DE1645572C3 - Verfahren zur Herstellung eines Pfropfpolymeren - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines PfropfpolymerenInfo
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Description
düngen eignen sich gemäß der Erfindung besonders
Divinylbenzol, Tetramethylendiacrylat, Glyceryltriacrylat,Äthylendimethacrykt,l,2,4-TrivinyIcyclohexan
oder Tetraallyloxyäthan.
Als ungesättigte Monomere, welche auf den Latex des kautschukartigen Äthylen-Propylen-Copolymeren
gemäß der Erfindung aufgepfropft werden, eignen sich besonders gut Styrol oder Methylmethacrylat oder
Vinylchlorid oder ein Gemisch aus Styrol mit Methylmethacrylat oder Acrylnitril oder aus alpha-Methylstyrol
mit Acrylnitril.
Durch die Aufpfropfung eines mischpolymerisierbaren Monomeren mit mindestens zwei äthylenischen
Doppelbindungen auf das kautschukartige Copolymere gemäß der Erfindung wird die Aufpfropfung
eines besonders großen Anteiles der genannten Monomeren auf das Kautschukgrundgerüst erzielt, so daß
sich das ergebende Pfropfmischpolymere zu einer gummiartigen K-vnststoffmischung mit hoher Schlagfestigkeit
durch Vermischung mit anderen Polymeren verarbeiten läßt.
Das Pfropfmischpolymerisationsverfahren gemäß der Erfindung wird in wäßriger Emulsion ausgeführt.
Das Verfahren wird in zwei Stufen durchgeführt, d. h„ das mischpolymerisierbare Monomere mit mindestens
zwei äthylenischen Doppelbindungen wird zunächst in der ersten Stufe mit dem Äthylen-Propylen-Copelymeren
in Latexform pfropfmischpolymerisiert, worauf in der zweiten Stufe die ungesättigten Monomeren
mit dem Latex pfropfmischpolymerisiert werden.
Bei der praktischen Ausführung der Erfindung werden das jeweils erwünschte Monomere bzw. die
erwünschten Monomeren und ein», geeignete freie Radikale erzeugende Substanz zu einem Latex (d. h.
einer wäßrigen Dispersion) des kautschukartigen Äthylen-Propylen-Copolymeren, welches mit dem
genannten mindestens zwei äthylenische Doppelbindungen enthaltenden Monomeren vorbehandelt worden
war, gegeben. Die Dispersion wird dann zur Polymerisation des oder der Monomeren erhitzt. Das gepfropfte
Produkt kann in üblicher Weise durch Coagulierung isoliert und falls erwünscht, mit zusätzlichem
Polymeren vermischt werden, wobei sich ein Gummikunststoffgemisch mit einem erwünschten Polymeren/
Kautschuk-Verhältnis ergibt. Erwünschtenfalls kann der Latex des gepfropften Produktes mit einem Latex
des weiteren Polymeren gemischt werden. Die beiden Polymeren können dann zusammen ausgefällt werden,
wobei die erwünschte Mischung erhalten wird.
Das bei der Pfropfpolymerisation verwendete Kautschukgerüst wird in herkömmlicher Weise in Form
einer Lösung in einem organischen Lösungsmittel hergestellt. Diese Lösung oder eine f'ir diesen Zweck
durch Auflösung des festen Kautschuks in einem organischen Lösungsmittel hergestellte Lösung
muß zuerst in einen Latex umgewandelt werden, der bei dem Pfropfverfahren gemäß der Erfindung Verwendung
findet. Es kann dabei jedes zweckmäßige herkömmliche Verfahren zur Umwandlung der Kautschuklösung
(Zement) in eine wäßrige Dispersion angewendet werden, z. B. jenes gemäß der britischen
Patentschrift 8 93 066. Die Aufbereitung von Latex aus dem Zement bringt eine damit typisch verbundene
Emulgierung des Zements in Wasser mit sich, wobei das Lösungsmittel abgestreift wird. Die sich ergebende
Dispersion kann mit Hilfe von herkömmlichen Verfahren konzentriert uncl in Cremeform überführt
werden, wobei ein Latex mit einem brauchbaren Gehalt an Feststoffen hergestellt wird.
Das gemäß der Erfindung verwendete kautschukartige Äthylen-Propylen-Copolymere enthält gegebenenfails
als Einheiten eines fcichtkonjugierten Diens einen kleineren Anteil eines Diolefins. Dessen
Menge sollte so begrenzt werden, daß das kautschukartige Copolymere eine Jodzahl von nicht höher als 20
aufweist. Dies wird im allgemeinen nicht mehr als
ίο etwa 10 Gewichtsprozent Diolefinmonomereinheiten
in dem kautschukartigen Copolymeren entsprechen.
In dem kautschukartigen Äthylen-Propylen-Co-
polymeren beträgt das Gewichtsverhältnis der Äthylenninnomereinheiten
zu den Propylenmonomereinheiten vorzugsweise 20: 80 bis 80: 20, wobei dieses Verhältnis
vorzugsweise in dem Bereich von 35: 65 bis 65: 35 liegt. Die bevorzugten Copolymeren enthalten ferner
2 bis 10 Gewichtsprozent eines Diolefins.
Zur Herstellung des kautschukartigen Mischpoly-
ao meren brauchbar zu verwendende Diolefine können aichtkonjugierte, geradkettige oder cyclische Dienkohlenwasserstoff·;
sein, die mit den alpha-Monoolefinen mischpolymerisierbar sind. Brauchbare Diolefine
sind 2. B. geradkettige oder verzweigtkettige
»5 Diolefine, beispielsweise solche, worin beide Doppelbindungen
endständig and, wiez. B. bei 1,4-Pentadien,
1,5-Hexadien, 2-MethyI-l,5-hexadien, 3,3-Dimeihyl-1,5-hexadien,
1,7-Octadien, l^-Decadien.l.lQ-Eicosadien
od. dgl.; weiterhin Diolefine worin nur eine Doppelbindung endständig ist, wie z. B. bei 1,4Hexadien,
1,9-Octadecadien, 6-Methyl-1,5-heptadien,
7-Methyl-l,6-octadien, ll-Äthyl-l,ll-tridecadien od. 7 - Methyl -1,6 - octadien, 11 - Äthyl -1,11 - tndecadien
od. dgl. Gleichfalls brauchbar sind die Dienkohlen-Wasserstoffe mit Ringbrücke von ähnlicher Art, die
7 bis 10 Kohlen.wasserstoffatome enthalten, insbesondere
solche mit einer Methano- oder einer Äthanobrücke, wie beispielsweise: (a) ungesättigte Derivate
von Dicyclo-[2,2,l]-heptan mit wenigstens zwei Doppelbindungen, einschließlich Bicycüo-[2,2,l]-heptan-2,5-dien;
Dicyclopentadien (auch unter der Bezeichnung 3a,4,7,7a-Tetrahydro-4,7-methanoinden bekannt),
Tricyclopentadien und Tetracyclopentadien; (b) ungesättigte Derivate von Bicyclo-[2,2,2]-octan
mit wenigstens zwei Doppelbindungen, einschließlich Bicyclo-[2,2,2]-octa-2,5-dien; (c) ungesättigte Derivate
von Bicyclo-[3,2,l]-octan mit wenigstens zwei Doppelbindungen; (d) ungesättigte Derivate von Bicyclo-[3,3,1
]-nonan mit wenigstens zwei Doppelbindungen;
(e) ungesättigte Derivate von Bicyclo-[3,2,2]-nonan mit wenigstens zwei Doppelbindungen od. dgl. Dabei
werden Dicyclopentadien, 1,4-Hexadien und Methylennorbornylen
bevorzugt.
Verfahren zur Herstellung dieser kautschukartigen Mischpolymeren sind bekannt und werden hier nicht
näher beschrieben (vergleiche z.B. die US-Palentschriften 30 00 866, 30 00 867, 29 33 480).
Die mischpolymerisierbaren Monomeren mit mindestens zwei äthylenischen Doppelbindungen, welche
Co gemäß der Erfindung auf das kautschukartige Copolymere
aufgepfropft werden, sind gewöhnlich solche polymerisierbaren Monomeren, die auch als vernetzende
Monomere oder gelbildende Monomere bezeichnet werden. Sie enthalten insbesondere Vinylbindungen.
Solche vernetzenden Monomeren sind beispielsweise unter anderem Divinylbenzoi, Tetramethylendiacrylat,
Glyceryltriacrylat, Äthylenglykoldimethyl-
acrylat, 1,2,4-Trivinyleyclohexan, Tetraallyloxyäthan
od. dgl. Es wird angenommen, daß eine derartige Behandlung eine Pfropfmischpolymerisation des polyfunktionellen
Monomeren auf das bzw. mit dem Kautschukgrundpolymeren ergibt, die von einer Gelbildung
oder Quervernetzung des Kautschukgrundpolymeren begleitet wird. Die Behandlung führt zu
einer höheren Pfropfwirksamkeit, d. h. ein größerer Anteil der monofunktionellen Monomeren wird auf
das bzw. mit dem Gerüst mischpolymerisiert, so daß sich nach Vermischung mit weiteren harzartigen Polymeren
Produkte (Gummikunststoffmischungen) mit größerer Schlagfestigkeit ergeben.
Eine derartige Behandlung oder Pfropfmischpolymerisation
mit einem quervernetzenden Monomeren wird in einer gesonderten Stufe vor dem
Pfropfen mit den harzbildenden Monomeren durchgeführt. Ein Zweistufenverfahren dieser Art ergibt
die am besten reproduzierbaren Ergebnisse.
Kleine Mengen von quervernetzendem Monomeren (z. B. 0,1 bis 0,5 Teile je 100 Gewichisteile bezogen
auf den Gerüstkautschuk) sind ausreichend, um ein merkliches Gelieren des Gerüstkautschoks zu erreichen;
es können jedoch auch größere Mengen (1 oder 2 Teile), sofern dies erwünscht ist, verwendet
werden. Die Gelierung wird durch die Einwirkung eines freie Radikale bildenden Polymerisationskatalysators
oder -initiators erreicht, wie er üblicherweise zur wäßrigen Emulsionspolymerisation verwendet
wird. Solche Substanzen für freie Radikalbildung sind bekannterweise die verschiedenen organischen und
anorganischen Peroxyde, Hydroperoxyde, Persalze, Azoverbindungen od. dgl. Die Emulsions-Pfropfmischpolymerisation
wird bei einer genügend hohen Temperatur ausgeführt, so daß eine Bildung von freien
Radikalen in argjmessenem Ausmaße beigebracht wird; im allgemeinen wird die optimale Temperatur
in Abhängigkeit von dem jeweiligen Katalysator variieren; dies ist für den Fachmann ohne weiteres
verstäneiieh. Temperaturen innerhalb des Bereichs
von 30 bis 95°C sind zweckmäßig; im allgemeinen ist es nicht erforderlich, eine Temperatur über etwa 80°C
anzuwenden. Das Pfropfpolymerisationsgemisch wird während des Verfahrens gerührt, wobei das polyfunktionelle
Monomere durch den gesamten Latex dispergiert (emulgiert) wird.
Das Gemisch aus Gerüstkautschuklatex, Monomeren mit mindestens zwei äthyienischer; Doppelbindungen
(polyfunktionellem mischpolymerisierbaren Monomeren) und freie Radikale bildenden Initiator
wird den herkömmlichen wäßrigen Emulsionspolymcrisationsbedingungen
unterworfen. Der Kautschuk wird gelartig oder quervernetzt; den Beweis dafür zeigt ein Ansteigen von unlöslichem Material in dem
Kautschuk. Als unerwartet ergibt sich, daß ein Gerüstkautschuk, der in dieser Weise behandelt wurde,
eine viel wirksamere Pfropfung bei der anschließenden Zugabe der genannten monofunktionellen Monomeren
eingeht als ein Gerüstkautschuk, der nicht auf die vorstehend beschriebene Weise geliert wurde. Hierbei
kann das Grundpolymere dann als geliert oder quervernetzt angesehen werden, wenn es einen Anstieg
von unlöslichem Material in solchen Lösungsmitteln wie Benzol und Cyclohexan aufweist, nämlich im
Gegensatz zu den gewöhnlichen nichtgelierten Gerüstpolymeren.
Falls erwünscht, kann der Gerüitkautschuk durch die Einwirkung des mindestens zwei
äthyienische Doppelbindungen aufweisenden Monomeren von seiner Umwandlung in einen Latex geliert
werden.
Harzbildende Monomeren» die sich zur Pfropfung auf das bzw. mit dem Kautschukgerüst in Latexform
gemäß der Erfindung eignen, sind Styrol, Halostyrole (beispielsweise para-Chlorostyrol), alpha-Methylstyrol,
p-Methylstyrol, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylsäure,
Methacrylsäure, die niedrigeren Alkylester (mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen im Alkylteil) von Acrylsäure
und Methacrylsäure z. B. Methylacryiat, Vinylchlorid oder Gemische dieser Monomeren. Monomere
von besonderem Interesse sind Styrol; Vinylchlorid; Methylmethacrylat; Gemische aus Styrol/Acrylnitril,
Styrol/Methylmethacrylat.Styrol/Methacry !säure; ähnliehe
Gemische aus alpha-Methylstyrol sowie Gemische aus Styrol/alpha-Methylstyrol.
Das sich schließlich ergebende Pfropfmischpolymere kann wie folgt definiert werden; es enthält: (A) ein
Kautschukgerüstmischpolymeres bestehend aus einsm
ao Äthylen-Propylen-Copolyraere· ; mit oder ohne einem
mischpolymerisierbaren, nichtkonhigicrten Dien, wie
z. B. Dicyclopentadien, das darauf pfropfmischpolymerisiert ein (B) mischpolymerisierbares Monomeres
mit wenigstens zwei äthylenischen Doppelbindungen
(d. h. das gelbildende oder quervernetzende Monomere, beispielsweise Divinylbenzol) und (C) den monofunktionellen
Monomeren. (B) wird auf (A) gepfropft, bevor (C) gepfropft wird, wie vorstehend beschrieben
wurde.
Das Pfropfmischpolymere kann bei der Herstellung von Gummikunststoffmaterialien Verwendung finden,
d. h. Gemischen aus dem Pfropfpolymeren mit einem gesondert aufbereiteten Harz. Gummikunststoffmaterialien
dieser Art werden im einzelnen in der belgischen Patentschrift 6 35 024 vom 16. Juli 1963 der
Unites States Rubber Company beschrieben. Für diesen Zweck brauchbare Harze sind z. B. harte feste
Homopolymere sowie Mischpolymsre tus olefinartigen
Monomeren.
Es ist ersichtlich, daß die Eigenschaften des Pfropfpolymeren und der Gummikunststoffmaterialmischung
in Abhängigkeit von den jeweilig ausgewählten monofunktionellen (harzbildenden) Monomeren variieren.
Demgemäß kann alpha-MethyJstrylol dadür ausgewählt
werden, eine größere Hitzeverformung als Styrol zu ergeben; Acrylate und Methacrylate können für
eine größere Transparenz usw. ausgewählt werden.
Ein Verfahren zur Feststellung bzw. Prüfung der
Pfropffähigkeit bzw. -Wirksamkeit besteht darin, das Pfropfpolymere mit einem brauchbaren Harz zu
mischen (wobei das Harz so beschaffen ist, daß es mit dem Mischpo'ymeren verträglich ist; normalerweise
sind die Harzmonomeren die gleichen wie jene, die auf das Kautschukgerüst gepfropft werden) und
die Eigenschaften der Schlagfestigkeit zu messen. Wenn während der Polymerisation keine Pfropfung
stattfindet, 30 ist das Produkt lediglich eine mechanische Mischung aus dem Kautschukgerüst mit dem
polymerisieren Monomeren oder Mischmonomeren.
Die Schlagfestigkeit nach Izod von mechanischen Mischungen sowohl aus Äthylen-Propylen-Bipolymeren
als auch aus Äthylen-Propylen-Cien-Terpolymcr^n
mit dem bei Kunststoffmaterialien verwendeten Harr,
sind extrem niedrig, bei etwa 0,011 kgm/cm Kerb-Zähigkeit. Die hus Piropfpolymeren gemäß der Erfindung
hergestellten Gummikunststoffmaterialien zeigen gegenüber den mechanischen Mischungen eine
höhere Schlagfestigkeit. Ein anderes Verfahren, das
an Hand eines Beispieles beschrieben wird, betrifft die Extraktion des Pfropfpolymeren mit einem Lösungsmittel
für den Harzanteil. Wird nicht das ganze Harz extrahiert, so muß die nichtextrahierte Menge
auf das Kautschukgerüst gepfropft werden.
Der Anteil von harzbildendem Monomeren zum bei der Pfropfreaktion verwendeten Kautschuk bzw.
Gummi kann über einen ziemlich großen Bereich variieren, wobei dies von Faktoren, wie z. B. der
Pfropfwirksamkeit (d. h. dem Anteil von polymerisierten, harzbildenem Monomeren, der tatsächlich an den
Kautschuk gebunden ist) und dem jeweiligen Harz-Pfropfmischpolymerensystem abhängt. Bei einem
guten Gummikunststoffmaterial müssen das Harz und die Kautschukkomponente mischbar sein, so daß sich
eine gleichförmige kohärente Mischung ergibt; mit anderen Worten die zwei Komponenten müssen miteinander
verträglich sein.
Selbstverständlich muö die Menje an Monomeren
mit mindestens 2 äthylenischen Doppelbindungen, di; bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Pfropfmischpolymeren
angewendet werden kann, so gering sein, daß die nachstehenden Verfahrensbedingungen
auftreten; die Menge an stattfindender Quervernetzung reicht also nicht aus, die grundlegende thermoplastische
Natur des Polymeren zu ändern, d. h., das Polymere wird nicht im wesentlichen vollständig in
dem Sinne quervernetzt, daß ein unlösliches, nicht thermoplastisches Vulkanisat vollständig quervernetzt
■st-
Die nachstehenden Beispiele, worin alle Mengenangaben Gewichtsangaben sind, sofern nichts anderes
angegeben ist, dienen zur näheren Veranschaulichung der praktischen Ausführung der Erfindung.
In den nachstehenden Beispielen bedeutet EPT: Äthylen-Propylen-Dicyclopentadien-Terpolymerkautschuk;
EPR: Äthylen-Propylen-Kautschuk.
Dieses Beispiel zeigt die Pfropf mischpolymerisation
von harzbildenden Monomeren, z. B. Acrylnitril und Styrol, auf bzw. mit einem ungesättigten EPT (Gewichtsverhältnis
57,8:37,1:5,1) mit (Teil B) und ohne (Teil A) vorheriger Gelierung (Pfropfung) auf
den Kautschuk mit einem mindestens 2 äthylenische Doppelbindungen aufweisenden Monomeren, wie
Divinylbenzol. Der Ausgangsterpolymerenkautschuk wird in nachstehend beschriebener Weise in einen
Latex umgewandelt. 100 Teile einer 6 "„igen Lösung von EPT-Polymeren in technischem η-Hexan wird
in einen Homogeiiisierapparat gepumpt. Das durch
den Homogenisierapparat bei Umgebungstemperatur zirkulierende Produkt ist eine Seifenlösung, die aus
zwei Teilen Caliumsalz aus disproportionierter Harzsäure, 0,5 Teilen Caiiumhjdroxyd und 100 Teilen
Wasser besteht. Die sich ergebende Seifen-Zement-Dispersion wird in dem Homogenisierapparat dadurch
emulgiert, daß sie unter hohem Druck (14,062 kg/cm1 Manometerdruck) durch eine öffnung
geleitet wird und auf eine vibrierende Schwingfeder aus rostfreiem Stahl auftritt. Die Emulsion wird zweimal
durch den Homogenisierapparat in den Kreislauf zurückgeführt, um so die Gleichförmigkeit des
Endproduktes zu gewährleisten. Das Lösungsmittel wird dadurch entfernt, daß die Emulsion unter langsamem
Rühren auf eine Endtemperatur von 90°C mittels Dampf abgestreift wird. Der abgestreifte Laiex
zeigt einen Gehalt von etwa 5°o an Feststoffen. Dieser Latex wird sodann zur Entfernung der überschüssigen
Seife und zum Konzentrieren des Latex aufgerahmt bzw. in Cremeform überführt. Der Aufrahmungsvorgang
wird durch Zusatz von 0,5 Teilen einer 1 %igen Lösung von Ammoniumalginat und 72stündiges
Trennenlassen erreicht, anschließend wird das Serum entfernt. Der fertige Latex hat einen Gehalt
an Feststoffen von 36,8%; der Gehalt an Feststoffen wird mit Hilfe von destilliertem Wasser auf 20% eingestellt.
Teil A (Vergleichsversuch)
Pfropfung auf ein nicht geliertes Kautschukgerüst
250 Teile des EPT-Latex mit einem Feststoffgehalt is von 20% wurde in einem Glaskolben zusammen mit
2,5 Teilen t-Butylperoxypivalat, 35 Teilen Styrol und
15 Teilen Acrylnitril eingeführt. Der Kolben wurde mit Stickstoff durchspült, abgedichtet und 72 Stunden
lang in ein gerührtes Wasserbad von 50"C gegeben,
ao Sodann wurde der Kolben gekühlt und das Pfropfpolymere durch Ausflockung mit Salz und Essigsäure
zurückgewonnen. Die Umwandlung von Monomeren war vollständig. Eine Prüfung der Pfropfwirlisamkeit
zeigte, daß 18% des polymerisierten Harzes an das as EPT-Kautschukgerüst in Form eines Pfropfpolymeren
gebunden waren. Dieser Test besteht darin, eine Polvmerenprobe von 2 Gramm auf ungefähr
eine StärÄe von
20 χ 25,4 mm
1000
auf einer Walze in Bahnform zu überführen, wobei eine Lösungsmittelextraktion während einer Dauer
von 16 Stunden durchgeführt wird. Das Verfahren wird in ASTM D-297 beschrieben. Wird dii:ser Extraktionstest
bei mechanischen Mischungen aus Kautschuk mit Harz durchgeführt, so wird das gesamte
Harz nach 16 Stunden extrahiert. Es wird angenommen, daß jedes nichtextrahierte Harzpolymere an das
Grundgerüst als ein Pfropfpolymeres gebunden ist.
Teil B — Pfropfung auf ein geliertes Kautschukgerüst
Dieser Teil wurde in zwei Stufen durchgeführt. In der ersten Stufe wurde Divinylbenzol auf das EPT
gepfropft, wobei ein geliertes EPT hergestellt wurde; in der zweiten Stufe wurden Styrol und Acrylonitril
auf das gelierte Gerüst gepfropft.
1. Stufe: Die gleiche Menge von Latex wie in Teil A
wurden in einem Glaskolben zusammen mit 0,25 Teilen Divinylbenzol und 0,5 Teilen t-Butylperoxypiwalat
gegeben. Der Kolben wurde durchgespült., abgedichtet und 48 Stunden lang in das gerührte Wasserbad
bet 50=C gegeben. Sodann wurde der Kolben entnommen,
abgekühlt und geöffnet. Die Reaktion zwischen dem Polymerengerüst und dem Divinylbenzol
wird dadurch gezeigt, daß das Polymere nun 35,7% Gel enthielt im Vergleich zu dem ursprünglichen
Prozentsatz von 20,1 % an Gel. Stufe 2: In den Kolben wurden zusätzlich 35 Teile Styrol, 15 Teile
Acrylonitril und 2,5 Teile t-Butyl-peroxypivalat gegeben.
Der Kolben wurde wieder durchgespült, nochmals verschlossen und 24 Stunden lang in das
Bad bei 50° C zurückgeführt. Sodann wurde di:r Kolben
abgekühlt und das Pfropfpolymere durcih Aus-
fic flQckun** niit Salz und Essigsäure zurücka£Vionnen.
Die Umwandlung von Monomeren war vollständig, und die Pfropfwirksamkeit betrug dabei 69 %.
Es ist ersichtlich, daß das Verfahren gemäß Teil B
eine beträchtlich höhere Pfropfwirksamkeit als das Verfahren gemäß Teil A erbringt, worin keine Verwendung
von quervernetzendem Monomeren mit mindestens ι äthylenischen Doppelbindungen stattfand.
Dieses Beispiel kann unter Verwendung anderer Katalysatoren wiederholt werden, wie beispielsweise
Lsurolylperoxyd, Kaliumpersulfat, 2,4-Dichlorobenzoylperoxyd,
Benzoylperoxyd oder 2,5-Dimethyläthylhexyl-2,5-di-(peroxybenzoat).
Es können auch andere Reaktionstemperaturen angewendet werden, z. B. eine Temperatur von twa 940C, wobei 2,5-DimethyI-2,5-di-(t-butylperoxyd)-hexan
als Katalysator verwendet wird.
Dieses Beispiel zeigt die Überlegenheit des Pfropfmischpolymeren hinsichtlich seiner Verarbeitbarkeit
zu. Gummikunsisionmateriaigemischen mit hoher
Schlagfestigkeit, sofern es mit gesondert aufbereitetem Harz gemischt wird. Drei Gummikunststoffmaterialtypen
werden in der nachstehenden Tabelle verglichen: Das Gemisch 2 A ist auf der Basis von dem
Pfropfmischpolymeren, das gemäß Teil A von Beispiel 1 hergestellt wurde; Gemisch 2B ist auf der
Basis von dem Pfropfmischpolymeren gemäß der Erfindung, wie es in Teil B des Beispiels 1 hergestellt
wurde, und Gemisch 2 C ist auf der Basis einer reinen mechanischen Mischung von ungepfropftem EPT
und gesondert aufbereitetem Harz.
Zur Wertung von physikalischen Eigenschaften wurde Styrol-Acrylnitril-Harz (Gewichtsverhältnis
70: 30) in ausreichender Menge zu den Pfropfmischpolymeren durch Mischung auf einer heißen Walze
ίο zugegeben, wobei sich ein Endgewichtsverhältnis von
75 : 25 zwischen Styrol zu Acrylonitril und Äthylen zu Propylen zu Dien ergab. Der 75 %ige Gehalt an Styrol
zu Acrylnitril besteht sowohl aus dem vollständig gepfropften als auch aus dem ungepfropften Harz. Zu
is Vergleichszwecken wurde eine mechanische Mischung
des Äthylen-Propylen-Dicyclopentadien-Terpoly-
meren und dem Styrol-Acrylnitril-Harz in dem gleichen Harz-Kautschuk-Verhältnis von 75: 25
hergestellt. In diesem Fall wurde keine Pfropfmisch-
ao polymerisation versucht. Kerbzähigkeitswerte, wie sie nach dem Izod-Verfahren festgestellt wurden,
werden in der nachstehenden Tabelle gezeigt. Die Bcstandteilsmengen werden nach Gewichtsanteilen ausgedrückt.
»5
Pfropf-Mischpolymeres
Styrol-Acrylnitril-Harz (70 :30)
Styrol-Acrylnitril-Harz (70 :30)
Ä thy len-Propylen-Dicyclopentadien-Polymeres
(51,8/—37,1/5,1)
(51,8/—37,1/5,1)
Alkyliertes Bisphenol als Antioxydationsmittel
Tri-(nonyliertes Phenyl)-phosphit als Anitoxydationsmittel Schlagzähigkeit (kgm/cm)
Tri-(nonyliertes Phenyl)-phosphit als Anitoxydationsmittel Schlagzähigkeit (kgm/cm)
*) Pfropfpolymeres gemäß Beispiel 1, Teil A, Einstufenverfahren.
*·) Pfropfpolymeres gemäß Beispiel 1, Teil B (Erfindung).
Mischungen | 2B | 2C |
2A | (Erfindung) | (Vergleich) |
(Vergleich) | 50,0**) | 0 |
51,5») | 50,0 | 75 |
48,5 | 0 | 25 |
0 | 0,25 | 0,25 |
0,25 | 1,5 | 1,5 |
1,5 | 0,517 | 0,015 |
0,038 | ||
Beim Vergleich der Schlagzähigkeiten nach Probe 2 A und nach Probe 2 B ist ersichtlich, daß das Verfahren
unter Verwendung einer Divinylbenzolbehandlung des Kautschukgerüstes gemäß der Erfindung zu einer
viel größeren Schlagfestigkeit (2 B) führt, als bei dem bekannten Verfahren, worin kein Divinylbenzol angewendet
wurde (2A).
Die Verbesserung der Schlagfestigkeit von Probe 2 A gegenüber Probe 2 C wird auf die Mischpolymerisation
der harzbildenden Monomeren mit dem Kautschukgerüst in 2A zurückgeführt. Es wird darauf hingewiesen,
daß in dem vorstehenden Beispiel das gleiche Pfropfmischpolymere, nämlich 2A, einen Pfropfwirksamkeitswert von 18% hatte. Demgemäß bestehen
zwei Verfahren zur Pfropffeststeüung, nämlich
die Extraktionsprüfung, wie sie im Beispiel 1 beschrieben wurde, und die Prüfung nach der Schlagfestigkeit
bei dem Gummikunststoffgemisch.
Dieses Beispiel zeigt das Pfropfen von verschiedenen Monomeren auf ein EPR-Bipolymergerüst.
3 A: 250 Teile eines Bipolymerlatex aus Äthylen zu Propylen (Gewichtsverhältnis 58:42) mit einem
Feststoff gehalt von 20% wurde in einen Glaskolben eingebracht. 1,0 Teile t-Butyl-peroxypivalat und
0,50 Teile Divinylbenzol wurden zugesetzt. Der KoI-ben wurde mit Stickstoff durchspült, abgedichtet und
in ein Wasserbad von 70=C, das zum Rühren des Kolbeninhalts ausgerüstet war, gegeben. Nach einer
Reaktionsdauer von 5 Stunden wurde der Kolben aus dem Bad genommen, abgekühlt und geöffnet.
«5 SOTeüe Styrol und 2,5 Teile t-Butylperosypivalat
wurden zugesetzt und der Kolben in das Bad bei 70cC nach einem nochmaligen Durchspülen und Abdichten
zurückgeführt. Nach 4 Stunden bei 700C
11 12
war das Monomere zu 96% in ein Polymeres umge- dann 75:25 bc.'rug. Die Schlagzähigkeit betrug
wandelt worden. Das Pfropfpolymere wurde aus dem 0,201 kgm/cm.
Latex durch Ausflockung zurückgewonnen. Nach dem 3C: Man verfuhr wie bei 3 A mit der Ausnahme,
Trocknen wurden 49 Teile des Pfropfmischpolymeren daß 50 Teile Methylmethacrylat an Stelle von Styrol
auf einer heißen Walze mit 51 Teilen Polystyrol ge- 5 eingesetzt wurden. Nach 4 Stunden bei 70°C war das
mischt, wobei sich das Endverhältnis von Harz zu Monomere zu 68% in ein Polymeres umgewandelt.
Kautschuk auf 75: 25 einstellte. Es wurden wie bei 42 Teile des trocken gepfropften Mischpolymeren
Beispiel 2 Antioxidationsmittel zugegeben. Die Schlag- (durch Ausflockung und Trocknen aus dem Latex
Zähigkeit dieses Materials betrug 0,207 kgm/cm. zurückgewonnen) wurden auf einer heißen Walze mit
3B: Man verfuhr wie in 3A jedoch mit anderen io 58 Teilen eines Poly-(methylmethacrylat) gemischt,
Monomeren. Nach der ersten Stufe mit Divinyl- wobei das endgültige Verhältnis von Harz zu Kaubenzol
wurden 15 Teile Acrylnitril und 35 Teile tschuk 75:25 betrug. Die Schlagzähigkeit betrug
alpha-Methylstyrol zugesetzt. Nach 4 Stunden bei 0,147 kgm/cm.
70° C waren die Monomeren zu 81 % in ein Polymeres
70° C waren die Monomeren zu 81 % in ein Polymeres
umgewandelt. 45,3 Teile des zurückgewonnenen Pfropf- 15 Beispiel 4
polymeren wurden auf einer heißen Walze mit 54,7 Teilen eines Mischpolymerenharzes aus alpha-Methyl- Die nachstehenden Experimente zeigen das Pfropfen styrol zu Acrylonitril (69:31) gemischt, wobei das von verschiedenen Monomeren auf EPT-Terpolyendgültige Vernältnis von harz zu Kautschuk merengerüste. Es wurde wie bei Beispiel 3 verfahren.
polymeren wurden auf einer heißen Walze mit 54,7 Teilen eines Mischpolymerenharzes aus alpha-Methyl- Die nachstehenden Experimente zeigen das Pfropfen styrol zu Acrylonitril (69:31) gemischt, wobei das von verschiedenen Monomeren auf EPT-Terpolyendgültige Vernältnis von harz zu Kautschuk merengerüste. Es wurde wie bei Beispiel 3 verfahren.
4A | 4B | 4C | 4D | |
Stufe 1 | ||||
Äthylen-Propylen-Dicyclopentadien-Terpolymerlatex | ||||
(nach Beispiel 1), 20% Feststoff gehalt | 250 | 250 | 250 | 250 |
Divinylbenzol | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 |
t- Butylperoxypi valat | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
Reaktionsdauer (Std.) | 5 | 5 | 5 | 5 |
Temperatur ("C) | 70 | 70 | 70 | 70 |
Stufe 2 | ||||
Styrol | 50 | 2S | ||
Acrylonitril | 15 | |||
alpha-Mcthylstyrol | 35 | |||
Methylmethacrylat | 50 | 25 | ||
t-Butylperoxypivalat | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
Reaktionsdauer (Std.) | 4 | 4 | 4 | 4 |
Temperatur (0C) | 70 | 70 | 70 | 70 |
Umwandlungsprozent | 100 | 92 | 100 | 100 |
Polymerenzusammensetzung und -Eigenschaft
Pfropfpolymeres 51,0 48,0 52,0 52,0
Polystyrol 49,0
alpha-Methylstyrol-Acrylnitril-Mischpolymeres(69:31) 52,0
Poiy-Onethylmethacrylat) 48,0
Styrol-Methylmethacrylat-Mischpolymeres 48,0
Polymerenwertung
Alkyliertes Bisphenol als Antioxydationsmittel Tri-<nonyliertes PhenyQ-phosphit als Antioxydationsmittel
Harz/Kautschuk
Schlagzähigkeit (nach I ζ ο d in kgm/cm)
0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 |
1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
75/25 | 75/25 | 75/25 | 75/25 |
0,163 | 0,120 | 0.158 | 0,158 |
13
14
Dieses Beispiel zeigt die Verwendung von Tetramethylendiacrylat. Glyceryltriacrylal, Äthylenglykoldimethacrylat,
l.i.tTrivinylcyclohexan und Tetraallyloxyäthan als quervernetzende Substanzen für die Gelierung in der
ersten Stufe an Stelle von Divinylbenzol.
SB
5C
5Γ
Stufe 1
Äthylen-Propylen-Dicyclopentadien-Terpolymerlatex (nach Beispiel 1)
1,2,4-Trivinylcyclohexan
t-Butylpt/oxypivalat
Stufe 2
Styrol
Acrylnitril
t-Butylperoxypivalat
Styrol-Acrylnitril-Harz (70 :30)
Tri-(nonyliertes Phenyl)-phosphit als Antioxydationsmittel
250
20
0.?5
0.?5
250
20
20
0,25
250
20
0,25
1,0 | 1.0 | 1,0 |
48 | 48 | 48 |
50 | 50 | 50 |
35 | 35 | 35 |
15 | 15 | 15 |
2.5 | 2.5 | 2,5 |
24 | 24 | 24 |
50 | 50 | 50 |
100 | 100 | 100 |
52,0 | 51,0 | 49,0 |
48,0 | 49,0 | 51,0 |
0,25 | 0,25 | 0,25 |
1,5 | 1.5 | 1,5 |
75/25 | 75/2.5 | 75/25 |
0,125 | 0,403 | 0,131 |
250
20
20
0,25
0,5
70
35
15
1,0
70
100
52,0
48,0
0,25
1.5
75/25
0,054
Dieses Beispiel zeigt Änderungen in dem Verhältnis von Harzmonomeren zum Kautschuk bei der Pfropfmischpolymerisation
auf Äthylen-Propylen-Copolymere. Das Copolymere hat ein Äthylen-zu-Propylen-Gewichtsverhältnis
von 58 :42. Bei den Beispielen 6C. 6D und 6E wird ein zusätziicher Emulgator danach zugesetzt, wie sich
die Harzmonomerenmenge erhöht. Das EPR wird als das Polymerengewicht aufgeführt. Der Latex enthält bereits
genügend Emulgator für das EPR.
6A | 6B | 6C | 6D | 6E | |
Stufe 1 | |||||
f EPR Latex i \ Wasser |
75 | 60 | 50 | 40 | 25 |
Kaliumsalz aus disproportionierter Harzsäure | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 |
Divinylbenzol | 0,5 | 1,0 | 1,5 | ||
t-E utylperoxypivalat | 0,75 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,25 |
Reaktionsdauer (Std.) | 1,5 | 1,2 | 1,0 | 0,8 | 0,5 |
Temperatur (0Q | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
70 | 70 | 70 | 70 | 70 |
Stufe 2 | 16 45 | 572 | B e i s ρ i e I 7 | 7A | 6C | 16 | 6D | 6E | TC | 7D | 7E | |
15 | Styrol | Dieses Beispiel veranschaulicht das gleiche wie Beispiel polymeren ein EPT-Terpolymeres verwendet wird. Das Terpolymers (EPRD) in einem Verhältnis von 57,8 :37,1 : |
||||||||||
Acrylnitril | 6A | 6B | 75 | 35,0 | 42,0 | 52,5 | 50 | 40 | 25 | |||
t-Butylperoxypivalat | Stufe 1 | 200 | 15,0 | 18,0 | 22,5 | 200 | 200 | 200 | ||||
Reaktionsdauer (Std.) | 17,5 | 28,0 | EPRD | 0,375 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 0,5 0,25 |
1,0 0,20 |
1,5 0,125 |
||
Temperatur ("C) | 7,5 | 12,0 | Wasser | 0,75 | 4 | 4 | 4 | 0,50 | 0,40 | 0,25 | ||
Umwandlungsprozent | 2,5 | 2,5 | Kaliumsalz aus disproportionierter Harzsäure Divinylbenzol |
3 | 70 | 70 | 70 | 3 | 3 | 3 | ||
Zusammensetzung und Eigenschaft | 4 | 4 | t-Butylperoxypivalat | 70 | 100 | 100 | 100 | 70 | 70 | 70 | ||
Pfropfmischpolymeres | 70 | 70 | Reaktionsdauer (Std.) | |||||||||
Styrol-Acrylnitril-Harz (70: 30) | 100 | 100 | Temperatur (0C) | 17,5 | 51,5 | 65,0 | 100,0 | 35,0 | 42,0 | 52,5 | ||
Alkyliertes Bisphenol als Antioxydationsmittel | Stufe 2 | 7,5 | 48,5 | 35,0 | 1,50 | 18,0 | 22,5 | |||||
Tri-(nonyliertes Phenyl)-phosphit als Antioxydationsmittel |
34,0 | 43,5 | Styrol | 1,0 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | ||
Harz/Kautschuk | 66,0 | 56,5 | Acrylnitril | 4 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 4 | 4 | 4 | ||
Schlagzähigkeit (nach I ζ ο d in kgm/cm) | 0,25 | 0,25 | t-Butylperoxypivalat | 70 | 75/25 | 75/25 | 75/25 | 70 | 70 | 70 | ||
1,5 | 1,5 | Reaktionsdauer (Std.) | 100 | 0,621 | 0,626 | 0,441 | 100 | 100 | 100 | |||
75/25 | 75/25 | Temperatur (0C) | ||||||||||
0,082 | 0,425 | Umwandlungsprozent | 35,0 | 6 mit der Ausnahme, daß hier an Stelle eines EPR-Bi- Polymere ist ei:i Äthylen-Propylen-Dicyclopentadien 5,1. |
52,0 | 65,0 | 100,0 | |||||
Zusammensetzung und Eigenschaft | 65,0 | 7B | 48,0 | 35,0 | ||||||||
Pfropfpolymeres | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | ||||||||
Styrol-Acrylnitril-Harz (70:30) | 1,5 | 60 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | |||||||
Alkyliertes Bisphenol als Antioxydationsmittel | 75/25 | 200 | 75/25 | 75/25 | 75/25 | |||||||
TrHnonyliertes Phenyl)-phosphit als Antioxydationsmittel |
0,033 | 0,30 | 0,278 | 0,528 | 0,332 | |||||||
Harz/Kautschuk | Eine Erhöhung der Reaktionsdauer für die Gelierung 5 Stunden ergab eine leichte Erhöhung der StoOfestigkeit. |
0,60 | des Polymerengerüstes in | der ersten | Stufe von 3 bi | |||||||
Schlagzähigkeit (nach I ζ ο d in kgm/cm) | 3 | 130 251/ | ||||||||||
70 | ||||||||||||
28,0 | ||||||||||||
12,0 | ||||||||||||
1,0 | ||||||||||||
4 | ||||||||||||
70 | ||||||||||||
100 | ||||||||||||
43,0 | ||||||||||||
57,0 | ||||||||||||
0,25 | ||||||||||||
1,5 | ||||||||||||
75/25 | ||||||||||||
0,093 |
Die Pfropfung wird erreicht mit einem Äthylen-Propylen-l^Hexadien-PoIymeren und Äthylen-Propylen-Methylennorbomylen.
Man verfuhr in der Aufbereitung und Auswertung wie bei Beispiel 1. Die Beispiele 8A und
8B zeigen das Zweistufenverfahren.
8A
8B
1,4-Hexadien-Terpolymerlatex, FeststofTgehalt 20% | 250 | 250 |
Methylennorbornylen-Terpolymerlatex, Feststoff gehalt 20% | 0.5 | |
Dresinat 214 | 0.5 | 0.25 |
Divinylbenzol | 0,25 | 0,5 |
t-Butylperoxypivalat | 0,5 | 5 |
Reaktionsdauer (Std.) | 5 | 70 |
Temperatur ("Q | 70 | 35 |
Styrol | 35 | 15 |
Acrylnitril | 15 | 1,0 |
t-Burylperoxypivalat | 1,0 | 4 |
Reaktionsdauer (Std.) | 4 | 70 |
Temperatur (0C) | 70 | 100 |
Umwandlungsprozent | 86 | 84 |
Pfropfwirksainkeitsprozent | 60 | |
Zusammensetzung und Eigenschaft | 47,0 | |
Pfropfmischpolymeres | 42,2 | 53,0 |
Styrol-Acrylnitril-Harz (70:30) | 57,8 | 0,25 |
Alkyliertes Bisphenol als Antioxydationsmittel | 0,25 | 1,5 |
Tri-(nonyliertes Phenyl)-phosphit als Antioxydationsmittel | 1,5 | 80/20 |
Harz/Kautschuk | 80/20 | 0,544 |
Schlagzähigkeit (nach I ζ ο d in kgm/cm) | 0,310 | |
Dieses Beispiel zeigt die Anwendung des Testes nach dem Izod-Kerbverfahren zur Feststellung des
Vorhandenseins von Pfropfpolymeren in EPR-Sy-Sternen, ähnlich wie es im Beispiel 2 für EPRD stattfand.
Beispiel 6 C ist ein typisches EPR-Pfropfpolymeres
und hat, wenn es mit einer ausreichenden Menge von Styrol-Acrylnitril-Harz (70:30) gemischt
wird, um so das endgültige Verhältnis zwischen Harz zu Gummi auf 75: 25 zu bringen, eine Schlagfestigkeit
von 0,621 kgm/cm. Wenn keine Pfropfung stattfände, so wäre das Material eine mechanische Mischung aus
Harz und Kautschuk. Wird eine derartige mechanische Mischung hergestellt und gewertet, so zeigt sich eine
Schlagfestigkeit von nur 0,035 kgm. Der große Unterschied
bei der Schlagfestigkeit wird auf die Gegenwart von Pfropfpolymeren gemäß Beispiel 6 C zurückgeführt.
6o
In diesem Beispiel wird in beiden Stufen ein nichtperoxyder Katalysator, wie z. B, Azobisisobutyronitril,
angewendet.
Stufe 1
Äthylen-Propylen-Di-
cyclopentadien-Terpolymerlatex
(59,1: 36,2: 4,7), Feststoff gehalt 20 % 250
Divinylbenzol 0,5
Azobisisobutyronitril 0,5
Reaktionsdauer (Std.) 48
Temperatur (0C) 70
Stufe 2
Styrol 35
Acrylnitril 15
Azobisisobutyronitril 0,5
Reaktionsdauer (Std.) 24
Temperatur (0C) 70
Umwandlungsprozent 100
Zusammensetzung und Eigenschaft
Styrol-Acrylnitril-Harz (70 :30) 48,8 Alkyliertes Bisphenol als
Antioxydationsmittel 0,25
Tri-(nonyliertes Phenyl)-phosphit
als Antioxydationsmittel 1,5
Harz/Kautschuk 75/25
Schlagzähigkeit (nach I ζ ο d in
kgm/cm) 0,356
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung eines Pfropf- entstehen hierdurch lediglich Klebemassen, die zur
polymeren, bei dem Styrol, Halostyrole, alpha- 5 Herstellung schlagfester Zusammensetzungen unge-Methylstyrol,
p-Methyistyrol, Acrylnitril, Methacryl- eignet sind.
nitril. Acrylsäure, Methacrylsäure, Alkylester von Ferner ist es bekannt, Elastomere durch Mischpoly-
Acrylsäure und Methacrylsäure mit 1 bis 8 Kohlen- merisation ungesättigter Verbindungen in Gegenwart
Stoffatomen im Alkylteil, Vinylchlorid oder Ge- von Radikale bildenden Substanzen herzustellen und
mische dieser Monomeren auf einen Latex eines i° das erhaltene Produkt nach Einverleibung einer ba-
kautschukartigen Äthylen-Propylen-Copolymeren, sischen polyfunktionellen Verbindung zu vulkani-
das gegebenenfalls ferner Einheiten eines nicht- sieren. Dabei können_ auch Maleinsäureanhydrid
konjugierten Diens enthält, aufgepfropft wird, oder Acrylsäure auf Äthylen-Propylen-Copolymere
indem eine Emulsion der Monomeren in dem Latex aufgepropft werden. Auch dieses Verfahren eignet sich f
des kautschukartigen Copolymeren mit einem 15 nicht zur Herstellung schlagzäher Produkte. |
freie Radikale erzeugenden Polymerisationskataiy- Ferner ist es bekannt, Pfropfmischpolymere dadurch
sator behandelt wird, dadurch gekenn- herzustellen, daß man eine wäßrige Dispc-iion eines
zeichnet, daß man das Verfahren zweistufig synthetischen Elastomeren und eines Monomeren mit
durchführt, wobei in der ersten Stufe auf das Doppelbindungen ionisierender Strahlung unterwirft,
kautschukartige Copolymere ein mischpolymeri- 20 Als synthetische Elastomere kommen hierbei beispiels-
sierbares Monomeres mit mindestens zwei äthy- weise Äthylen-Propylen-Copolymere in Betracht. Auch
lenischen Doppelbindungen in einer Menge von 0.01 dieses bekannte Verfahren eignet sich nicht zur Her-
bis 2 Gewichtsteilen dieses Doppelbindungen ent- stellung hochschlagfester Produkte,
haltenen Monomeren je 100 Gewichtsteile des Ferner ist es bekannt, eine oder mehrere monomere
kautschukartigen Copolymeren aufgepfropft wird 35 aromatische Alkylene mit monomeren Acrylverbin-
und anschließend in der zweiten Stufe die nur eine düngen in Gegenwart von äthylenisch ungesättigten
Doppelbindung enthaltenden Monomeren aufge- Elastomeren zu mischpolymerisieren. Hierbei findet
pfropft werden. ebenfalls eine Pfropfmischpolymerisation von bei-
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- spielsweise Styrol auf Äthylen-Propylen-Copolymere
zeichnet, daß man als mischpolymerisierbares 30 statt. Jedoch lassen sich auch hierdurch keine hoch-Monomeres
mit mindestens zwei äthylenisch unge- schlagfesten Produkte herstellen.
sättigten Doppelbindungen Divinylbenzol, Tetra- Schließlich sind Block-Pfropfmischpolymerisatiouen
'.iiethylendiacrylal, Glyceryltriacrylat, Äthylendi- von Polyolefinen mit Acrylsäure oder Methacrylsäure
methacrylat, 1,2,4-Trivinylcyclohexan oder Tetra- unter Zugabe von Alkyleniminen bzw. Pfropfmisch-
allyloxyäthan verwendet. 35 Polymerisationen von Vinylverbindungen auf Pro-
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden pylen-Mischpolymeren bekannt.
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bei allen bekannten Pfropfmischpolymerisationen
ungesättigtes Monomeres Styrol oder Methyl- ist die Pfropfwirksamkeit nicht genügend hoch, um
methacrylat oder Vinylchlorid oder ein Gemisch hoschschlagfeste Produkte hieraus herstellen zu können,
aus Styrol mit Methylmethacrylat oder Acrylnitril 40 Aufgabe der Erfindung ist daher die Herstellung
oder aus alpha-Methylstyrol mit Acrylnitril ver- von Pfropfpolymeren mit hoher Pfropfwirksamkeit,
wendet. die sich für Zusammensetzungen zu Produkten mit
hoher Schlagfestigkeit eignen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur
45 Herstellung eines Pfropf polymeren, bei dem Styrol,
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Halostyrole.alpha-MethylstyroI.p-Methylstyrol.Acryl-Herstellung
eines Pfropfpolymeren, bei dem Styrol, nitril, Methacrylnitril, Acrylsäure, Methacrylsäure,
Halostyrole, alpha-Methylstyrol, p-Methylstyrol,Acryl- Alkylester von Acrylsäure und Methacrylsäure mit
nitril. Methacrylnitril, Acrylsäure, Methacrylsäure, 1 bis 8 Kohlenstoffatomen im Alkylieil, Vinylchlorid
Alkylester von Acrylsäure und Methacrylsäure mit 50 oder Gemische dieser Monomeren auf einen Latex
bis 8 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, Vinylchlorid eines kautschukartigen Äthylen-Propylen-Copolyme-
oder Gemische dieser Monomeren auf einen Latex ren, das gegebenenfalls ferner Einheiten eines nichteines
kautschukartifjen Äthylen-Propylen-Copolyme- konjugierten Diens enthält, aufgepropft wird, indem
ren, das gegebenenfalls ferner Einheiten eines nicht eine Emulsion der Monomeren in dem Latex des
konjugierten Diens enthält, aufgepfropft wird, indem 55 kautschukartigen Copolymeren mit einem freie Radieine
Emulsion der Monomeren in dem Latex des kale erzeugenden Polymerisationskatalysators bekautschukartigen
Copolymeren mit einem freie Radi- handelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das
kale erzeugenden Polymerisationskatalysators behan- Verfahren zweistufig durchführt, wobei in der ersten
delt wird. Stufe auf das kautschukartige Copolymere ein Die Pfropfmischpolymcren der Erfindung eignen 60 mischpolymerisierbares Monomeres mit mindestens
sich zur Herstellung von gummiartigen Kunststoff- zwei äthylenischen Doppelbindungen in einer Menge
mischungen mit hoher Schlagfestigkeit durch Vcr- von 0,01 bis 2 Gewichtsteilcn dieses Doppelbindungen
mischung mit anderen Polymeren. enthaltenden Monomeren je 100 Gewichtsteile des kau-Es
ist bekannt, Vinylpyridin mit mindestens einer (schukartigcn Copolymeren aufgepfropft wird und ananderen,
eine äthylenische Doppelbindung enthalten- 65 schließend in der zweiten Stufe die nur eine Doppelbinden
polymerisierbaren organischen Verbindung in dung enthallenden Monomeren aufgepfropft werden.
Emulsion in einem Latex eines Kautschukpolymeren, Als mischpolymerisicrbare Monomere mit minweiches
äthylenischc Doppelbindungen enthält, zu destens zwei äthylenisch ungesättigten Doppelbin-
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