DE1604339A1 - Verfahren zum Trocknen von expandierbaren Polystyrolpartikeln - Google Patents

Description

• Verfahren zum TrocknCn von expandierbaren Polystyrolpartikeln Expandierbare Partikel aus Polystyrol oder Styrolcopolymeren werden überwiegend durch übliche Polymerisation, in- wäßriger Suspension hergestellt. Naturgemäß enthalten sie mehr oder weniger viel Wasser, welches im Polymerisat sowohl gelöst als -auch in Form feinster Tröpfchen vorliegen kann. In jedem Falle ist das Vorhandensein dieses "innenwassers" ungünstig, denn es läßt sich nicht mit -den üblichen rasch wirkenden Trennmethoden wie Abschleudern oder Abwaschen mit -Methanol entfernen, sondern es bedarf dazu spezieller Methoden. Partikel, die nur oberflächlich getrocknet -sind, werden im Laufe der Zeit durch Herauswandern von Wasser aus demInnern wieder oberflächlich feucht, wodurch die für einwandfreie Verarbeitung erforderliche Rieselfähigkeit erheblich beeinträchtigt wird. Außerdem wirken derartig feuchte Partikel korrosiv auf zahlreiche Metalle von Emballagen und Maschinen. Vor allem aus diesen Gründen is,t es ein Erfordernis der Technik, in -Suspension hergeatellte expandierbare Partikel soweit zu trocknen, daß keine nennenswerte# Mengen von Wasser mehr austreten können.
• Die, bisher bekannten Trocknungsverfahren für expandi, erbare Partikel bestehen darin, daß man sie mit gewärmter, nicht wasserdampfgesättigter Luft begast, bis der Wassergehalt im Innern der Partikel auf den gewünschten Wert, etwa auf <0,2 %abge sunken ist0 Bei diesen Verfahren ist es zweckmäßigs gewärmte Luft zu verwenden, denn bei ihr ist die relative Peuchtigkeit geringer und das Wasseraufnahmevermögen demnach größer. So hat' sich in der Praxis der Temperaturbereich von 40 bis 700C als zweckmäßig erwiesen. Röhere Temperaturen sind nicht anwendbar, weil das, Produkt dann zu schäumen beginnt.
• Nachteilig hierbei ist, daß die Schaumstruktur der aufgeschäumten Partikel durch das Trocknen grobzellig wird. Besonders störend ist, daß bei nicht völlig getrocknetem Material einzelne Partikel stärker getrocknet waren als der Rest und somit zu dem Nebeneinander von Partikeln führt, die beim Aufschäumen jeweils verschieden grobe Zellstruktur haben. Schließlich werden auch die Isoliereigenschaften der aus solchen Partikeln hergestellten Schaumstoffe beeinträchtigt.
• Es wurde nun gefunden, daß man expandierbare Polystyrolparti-' kel, die durch Suspensionspolymerisation von Styrol, gegebenenfalls im Gemisch von mit Styrol copolymerisierbaren Monomeren und in Gegenwart von Treibmitteln,und gegebenenfalls üblichen Zusatzstoffen hergestellt sind, mit Luft vorteilhaft trocknen kann, indem man Luft verwendet, deren Temperatur von 10 bis 350C beträgt.
• Man erhält expandierbare Polystyrolpartikel, die einen geringen Wassergehalt und die nach dem Verschäumen eine gleichmäßige feinzellige- Schaumstruktur haben.
• Das Trocknen der'expandierbaren Partikel muß erfindungsgemäß bei Temperaturen unterhalb 35°C, vorzugsweise unterhalb 250C erfolgen. Wesentlich ist, daß die Partikel selbst diese Temperatur beim Trocknen besitzen0 Man erreicht dies, indem man sie vor dem Trocknen entsprechend abkühlt, vorzugsweise unter 250C, oder aber man begnügt sich mit einer weniger stark erniedrigten Temperatur und verwendet eihe kühle Trockenluft, die zu Beginn des Trocknens die feuchten Partikel durch die Verdampfungskälte bis unter die kritische Temperature abkühlt.
• Erfindungsgemäß können Polystyrol, und Copolymerisate des Styrols getrocknet werden, die minstens 50 Gesichtsprozent Styrol einpolymerisiert enthalten. Als Comonomere kommen z.B. substituierts Sytrole, wie α-methylsytrol, Kernmethylstyrole, wie 0-oder p-Methylstryol, halogenierte Styrole, wie oder p-hlorstyrol; Acrylnitril, Ester der Acryl- oder Methacrylsäure von alkoholen mit 1 bis 8 C-Atomen, Acryl- oder Methacrylsäureamid, Vinylester, wie Vinylacetat oder Vinylpropionat, Vinyläther, wie Vinylmethyläther, Vinylmethylketon oder Vinylcarbazol, in frage. Es können auch geringe megen, z.b. 0,001 bis 0,2 Gewichtsprozent, an Vernetzungsmittel als Comonoeres verwindet werden. Geeignete Vernetzungsmittel sind z.B. Polyvinylverbindungen, wie Divinylbenzol, Butandioldiacrylat und Methylenbis-acrylamide Solche Styrolpolymerisate sind zweckmäßig durch übliche Suspensionspolymerisation in Gegenwart von Treibmitteln und gegebenenfalls anderen Zusatzstoffen hergestellt. Treibmittel und Zusatzstoffe können aber auch nach der Polymarisation eingebracht werden Unter Treibmitteln sind vorzugsweise unter Normalbedingungen gasförmige oder flüssige Verbindungen zu Verstehen, welche die Polymerisate nicht lösen oder nur quellen und deren Siedepunkte unter den Erweichungspunkten der Polyrerisste liegen. Solche Verbindungen sind zOBo aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Propan, Butan, Pentan, Hexan, cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Cyclohexan, weiterhin Halogenkohlenwasserstoffe, wie Dichlordifluormethan oder 1,2,2-Trifluor-1,1,2-trichloräthan. Auch Mischungen der genannten Verbindungen können verwendet werden0 Es ist ferner möglich, Lösungsmittel für die Styrolpolymerisate im Gemisch mit Kohlenwasserstoffen oder Halogenkohlenwasserstoffen zu verwenden. Eine der Mischungskomponenten soll dabei einen Siedepunkt -haben, der unter dem Erweichungspunkt des Kunststoffsliegt. Auch Alkohole, wie Methanol und Äthanol, sind im Gemisch mit Kohlenwasserstoffen und/ oder Halogenkohlenwasserstoffen als Treibmittel geeignet. Man verwendet das Treibmittel im allgemeinen in Mengen von 3 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polymerisat. Durch das. reibmittel wird der Glaspunkt stark erniedrigt, im allgemeinen bis auf <3000.
• Die Kunststoffmassen können außerdem Zusatzstoffe, wie Flammschutsmittel, Weichmacher, Gleitmittel, Stabilisierungsmittel, Farbstoffpigmente oder Füllstoffe enthalten. Falls diese Zusatzatoffe in nennenswerten Mengen vorhanden sind, so kann daduroh der Glaspunkt verändert werden.
• Die Herstellung blähfähiger Partikel erfolgt vorzugsweise durch Perlpolymerisation der Monomeran in Gegenwart der;Treibmittel und flammschutazmittel, wobei man die Treibmittel vor, während oder nach. der Polymerisation des Ausgangsgemisches zugeben kann.
• Die blähfähigen Teilchen kännen z.b. durch Erhitzen mit Dampf in gasdurchlässigen Formen auf Temperaturen oberhalb des Erweichungspunktes der Massen zu Schaumstoffen verarbeitet werden. Man erhält Formärper mit gleichmäßiger feinzelliger Schaumstruktur.
• Die in den angegebenen Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile.
• Beispiel 1 a) Expandierbare Partikel aus 94 Gewichtsteilen Polystyrol (K-Wert nach Fikentscher = 60), 5 Gewichtsteilen n-Pentan und 1 -Gewichtsteil Wasser, die in Form von kleinen Kügelchen mit 0,6 bis 2 mm Durchmesser vorliegen, werden auf 1000 temperiert und mit Luft von 1Q°C 6 Stunden beblasen, bis der Wassergehalt von 1 % auf 0,2 % abgesunken ist. Die Partikel ergeben beim Aufschäumen mit Sattdampf eine homogene feinzellige Schaumetruktur. b) Werden die-Teilchen gemäß'a) auf 40tC erwärmt und mit Luft von.
• 40°C beblasens so erhält man nach dem Aufschäumen mit Sattdampf Formkörper ungleichmäßiger grobzellier Schaumstruktur.
• Beispiel 2 a) Expandierbare Partikel aus 90 Gewichtsteilen eines Copolymerisates Styrol/Acrylnitril (98/2) 3,5 Gewichtsteilen Trisdibrompropylphosphat, 3 Gewichtsteilen i-Pentan, 2 Gewichtsteilen n Hexan und 1,5 GewichtsteilenWasser, die in Form kleiner Kügelchen von 0,6 bis 196 mm Durchmesser vorliegen, werden auf 400C temperiert und mit Luft von 1000 beblasen. Durch die Verdunstung des Wassers kühlen die Partikel sich rasch auf 25°C ab. nach 3 Stunden Trocknung ist der Wassergehalt auf 0,15 % abgesunken0 Die Partikel ergeben nach Aufschäumen mit Sattdampf Formkärper mit homogener feinzelliger Struktur. b) Wird sonst wie unter a), aber mit Luft von 40°C gearbeitet, so erhält man nach dem Aufschäumen mit Sattdampf Formkörper mit ungleichmäßiger grobzelliger Schaumstruktur0

Claims (1)

1. Patentanspruch Verfahren zum Trocknen expandierbarer Polystyrolpartikel, die durch Suspensionspolymerisation von Styrol, gegebenenfalls im Gemisch von mit Styrol copo-lymerisierbaren Monomeren und in Gegenwart von Treibmitteln und gegebenenfalls üblichen Zusatzstoffen. hergestellt sind, durch Trocknen mit Luft, dadurch gekennzeichnet, daß man Luft verwendet, deren Temperatur von 10 bis 35°C beträgt.