DE1694661C3 - Polymere Zusammensetzungen auf der Basis von Polystyrol - Google Patents

Description

3 4

sowie 33 g Paraffinöl (0,5%), 33 g 2-Äthylhexyl-

phthalat (0,5%), 0,25 g Cumylperoxyd (0,01%) und Eigenschaften Beispiele

1,25 g Bis(Isopropy]xantogen)-disulfid (0,05%) gelöst. ⁶ ,

Diese Mischung wird in einen Glasreaktor eingebracht, der in geeigneter Weise mit einer Rührein- 5

richtung versehen ist, wird unter einer Stickstoff- ι 23° C 111 11 I P 3

atmosphäre 20 Stunden bei 85°C erhitzt und an- Izod-Schlagfestigkeit I __9(V,_C ^₁ η ^9

schließend 8 Stunden bei 110° C bis zu einer Um- gekerbt, kg cm/cm 1 ]Jn°r _S7 ή Λ. <?'-

wandlung von annähernd 50%; danach wird das «.-40 C Xl t>,4 5,3

Rühren unterbrochen und weitere 8 Stunden bei io

140° C, 24 Stunden bei 160° C und schließlich 12 Stun- .

den bei 180° C erhitzt, worauf die Polymerisation als B e ι s ρ ι e l 4 beendet angesehen werden kann.

_R . ■ ι -; Eine Zusammensetzung wird unter den im Bei-

^elsP^ie - ,₅ spiel 1 beschriebenen Bedingungen hergestellt, wobei

Eine Zusammensetzung wird unter den gleichen jedoch 2300 g Styrol (92%) und 175 gPolypentenamer Bedingungen wie im Beispiel 1 hergestellt, wobei (7%, bezogen auf das Ganze) mit den gleichen Eigenjedoch 2275 g Styrol (91%), 200 g Polypentenamer schäften, wie des im Beispiel 1 verwendeten, und die (8%, bezogen auf das Ganze) mit den gleichen Merk- gleichen Mengen der gleichen, in dem angegebenen malen, wie desjenigen, das im Beispiel 1 verwendet 20 Beispiel aufgeführten Bestandteile verwendet werden, wurde, und die gleichen Mengen der gleichen Be- Sämtliche anderen Bedingungen blieben unverstandteile, die im vorhergehenden Beispiel angegeben ändert, wobei das Rühren der Mischung eingestellt sind, verwendet wurden. wird, wenn die Umwandlung etwa 20% der Umwand-Beispiel lung erreicht.

Eine dritte Zusammensetzung wird unter den . .

gleichen Bedingungen wie in den vorhergehenden Beispiel 5

Beispielen hergestellt, wobei jedoch 2300 g Styrol

(92%), 175% Polybutadienkautschuk (7%, bezogen Der Versuch wird unter den Bedingungen von

auf das Ganze) mit den folgenden Merkmalen: 30 Beispiel 4 mit dem einzigen Unterschied durchge-

• . . _?0„, fuhrt, daß der Molekulargewichtsregulator Bis(iso-

' ' -C₀.⁰ propylxanthogenjdisulfid nicht verwendet wird.

' ' Π 2S°'° ^'^{e m} ^^{er nacnsterien}clen Tabelle II verglichenen

!"jÜIum r 4Π s° Eigenschaften der Polymerisate von Beispiel 4 und 5

Γ -ho' 7 ^_n 35 zeigen deutlich den Einfluß des fehlenden Molekular-

!-'^/Jioluo1 "' gewichtsregulators (Beispiel 5) auf die endgültigen

und die gleichen Mengen der gleichen Bestandteile, Eigenschaften von Polystyrol hoher Elastizität, die in den Beispielen 1 und 2 verwendet wurden, verwendet werden.

Die Verteilung der Molekulargewichte dieses Kau- 40 Tabelle II tschuks ist sehr breit; so liegen nur etwa 60% hiervon
zwischen [>/]-l und [1/] = 3.

Die Merkmale oder Eigenschaften der Zusammen- Eigenschaften Beispiele

Setzungen auf der Grundlage verschiedener Mengen 4 5

von Polypentenamer sind in der nachstehenden er- 45 _ ._ _ .._ ._

klärenden Tabelle I mit denjenigen einer Zusammensetzung auf der Grundlage von Polybutadien ver- Löslichkeit in Methylalkohol, 3,6 2.5 glichen. Gewichtsprozent

Unlöslichkeit in Methyläthylketon, 17.6 11,5 Tabelle 1 so Gewichtsprozent

Schmelzindex (190°C—10kg), g/10' 13,4 4,7

Eigenschaften Beispiele Vicat, "C 85 91

1 2 3 Formbeständigkeit, C 73 77

55 .. _c .,,,.., I 23°C 78 50

Izod-Schlagfestigkeit I

Löslichkeit in Methylalkohol, 5 4,2 5,6 _ungckerbt, _{kg cm/cm}, -20C 74 26

Gewichtsprozent ^{6 b} l-40°C 68 16

Unlöslichkeit in Methylälhyl- 13,3 18,1 16,6 . , „ ,. _f . . . f 23°C 10,9 5,5

keton, % _6o Izod-Schlagfest.gkeit I, ^ ^

Schmelzindex (190 C 10kg), 15 17 9,9 gekerbt, kg cm/cm I _40"C 59 3?

Vical, C 88 S4 S4

Formbeständigkeit, "C 75 73 72 Beispiel 6

ι α c ur r · 1 · ί ^{2:ι c 63 76 8l) 65}
Izod-Schlagfestigkeit

ungekerbt, kg cm/cm² 1 „ ^^ine Zusammensetzung wird unter den im Bei-

1—40°C 48 55 50 spiel 1 beschriebenen Bedingungen hergestellt, wo-

bei jedoch 150 g (6%, bezogen auf die Gesamtmenge Polymerisat) eines Polypentenamers mit den folgenden Merkmalen:

L'/Jon Toluol) —

eis > 99%.

ML(I +4) 100 C = 26.

verwendet werden.

Die Mischung wird mit den gleichen Mengen an Zusätzen und Katalysatoren und unter den gleichen Bedingungen, wie sie im Beispiel 1 angegeben sind, polymerisiert.

Die Eigenschaften des Polymerisats sind in der nachstehenden Tabelle III aufgeführt.

Tabelle III
Eigenschaften

^j Löslichkeit in CH₃OH,

Gewichtsprozent

Unlöslichkeit in Methyläthylketon,

Gewichtsprozent
ίο Vicat, C

Formbeständigkeit. C

Izod-Schlagfestigkeit

ohne Kerbe
Izod-Schlagfestigkeit I 23 C

mit Kerbe I-20 C

J 23 C
1-20 C

Beispiel 6

2,8
14,5

85
78

73 kg cm/cm² 69 kg cm/cm² 12 kg cm/cm 6,8 kg cm/cm

Claims (5)

1 2 sächlich wünschenswert, daß die Verteilung des Patentansprüche: Molekulargewichts des Kautschuks nicht sehr breit ist), besitzt im Ganzen gesehen gute elastomere

1. Polymere Zuspmmensetzungen mit beson- Eigenschaften, die häufig besser sind als diejenigen derer Beständigkeit gegen Schlag auch bei 5 des größten Teils der handelsüblichen synthetischen niedrigen Temperaturen auf der Grundlage von Elastomeren.

Polystyrol und eines ungesättigten Elastomers, Es ist nun überraschend gefunden worden, daß das

dadurchgekennzeichnet. daß das Elasto- Koppeln der elastischen Qualitäten von Polypenten-

mer ein Polypentenamer ist und daß die Zu- amer mit den bekannten physikalisch-mechanischen

sammensetzungen zwischen 1 und 30 Gewichts- ι ο Eigenschaften von Polystyrol die Herstellung von

prozent des Polypentenamers enthalten. polymeren Zusammensetzungen ermöglicht, die selbst

2. Zusammensetzungen nach Anspruch 1, da- bei niedrigen Temperaturen mit einer besonderen durch gekennzeichnet, daß sie 5 bis 20 Gewichts- Schlagfestigkeit ausgestaltet sind.

prozent Polypentenamer enthalten. Daher sind Gegenstand der Erfindung polymere

3. Zusammensetzungen nach Anspruch 1 oder 2, 15 Zusammensetzungen, die auch bei niedrigen Tempedadurch gekennzeichnet, daß sie neben Polystyrol raturen besonders beständig gegen Schlag sind, auf und Polypentenamer wenigstens ein übliches der Grundlage vinylaromatischer Polymerisate und Plastifizierungsmittel oder Antioxydationsmittel eines ungesättigten Elastomers, die dadurch gekennenthalten zeichnet sind, daß das Elastomer durch ein Poly-

4. Zusammensetzungen nach einem der An- 20 pentenamer gebildet wird und daß die Zusammensprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Setzungen 1 bis 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise Polypentenamer eine Mooney-Viskosität im Be- 5 bis 20 Gewichtsprozent, dieses Polypentenamers reich zwischen 20 und 80 besitzt. enthalten.

5. Zusammensetzungen nach Anspruch 4, da- Die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung durch gekennzeichnet, daß das Polypentenamer 25 können in geeigneter Weise beispielsweise durch eine Mooney-Viskosität zwischen 25 und 50 mechanisches Mischen von Polystyrol mit geeigneten besitzt. Mengen Polypentenamer und gegebenenfalls Plasti-

fizierungsmitteln oder Antioxydationsmittelfüllstoffen,

oder durch Lösen des Elastomers in dem Styrolmono-

30 meren und anschließende Pfropfpolymerisation bei

Die Erfindung betrifft polymere Zusammen- Temperaturen im Bereich von 50 bis 210 C in Gegensetzungen von vinylaromatischen Verbindungen und wart von Radikalinitiatoren, wie organischen Perinsbesondere polymere Styrolzusammensetzungen mit oxyden und/oder Azoverbindungen, von Kettenüberhohen mechanischen Eigenschaften und einer hohen tragungsmitteln aus organischen Disulfiden, wie Bis-Schlagfestigkeit oder -elastizität selbst bei niedrigen 35 (isopropylxantogen)disulfid, Dibenzyldisulfid, Bis-Temperaturen. (chlorbenzyl)disulfid, Bis(/i-hydroxyäthyldisulfid). Di-

Es ist bekannt, daß kristalline Polymerisate, ins- 2-benzothiazyldisulfid, Mercaptanen, wie Dodecyl-

besondere Polystyrol, neben allgemein bekannten mercaptan, neben anderen möglichen Plastifizierungs-

physikalischen Eigenschaften einige sich direkt aus mitteln, Antioxydationsmitteln und anderen Zusätzen

ihrer Struktur ergebende Nachteile zeigen, wie z. B. 40 hergestellt werden.

eine schlechte Schlagfestigkeit, was ihre Anwendungs- Gemäß der Erfindung wird vorzugsweise ein PoIy-

möglichkeiten merklich verringert. pentenamer mit einer Mooney-Viskosität im Bereich

Zur Überwindung dieser Nachteile wurden in der zwischen 20 und 80 und besonders bevorzugt zwischen Technik verschiedene Verfahren entwickelt, bei wel- 25 und 50, entsprechend den Werten der grundchen einerseits das mechanische Mischen von Poly- 45 molaren Viskosität im Bereich zwischen 1,5 und styrol mit einem elastomeren Material, wie z. B. 3,5 dl/g, verwendet.

Naturkautschuk, synthetische Dienelastomere, Äthy- Wenn die Herstellung der Zusammensetzung durch

len-u-olefinmischpolymerisate oder nicht konjugierte Pfropfpolymerisation durchgeführt wird, ist es mög-

Äthylen-u'-olefin-dienterpolymerisate, und anderer- lieh, die Menge an gepfropftem Polystyrol aus der

seits die Pfropfpolymerisation von Styrol auf diese 50 Menge an Polystyrol zu bestimmen, die nicht mit

elastomeren Materialien und gegebenenfalls anschlie- Methyläthylketon extrahiert werden kann und die

ßendes mechanisches Mischen des Pfropfprodukts im Rereich zwischen dem halben und zweifachen

mit dem vorgeformten Polystyrol vorgesehen sind. Gewicht des verwendeten Polypentenamers liegt.

Es ist weiter bekannt, die Synthese eines durch das Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Polypentenamer gebildeten neuen elastomeren Ma- 55 Beispielen erläutert,
terials durchzuführen, welches durch Polymerisation . .
von Cyclopenten unter Verwendung eines kataly- Beispiel
tischen Systems, das durch eine metallische über- In 2325 g Styrol (93%) werden 150 g (6%, bezogen gangsverbindung der Gruppen IVB und VI B (vor- auf das Ganze) Polypentenamer mit einer sehr bezugsweise gewählt unter MoCl₅, MoF₅CI, WClJ 60 schränkten Verteilung der Molekulargewichte (etwa und eine metallorganischc Verbindung oder ein 90% des Polymerisats liegen zwischen [//]') = 1,8 Metallhydrid der Gruppen IA. II und III (Vorzugs- und [»/] = 3) und den nachstehenden Merkmalen: weise gewählt unter A1(C₂H₅)₂CI, AI(C₂H₅)^AI(Q₁H₁,),, _r p,,,
Al(isoBu),) gebildet wird, hergestellt wird. L'/Ji„i„„i

Dieses Elastomer, das eine sehr begrenzte Ver- 65 ^l-^^- ~ ⁸~ ^{/o s} ~ ^{n /a}

teilung der Molekulargewichte und einen Niedrig- ) L-^heilcuict d.c »»c.rcn/viskositin« oder .»simkturMskos.tiiis-

tcmperaturglasübergang zeigt (für die besten Eigen- 2, muT-miioo c bedeutet die Mooncy-viskosiim, gemessen

schäften der Schlagzusamniensetzungen ist es tat- bei 100 ciUS-astm D-927-55T).