Art der Einleitung für die Auflösung bedarf, um seine Ausdehnungskräfte freizugeben, wobei die Schlüsselworte zum Verständnis "partieller Druck" sind. Durch Einschließung irgendeines Gases oder einer flüchtigen Flüssigkeit mit einem Siedepunkt unter dem des Wassers und welche im wesentlichen im Wasser unlöslich mit den Wasser enthaltenden Partikeln ist, wird der durch das Aufheizen der Partikel erzeugte Innendruck die Summe des partiellen Dampfdrucks des Wasser und die der eingeschlossenen flüchtigen Flüssigkeit oder des Gases sein, gleichgültig, wie wenig vom letzteren eingeschlossen ist. Da das eingeschlossene Wasser selbst einen partiellen Druck gibt, welcher im wesentlichen gleich dem des Dampfes ist, der zum Aufheizen beim Ausdehnungsvorgang benutzt wird, wird der für die Ausdehnung zusätzlich benötigte Druck durch den partiellen Druck der eingeschlossenen Substanz geliefert.
Zum Beispiel sind Polyvinylverbindungen und insbesondere Polystyren, welche ein bevorzugtes thermoplastisches Polymer zur Verwendung in Verbindung mit der Erfindung darstellen, nicht vollständig undurchlässig für atmosphärische Luft oder Dampf. Wenn somit die Partikel gemäß der Erfindung lange genug gelagert sind, wird etwas des eingeschlossenen Wassers aus den Partikeln verdampfen und durch Luft aus der Umgebung ersetzt, wonach die Be-
0Q98 10/ 1743
BAD ORtQiNAL
dingungen zur Aufweitung gegeben sind, da die Luft praktisch unlösbar in Wasser ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird jedoch handelsübliches Pentan für den Einschluß verwendet. Da dies in dem Monomer oder in der Mischung von Monomeren, die zur Vorbereitung der polymeren Partikel verwendet werden, löslich ist, kann das Pentan vor oder während des Polymerisationsvorganges gelöst werden, und zwar in letzterem Falle solange, wie die Polymerisation nur teilweise durchgeführt ist. Auf jeden Fall wird das als Triebmittel dienende Wasser in das Monomer eingeschlossen, um eine Wasser-in-öl-ähnliche Emulsion.oder Aufschwemmung zu bilden, bevor die Polymerisation stattfindet, wodurch polymere Partikel entstehen, welche sowohl Wasser als Triebmittel und das Pentan zur Lieferung des zusätzlichen Druckes enthalten, welcher addiert mit dem partiellen Druck des Wassers die Aufweitung möglich macht.
Anstelle von Pentan können andere Kohlenwasserstoffe und halogen!erte Kohlenwasserstoffe mit einem unter dem des Wassers liegenden Siedepunkt und die praktisch unlösbar in Wasser sind, für den Einschluß verwendet werden.
Die auf diese Weise erhaltenen Partikel können sofort zur Herstellung der gewünschten Schaumgegenstände durch Aufweitung in einer Form benutzt werden. Es wird jedoch bevorzugt, zunächst einzelne aufgeweitete Perlen au erzeugen und dann eine Sinterung unter geringfügiger zusätzlicher Aufweitung in einer Form durchzuführen. Um eine Feuergefahr während der Lagerung des Materials oder während des nachfolgenden Schneidens mit heißen Drähten zu reduzieren, kann jegliche flüchtige, organische Verbindung in dem aufgeweiteten Granulat beispielsweise mittels Dampf entfernt werden. Es wurde festgestellt, daß
0 09810/1743 BAD ORIQiNAt
das in den Zellen verbleibende Wasser in Verbindung mit der Luft, welche in die Zellen während oder nach der Entfernung der organischen, flüchtigen Verbindung diffundiert, sich als ausreichend für die zusätzliche Aufweitung in der Form erwiesen hab. .
Vorzugsweise sollte das als Triebmittel dienende Wasser zwischen 0,4 % bis 8 % des Gewichtsanteils des Partikelgewichts ausmachen.
Dies ist wesentlich weniger als der Anteil flüchtiger, organischer Flüssigkeiten, der bei den bekannten Verfahren verwendet wird, was auf das niedrige Molekulargewicht ies Wassers im Vergleich mit dem der flüchtigen Flüssigkeiten zurückzuführen ist. Somit werden nur 18 g Wasser gegenüber 72 g Pentan benctigb, um ein Molvolumen zu ergeben.
Die flüchtige, gasförmige oder ga3bildende Verbindung, die verwendet wird, um den zusätzlichen Druck für die Aufweitung zu liefern, soll vorzugsweise einen Gewichtsanteil von 0,25 % bis 5 % ies Partikelgewichts ausmachen.
Wie schon bemerkt, ist theoretisch nur ein ganz kleiner Anteil der flüchtigen oder gasbildenden Verbindung im Vergleich mit der vorhandenen Menge Wasser erforderlich, um den für die Aufweitung benötigten Innendruck herzustellen.
Da jedoch ein Maximaldruck nur aufrechterhalten wird, wenn eine flüchtige Flüssigkeit verwendet wird, während immer noch eine geringe Menge in flüssiger Form verbleibt, beginnt der Druck abzufallen, wenn die Zellen so groß geworden sind, daß ihr Volumen dem Volumen der flüchtigen Flüssigkeit in gesättigter Dampfform entspricht, wodurch es verständlich wird, claß in der Praxis ein gewisses Minimum erforderlich ist» In dieser Beziehung wird auch darauf hingewiesen, daß anfänglich ein
009810/1743
BAD ORIGINAL
größerer Druck zum Aufweiten der Zellen als später, wenn die Zellen größer sind und die Wände entsprechend dünner sind, benötigt wird.
In die Partikel gemäß der Erfindung können weiterhin organische, halogenierte Verbindungen mit feuerverzögernden Eigenschaften sowie Farben oder Pigmente zur Färbung des aufgeweiteten Materials eingeschlossen sein.
Die Partikel der Erfindung können durch ein Verfahren hergestellt werden, bei dem das Wasser in das Monomer oder die Mischung von Monomeren eingeschlossen wird, um durch heftiges, mechanisches Rühren polymerisiert zu werden, worauf eine geeignete, katalysierte Suspensionspolymerisation in einem wäßrigen Medium durchgeführt wird.
Um eine feine Verteilung des Wassers in dem Monomer zu erzielen, kann ein hochtouriger Propeller, der eine starke Kavitation erzeugt, benutzt werden. Andere geeignete Vorrichtungen sind beispielsweise Kolloidmühlen und Ultraschallagitationsvorrichtungen/ Der Dispersionsvorgang kann weiter durch Emulgiermittel jener Art unterstützt werden, die zur Erzeugung einer Wasser-in-öl-ähnlichen Emulsion geeignet sind. Beispiele dieser Mittel, die allgemein bekannt sind und die auch die gebildete Dispersion stabilisieren, sind öllösliche Seifen wie beispielsweise Lithium, Kalzium, Magnesium und Aluminiumseifen sowie Kondensationsprodukte des Sorbitols, Mannitols und der Saccharose mit verschiedenen fettigen Säuren.
Eine weitere Stabilisierung kann dadurch erzielt werden, daß etwas des entsprechenden Polymers in dem Monomer aufgelöst wird, um letzteres einzudicken. Um eine schnelle Auflösung zu erzielen, kann zellförmiger Polymerabfall verwendet werden.
— 7 —
, ,- .- λ 009810/1743
Das Monomer mit dem eingeschlossenen Wasser wird dann einer Suspensionspolymerisation unterworfen, bei welcher das Monomer einer großen Menge eines wäßrigen Mediums unter heftiger Rührung zugeführt wird, um das Monomer in Tropfen von 0,5 his 5 mm Durchmesser zu verteilen. Das wäßrige Medium kann Mittel enthalten, um die öl-in-Wasser-ähnlichen Suspensionen zu fördern und zu stabilisieren.
Emulgierungsmittel letzterer Art sind beispielsweise partielle Ester fettiger Säuren, während Beispiele für Stabilisierungsmittel Polyvinylalkohol, Carboxymethylzellulose und wasserlösliche Stärke sowie inorganische Stabilisatoren, wie beispielsweise ein speziell präpariertes Kolloidalbariumsulfat sind.
Um die Polymerisation zu katalysieren,wird dem Monomer ein Katalysator zugegeben, welcher gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens Benzcylperoxyd ist, welches vorzugsweise dem Monomer vor oder während der Dispersion des Wassers in dem Monomer beigefügt wird.
Ein weiterer bevorzugter Katalysator ist tertiäres Butylperbenzoat.
Um die Monomerbestandteile der erzeugten Polymerpartikel zu reduzieren, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, eine Kombination von Katalysatoren zu verwenden, beispielsweise Benzoylperoxyd zusammen mit Di- tertiären Butylperoxyd oder <*■/ °C - Azo - Bis - Isobutyronitril zusammen mit Dicumylperoxyd, wobei letztere Kombination bei feuerdämmendem, zellförmigem Polystyrenmaterial bevorzugt wird.
Es ist bekannt, daß die Suspensionspolymerisation ein Problem bildet, d.h., daß bei einer gewissen Stufe des Verfahrens im allgemeinen nach etwa 50 #iger Polymerisation die Partikel sehr klebrig werden und daß es äußerst schwierig ist, ein Zusammenbacken derselben zu verhindern.
"8 " 009810/1743
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Zusammenbacken der teilweise polymerisieren Partikel verhindert werden, wobei unbeabsichtigt gebildete Klumpen wieder suspendiert werden können, indem dem wäßrigen Lösungsmedium Petroläther zugeführt wird.
Eine mögliche Erklärung ist, daß Petroläther eine Schicht der polymerisierten Substanz auf die Oberfläche aus der Mischung des Monomers und der polymerbildenden Partikel niederfällt, und da die Klebrigkeit nur in Mischungen aus Monomer und Polymer auftritt, wird diese Oberflächenschicht nicht klebrig sein. Auf alle Fälle wirkt der Petroläther stabilisierend auf die Partikel und verhindert, daß das dispergierte Wasser in das Suspensionsmedium abwandert.
Der Petroläther kann bei Beginn der Suspensionspolymerisation zugefügt werden, wobei es jedoch bevorzugt wird, die Hinzufügung erst dann vorzunehmen, wenn die teilweise polymerisierten Partikel Anzeichen zur Klumpenbildung geben, da dies der Zeitpunkt ist, wenn seine Wirkung tatsächlich benötigt wird.
Die Erfindung wird weiter durch die nachfolgenden Beispiele erläutert:
Beispiel Λ
Sieben liter Wasser wurden mittels eines Turbomixers, der 3000 Umdrehungen in der Minute machte, in 80 1 Styren, welches 70 g eines handelsüblich erhältlichen Emulgierungsmittel enthielt, welches ein Ester einer aminierten, fettigen Saure ist, dispergiert. Nach fünf Minuten Mischzeit wurden 25 Kilo geschäumten Polystyrens und 440 g Benzqylperoxyd zugeführt. Die erhaltene Mischung, welche dispergiertes Wasser in sehr feinen Tröpfchen enthielt, wurde in ein Polymerisationsgefäß gepumpt, welches 270 1 Wasser mit einer Temperatur von 8O0O enthielt, welchem 50 g eines mittleren
009810/1743
hydrolisierten Polyvinylalkohole zugefügt waren, um eine Suspension von Styren als Tröpfchen mit einem Durchschnittsdurchmesser von etwa 0,5 mm zu bilden.
Während des ersten Teils der Polymerisation wurde eine allmähliche Zufügung eines Petroläthers mit einem Siedepunkt, der etwas unter 500G liegt, durchgeführt. Insgesamt wurden 6,5 kg Petroläther über eine Dauer von 6 Stunden verteilt zugefügt.
Die Polymerisationsmiachung wurde dann weitere 14 /2 Stunden auf 8O0C gehalten, worauf sie dann auf ^00G abgekühlt wurde.
Die polymeren Partikel wurden auszentrifugiert, gewaschen und in flachen Pfannen getrocknet. Die getrockneten Partikel hatten einen Durchmesser von 0,5 his t> nim und enthielten 4,2 % Wasser, welches als Tröpfchen mit einem Durchmesser von 2 bis 35 /U homogen dispergiert war.
Eine Behandlung dieser Partikel mit Dampf während 120 Sekunden ergaben bei frei fließend expandierten Polystyrenpartikeln eine Hasse mit einer Dichte von 12,2 kg/m . Die vorexpandierten Partikel wurden 24 Stunden bei Zimmertemperatur gelagert.
Eine weitere Expansion in einer perforierten Form mittels Dampf ergab ein ζeilförmigee Produkt mit einer Dichte von 11»5 kg/m*. Die erforderliche Abkühlzeit in der Form betrug 10 Minuten.
Zum Vergleich wurden handelsüblich erhältliche, expandierfähige Partikel, bei denen ein Gehalt von 4,2 % Petroläther, jedoch kein Wasser festgestellt wurde, mit Dampf während einer Dauer von 120 Sekunden vorexpandiert. Die dabei erzielten, frei fließend expandierten Partikel hatten
- 10 -
009810/1743
BAD
eine Dichte von 26,5 kg/m . Weitere Expandierungen in einer perforierten Form ergab eine zellförmige Platte mit einer Dictite von 24,2 kg/nr. Die erforderliche Abkühlzeit wurde mit 25 Minuten festgestellt. Als die Platte nach nur 10 Minuten aus der Form entfernt wurde, traten infolge der Expansion Verwerfungen und Risse auf.
Beispiel 2
In einer Styren-Polystyrenmischung von 495 g» welche 30 % Gewichtsanteile von Polystyren enthielt, wurde eine Mischung von 24,6 g Wasser und 50 g Methanol dispergiert, wobei 5 g Mannitoldioleat als Emulgierungsmittel benutzt wurden. Nach der Dispergierung wurden 1,95 %<*·, &- - Azo Bis - Isobutyronitril und 0,25 g eines tertiären Butylperbenzoat hinzugefügt.
Die Dispersion des Methanol enthaltenden Wassers in der
7.
Styrenmischung wurde dann in 1100 cnr Wasser suspendiert, welches 3 g eines Oopolymers enthielt, welches aus 95 % Vinylpyrrolidon und 5 % HethylacryXat hergestellt war, wobei die Suspension während einer Dauer von 18 Stuaden auf 800O gehalten wurde, um die Polymerisation su bewirken.
Das Methanol unterstützt die Emulgierung des Wassers und geht während der Suspensionspolymerisation in die kontinuierliche Wasserphase über.
Während der Polymerisation wurden 25 g Petroläther mit einem Siedepunkt zwischen 45 und 50°G zugefügt, um die Suspension zu stabilisieren.
Me resultierenden Polymerpartikel mit einem Durchmesser -«On 0,3 bis 2,5 mm wurden von dem wäßrigen Suspensionsmedium getrennt gewaschen und getrocknet. Die getrockneten Partikel waren milchig weiß und enthielten außerordentlich
- 11 -
BAD GRiQiNAl
0098 10/1743
fein dispergiertes Wasser. Bei einer Erhitzung mittels Dampf expandierten sie in freiem Fluß und ergaben eine Massendichte von 14 kg/m* und eine Durchschnittszellengröße von 40 /U. Polystyrenpartikel, welche Petroläther als Expandiermittel benutzen und die unter gleichen Bedingungen expandiert wurden, zeigten eine Zellengröße von 90 bis 180 /U.
Beispiel 3
750 cnr Wasser wurden in 7 1 Styren, welches 30 g eines Pfropfpolymers aus Styren und Äthylenoxyd enthielt, emulgiert. Die Emulsion wurde mit 85 kg einer Mischung aus Styren-Polystyren mit einem Mischungsverhältnis von 3:1 gemischt, welche 440 g Benzcrylperoxyd und 4 kg handelsübliches Pentan enthielt. Die Mischung wurde wie im Beispiel 1 polymerisiert, wobei während der Polymerisation 2,5 kg Pentan zugefügt wurden.
Die erzeugten Polymerpartikel wurden gewaschen und getrocknet. Die Partikel wurden dann gemäß der "geblasenen Pilmtechnik" in einer 40-mm-Strangpresse unter den gewöhnlichen Bedingungen des Aufschäumens von Polystyren stranggepreßt. Die erzeugte, aufgeschäumte Platte hatte eine Dichte von 80 kg/nr und eine durchschnittliche Zellengröße von 150 /u.
Aufschäumpartikel, welche Pentan als Triebmittel aufwiesen, ergaben eine Platte mit einer Dichte von 125 kg/nr bei einer durchschnittlichen Zellengröße von 300 bis 350 /U unter gleichen Bedingungen.
Beispiel 4
18,5 g synthetisches Kalziumsilikat wurden mit 37 g Wasser und 0,3 g eines handelsüblich erhältlichen Emulgierungsmittels, welches ein Ester einer aminierten, fettigen Säure
009810/17 43
ist, benetzt. Das Erzeugnis wurde in einer Mischung von 520 g Styren, 223 g Polystyren und 8,5 g Benzoylperoxyd dispergiert.
Die resultierende Dispersion wurde in 825 cnr Wasser suspendiert, welches 0,17 g eines mittleren hydrolysierten Polyvinylalkoh
polymerisiert.
Polyvinylalkohole enthielt und bei 85°G 12 Stunden lang
Die getrockneten Polymerpartikel enthielten 5»85 % eingeschlossenes Wasser. 300 g der Partikel wurden 3 Wochen lang bei 500O in einem Druckgefäß, welches 15 g Petroläther enthielt, gehalten, wonach die Partikel durch Dampferhitzung wie im Beispiel 1 expandiert wurden, um ein Material mit sehr kleinen und gleichförmigen Zellengrößen zu ergeben.
Die resultierenden Partikel enthalten etwa 2 % Petroläther.
Beispiel 5
100 kg Styren, welches 4 % fein ,disp er giert es Wasser enthielt, wurde in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise vorbereitet.
550 g Benzoylperoxyd, 500 g Dicumylperoxyd und 2,5 kg Tris-(Dibromopropyl)-Phosphat wurden zusammengemischt und die Mischung in einer Suspension bei 850C polymerisiert. Während der Polymerisation wurden 6,5 kg n-Pentan zugefügt.
Bei einer Erhitzung der erzielten polymeren Partikel mit Dampf von 1,5 atmosphärischem Druck während 30 Sekunden wurden Partikel in frei fließender Expansion, erzielt, die eine Massendichte von 12,7 kg/nr aufwiesen.
Während der Lagerung verdampfte das in den Partikeln enthaltene n-Pentan und wurde durch Luft ersetzt. Die gelagerten Partikel wurden la eine geschlossene Form gefüllt und einer
- 13 -
009810/1743
Λ·
weiteren Dampferhitzung ausgesetzt, während welcher die Partikel weiter expandierten, um alle Höhlungen auszufüllen, während sie zu einem zellförmigen Körper zusammenschmolzen, der eine Dichte von 11,8 kg/nr nach der Abkühlung und Entfernung aus der Form aufwies. Bei einer Prüfung der Entflammbarkeit wurde festgestellt, daß der Körper selbstlöschend ist.
Der folgende Versuch zeigt den Unterschied der Resultate, wenn vorsätzlich Wasser in dem Monomer vor der Suspensiation dispergiert wird, im Vergleich mit unbeabsichtigtem Wassereinschluß aus dem wäßrigen Suspensionsmedium während des Polymerisationsvorganges.
110 1 Monomerstyren, welches 560 g Benzoylperoxyd enthielt, wurde in 270 1 Wasser, welches 85 g des Ammonsalzes eines Copolymers aus Styren und Maleinsäure-Anhydrid als Stabilisator für die Suspension enthielt. Während der Polymerisation wurden 6,5 kg Petroläther als Expandierungsmittel zugefügt, um in die polymeren Partikel eingeschlossen zu werden.
Infolge eines Versagens des elektrischen Netzes wurde der ßührvorgang der Polymerisationsaischung für ein paar Minuten unterbrochen, wodurch eine Kluepenbildung der suspendierten Partikel erfolgte, die nur durch. Terstärktes ßühren wieder suspendiert werden konnte.
Die erzeugten polymeren Partikel enthielten 7,55 % Wasser in ziemlich groben Tröpfchen. Sie schäumten nicht besser als die nur Petroläther enthaltenden. Partikel, wobei während der Expansion große Locher gebildet wurden.
Bei einem Vergleich Mit den nach. Beispiel 1 hergestellten Partikeln wurde festgestellt, daß das zufällig einge-
- 14 -
009810/1743
schlossene Wasser viel schneller verdampfte als das absichtlich eingeschlossene Wasser, Nach drei Tagen enthielten die ersteren Partikel bei 200C nur 0,86 % Wasser, während die Partikel nach Beispiel 1 immer noch 4 % enthielten.
- 15 -
0098 10/1 743

Claims (5)

DIPL.-INC. O. R. KRETZSCHMAR a I 569552 *eIM »TllOHHAU·! *♦ PATENTANWALT .. *«■" a*6? *3 I/St/Tr den 6. August I969 Aktenzeichen: P 15 69 552.0 (V 38 657 IVc/39b) Anmelder: Per Wolff, Svend Henning Kaaber, Ole-Bendt Hasmussen Anwaltsakte: 2253 Patentansprüche
1. Thermoplastische, polymere Partikel, die durch Wärme aufweitbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Triebmittel teils Wassertröpfchen in der Größenordnung von 0,5 bis 40/U im Durchmesser, die im wesentlichen gleichmäßig in den Partikeln verteilt sind, teils eine flüchtige, gasförmige oder gasbildende Verbindung enthalten, die in Wasser unlöslich ist.
2. Partikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer Polystyren ist.
3. Partikel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als flüchtige Verbindung in an sich bekannter Weise ein handelsübliches Pentan verwendet wird.
4. Partikel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassereinschluß zwischen 0,4 und 8 % des Partikelgewichts liegt.
5. Partikel nach einem der Ansprüche 1 bis 4·, dadurch gekennzeichnet, daß die flüchtige, gasförmige oder gasbildende Verbindung 0,25 bis 5 % des Partikelgewichts beträgt.
BAD ORIGINAL 0098 1 0/ 17 4 3
KONTINt DRECDNER BANK. KONTO-NR. S599 ■ POSTSCHECK HAMIURO NR. I>I7
' ieue Unter.agan ^n- ".-„.—. -. ι ^ ^ μι^ι^πομ)*;«. ν. 4. a i967'
DE1965W0038657 1964-03-03 1965-03-02 Thermoplastische polymere Partikel,die durch Waerme aufweitbar sind Pending DE1569552A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB896564A GB1106143A (en) 1964-03-03 1964-03-03 Expandable thermoplastic polymeric particles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1569552A1 true DE1569552A1 (de) 1970-03-05

Family

ID=9862723

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1965W0043433 Pending DE1719318A1 (de) 1964-03-03 1965-03-02 Verfahren zur Herstellung von expandiertem oder aufgeschaeumtem thermoplastischem polymerem Material
DE1965W0038657 Pending DE1569552A1 (de) 1964-03-03 1965-03-02 Thermoplastische polymere Partikel,die durch Waerme aufweitbar sind

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1965W0043433 Pending DE1719318A1 (de) 1964-03-03 1965-03-02 Verfahren zur Herstellung von expandiertem oder aufgeschaeumtem thermoplastischem polymerem Material

Country Status (9)

Country Link
AT (1) AT289404B (de)
CH (1) CH471171A (de)
DE (2) DE1719318A1 (de)
ES (1) ES310012A1 (de)
FI (1) FI46170C (de)
FR (1) FR1438321A (de)
GB (1) GB1106143A (de)
IL (1) IL23068A (de)
NL (1) NL150137B (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4124207C2 (de) * 1991-07-20 1994-12-08 Huels Chemische Werke Ag Expandierbare Styrolpolymerisate und deren Verwendung zur Herstellung schnellentformbarer Schaumstoffkörper
JP3186835B2 (ja) * 1992-05-28 2001-07-11 松本油脂製薬株式会社 熱膨張性マイクロカプセルおよびその製法と膨張方法
US6242540B1 (en) * 1996-07-04 2001-06-05 Nova Chemicals (International) S.A. Process for the preparation of polymer particles
MY117649A (en) * 1996-07-04 2004-07-31 Shell Int Research Process for the preparation of polymer particles
MY116407A (en) * 1996-07-04 2004-01-31 Shell Int Research Process for the preparation of polymer particles
DE19812857A1 (de) * 1998-03-24 1999-09-30 Basf Ag Verfahren zur Herstellung wasserexpandierbarer Styrolpolymerisate
CA2663199A1 (en) 2006-09-08 2008-03-13 Nova Chemicals Inc. Polymer particles and related articles
WO2013045532A1 (en) * 2011-09-28 2013-04-04 Eidgenössische Technische Hochschule Zürich Expandable polymers

Also Published As

Publication number Publication date
NL6502671A (de) 1965-09-06
FR1438321A (fr) 1966-05-13
CH471171A (de) 1969-04-15
DE1719318A1 (de) 1971-06-03
ES310012A1 (es) 1965-10-01
AT289404B (de) 1971-04-26
IL23068A (en) 1968-03-28
FI46170C (fi) 1973-01-10
FI46170B (de) 1972-10-02
GB1106143A (en) 1968-03-13
NL150137B (nl) 1976-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69116804T2 (de) Expandierbare thermoplastische Mikrokugeln und ein Verfahren zu Herstellung und ihre Verwendung
EP1366110B1 (de) Kohlenstoffpartikel enthaltende expandierbare styrolpolymerisate
WO1998051734A1 (de) Verfahren zur herstellung graphitpartikel enthaltender expandierbarer styrolpolymerisate
DE3431245C2 (de) Verfahren zum Herstellen von geschäumten Partikeln aus Polyolefinharz
DE1570238B2 (de) Verfahren zur Herstellung feinteiliger expandierbarer Styrolpolymerisate
DE1769549B2 (de) Expandierbare styrol-polymerisatteilchen sowie verfahren zu ihrer herstellung
DE2147461A1 (de) Verfahren zur Herstellung feiner Fasergefüge
DE1569552A1 (de) Thermoplastische polymere Partikel,die durch Waerme aufweitbar sind
DE845264C (de) Verfahren zur Herstellung poroeser Massen aus Polymerisaten
DE2338132B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Styrolperlpolymerisat
DE69122841T2 (de) Verfahren zur Herstellung von expandierbaren Polystyrol- Teilchen
DE2139686A1 (de) Feinteilige expandierbare styrolpolymerisate
DE1520184C3 (de) Verfahren zur Herstellung von verschäumbaren Polystyrol-Teilchen
EP0071717B1 (de) Verfahren zur Herstellung feinteiliger, expandierbarer Styrolpolymerisate mit verbesserten Eigenschaften
EP0000572B1 (de) Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen, expandierbaren Styrolpolymerisaten
DE3325392A1 (de) Feinteilige, expandierbare styrolpolymerisate, die zur herstellung schnellentformbarer zellkoerper geeignet sind
DE2546356A1 (de) Verfahren zur herstellung von verschaeumbaren styrolpolymerisatteilchen
DE1241975C2 (de) Verfahren zur Herstellung verschaeumbarer Formmassen aus alkenylaromatischen Polymerisaten
DE2226168A1 (de) Feinteilige expandierbare styrolpolymerisate mit guenstigen verarbeitungseigenschaften
DE1494960B2 (de) Herstellung verschaeumbarer feinteiliger styrolpolymerisate
DE2461130A1 (de) Verfahren zur herstellung von schaeumbaren teilchen auf der grundlage von polystyrol und geformten koerpern aus diesen
DE2510937A1 (de) Verfahren zur herstellung expandierbarer polystyrolpartikel
AT261229B (de) Verfahren zur Herstellung von geschäumten Zusammensetzungen aus Vinylchloridpolymeren
DE1769803A1 (de) Expandierbare polyvinylaromatische Polymerisatteilchen und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2214628A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polymerisatteilchen mit gleichmäßiger Vernetzung und aus diesen hergestellte aufgetriebene, geformte Gegenstände