DE1570845C - Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polyvinylchlorid - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus PolyvinylchloridInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2 bis 30 Gewichtsprozent einer aufgepfropften
Komponente enthaltenden Formkörpern aus Polyvinylchlorid, das durch Aufpfropfen von Butadien
oder Isopren oder eines Monomergemisches aus 99 bis 30 Gewichtsprozent Butadien oder Isopren und
1 bis 70 Gewichtsprozent Styrol auf pulverförmiges Polyvinylchlorid mit Hilfe ionisierender Bestrahlung
erhalten worden ist.
' Starre Formkörper aus Polyvinylchloridharzen bekannter
Art haben eine niedrige Schlagfestigkeit, und ihre mechanischen Eigenschaften werden bei niedrigen
Temperaturen schlechter. Um diese Nachteile zu beheben, ist vorgeschlagen worden, Polymergemische
aus Polyvinylchlorid und einem Gummi zu verwenden, der Affinität gegenüber Polyvinylchloridharzen
aufweist. Dieses Verfahren unterliegt jedoch Beschränkungen, da nur eine begrenzte Anzahl von
Gummiarten eine ausreichende Affinität gegenüber Polyvinylchloridharzen zeigt. Durch Vermischen von
Polyvinylchloridharzen mit Gummiarten, die diese Affinität nicht aufweisen, wie beispielsweise mit Butadien-Styrol-Kopolymerisat
und Polybutadiengummi, wurde keine Verbesserung der Schlagfestigkeit erzielt.
Es ist gut bekannt, daß zur Gewinnung von Pfropfpolymerisaten
eine ionisierende Strahlung angewendet werden kann.. Bei der Gewinnung von Pfropfpolymerisaten
unter Anwendung von radioaktiven Strahlen wird ein Stammpolymerisat verwendet, das bereits
eine bestimmte Endform aufweist, wie beispielsweise die von Fäden oder Filmen. Die Stammpolymerisate
können auch eine halbfertige Form haben; beispielsweise können die Stammpolymerisate auf einen Körper
bestimmter Form zur Pfropfpolymerisation aufgebracht werden, und im allgemeinen werden damit
ausgezeichnete Ergebnisse erzielt. Dieses Verfahren ist einschlägig bekannt. Bei seiner Durchführung
ergeben sich jedoch eine Reihe von Schwierigkeiten, wie beispielsweise bei der Bestrahlung und beim Zusammenbringen
des Monomeren mit dem Polymerisat, so daß ungleichmäßige Aufpfropfung usw. die Folge
sind.
Hauptaufgabe der Erfindung ist die Schaffung von Harzformkörpern mit ausgezeichneter Schlagfestigkeit
und Beständigkeit bei niedrigen Temperaturen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung
eines Verfahrens zur Herstellung von Formkörpern, bei dem sich der Mahlvorgang leicht durchführen
läßt.
Bei dem Verfahren zur Herstellung von Formkörpern der eingangs genannten Art wird erfindungsgemäß
so vorgegangen, daß das aufgepfropfte Polyvinylchlorid vor der Verformung bei einer über seiner
Erweichungstemperatur liegenden Temperatur gemahlen wird. ,
Zur Pfropfpolymerisation des Monomeren oder des Monomergemisches wird erfindungsgemäß ionisierende
Strahlung angewendet.
ίο Gemäß der Erfindung kann eines der beiden nachfolgend
beschriebenen Pfropfpolymerisationsverfahren angewendet werden: Das erste besteht darin, daß
pulverförmige, mit ionisierender Strahlung bestrahlte Polyvinylchloridharze durch Zusammenbringen mit,.
Monomeren oder Monomergemischen, die auch in Lösung vorliegen können, pfropfpolymerisiert werden,
und das zweite wird so durchgeführt, daß pulverförmige Polyvinylchloridharze- mit Monomeren oder :
Monomergemischen oder deren Lösungen zusammen- gebracht werden und das Ganze dann ionisierender
Strahlung ausgesetzt wird, wobei Pfropfpolymerisation eintritt. Bei beiden Verfahren sollte während der
Pfropfpolymerisation der pulverförmige Zustand de'r f
Polyvinylchloridharze, die das Stammpolymerisat darstellen, aufrechterhalten werden. Durch Verformen,
des Pfropfpolymerisate enthaltenden Harzes, das zuvor bei einer über der Erweichungstemperatur der
Polyvinylchloridkomponente liegenden Temperatur gemahlen wird, können Körper gewünschter Form
mit ausgezeichneter Schlagfestigkeit erhalten werden.
Erfindungsgemäß wird bei der Herstellung von
Formkörpern aus Polyvinylchloridharzen mit hoher.
Schlagfestigkeit und hoher Kältebeständigkeit so
vorgegangen, daß die mit Butadien oder Isopren oder einem Gemisch dieser Dienverbindungen mit Styrol
- pfropfpolymerisierten Polyvinylchloridharze disper-
giert und die auf diese Weise durch Mahlen erhaltenen Harze verformt werden. Bei dem Verfahren nach der
Erfindung zur Gewinnung von Formkörpern wird die gründliche Durchmischung entweder beim Formprozeß
oder beim Mahlen erzielt, so daß Formkörper, mit einheitlicher Zusammensetzung und ausgezeichneten
mechanischen Eigenschaften erhalten werden können. x ■■
Das Mahlen bei einer, über der Erweichungstem- T
peratur der Polyvinylchloridkomponente liegenden Temperatur ist äußerst wichtig; wenn dies unterlassen :
wird, können weder Formkörper mit hoher Schlagfestigkeit noch mit hoher Kältebeständigkeit erhalten
werden, obwohl dieser Mechanismus noch nicht j völlig geklärt ist. Aus den gleichen Gründen führt
auch Pfropfpolymerisation auf bereits geformten Körpern nicht zu einer ausgezeichneten Schlagfestigkeit.
Das Mahlen oder Kneten kann vor der Verformung vorgenommen werden, jedoch kann auch gleichzeitig
mit dem Erhitzen der Harze zur Erweichung in den Formen gemahlen werden. Wenn Pfropfpolymerisate
enthaltende Harze ohne vorheriges Mahlen unter Verwendung einer Metallform im Preßverfahren verformt
werden oder wenn die Pfropfpolymerisation auf den bereits fertiggestellten Formkörpern vorgenommen
wird, kann keine hohe Schlagfestigkeit erzielt ■ werden. Einfaches Mischen dieser gummiartigen Stoffe,
wie beispielsweise Polybutadiengummi und Styrol-Butadien-Kopolymerisatgummi, die keine ausreichende
Affinität gegenüber ^Polyvinylchloridharzen aufweisen, mit Polyvinylchloridharzen ergibt keine
Verbesserung der Schlagfestigkeit des Polyvinylchlo-
rids, jedoch wird durch Aufpfropfen der genannten summiartigen Substanzen auf Polyvinylchlorid deren
Affinität gegenüber nicht pfropfpolymerisiertem Polyvinylchlorid gesteigert. Außerdem führt das Dispergieren
der Pfropfpolymerisate durch Mahlen zu Formkörpern aus Polyvinylchloridharzen mit ausgezeichneter
Schlagfestigkeit und hoher Beständigkeit bei niedrigen Temperaturen.
Im allgemeinen ist das Mischen und Mahlen von zwei oder mehr Polymerarten zu einem einheitlichen
Gemisch etwas schwierig. Erfindungsgemäß werden jedoch in pulverförmigem Polyvinylchloridharz feindispergierte
Pfropfpolymerisate gewonnen, so daß der Mahlvorgang äußerst leicht vorgenommen werden
kann.
Die Anwendung von ionisierender Strahlung bei dem Pfropfpolymerisationsverfahren nach der Erfindung
führt zu einer höheren Aufpfropfung als bei Pfropfpolymerisationsverfahren mit anderen Monomeren
unter Anwendung der katalytischen Polymerisation bei Anwesenheit einer Gummikomponente
sowie zu nur sehr geringer Bildung von Homopolymerisat. Dies bewirkt, daß die Endprodukte
ausgezeichnet durchsichtig sind.
Wenn zum Aufpfropfen auf die Polyvinylchloridharze ein Gemisch aus Butadien oder Isopren und
Styrol verwendet wird, besteht dies vorzugsweise aus 1 bis 70 Gewichtsprozent Styrol und 99 bis 30 Gewichtsprozent
Butadien oder Isopren. Wenn die Styrolkomponente dieses Verhältnis überschreitet,
wird die auf das Harz aufgepfropfte Komponente aus Dienverbindung und Styrol zu hart, so daß die
Schlagfestigkeit des Endproduktes nicht wesentlich verbessert werden kann. Zur Verbesserung der Schlagfestigkeit
bei niedrigen Temperaturen sind Mischungs-Verhältnisse von 1 bis 25 Gewichtsprozent Styrol
und 99 bis 75 Gewichtsprozent Butadien oder Isopren zweckmäßig.
Die Menge an aufgepfropfter Komponente wirkt sich bei dem Endprodukt sehr empfindlich auf die
Schlagfestigkeit und die Beständigkeit gegen niedrige Temperaturen aus, wenn diese Erzeugnisse durch
Mahlen und Verformen von pfropfpolymerisierten Polyvinylchloridharzen hergestellt werden; die günstigste
Menge an aufgepfropfter Komponente beträgt 2 bis 30%. Die Formkörper, die eine aufgepfropfte
Komponente innerhalb des genannten Bereiches enthalten, haben die für starre Polyvinylchloridformkörper
erforderlichen Eigenschaften und darüber hinaus noch ausgezeichnete Schlagfestigkeit und hohe
Beständigkeit gegen niedrige Temperaturen. Die Harze, die eine aufgepfropfte Komponente in einer
Menge innerhalb des genannten Bereiches enthalten, können durch Pfropfpolymerisation, aber auch durch
Mischen von nicht pfropfpolymerisierten oder unbehandelten pulverförmigen Harzen mit pfropfpolymerisierten
pulverförmigen Harzen gewonnen werden, wobei die Eigenschaften der jeweils daraus hergestellten
Formkörper im wesentlichen gleich sind.
Als ionisierende Strahlung können erfindungsgemäß Elektronenstrahlen, y-Strahlen, Röntgenstrahlen,
Neutronenstrahlen usw. verwendet werden. Die Teilchengröße der erfindungsgemäß mit ionisierenden
Strahlen zu bestrahlenden pulverförmigen Polyvinylchloridharze beträgt' vorzugsweise pro Teilchen
weniger als 1 ecm (cc). Bei der Pfropfpolymerisation nach der Erfindung anwendbare organische Lösungsmittel
sind aliphatisch^ und aromatische Kohlenwasserstoffe, deren Halogenderivate, Alkohole, Ketone
usw. Besonders vorteilhaft ist Methanol. Die erfindungsgemäß zu verwendenden Polyvinylchloridharze
können nicht nur Vinylchloridhomopolymerisate, sondern auch Kopolymerisate aus im wesentlichen
Vinylchlorid mit Vinylestern wie Vinylacetat, Vinylstearat usw. oder Vinyläthern sein.
Die Harze können in Luft, vorzugsweise jedoch in einer sauerstofffreien Atmosphäre, mit ionisierender
Strahlung behandelt werden. Bereits bei Raumtemperatur ist die Bestrahlung ausreichend, vorteilhafter
ist jedoch eine niedrigere Temperatur. Die Menge an ionisierender Bestrahlung gemäß der Erfindung liegt
innerhalb eines Bereiches von 103 bis 108 Röntgen, vorzugsweise 104 bis 107 Röntgen.
Die. bestrahlten Harze sollten nach beendeter Bestrahlung so bald wie möglich mit den Monomeren
zusammengebracht werden. Wenn die bestrahlten Harze mit einem Monomer oder einer Monomerlösung
oder einem Monomerdampf in Berührung gebracht werden, ist es vorteilhaft, wenn die Monomerlösung
so ausgewählt ist, daß das Harz leicht quillt, ohne daß es jedoch seine ursprüngliche Form
verliert. Wenn eine geeignete Lösung verwendet wird, ist das Monomer in der Lage, in das Harz einzudringen,
so daß sowohl im Inneren des Harzes als auch an seiner Oberfläche Pfropfpolymerisation stattfinden kann. Dementsprechend kann der vor der
Verformung vorgenommene Mahlvorgang vereinfacht werden. Unter diesen Bedingungen wird nicht nur
sehr wirkungsvoll pfropfpolymerisiert, sondern die aufgepfropften Harze können auch leicht durch Abfiltrieren
oder Verdampfen der Flüssigkeit, von nicht. umgesetztem Monomer getrennt werden.
Die verwendete Monomermenge sollte größer sein als die Menge, die zu dem gewünschten Wert des
Pfropfverhältnisses führt, das ausgedrückt ist durch den Prozentsatz der Gewichtszunahme des erhaltenen
Harzes zu dem Gewicht des Ausgangspolyvinylchloridharzes. .
Es ist zweckmäßig, während der Pfropfpolymerisation Sauerstoff aus der Reaktionszone zu entfernen,
was leicht dadurch erreicht werden kann, daß die Atmosphäre in der Reaktionszone durch ein Inertgas,
wie Stickstoff, ersetzt wird oder daß ein Teil des eingebrachten dienartigen Monomers verdampft wird,
so daß dieser Dampf die Luft aus der Reaktionszone vertreibt. Die Pfropfpolymerisation wird zweckmäßig.
bei Temperaturen zwischen — 30 und 80° C vorgenommen.
Die Pfropfpolymerisation kann leicht durch Eintauchen
der bestrahlten Harze in das Monomer oder die Monomerlösung vorgenommen werden. Die Verformbarkeit
der Produkte kann durch überprüfung des Kettenwachstums verbessert werden, was dadurch
erreicht werden kann, daß die Pfropfpolymerisation in Anwesenheit eines Kettenübertragungsmittels, wie
Merkaptan, vorgenommen wird. Neben diesem Verfahren, bei dem die bestrahlten pulverförmigen Polyvinylchloridharze
mit dem Monomer zusammengebracht werden, kann auch so vorgegangen werden, daß die Harze mit dem Monomer zusammengebracht
und dann bestrahlt werden. Die Bedingungen für Pfropfpolymerisation sind dabei genauso wie bei der
vorherigen Bestrahlung.
Die auf diese Weise gewonnenen Pfropfpolymerisate enthaltenden Harze können durch Mahlen und
Verformen weiterverarbeitet werden. Beim Mahlvor-
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gang kann ebenfalls ein Gemisch aus pfropfpolymerisiertem pulverförmigem Harz und nicht pfropfpolymerisiertem
pulverförmigem Polyvinylchloridharz verwendet werden. Die pulverförmigen pfropfpolymerisierten
Harze können auch mit gummiartigen Stoffen mit Affinität gegenüber den pfropfpolymerisierten
Komponenten, wie beispielsweise Polybutadien, Styrol-Butadien-Kopolymerisatgummi usw., vor
der Verformung vermischt werden. Desgleichen kann nach dem Zusatz von nicht pfropfpolymerisierten
Polyvinylchloridharzen und den genannten Gummiarten gemahlen werden. Während des Mahlens können
die für Polyvinylchlorid üblichen Weichmacher zugesetzt werden. Es ist zweckmäßig, die für Polyvinylchloridharze
gebräuchlichen Stabilisatoren und Verformungsschmiermittel zuzufügen. Schließlich
können auch die bekannten Antioxydantien für die Gummiarten beigemischt werden. Die Mahltemperatur
liegt zwischen 100 und 200° C. Die Mahldauer hängt von der Wirksamkeit der Mahlvorrichtung
ab. Wenn eine hochwirksame Mahlvorrichtung verwendet wird, kann der Mahlvorgang in sehr kurzer
Zeit beendet werden. Wenn es möglich ist, eine Form mit guter Mahlwirkung zu verwenden, können Mahlen
und Verformung mit einer einzigen Vorrichtung gleichzeitig vorgenommen werden.
Die Verformbarkeit von aufgepfropfte Komponenten enthaltenden Harzen nach der Erfindung ist
etwa ebenso gut wie die bei starrem Polyvinylchlorid. Formkörper in engem Sinn, die durch Mahlen und
Verformen hergestellt sind, wie beispielsweise Filme und Blätter, haben nicht nur die ausgezeichneten
Eigenschaften der Formkörper aus starrem Polyvinylchlorid, sondern auch ausgezeichnete Schlagfestigkeit,
Beständigkeit gegen niedrige Temperaturen und Durchsichtigkeit. Die Beständigkeit gegen Chemikalien
und gegen Hitze der Formkörper nach der Erfindung ist etwa ebenso wie die von Formkörpern
aus starrem Polyvinylchlorid.
Die Harzformkörper nach der Erfindung sind hinsichtlich ihrer Beständigkeit bei niedrigen Temperaturen,
insbesondere hinsichtlich der Schlagfestigkeit bei niedrigen Temperaturen, Harzformkörpern weit
überlegen, die durch Aufpfropfen von Dienmonomeren und polaren Vinylmonomeren, wie Acrylnitril,
Methylmethacrylat, Vinylpyridin usw., auf Polyvinylchloridharze hergestellt worden sind. Die nachfolgenden
Beispiele zeigen die Eigenschaften der Formkörper nach der Erfindung.
Erfindungsgemäß können Formkörper aller geometrischen Formen einschließlich Fäden, Filmen, Blättern,
Röhren, Plättchen usw. hergestellt werden.
An Hand der folgenden Beispiele wird die Erfindung im einzelnen erläutert.
B e i s ρ i e 1 1
Auf die nachstehend beschriebene Weise wurden vier verschiedene Arten von Polyvinylchloridpfropfpolymerisaten
hergestellt; dazu wurden Butadien auf Polyvinylchlorid, Butadien und Styrol auf Polyvinylchlorid,
Butadien und Acrylnitril auf Polyvinylchlorid und Butadien und Methylmethacrylat auf Polyvinylchlorid
aufgepfropft. Hierzu wurden je 70 Teile pul-.. verförmiges Polyvinylchloridharz mit einem Polymerisationsgrad von 800, das durch Suspensions-
polymerisation erhalten worden war, in vier Polyäthylenbehälter eingegeben, durch die zum Ersatz der
Luft Stickstoff geleitet wurde. Danach wurden die Behälter verschlossen. Diese vier Behälter wurden
durch Elektronenstrahlen mit 106 Röntgen bestrahlt. Die auf diese Weise bestrahlten Polyvinylchloridharze
wurden in methanolische Monomerlösungen der folgenden Zusammensetzungen in Druckkolben
getaucht, wobei die Luft durch Stickstoff ersetzt wurde. Danach wurden die Druckkolben verschlossen,
und die Inhalte wurden 17 Stunden umgesetzt. Die Reaktionsgemische wurden abfiltriert, und die aufgepfropften
Harze wurden gründlich mit Methanol gewaschen, getrocknet und dann gewogen. Aus der
Gewichtszunahme des Ausgangsstoffes Polyvinylchlorid wurden die Mengen an aufgepfropfter Komponente
bei den Pfropfharzen bestimmt.
Zusammensetzung der Monomerlösung (Gewichtsprozent) |
Butadien 36 |
Acrylnitril 4 |
Menge an auf gepfropfter Komponente (Gewichts prozent) |
Methanol 100 |
Butadien 32 |
Methylmeth acrylat 8 |
15,2 |
Methanol 100 |
Butadien 40 |
13,8 | |
Methanol 100 |
Butadien 32 |
Styrol 8 |
13,5 |
Methanol 100 |
13,2 |
30 Den in Tabelle 1 angegebenen aufgepfropfte Komponenten enthaltenden Polyvinylchloridharzen waren
jeweils nicht aufgepfropftes Polyvinylchlorid beigemischt und 5,3 Teile Zinrimerkaptid als Stabilisator
zugesetzt worden. Jedes der Polyvinylchloridpfropfpolymerisate enthaltenden pulverförmigen Harze war
15 Minuten bei 170° C mit Mischwalzen gemahlen und dann mit heißen Preßformen zu Blättern verformt
worden. An Teststückchen wurden die Schlagfestigkeiten untersucht, die in Tabelle 1 aufgeführt
sind. Der durchschnittliche Polymerisationsgrad des Polyvinylchlorids lag bei 800.
55
Gehalt | Izod-Schlagfestigkeit | bei -200C | |
an auf gepfropfter |
(cm-kg/cm, Kerbe) | 3,38 | |
Pfropf-Kopolymerisat | Komponente | ||
(Gewichts | bei 35,4°C | 2,71 | |
prozent) | 3,05 | 3,08 | |
Nicht aufgepfropftes | 0 | 3,70 | |
PVC*) | 3,64 | 2,64 | |
Acrylnitril-Butadien- | 3 | 9,90 | 3,45 |
aufgepfropftes | 5 | 108,2 | 3,65 |
PVC | 7 | 87,5 | 3,09 |
9 | 102,1 | 2,54 | |
11 | 105,0 | 2,82 | |
13 | 4,09 | 3,17 | |
Methylmethacrylat- | ... 3 | 6,11 | |
Butadien- | 5 | ·· 59,5 | |
aufgepropftes | 7 | 80,0 | |
PVC | 9 . . | ||
*) PVC = Polyvinylchlorid.
Fortsetzung
Gehalt | Izod-Schlagfestigkeit | bei -20° C | |
an auf- eepfroofter |
(cm-kg/cm, Kerbe) | 2,76 | |
Pfropf-Kopolymerisat | Komponente | 6,28 | |
(Gewichts | bei 35,40C | 5,48 | |
prozent) | 9,45 | 4,52 | |
Butadien | 5 | 51,8 | 8,18 |
aufgepfropftes | 9 | 108,0 | 6,14 |
PVC | 13,48 | 9,95 | |
Styrol-Butadien- | 5 | 87,3 | |
aufgepfropftes | 9 | 64,3 | |
PVC | 13,16 | ||
sationsgrad von 800 wurden bei Raumtemperatur durch Elektronenstrahlen mit 106 Röntgen bestrahlt.
Die bestrahlten Harze wurden in Gefäße eingebracht, in denen sich Monomerlösungen der in Tabelle
2 angegebenen Zusammensetzungen befanden. Dann wurden die Gefäße mit Stickstoff gefüllt und
dicht verschlossen, wonach 17 Stunden bei 200C
pfropfpolymerisiert wurde.
Nach Abdampfen des nicht umgesetzten Butadiens und Waschen des Rückstandes mit Methanol wurden
die in Tabelle 2 aufgeführten pfropfpolymerisathaltigen Harze erhalten. Der Gehalt an aufgepfropfter
Komponente war durch die Gewichtszunahme des Harzes zu 70 g Polyvinylchlorid berechnet worden.
Aus Tabelle 1 wird ersichtlich, daß die Schlagfestigkeit bei Raumtemperatur bei allen Proben praktisch
gleich war, wobei jedoch die Formkörper nach der Erfindung bei —20° C eine ausgezeichnete Schlagfestigkeit
aufweisen.
B ei s pi e1 2
100 g pulverförmiges Polyvinylchloridharz, das durch Suspensionspolymerisation erhalten worden
war, wurden bei Raumtemperatur durch Elektronenstrahlen mit 106 Röntgen bestrahlt und mit einer
Lösung von 54 g Styrol, 156 g Butadien und 210 g Methanol in ein Gefäß eingegeben, in das Stickstoff
eingeblasen wurde. Danach wurde das Gefäß dicht verschlossen und 20 Stunden bei Raumtemperatur
pfropfpolymerisiert. Dann wurde das nicht aufgepfropfte Butadien verdampft und die Lösung abnitriert.
Der Rückstand wurde mit Methanol gewaschen und getrocknet, wodurch 348 g pfropfpolymerisathaltiges
Harz erhalten wurden. Dieses Harz wurde mit einem Stabilisator versetzt und 10 Minuten bei
180° C zwischen Walzen behandelt. Danach wurde das Gemisch bei 180°C in einer Metallform verformt.
Der erhaltene Formkörper war lichtdurchlässig und hatte eine Schlagfestigkeit von 10,90 kg-cm/cm, Kerbe.
Beispiel 3
Herstellung der Ausgangsprodukte
Herstellung der Ausgangsprodukte
Eine Anzahl von Proben aus jeweils 70 g pulverförmigem Polyvinylchloridharz mit einem Polymeri-
Probe | Zusamnii der Mono |
msetzung merlösung |
Monomer- konzen- tration |
Gehalt an auf gepfropfter Kompo· • nente im Harz |
Polymeri- sationsver- hältnis des Mono meren |
Methanol (g) |
Butadien (g) |
(Gewichts-' prozent) |
(Gewichts prozent) |
(Gewichts prozent) |
|
(a) | 80 | 60 | 42,9 | 11,2 | 14,7 |
(b) | 90 | 50 | 35,7 | 12,5 | 20,0 |
(C) | 100 | 40 | 28,6 | 13,2 | 26,8 |
(d) | 110 | 30 | 21,4 | 11,3 , | 30,0 |
Verfahren der Erfindung
Gemäß der im Beispiel (c) zugrunde liegenden
Bedingungen wurde 13,48% aufgepfropfte Komponente enthaltendes pulverförmiges Harz hergestellt.
Zu jeweils 100 Teilen dieses Harzes wurden 5 Teile Zinnmerkaptid als Stabilisator zugesetzt und die
Gemische unter verschiedenen Mahlbedingungen mit Mischwalzen gemahlen. Die gemahlenen Harze wurden
10 Minuten bei 170° C zu Blättern gepreßt. Die Wirkungen der verschiedenen Mahlbedingungen
wurden durch Messung der Eigenschaften an Teststücken untersucht, die aus den Blättern hergestellt
wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
Mahltemperatur | en | Mahldauer | Izod-Schlagfestigkeit (cm-kg/cm, Kerbe) |
-200C | Festigkeit | Bruch | )unkt Dehnbarkeit |
(°Q | (Minuten) | 35,4° C | 2,73 - | (kg/cm2) | (%) | ||
Ohne Mahl | 3,55 | 5,30 | 230 | 75 | |||
160 | 5 | 18,4 | 3,98 | 269 | 8,7 | ||
170 | 5 | 3,11 | 2,62 | 283 | • 5,2 . | ||
170 | 10 | 7,58 | 5,51 | 287 | 3,1 | ||
170 | 15 | 10,8 | 6,50 | 274 | 2,4 | ||
180 | 5 | 7,10 | 272 | 2,9 | |||
209508/412
Fortsetzung
10
■ : ■■■" Erreichte | Punkte | Elastizitätsmodul | Vicat-Erweichungs- | Rockwellhärte, | Schmelzviskosität i/o |
punkt | R 12,7 mm, | ||||
Festigkeit | Dehnbarkeit | (kg/cm2) | (0C) | Eindringtiefe | (Poise) |
.... (kg/cm2) | (.%) | 12 500 | 79 | (mm) | 6,89 x 10= |
313 | 3,7 | 15 100 | 82,5 | 0,183 | 3,54 x 10= |
322 | 4,0 | 13 300 | 82 | 0,174 | 5,62 x 10= |
293 | 3,4 | 13 600 | 82,5 | 0,163 | 4,14 XlO= |
..■287 | 3,1 | 15 800 , | 81,5 | 0,165 | 4,82 x 105 |
274 | 2,4 | 14 000 | 80 | 0,164 | 6,03 x 10= |
. 272 | 2,9 | 0,163 | |||
Die Schmelzviskosität (>/„) wurde bei 1800C und
einer Belastung von 100 kg mit einer Düse von 2 mm Durchmesser gemessen. Aus Tabelle 3 ist ersichtlich,
daß die Mahlbedingungen einen erheblichen Einfluß auf die Schlagfestigkeit und die Schmelzviskosität
haben.
B e i s ρ i e 1 4
Es wurde der Einfluß des Gehaltes an aufgepfropfter Komponente auf die Eigenschaften der Formkörper
untersucht. 13,48% aufgepfropfte Komponente enthaltende pulverförmige Harze wurden auf die im Beispiel
3 (c) angegebene Weise hergestellt. Diese Harze wurden zur Erreichung gewünschter Gehalte an aufgepfropfter
Komponente mit nicht behandeltem pulverförmigem
Polyvinylchloridharz vermischt. Zu 100 Teilen dieser Gemische wurden 5,3 Teile Zinnmerkaptid
als Stabilisator zugesetzt, wonach die Gemische 15 Minuten bei 1700C mit Mischwalzeri
gemahlen wurden. Danach wurden die Gemische in Metallformen heiß zu Blättern gepreßt. Daraus
wurden Teststücke hergestellt, deren Eigenschaften untersucht wurden. Die Schmelzviskosität wurde bei
180° C und einer Belastung von 100 kg mit einer Düse
von 2 mm Durchmesser gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben. :
35,4°c | Tabelle 4 | -20°c | Festigkeit | Bruchpunkt | Dehnbarkeit | |
Gehalt an aufgepfropfter | 3,05 | Izod-Schlagfestigkeit | 3,38 . | (kg/cm2) | (%) | |
Komponente | 9.44 | (cm-kg/cm, Kerbe) | 2,78 | 346 | 13,0 | |
(%) | 51,8 | 6,28 | 302 | . 7,5 | ||
0 | 10,8 | 5,50 | 233 | 11,2 | ||
. ■ 5 | 274 | 2,4 | ||||
9 | ||||||
13,48 | ||||||
Punkte | Fortsetzung | Vicat-Erweichungs- | Rockwellhärte, | Schmelzviskosität ηα | |
Erreichte | punkt | R 12,7 mm, | |||
Dehnbarkeit | Elastizitätsmodul | (0C) . | Eindringtiefe | (Poise) | |
Festigkeit | (%) | 82 | (mm) | 5,02 X ΙΟ4 | |
' (kg/cm2) | 4,0 | (kg/cm2) . | 85 | 0,204 | 1,51 x 10= |
515 | 4,0 | 25 400 | 82 | 0,192 | 1,51 x 10= |
425 | 4,1 | 17 500 | 81,5 | 0,166 | 4,82 x 10= |
336 | 2,4 | 14 800 | 0,164 | ||
274 | 15 800 | ||||
Aus Tabelle 4 ist zu entnehmen, daß die Schlagfestigkeit der Formkörper mit zunehmendem Gehalt
an aufgepfropfter Komponente erheblich verbessert wird. Ebenso offensichtlich ist die Verbesserung der
Schlagfestigkeit bei niedrigen Temperaturen.
B e i s ρ i e 1 5
Pulverförmiges, mit Cetylvinyläther kopolymerisiertes Polyvinylchloridharz mit einem Polymerisationsgrad
von 800 wurde unter den im Beispiel 3 (c) beschriebenen Bedingungen mit Butadien pfropfpolymerisiert,
wodurch ein Harz mit 12,8% aufgepfropfter Komponente erhalten wurde. Zu 100 Teilen
dieses Harzes wurden 3 Teile Zinnmerkaptid als Stabilisator zugesetzt und das Gemisch 10 Minuten
mit einer Mischwalze bei 1700C gemahlen. Dann
wurde es 10 Minuten bei 1700C in Metallformen zu
Blättern gepreßt, aus denen zur Untersuchung ihrer Eigenschaften Teststücke hergestellt wurden. Die
Izod-Schlagfestigkeit der Formkörper bei 31° C und -200C betrug 53,4 cm-kg/cm, Kerbe, bzw. 9,28 cmkg/cm,
Kerbe. Diese Werte liegen erheblich höher als die von nicht pfropfpolymerisierten Harzen, die
bei den genannten Temperaturen 3,87 cm-kg/cm, Kerbe, bzw. 3,06 cm-kg/cm, Kerbe, betragen.
Zusammensetzung der | Styrol | Monomerlösung | Gehalt | Izod-Schlagfestigkeit | Kerbe) | |
(g) | an aufgepfropfter | (cm-kg/cm, | ||||
Probe | Methanol | 4 | Komponente | bei - 200C | ||
(g) | 8 | (%) | bei 300C | 13,4 | ||
(a) | 100 | 12 | 14,43 | 92,8 | 12,55 | |
(b) | 100 | 15,15 | 83,5 | 4,25 | ||
(C) | 100 | 14,74 | 77,2 | |||
Butadien | ||||||
(g) | ||||||
36 | ||||||
32 | ||||||
28 |
Polymerisationsgrad des PVC.. 800
Strahlungsmenge 106 Röntgen
Monomerkonzentration 28,6%
Verhältnis PVC zu Monomerlösung 1:2
Polymerisationstemperatur .... 200C
Polymerisationszeit 17,9 Stunden
Verhältnis PVC zu Zinnmer-
kaptid 100:5
Mahltemperatur 17O0C
Mahlzeit 15 Minuten
Aus Tabelle 7 ist ersichtlich, daß bei einem Verhältnis von Styrol zu Butadien von 1 bis 2 zu 9 bis 8
die Schlagfestigkeit sowohl bei Raumtemperatur als auch bei — 200C hoch ist, während bei einem Verhältnis
von 3:7 die Schlagfestigkeit bei Raumtemperatur hoch, bei — 200C aber niedrig ist.
Unter den im Beispiel 10 (a) angegebenen Bedingungen wurde unter Verwendung einer 1 Teil Styrol
und 9 Teile Butadien enthaltenden Monomerlösung ein 13,16%. aufgepfropfte Komponente enthaltendes
Harz hergestellt. Zu 100 Teilen des auf diese Weise gewonnenen Harzes wurden 5 Teile Zinnmerkaptidstabilisator
zugesetzt, worauf das Gemisch unter verschiedenen Mahlbedingungen mit einer Mischwalze
gemahlen wurde. Dann wurde es 10 Minuten bei 17O0C in einer Metallform heiß zu Blättern gepreßt,
aus denen zur Untersuchung der Eigenschaften Teststücke hergestellt wurden. Die Beziehung zu den
Mahlbedingungen wurde bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 angegeben.
Ohne | 160 | Mahldauer | 15 - | Tabelle 8 | gfestigkeit i, Kerbe) |
Festigkeit | Bruch | )unkt Dehnbarkeit |
|
Mahltemperatur | 170 | (Minuten) | 5 | Izod-Schla (cm-kg/cn |
- 200C | (kg/cm2) | (%) | ||
(0C) | 170 | Mahlen | 10 | 32,5° C | 0,82 | 218 | 1,5 | ||
170 | 15. | 0,98 | 52,3 | 223 | 5,7 | ||||
180 | 5 | 18,0 | 2,73 | 262 | 4,7 | ||||
5,65 | 3,55 . | 202 | 8,1 | ||||||
31,1 | 6,17 | 251 | 9,0 | ||||||
64,4 | 4,97 | 241 | 15 | ||||||
7,42 |
Fortsetzung
Erreichte | Punkte | Elastizitätsmodul | Vicat-Erweichungs- | Rockwellhärte, | Schmelzviskosität ηα |
punkt | R 12,7 mm, | ||||
Festigkeit | Dehnbarkeit | (kg/cm2) | ("C) | Eindringtiefe | (Poise) |
(kg/cm2) | (%) | 16 800 | 81,5 | (mm) | 2,41 X 10° |
218 | 1,5 | 12 400 | 88 | 0,185 | 6,89 χ ΙΟ5 |
274 | 3,9 | 14 300 | 81 | 0,169 | 4,82 χ ΙΟ5 |
270 | 3,5 | 14 200 | 79 | 0,170 | 4,82 χ 105 |
283 | 3,9 | 15 100 | 79 | 0,170 | 3,11 χ ΙΟ5 |
292 | ■ 4,2 | 13 800 | 800 | 0,169 | 3,86 χ ΙΟ5 |
253 | 3,6 | 0,167 | |||
Die Schmelzviskosität wurde bei 180°C mit einer Belastung von 100 kg mit einer Düse von 2 mm
Durchmesser gemessen.
Aus Tabelle 8 ist ersichtlich, daß die Mahlbedingungen
einen erheblichen Einfluß auf die Schlagfestigkeit und die Schmelzviskosität haben.
B e i s ρ i e 1 12
Herstellung der Ausgangsprodukte
Herstellung der Ausgangsprodukte
Je 70 g pulverförmiges Polyvinylchlorid mit einem
Polymerisationsgrad von 800, das durch Suspensionspolymerisation hergestellt worden war, wurden bei
Pulverförmiges Polyvinylchloridharz mit einem Polymerisationsgrad von 800 wurde unter den im
Beispiel 3 (c) angegebenen Bedingungen mit Isopren zu einem pulverformigen Harz mit 10,7% aufgepfropfter
Komponente pfropfpolymerisiert. Zu 100 Teilen dieses Harzes wurden 3 Teile Zinnmerkaptid
als Stabilisator und 1 Teil Butylstearat als Gleitmittel zugesetzt, worauf das.erhaltene Gemisch
15 Minuten bei 1700C mit einer Mischwalze gemahlen
wurde. Danach wurde es heiß zu Blättern verpreßt. Die Eigenschaften von daraus hergestellten Teststücken
wurden untersucht. Die Izod-Schlagfestigkeit dieser Formkörper lag mit 98,8 cm-kg/cm, Kerbe, bei
310C und 9,28 cm-kg/cm, Kerbe, bei -20° C, erheblich
höher als die von dem im Beispiel 4 erwähnten nicht pfropfpolymerisierten Harz.
70 g pulverförmiges Polyvinylchloridharz mit einem Polymerisationsgrad von 800 wurden in eine aus
100 g Methanol und 40 g Butadien bestehende Lösung eingegeben. Die Luft in dem die Lösung enthaltenden
Gefäß wurde durch Stickstoff ersetzt und das Gefäß dicht verschlossen. Das Gemisch in dem Gefäß wurde
bei Raumtemperatur mit y-Strahlen von Kobalt 60 mit 106 Röntgen bestrahlt, wodurch ein pulverförmiges
Harz mit 18% aufgepfropfter Komponente entstand. Diesem Harz wurde unbehandeltes pulverförmiges Polyvinylchlorid in einem solchen Maße
zugesetzt, daß ein pulverförmiges gemischtes Harz mit 9% aufgepfropfter Komponente entstand. Davon
wurden 100 Teile mit 3 Teilen Zinnmerkaptid als Stabilisator und 1 Teil Butylstearat versetzt, worauf
das Gemisch 15 Minuten bei 1700C mit einer Mischwalze gemahlen und dann heiß zu Blättern verpreßt
wurde. Daraus hergestellte Teststücke wurden auf ihre Schlagfestigkeit untersucht. Die Izod-Schlagfestigkeit
betrug bei 300C 98,8 cm-kg/cm, Kerbe, und bei -2O0C 6,55 cm-kg/cm, Kerbe. Diese Werte
sind sehr viel besser als die des im Beispiel 4 angegebenen nicht pfropfpolymerisierten Polyvinylchloridharzes.
13,6% aufgepfropftes Butadien enthaltendes pulverförmiges
Harz wurde ;,auf die im Beispiel 3 (c) angegebene Weise hergestellt und in solchem Maße
mit nicht pfropfpolymerisiertem Polyvinylchlorid versetzt, daß ein gemischtes Harz mit 3% aufgepfropfter
Komponente erhalten wurde. Zu 100 Teilen dieses gemischten Harzes wurden 3 Teile Zinnmerkaptid als
Stabilisator und 1 Teil Butylstearat zugesetzt und das Gemisch bei 1700C mit einer Mischwalze bis zu HaIbschmelzzustand
behandelt. Dann wurden 5 Teile PoIybutadiengummi zugesetzt und das erhaltene Gemisch
bis zur einheitlichen Verteilung des Butadiengummis gemahlen. Danach wurde das Gemisch 10 Minuten
bei 170° C in einer Metallform zu einem Blatt verpreßt,
aus dem zur Untersuchung der Schlagfestigkeit Teststücke hergestellt wurden. .
Zu Vergleichszwecken wurden 100 Teile nicht
pfropfpolymerisiertes Polyvinylchlorid mit 8 Teilen Polybutadiengummi auf1 die vorstehend beschriebene
Weise vermischt und gemahlen. ■ ,
Die Schlagfestigkeit des Produktes wurde untersucht. In der folgenden Tabelle 5 werden die Schlagfestigkeiten
der Proben gegenübergestellt.
Izod-Schlagfestigkeit | bei - 20°C | |
Harze | (cm-kg/cm, Kerbe) | |
bei 300C | ||
Pfropfpolymerisiertes | 11,45 | |
PVC-Harz + PVC-Harz | ||
+ Polybutadiengummi... | 68,8 | |
Pfropfpolymerisiertes | 3,82 | |
PVC-Harz mit 3% auf | ||
gepfropfter Komponente | 7,1 . | 1,64 |
PVC-Harz + Polybutadien | 3,38 | |
gummi ..., | 2,18 | |
PVC-Harz | 3,05 |
Aus Tabelle 5 ist ersichtlich, daß die Schlagfestigkeit durch Zusatz von pfropfpolymerisiertem PoIyvinylchloridharz
beim Mahlen von Polyvinylchloridharz mit Polybutadiengummi gegenüber der eines
Produktes, das keine aufgepfropfte Komponente enthält, wesentlich verbessert werden kann.
Auf die im Beispiel 3 (c) beschriebene Weise wurde ein 11,2% aufgepfropfte Komponente enthaltendes
pulverförmiges Harz hergestellt. Zu 100 Teilen dieses Harzes wurden 10 Teile Dioctylphthalat, 3 Teile Zinnmerkaptidstabilisator
und 1 Teil Bariumstearat zugegeben und das Gemisch 10 Minuten bei 1700C mit
einer Mischwalze gemahlen und dann 10 Minuten bei 17O0C in einer Metallform heiß zu Blättern verpreßt.
Die Schlagfestigkeit von daraus hergestellten Teststücken wurde untersucht. Zu Vergleichszwecken
wurde durch Zusatz von 10 Teilen Dioctylphthalat, 3 Teilen Zinnmerkaptidstabilisator und .1 Teil Bariumstearat
zu 100 Teilen nicht pfropfpolymerisiertem Polyvinylchlorid eine weitere Probe hergestellt,
die nach gleicher Behandlung auf gleiche Weise untersucht wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 angegeben.
Harze
Pfropfpolymerisiertes Harz
Nicht pfropfpolymerisiertes
Harz
Izod-Schlagfestigkeit (cm-kg/cm, Kerbe)
bei 3O0C
42,5 2,18
bei - 200C
5,43 1,64
B e i s ρ i e 1 10
In Tabelle 7 ist der Einfluß der Monomerzusammensetzung
in bezug auf Styrol und Butadien bei der Pfropfpolymerisation auf die Eigenschaften der Formkörper
veranschaulicht, wobei die bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren eingehaltenen: Bedingungen im
Anschluß an diese Tabelle angegeben sind.
Raumtemperatur durch Elektronenstrahlen mit 106 Röntgen bestrahlt. Dieses Harz wurde dann in
ein eine Monomerlösung der in Tabelle 9 angegebenen Zusammensetzung enthaltendes Gefäß eingebracht,
in dem die Luft durch Stickstoff ersetzt wurde. Danach wurde das Gefäß dicht verschlossen.
Das Gemisch in dem Gefäß wurde 17 Stunden bei
20° C pfropfpolymerisiert. Nach Abdampfen des nicht,
umgesetzten Butadiens wurde die Lösung abfiltriert und der Rückstand mit Methanol gewaschen. Dieser
stellte das erhaltene Pfropfpolymerisat dar. Durch Feststellung der Gewichtszunahme wurde der Gehalt
an aufgepfropfter Komponente bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 angegeben. Γ'":'; ■''·',
Zusammensetzung der Monomerlösung | Styrol | Butadien | Monomer- | Gehalt | Mon omerumsatz | |
Probe | ■te) | (g) | konzentration | an aufgepfropfter | ||
Methanol | 12 | 48 | Komponente | (%) : | ||
(g) | 10 | 40 | (%) | (%) | 16 | |
(a) | 80 | 8 | 32 | 42,9 | 12,1 | 21,2 |
(b) | 90 | 6 | 24 | 35,7 | 13,1 | 27,5: |
(C) | 100 | 28,6 | 13,6 | 34,7 | ||
(d) | 110 | 21,4 | 12,9 | |||
Aus Tabelle 9 geht hervor, daß die stärkste Pfropfpolymerisation bei einer Monomerkonzentration von
28,6% stattfindet.
Verfahren der Erfindung
Es wurden die Einflüsse der aufgepfropften Komponenten auf die Eigenschaften der Formkörper untersucht.
Auf die vorstehend unter (c) angegebene Weise wurde ein 13,16% aufgepfropfte Komponente enthaltendes
Harz hergestellt, dem zur Erzielung gewünschter Gehalte an aufgepfropfter Komponente
nicht pfropfpolymerisiertes Polyvinylchlorid beigemischt wurde. Zu 100 Teilen dieser pulverförmigen
Gemische wurden jeweils 5,3 Teile Zinnmerkaptid als Stabilisator zugesetzt und die Mischungen 15 Minuten
bei 170° C mit einer Mischwalze gemahlen. Dann wurden sie in einer Metallform heiß zu Blättern
verpreßt. Aus diesen wurden zur Untersuchung der Eigenschaften Teststücke hergestellt. Die Schmelzviskosität
wurde bei 180° C mit einer Belastung von 100 kg mit einer Düse mit einem Durchmesser von
2 mm gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 angegeben. :
Gehalt an aufgepfropfter Komponente |
Izod-Schlagfestigkeit (cm-kg/cm, Kerbe) |
bei - 200C | Bruchpunkt - .., | Festigkeit | Dehnbarkeit |
3,38 | (kg/cm2) | (%) | |||
(%) | bei 35,4°C | 4,53 | 346 | 130 . | |
0 | 3,05 | 8,20 | 306 | 120 | |
5 | 9,93 | 6,17 | 298 | 110 | |
9 | 87,3 | 251 | 90 | ||
13,16 | 64,4 | ||||
Punkte . .. ■ | Fortsetzung | Vicat-Erweichungs- | Rockwellhärte, | Schmelzviskosität ηα | |
- Erreichte | punkt | R 12,7 mm, | |||
Dehnbarkeit | Elastizitätsmodul | (0C) | Eindringtiefe | (Poise) | |
Festigkeit | (%) | 82 | (mm) | 5,02 X ΙΟ4 | |
(kg/cm2)· | 4,0 | (kg/cm2) | 81 | . 0,204 | 1,21 χ ΙΟ5 |
515 | 4,3 | 25 400 | 81 | 0,196 | 1,79 χ ΙΟ5 |
389 "" | 4,0 . | 15 200 | -' 79 | 0,176 | 3,11 χ ΙΟ5 |
.343, | 4,2 . . | 15 300 | 0,169 | ||
292; | 15 100 | ||||
Aus Tabelle 10 ist ersichtlich, daß mit steigendem Gehalt an aufgepfropfter Komponente die Schlag- ■<
festigkeit wesentlich ansteigt, und auch eine Verbesserung der Schlagfestigkeit bei niedrigen Temperaturen
kann beobachtet werden.
'■■■'■
'■■·■'
: ·■ ,. Beispiel 13 ,■
Pulverförmiges, mit Cetylvinyläther kopolymerisiertes Polyvinylchlorid mit einem Polymerisationsgrad von 800 wurde auf die im Beispiel 12 (c) beschriebene
Weise mit einem Monomergemisch aus 2 Gewich tsteilen Styrol.und 8 Gewichtsteilen Butadien zu
einem pulverförmigen Harz mit 13,5% aufgepfropfter Komponente pfropfpolymerisiert. 100 Teile\ dieses
Harzes wurden mit 3 Teilen Zinnmerkaptid als Stabilisator und 1 Teil Butylstearat als Gleitmittel versetzt
und das Gemisch 15 Minuten ,bei .160° C mit einer
Mischwalze gemahlen und darinlO Minuten bei 170° C
' 209508/412
in einer Metallform heiß zu Blättern verpreßt. Aus diesen wurden Teststiicke hergestellt, an denen die
Eigenschaften untersucht wurden. .
Die Izod-Schlagfestigkeit dieser Formkörper war
mit 90 cm-kg/cm, Kerbe, bei 310C und 8,72 cm-kg/cm,
Kerbe, bei —20° C wesentlich besser als die von nicht pfropfpolymerisierten Harzen, die bei diesen Temperaturen
3,87 cm-kg/cm, Kerbe, bzw. 3,05 cm-kg/cm, Kerbe, betrugen.
Pulverförmiges Polyvinylchlorid mit einem Polymerisationsgrad von 800 wurde mit einem Monomergemisch
aus 2 Gewichtsteilen Styrol und 8 Gewichtsteilen Isopren unter den in Beispiel 12 (c) angegebenen
Bedingungen zu einem pulverförmigen Harz pfropfpolymerisiert, das unter den im Beispiel 13 beschriebenen
Bedingungen heiß zu Blättern verpreßt wurde. Aus diesen wurden Teststiicke hergestellt, an denen
die Eigenschaften untersucht wurden. Die Izod-Schlagfestigkeit dieser Teststiicke lag mit 52,6 cm-kg/cm,
Kerbe,bei 31°Cund7,1 cm-kg/cm,Kerbe,bei -200C,
wesentlich höher als die der im Beispiel 12 erwähnten nicht pfropfpolymerisierten Harze.
70 g pulverförmiges Polyvinylchlorid mit einem Polymerisationsgrad von 800 wurden in eine aus
100 g Methanol, 8 g Styrol und 32 g Butadien bestehende Lösung eingestreut. Die Luft aus dem das
Gemisch enthaltenden Gefäß wurde durch Stickstoff ersetzt und das Gefäß anschließend dicht verschlossen.
Das Gemisch wurde bei Raumtemperatur- durch y-Strahlen mit Kobalt 60 mit 10° Röntgen bestrahlt,
wodurch ein pulverförmiges Harz mit 23% aufgepfropfter Komponente entstand. 70 Teile dieses Harzes
wurden mit 140 Teilen nicht pfropfpolymerisiertem Polyvinylchlorid, 6 Teilen Zinnmerkaptidstabilisator
und 2 Teilen Butylstearat vermischt und das Gemisch 10 Minuten bei 17O0C mit einer Mischwalze gemahlen.
Dann wurde es 10 Minuten bei 1700C in einer Metallform
heiß zu Blättern verpreßt, aus denen Teststiicke hergestellt wurden. An diesen Teststücken wurde die
Schlagfestigkeit gemessen. Die Izod-Schlagfestigkeit betrug bei 3O0C 73,8 cm-kg/cm, Kerbe, und bei
-200C 7,1 cm-kg/cm, Kerbe, und lag damit erheblich
ίο über der des im Beispiel 8 erwähnten nicht pfropfpolymerisierten
Polyvinylchlorids.
Auf die im Beispiel 12 (c) beschriebene Weise wurde ein pulverförmiges Polyvinylchlorid mit 13,0% aufgepropfter
Komponente (Zusammensetzung des Monomergemisches 2 Teile Styrol und 8 Teile Butadien)
hergestellt. Diesem Harz wurde in solchen Mengen nicht pfropfpolymerisiertes pulverförmiges Polyvinylchlorid
zugesetzt, daß Harze mit 1, 2, 3 bzw. 5% aufgepfropfter Komponente erhalten wurden. Zu
jeweils 100 Teilen dieser Harze wurden 3 Teile Zinnmerkaptid und 1 Teil Butylstearat zugesetzt. Jeweils
75 g der erhaltenen Gemische wurden bei 1700C in
einer Mischwalze behandelt. Nach Eintritt der Schmelze wurden vorbestimmte Mengen Styrol-Butadien-Kopolymerisatgummi
(als Block, rein, mit 23,5% Styrol, Mooney-Viskosität 50) beigemischt, worauf das Gemisch 10 Minuten gemahlen wurde.
Auf diese Weise wurde das Styrol-Butadien-Kopolymerisatgummi
fein verteilt, so daß eine ausreichend einheitliche Zusammensetzung erzielt wurde. Das gemahlene
Gemisch wurde 10 Minuten bei 17O0C in einer Metallform heiß zu Blättern verpreßt, aus denen zur
Untersuchung der Schlagfestigkeit und anderer physikalischer Eigenschaften Teststücke hergestellt wurden.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 angegeben.
Zugesetzte SBG-Menge | Tabelle 11 | Izod-Schlagfestigkeit (cm-kg/cm, Kerbe) |
bei -2O0C | |
Gehalt an aufgepfropftem SBG*) |
(g) | Gesamt-SBG**) | bei 27° C | 1,58 |
(%) | 2 | (%) | 2,40 | 3,82 |
0 | 3 | 2,60 | 6,83 | 3,60 |
nicht pfropf- | 4 | 3,85 | 6,55 | 2,67 |
polymerisiert | 5 | 5,06 | 3,82 | 2,78 |
6 | 6,25 | 3,82 | 2,45 | |
0 | 7,41 | 2,07 | 2,78 | |
1 | 2 | 1 | 2,51 | 2,88 |
4 | 3,57 | 18,6 | 2,78 | |
6 | 6,02 | 9,50 | 1,91 - | |
8 | 8,34 | 3,76 | 1,80 | |
10 | 10,55 | 2,62 | 2,73 | |
0 | 12,65 | 3,11 | 2,89 | |
2 | 1 | 2 | 3,00 | 3,38 * |
3 | . 3,29 | 19,6 | 2,94 | |
5 | 5,77 | 24,5 | 2,94 | |
7 | 8,13 | 7,48 | 3,22 | |
9 | 10,36 | 3,16 | ||
12,50 | ||||
*) SBG = Styrol-Butadien-Kopolymerisatgummi.
**) Gesamt-SBG = aufgepfropftes SBG + zugesetztes SBG.
**) Gesamt-SBG = aufgepfropftes SBG + zugesetztes SBG.
Fortsetzung
Gehalt an aufgepfropftem SBG*) |
Zugesetzte SBG-Menge | Gesamt-SBG**) | Izod-Schlagfestigkeit (cm-kg/cm, Kerbe) |
bei -200C |
(%) | (g) | (%) | bei 27° C | 2,67 |
3 | 0 | 3 | 2,34 | 3,05 |
2 | 5,52 | 6,33 | 5,73 | |
4 | 7,91 | 71,5 | 3,16 | |
6 | 10,18 | 21,5 | 1,96 | |
8 | 12,35 | 3,87 | 2,67 | |
10 | 14,41 | 3,43 | .4,25 | |
5 | 4 | 9,81 | 86,8 |
*) SBG = Styrol-Butadien-Kopolymcrisatgummi.
**) Gesamt-SBG = aufgepfropftes SBG + zugesetztes SBG.
**) Gesamt-SBG = aufgepfropftes SBG + zugesetztes SBG.
Aus Tabelle 11 ist ersichtlich, daß die Schlagfestigkeit
von Formkörpern aus Harzen mit 1 bis 5% aufgepfropfter Komponente nicht so hoch ist. Wenn jedoch
etwa 5 Teile Styrol-Butadien-Polymerisatgummi zugesetzt worden sind, steigt die Schlagfestigkeit
erheblich an. Der Zusatz von Styrol-Butadien-Kopolymerisatgummi zu Polyvinylchlorid ohne aufgepfropfte
Komponente ist nahezu wirkungslos.
Durch Vermischen von nicht pfropfpolymerisierten Polyvinylchlorid mit pulverformigem Harz mit 13,2%
aufgepfropfter Komponente (Zusammensetzung des Monomergemisches 2 Teile Styrol und 8 Teile Butadien)
wurde ein pulverförmiges Harz mit 7% aufgepfropfter Komponente hergestellt. 100 Teile dieses
Harzes wurden mit 5 Teilen Dioctylphthalat, 3 Teilen Zinnmerkaptid als Stabilisator und 1 Teil Bariumstearat
versetzt. Das erhaltene Gemisch wirde 10 Minuten bei 170°C in einer Mischwalze gemahlen und
dann 10 Minuten bei 170°C in einer Metallform heiß zu einem Blatt verpreßt. Daraus wurden Teststücke
hergestellt, an denen die Schlagfestigkeit gemessen wurde.
Zu Vergleichszwecken wurden 100 Teile nicht pfropfpolymerisiertes Polyvinylchlorid mit 5 Teilen
Dioctylphthalat, 3 Teilen Zinnmerkaptidstabilisator und 1 Teil Bariumstearat versetzt und das Gemisch
auf gleiche Weise behandelt. Das Produkt wurde ebenfalls auf die gleiche Weise untersucht. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 12 aufgeführt.
Harze
Pfropfpoymerisiertes Harz
Nicht pfropfpolymerisiertes
Harz
Nicht pfropfpolymerisiertes
Harz
Izod-Schlagfestigkeit (cm-kg/cm, Kerbe)
bei 300C
30,5 2,73
bei -20°C
4,92 2,18
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von 2 bis 30 Gewichtsprozent einer aufgepfropften Komponente enthaltenden Fonnkörpern aus Polyvinylchlorid, das durch Aufpfropfen von Butadien oder Isopren oder eines Monomergemisches aus 99 bis 30 Gewichtsprozent Butadien oder Isopren und 1 bis 70 Gewichtsprozent Styrol auf pulverförmiges Polyvinylchlorid mit Hilfe ionisierender Bestrahlung erhalten worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das gepfropfte Polyvinylchlorid vor der Verformung bei einer über seiner Erweichungstemperatur liegenden Temperatur gemahlen wird.
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