DE1569552A1 - Thermoplastische polymere Partikel,die durch Waerme aufweitbar sind - Google Patents
Thermoplastische polymere Partikel,die durch Waerme aufweitbar sindInfo
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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
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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.
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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-
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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-
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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
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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
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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.
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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.
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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
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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
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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.
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
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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
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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.
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.
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
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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.
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.
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
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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-
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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.
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Claims (5)
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
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Families Citing this family (8)
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 |
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