DE1694595C3 - Verfahren zum Extrudieren von Polystyrolschaum - Google Patents

Verfahren zum Extrudieren von Polystyrolschaum

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Description

Geschäumte Polymerisate sind unter Anwendung verschiedener Arbeitsmeihodcn hergestellt worden. Bei einer gebräuchlichen Methode wird das Polymerisat, das in Form von Perlen vorliegt, mit einem normalerweise flüssigen oder gasförmigen Blähmittel, wie beispielsweise Pentan, vereinigt und dann werden derartige aufblähbare Perlen benutzt, um durch Extrusion, Einführen in eine Hohlform oder nach irgendeinem anderen geeigneten Formungsverfahren die gewünschten Schaumkörper zu bilden. Nach dieser Methode können zwar zufriedenstellende Produkte hergestellt werden, sie hat aber zahlreiche unerwünschte Beschränkungen. Vor allem müssen, um mit einem derartigen Gemisch gute Ergebnisse /u erzielen, die das Blähmittel enthaltenden schäumbaren Perlen verhältnismäßig rasch verarbeitet werden, um einen Verlust an Blähmittel zu vermeiden; letzteres neigt gewöhnlich zum Ausschwitzen bzw. zur Verflüchtigung aus den Polymcrisatperlcn vor der Extrusion oder Formgebung. Dieser Mangel kann /um Teil durch Anordnung besonderer Schutzaiisklcidungcn in den zur Lagerung der blähbaren Perlen verwendeten Behältern beseitigt werden, jedoch bleiben auch dann andere dieser Schaumextrusion eigene Nachteile bestehen, z. B. die Notwendigkeit, einen grollen Bestand an verschiedenen Arten und Sorten von bliiliharcn Perlen zu halten, um die anfallenden gewöhnlichen technischen Hcrslcllungsrn;il'iu;ihmcn durchführen zu können.
f.ine vorteilhaftere bekannte Extrusionsmcthodc zur Herstellung von geschäumten oder zellförmigcn Polymerisaten ist jene Arbeitsweise, die gewöhnlich iils I .xirusionsmcthode mit direkter Einpressung bezeichnet wird; hier wird das Blähmittel direkt in eine geschmolzene Masse eines schäumbaren Polymerisats eingeführt und das gewünschte schaumförmigc Material wird, beispielsweise in Form einer Platte, Tafel oder eines Rohrs, in einem einzigen kontinuierlichen Arbeitsgang extrudiert.
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung des Extrusionsverfahrens mit direkter Einpressung. Wenngleich die Arbeitsweise mit direkter Einpressung Vorteile gegenüber einer Arbeitsweise aufweist, die zur Durchführung vom Vorhandensein geeigneter blähfähiger Perlen abhängig ist, sind beiiic Methoden für eine erfolgreiche Durchführung :; tarkem Maße von der Auswahl eines geeigneten Additivs zur Regelung der Zellgröße, um hierdurch eine geeignete
ίο Größe der Zellen in den endgültigen Produkten sicherzustellen, abhängig. Der Zusatzstoff zur Regelung der Zcllgröße ist wiederum in gewissem Maße von der Art des zu cxtrudierendcn sehaumfürmigen Polymerisats abhängig.
Bei früheren Methoden zur Regelung der Zellgröße in Schaumauspressungen sind verschiedene Zusatzstoffe zur Herbeiführung der gewünschten /'eilgröße verwendet worden. Eine genaue Regelung der Zellgröße in dem endgültigen Schaumprodukt ist für die Erzielung der gewünschten physikalischen Eigenschaften, die für die jeweils vorgesehene Verwendung des Schaumprodukts erforderlich sind, wichtig. Wenn der Schaumstoff beispielsweise für Verpackungszwecke benutzt werden soll, etwa für die Herstellung von Formkörpern, wie Schalen, Trögen, Kübeln oder anderen Behältern, ist anzustreben, daß der Schaum hinreichende Elastizität und Biegsamkeit aufweist, um den Beanspruchungen und Biegungsbelastungen der Behälter, wie sie normalerweise bei der Handhabung derartiger Gegenstände auftreten, zu widerstehen. Wenn bei derartigen Anwendungsgebieten der Behälter aus einem Schaumstoff mit einer verhältnismäßig groben Zellstruktur besteht (d. h. Zelldurchmesser in der Gegend von mehr als 0,635 mm), ist er spröde und zerbrechlich und demgemäß für die meisten Anwendungen derartiger Behälter unbrauchbar. Andererseits sind Behälter aus Schaumstoffen mit einer sehr feinen Zcllstruktur (z. B. Zclldurehmesser in der Gegend von weniger als 0,635 mm) zur
Verwendung als Verpackungsgefäßc hervorragend geeignet, eben in Folge dieser feinen Zellstruktur.
Es sind bisher verschiedene Zusatzstoffe bei Schaumextrusionsverfaliren mit direkter Einpressung zur Regelung der Zellgröße verwendet worden. Als
Beispiele seien genannt: feinteiligcs Calciumsilicat und andere Salze, sowie Gemische von Natriumbicarbonat mit organischen Säuren, z. B. Zitronensäure. Da eine gewisse Menge des oder der Zusatzstoffe in dem fertigen Schaumprodukt zurückbleibt, ist die letztgenannte Kombination von Zusatzstoffen ganz besonders gut auf dem Anwendungsgebiet der Nahrungsmittelbehälter geeignet, wo sichergestellt werden muß, daß die den Behälter aufbauenden Stoffe vollständig ungiftig sind. Es wurde jedoch gefunden, daß die Anwendung von zellgrößenrcgelndcn /usalzstoftgemischen, die etwa aus einer organischen Säure und einem Carbonat oder Bicarbonat bestehen, bei der Schaumextrusion mit direkter Einprcssung nicht zur Bildung von Schaumstoffen mit
der vorstehend beschriebenen, erwünschten feinen Zcllstruktur führen. So ergaben sich beispielsweise bei Versuchen zur Verwendung von Gemischen aus Zitronensäure-Hydrat und Natriumbicarbonat oder Gemischen aus wasserfreier Zitronensäure und Natriumbicarbonat bei Schüumextrusionsvcrfahren mit direkter Einpressung Schaumkörper, die in Folge einer groben Zellstruktur des gebildeten Schaums recht spröde und brüchig waren. Die verschiedenen
gemeinhin verwendeten Formen der organischen Säure (d. h. entweder in der hydratisierten Form oder iii der wasserfreien Form) waren also nicht in der Lagc, bei Vermischung mit einem Carbonat oder Bicarbonat in verschiedenen Mengenverhältnissen und Anwendung als Zusatzstoff zur Zeilgrößenregelung eine brauchbare und angemessene Regelung herbeizuführen, so daß sich allgemein nur ein grobes Produkt mit unerwünscht großen Zellen ergab.
Aus der deutschen Patentschrift 1 »38 275 ist ein Verfahren! zur Herstellung von Formkörpern aus Schaumpolystyrol unter Verwendung eines Treibmittelgemischs aus einem aliphatischen Kohlenwasserstoff, einem Kohlendioxyd abgebenden Niiitel und einer organischen Säure oder Borsäure bekannt. Als Kohlcndioxyd abgebendes Mittel kann z. B. Natriumbicarbonat dienen. Als organische Säure kommt z. B. Zitronensäure in Betracht. Die Säure kann gegcbencnfalls in der Form ihres Hydrats vorliegen. Das Produkt soll im wesentlichen gleichförmig kleine Poren aufweisen und keine größere Dichte als 0,1 (S haben. Bei Verwendung von Zitronensäure-Hydrat und Natriumbicarbonat kann das Produkt eine Dichte van 0,06752 haben. Bei Verwendung von Borsäure und Natriumbicarbonat kann die Dichte 0,0432 betragen.
Aus der deutschen Auslegeschrift 1 200 534 ist ein Verfahren zum Herstellen von Folien aus Polystyrol-Schaumstoffen durch Strangpressen bekannt, bei dem Massen, die Polystyrolkügelchen. welchen ein aliphatischer Kohlenwasserstoff einverleibt wurde, und ein Kohlcndioxyd freisetzendes Mittel sowie Säure enthalten, unter bestimmten Bedingungen extrudiert wcrden. Hs können dabei Natriumbicarbonat und Zitronensäure verwendet werden. Die erhaltenen Produkte können eine Dichte von 0,096 und eine durchschnittliche Zellgrößc von 0,025 mm haben.
Wie Vergleichsversuche gezeigt haben, genügen Produkte, die unter Verwendung eines Gemischs von organischer Säure oder einem Hydrat einer organischcn Säure und einem Kohlendioxyd freisetzenden Mittcl, wie Zitronensäure bzw. Zitronensäure-Hydrat und Natriumbicarbonat sowie einem aliphatischen Kohlenwasserstoff hergestellt sind, nicht allen An-Forderungen insbesondere hinsichtlich der Zellstruktur und der Biegsamkeit und Elastizität.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrcns zum Extrudieren von Formkörpern aus Polystyrolschaum, bei dem es möglich ist, eine genaue Regelung und Beherrschung der Zellstruktur und der Einzelgröße der Zellen bei Anwendung normaler Schaumextrusionsmethoden möglich ist, so daß ein Produkt erhalten wird, das gute, gleichmäßig verteiltc physikalische Eigenschaften aufweist.
Gemäß der Erfindung hat sich überraschenderweise gezeigt, daß eine vorteilhaft kleine Zellgröße, beispielswcise von weniger als 0,635 mm bei Durchführung von normalen Schaumextrusionsmethoden erreicht werden kann, wenn man eine ganz bestimmte Kombination "Her Mischung von /ellgrößenregelnden Zusatzstoffen verwendet.
Das Verfahren gemäß der Erfindung zum Extrudicren von Polystyrolschaum, bei dem ein Gemisch aus einem Polystyrol, einem zur Freimachung von Kohlcndioxyd befähigten Salz und einer organischen Säure gebildet, das Gemisch auf eine zum Schmelzen hinreichende Temperatur erhitzt, ein flüssiges Blähmittel in das sich ergebende geschmolzene Gemisch eingeführt und damit vermischt, das geschmolzene Gemisch auf eine Temperatur, bei der es als PoIystyrolschaum extrudierbar ist, gekühlt und das geschmoizene Gemisch dann in Form eines Polystyrolschaums extrudiert wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß man als organische Säure ein Gemisch, das ein Hygrat einer organischen Säure und eine wasserfreie organische Säure umfaßt, verwendet.
Die Salzkomponente kann aus irgendeinem Salz bestehen, das bei normalen Extrusionsbedingungen zur Umsetzung mit einer organischen Säure unter Freimachung von Kohlendioxyd in der Lage ist.-Als typische Beispiele für derartige Salze seien Alkali- und Erdalkalicarbonate und die Bicarbonate von Natrium, Kalium, Calcium, Lithium, Strontium und Barium genannt. Natriumbicarbonat führt zu ausgezeichneten Ergebnissen und wird bevorzugt.
Die Säurekomponente des Zeil größen regeladditivs ist dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Gemisch von mindestens zwei Säuren umfaßt, wobei eine dieser Säuren in ihrer hydratisierten Form und die andere Säure in ihrer wasserfreien Form vorliegt. Die aus zwei Gliedern gebildete Säurekomponente kann sich von der gleichen Säure herleiten, d. h. von einer or- *5 ganischen Säure, die sowohl in der Hydrat- als auch in der wasserfreien Form vorkommt, oder aber von zwei verschiedenen organischen Säuren, solange nur eine der Säuren in der Hydratform und die andere in der wasserfreien Form anwesend ist. Typische Bei3" spiele für verwendbare organische Säuren sind unter anderem Oxal-. Zitronen-, Bernstein-, Itacon-, Malon-, Citracon-, Adipin-, Apfel-, Wein-, Phthal-, Chloressig- und Diglycolsäure. Besonders mit Zitroncnsäure sind ausgezeichnete Ergebnisse erzielt worden und in Fällen, wo das Schaumprodukt für Nahrungsmittelverpackungszwecke verwendet werden soll, ist diese Säure wegen ihrer niederen Toxizität ganz besonders geeignet.
Es hat sich gezeigt, daß eine gleichmäßig feine 4" Zellgröße in dem endgültigen Produkt unter Anwendung der Säurekomponenten des zellgrößenregelnden Zusatzgemischs bei recht breiten Bereichen des Verhältnisses von wasserfreier Säure zu Säurehydrat erzielt werden kann. So kann sich beispielsweise das prozentuale Gewichtsverhältnis von Hydrat zu wasserfreier Form von 10 :90 bis 90 : 10 ändern. Bei der Extrusion von Polystyrolschaum hat es sich jedoch unter Berücksichtigung der Zeit-Temperatur-Bedingungen, denen die Säurekomponenten des Gemischs unter normalen technischen Extrusionsbedingungen ausgesetzt sind, als zweckmäßig erwiesen, mindestens einen Überschuß, wenn auch einen sehr geringen Überschuß, an der wasserfreien Säure anzuwenden. Die Menge des in dem zellgrößenregelnden Zusatzstoffgemisch verwendeten Carbonat- oder Bicarbonatsalzes kann ebenfalls innerhalb breiter Grenzen geändert werden. Aus praktischen Gründen hat es sich jedoch als wünschenswert erwiesen, einen Überschuß an Salz in Bezug auf die Säurekomponen-6u ten anzuwenden, um in dem Extruder nicht-saure Bedingungen aufrechtzuerhalten und hierdurch die Gefahr einer Säurekorrosion der Extrusionseinncntung zu verringern.
Die angewendete Gesamtmenge des zellgrößenre-
gelnden Zusatzstoffgemischs, d. h. der gesamte Ge-
wichtsanteil an Salz, Säurehydrat und wasserfreier
Säure, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polysty-
rolharzes, beträgt allgemein weniger als 5°/o und vor-
5 6
zugsweise 3 bis 0,1 Gewichtsprozent. Es kann zwar Einrichtung, z. B. eines Einpreßventils, das Blähmit-
auch eine Gesamtkonzentration des Zusatzstoffgc- tcl in den Extruder eingeführt. Der Druck zur Ein-
inischs über der vorstehend angegebenen Grenze An- führung des Blähmittels in die geschmolzene PoIy-
wendung finden, die vorstehend aufgeführten Men- merisatmasse in der Einpreßzone des Extruders
gen sind jedoch im allgemeinen ausreichend und gc- 5 braucht nur gerade auszureichen, um den Gegendruck
eignet. des geschmolzenen Polymerisats an der Einprcßstcllc
Das Verfahren kann unter Verwendung herkömm- des Extruders zu überwinden. Der Kerndurchmesser
licher Schaumextrusionscinrichtungen durchgeführt der Schraube in der Einpreßzone des Extruders kann
werden. Bei einer typischen Schaumextrusion (USA.- entweder gleich dem Kerndurchmesser des in der vor-
Patenschrift 3 151 192) wird das Polymerisat aus ei- io ausgehenden Plastizierzone liegenden Teils der
nem Vorratsbehälter in den Extruder eingespeist und Schraube oder etwas geringer als der Kerndurchmcs-
die Schraube oder Schnecke des Extruders treibt das scr in der Plastizierzone sein, je nach der Art der
Polymerisat in den Hauptteil des Extruderrohrs, das benutzten Extrusionscinrichtung. An Stelle einer
für die Einführung von temperaturregelnden Medien Einpressung des Pentans nur an einem einzigen
ummantelt sein kann. In dem Extruder wird der 15 Punkt der Einpreßzonc kann das Pentan auch an
Kunststoff verdichtet und bis zum Scnmelzen erhitzt mehreren Stellen in diese Zone eingeführt werden,
und durch einen geeigneten Einlaß wird ein Bläh- Nach der Einpreßzonc wird das Gemisch aus ge-
mittel, z. B. flüssiges Pentan, in das geschmolzene schmolzenem Polymerisat und flüssigem Pentan
Polymerisat eingepreßt oder -gepumpt. En können durch die Drehung der Förderschraube der vierten
mannigfaltige Materialien als Blähmittel verwendet 20 Zone des Extruders, die nachstehend als Mischzone
werden. Beispielsweise sind flüchtige organische bezeichnet wird, zugeführt. In der Mischzone wird
Flüssigkeiten, wie Butan, Propan, Hexan und Petrol- das Gemisch aus flüssigem Pentan und geschmolze-
äther zur Verwendung mit Polystyrol bei dessen nem Polymerisat bei gleichzeitiger Voranbewegung
Schaumextrusion sehr geeignet. Ein Kühlmedium, durch den Extruder zu der fünften Zone gründlich
das in dem Rohrmantel um den Endabschnilt des 25 durchmischt.
Extruders zirkuliert wird, verringert dann die Tem- In der fünften Zone des Extruders, die nachste-
peratur der schäumbaren Polymerisatschmelze auf hcnd als Kühlzone bezeichnet wird, hat die Förder-
die geforderte Extrusionstemperatur. Am hnde des schraube eine konstante Ganghöhe und einen kon-
Extruders ist ein Formkopf angebracht und der end- stanten Flügeldurchmcsser. Das Extrudcirrohr wird
gültige Schaumstoff kann durch Extrusion durch den 30 über die gesamte Kühlzone des Eixtruders durch Zir-
Formkopf entweder in Gestalt flacher Tafeln oder kulation geeigneter Kühlmedien durch den zur Tcm-
als Rohr, das dann zu einer oder mehreren Tafeln peraturregclung vorgesehenen Mantel, welcher die-
aufgeschnitten werden kann, gebildet werden. sen Abschnitt des Extruderrohrs umgibt, gekühlt. Die
Es hat sich als brauchbar und bequem erwiesen, Kühlzone des Extruders dient dazu, die Temperatur
das erfindungsgemäß vorgesehene zellgrößenregelnde 35 des Gemischs aus geschmolzenem Polymerisat und
Zusatzstoffgemisch dem in Form von Perlen vorlie- flüssigem Pentan auf einen Wert zu verringern, bei
genden Polymerisat vor der Einführung in den zur dem das im Extruder befindliche Material in Form
Beschickungszone des Extruders führenden Vorrats- einer geeigneten Schaumstruktur extrudiert werden
behälter zuzugeben. Dies kann erfolgen, indem man kann. Dies erfolgt, indem man das im Extruder be-
die innerhalb der vorstehenden Bereiche liegenden 40 findliche Material bei der erforderlichen Temperatur
gewünschten Mengen des zellgrößenregelnden Ge- durch einen geeigneten Formkopf drückt, welcher
mischs, d. h. Säurehydrat, wasserfreie Säure und Car- am Ende der Kühlzone an dem Extruder angebracht
bonat oder Eicarbonat, mit den Polymerisatteilchen ist.
in einer Wälztrommel, einem Bandmischer oder einer Die Erfindung wird nachstehend an Hand von
anderen geeigneten Trockenmischeinrichtung ver- *5 Ausführungsbeispielen weiter veranschaulicht,
mischt. Nachdem die Teilchen mit dem Gemisch zur P · · , .
Regelung der Zellgröße überzogen sind, wird das
Material in den Vorrats- oder Zuführungsbehälter Polystyroltcilchen von etwa 1,6 mm Durchmesser
des Extruders eingebracht. wurden in einer Wälztrommel mit Natriumbicarbo-
Der Extruder kann in fünf verschiedene Zonen 5° nat- Zitronensäure-Hydrat und wasserfreier Zitro-
eingeteilt werden. In der ersten Zone, nachstehend nensäure gründlich zu einem Gemisch, das 0,50%
als Zuführungszone bezeichnet, wird die mit dem Natriumbicarbonat, 0,06% Zitronensäure-Hydrat
zellgrößenregelnden Zusatzstoff vermischte Polyme- und 0,32% wasserfreie Zitronensäure, jeweils bezo-
risatbeschickung in den Extruder eingeführt und gen auf das Gewicht des Polystyrolharzes, umfaßte,
durch die Förderwirkung der Extruderschraube zu 5S vermischt.
der zweiten oder Wärmeplastizierzone des Extruders Das Gemisch aus den Polystyrolteilchen und der
vorangeschoben. In dieser Zone wird das Polymeri- zellgrößenregelnden Additivmischung wurde in den
sat in Folge einer Zunahme des Kernduichmessers Zuführungsbehälter eines Schraubenextruders der
der Förderschraube zusammengedrückt und verdich- vorstehend erläuterten Art eingeführt. Die Beschik-
tet. Erhitzte Medien, die durch den Temperaturregcl- 6o kung bewegte sich von der Zuführungszone des Ex-
mantcl zirkuliert werden, welcher die äußere Ober- truders in die Wärmeplastizierzone, die bei einer
fläche des Extruderrohrs umgibt, erhöhen gleichzci- Temperatur von 205 bis 230° C gehalten wurde. Die
tig die Temperatur des Polymerisats, so daß dieses sich ergebende geschmolzene Masse wurde dann
völlig schmilzt. durch ständige Drehung der Förderschraube in die
Danach wird das nunmehr geschmolzene Polyme- 65 Einpreßzone geschoben, wo etwa 5 Gewichtsprozent
risat in die dritte Zone des Extruders, die nächste- flüssiges Pentan. bezogen auf das Gesamtgewicht an
hcnd als Einpreßzonc bezeichnet wird, vorangcscho- Polystyrol, bei einem Druck von etwa 141 kg/cm2 in
bcn und hier wird unter Anwendung einer geeigneten das geschmolzene Harz gepumpt wurden, wobei die
Temperatur in der Einpreßzone bei etwa 205 bis 230° C gehalten wurde.
Das Gemisch aus Pentan und geschmolzenem Polymerisat bewegte sich dann in die Mischzone des Extruders, die bei einer Temperatur von etwa 205 bis 230° C gehalten wurde, und dort wurden das flüssige Pentan und das geschmolzene Polystyrol gründlich miteinander vermischt. Das geschmolzene Gemisch wurde danach in die Kühlzone des Extruders geleitet, wo — durch Zirkulation von Kühlmedien durch den Temperaturregelmantel, der die Oberfläche dieses Abschnitts des Extruders umgab, — die Temperatur des geschmolzenen Gemischs von 205 bis 230° C auf eine Temperatur von 120 bis 130° C am Ende der Kühlzone des Extruders abgesenkt wurde.
Schließlich wurde das geschmolzene Gemisch durch einen rohrförmigen Formkopf, der am Austrittsende des Extruders angrenzend an die Kühlzone angebracht war, ausgepreßt, wobei sich ein Rohr aus ge- ίο schäumtem Polystyrol bildete. Dieses Rohr wurde zu einer Tafel des Schaumstoffs aufgeschnitten. Der Schaumstoff hatte eine Dichte von etwa 0,064 g/cm3 und einen mittleren Zelldurchmesser von 0,13 mm. Das Material war biegsam und eignete sich ausgezeichnet für Verpackungszwecke, z. B. Verpackungsbehälter.
Beispiel 2
Es wurde nach der Arbeitsweise gemäß Beispiel 1 gearbeitet, mit der Ausnahme, daß das nachstehend angegebene zellgrößenregelnde Additivgemisch verwendet wurde: 0,5 Gewichtsprozent Natriumcarbonat, 0,18 Gewichtsprozent Zitronensäure-Hydrat und 0,32 Gewichtsprozent wasserfreie Zitronensäure. Es wurde also eine größere Menge an Zitronensäure-Hydrat in der Säurekomponente verwendet.
Der Schaumstoff, der bei Benutzung des vorstehend angegebenen Zusatzstoffgemischs zur Regelung der Zellgröße erzeugt wurde, war durch eine Dichte von etwa 0,064 g/cm3 und einen mittleren Zelldurchmesser von etwa 0,076 bis 0,051 mm gekennzeichnet. Das Material war biegsam und eignete sich ausgezeichnet für Verpackungszwecke, z. B. Verpackungsbehälter.
Vergleichsbeispiel A
Es wurde die Arbeitsweise des Beispiels 1 durchgeführt, jedoch unter Anwendung des nachstehend angegebenen Zusatzstoffgemischs zur Regelung der Zcllgröße: 0,5 Gewichtsprozent Natriumbicarbonat und 0,40 Gewichtsprozent wasserfreie Zitronensäure, bezogen auf das Gewicht des Polystyrols. Es kam also wasserfreie Zitronensäure allein als Säurekomponente zur Anwendung.
Der Schaumstoff, der bei Benutzung des vorstehend aufgeführten Additivgemischs zur Zellgrößenregelung erzeugt wurde, hatte eine grobe Zellstruktur mit einem mittleren Zelldurchmesser von mehr als 0,635 mm. Im Vergleich zu den Materialien, die bei den Beispielen 1 und 2 erhalten worden waren, bei denen also sowohl Zitronensäure-Hydrat als auch wasserfreie Zitronensäure in dem zellgrößenregelnden Gemisch verwendet wurden, war das bei diesem Vergleichsbeispiel erhaltene Material äußerst spröde und brüchig.
Vergleichsbeispiel B
Es wurde die Arbeitsweise des Beispiels 1 wiederholt, wobei jedoch ein Additivgemisch zur Regelung der Zellgröße aus 0,5% Natriumbicarbonat und 0,40% Zitronensäure-Hydrat, bezogen auf das Gewicht des Polystyrols, zur Anwendung kam. Es wurde also Zitronensäure-Hydrat allein als Säurekomponente verwendet.
Der Schaumstoff, der bei Benutzung des vorstehend angegebenen Zusatzstoffgemischs zur Regelung der Zellgröße erzeugt wurde, hatte eine grobe Zellstruktur mit einem mittleren Zelldurchmesser von mehr als 0,635 mm. Im Vergleich zu den nach den Beispielen 1 und 2 hergestellten Materialien, bei denen sowohl Zitronensäure-Hydrat als auch wasserfreie Zitronensäure in dem Gemisch zur Regelung der Zellgröße verwendet wurden, war das nach diesem Vergleichsbeispiel erhaltene Material äußersi brüchig und spröde.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Extrudieren von Polystyrolschaum, bei dem ein Gemisch aus einem Polystyrol, einem zur Freimachung von Kohlendioyd befähigten Salz und einer organischen Säure gebildet, das Gemisch auf eine zum Schmelzen hinreichende Temperatur erhitzt, ein flüssiges Blähmittel in das sich ergebende geschmolzene Gemisch eingeführt und damit vermischt, das geschmolzene Gemisch auf eine Temperatur, bei der es als Polystyrolschaiim extrudierbar ist, gekühlt und das geschmolzene Gemisch dann in Form eines Polystyrolschaums extrudicrt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man als organische Säure ein Gemisch, das ein Hydrat einer organischen Säure und eine wasserfreie organische Säure umfaßt, verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hydrat einer organischen Säure Zitronensäure-Hydrat und als wasserfreie organische Säure wasserfreie Zitronensäure verwendet.
DE1694595A 1965-11-08 1966-11-07 Verfahren zum Extrudieren von Polystyrolschaum Expired DE1694595C3 (de)

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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3978182A (en) * 1973-12-26 1976-08-31 Mobil Oil Corporation Method for extruding a polystyrene foam with variations in mass concentration across the sheet and thermoforming the sheet
JPS52141416U (de) * 1976-04-19 1977-10-26
US4205114A (en) 1978-09-18 1980-05-27 Mobil Oil Corporation Heat and grease resistant containers comprising poly (p-methylstyrene)
US4240575A (en) * 1979-05-07 1980-12-23 Mobil Oil Corporation Egg carton with crush resistant top
US4362482A (en) * 1980-01-09 1982-12-07 Cosden Technology, Inc. Apparatus for extruding thermoplastic compositions
US4344710A (en) * 1980-06-10 1982-08-17 Mobil Oil Corporation Polymer foam extrusion system
US4424287A (en) 1980-06-10 1984-01-03 Mobil Oil Corporation Polymer foam process
US4335181A (en) * 1980-07-01 1982-06-15 Mobil Oil Corporation Microwaveable heat and grease resistant containers
US4351884A (en) * 1980-09-02 1982-09-28 Mobil Oil Corporation Shaped articles from poly(p-methylstyrene) blends
US4350657A (en) * 1980-11-04 1982-09-21 Union Carbide Corporation Low-energy extruder-pump system
US4401612A (en) * 1981-06-17 1983-08-30 The B. F. Goodrich Company Method and apparatus for extruding foam polymeric materials involving the use of an extrusion screw having spaced multiple flight mixing means thereon
US4409165A (en) * 1981-06-18 1983-10-11 The B. F. Goodrich Company Method and apparatus for extruding a cellular product
US4393017A (en) * 1981-06-18 1983-07-12 The B. F. Goodrich Company Apparatus and method for making foamed resin products
US4560334A (en) * 1981-09-01 1985-12-24 Cosden Technology, Inc. Apparatus for extruding thermoplastic compositions
US4476077A (en) * 1981-12-16 1984-10-09 Mobil Oil Corporation Process for preparing a poly(p-methylstyrene) foam
US4505961A (en) * 1982-04-30 1985-03-19 Mobil Oil Corporation Microwavable heat and grease resistant containers and method for their preparation
US4419309A (en) * 1982-04-30 1983-12-06 Mobil Oil Corporation Polystyrene foam extrusion into a foam assisting atmosphere
US4525395A (en) * 1983-01-03 1985-06-25 Mobil Oil Corporation Shaped articles from poly (p-methylstyrene) blends
US4663103A (en) * 1983-08-09 1987-05-05 Collins & Aikman Corporation Apparatus and method of extrusion
DE3411319C2 (de) * 1984-03-28 1986-12-04 Boehringer Ingelheim KG, 6507 Ingelheim Verwendung von Citronensäureestern als Treib- und/oder Nucleierungsmittel zur Herstellung thermoplastischer Kunststoffschäume
US4657499A (en) * 1985-05-30 1987-04-14 Shell Oil Company Screw extruder apparatus adapted for mixing additive fluids
DE3524704A1 (de) * 1985-07-11 1987-01-15 Boehringer Ingelheim Kg Nucleierungsmittel (porenregler) zur herstellung direktbegaster thermoplastschaeume
US4705471A (en) * 1985-08-02 1987-11-10 Mobil Oil Corporation Mold for producing a plate
DE3722539A1 (de) * 1987-07-08 1989-01-19 Reichenecker Hans Storopack Geschaeumter formkoerper
US5034171A (en) * 1989-11-30 1991-07-23 Air Products And Chemicals, Inc. Process for extruding thermoplastic materials using low pressure inert gases as foaming agents
US5423607A (en) * 1991-05-03 1995-06-13 Dolco Packaging Corp. Method for blending diverse blowing agents
CN102689392B (zh) * 2012-05-29 2015-07-29 龙口阳光机械设备有限公司 一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑发泡制品的方法
EP2737988B1 (de) 2012-11-30 2021-07-21 Promix Solutions AG Verfahren zur Schaumextrusion

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2941965A (en) * 1954-11-16 1960-06-21 Koppers Co Inc Foamable polystyrene composition containing an aliphatic hydrocarbon, a carbon dioxide liberating agent and boric acid; and method of foaming
US2911382A (en) * 1956-09-21 1959-11-03 Monsanto Chemicals Process of making extruded styrene polymer foams
NL129996C (de) * 1958-12-17
US3089857A (en) * 1960-04-12 1963-05-14 Koppers Co Inc Storage stable expandable polymeric composition containing expandable polymeric particles and two different blowing agents and method of making same
US3069367A (en) * 1960-08-10 1962-12-18 Monsanto Chemicals Composition comprising a foamable styrene polymer containing a three component system and process of foaming
US3160688A (en) * 1961-06-02 1964-12-08 Monsanto Co Extrusion process
US3151192A (en) * 1961-07-24 1964-09-29 Sun Chemical Corp Method of extruding a foamed thermoplastic product

Also Published As

Publication number Publication date
DE1694595B2 (de) 1974-09-19
JPS4945717B1 (de) 1974-12-05
US3444283A (en) 1969-05-13
DE1694595A1 (de) 1971-08-26
FR1499647A (fr) 1967-10-27
NL6615371A (de) 1967-05-09
GB1104165A (en) 1968-02-21

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