DE1694749C3 - Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Polystyrol - Google Patents

Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Polystyrol

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DE1694749C3
DE1694749C3 DE19661694749 DE1694749A DE1694749C3 DE 1694749 C3 DE1694749 C3 DE 1694749C3 DE 19661694749 DE19661694749 DE 19661694749 DE 1694749 A DE1694749 A DE 1694749A DE 1694749 C3 DE1694749 C3 DE 1694749C3
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DE19661694749
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Jerry Thompson; Childers Clifford Wayne; Bartlesville OkIa. Gruver (V.StA.)
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Phillips Petroleum Co
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Phillips Petroleum Co
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100 Gewichtsprozent konjugiertes Dien in diesem Block. Geeignete kautschukartige Polymerisate, die erfindungsgemäß verwendet werden können, lassen sich nach Verfahren herstellen, wie sie in der LJSA.-Patentschrift 2975160, der britischen Patentschrift 817 693 und in »J. Polymer Sei.«, Bd. 41, S. 381 bis 397 (1959), beschrieben werden.
Das Blockcopolymerisat eines vinylaromatischen Kohlenwasserstoffe ist ein solches, welches durch Copolymerisation eines monovinylaromatischen Kohlenwasserstoffs mit einem konjugierten Dien hergestellt wurde. Die Einheiten aus vinylaromatischen Monomeren stellen 50 bis 98, vorzugsweise 70 bis 90 Gewichtsprozent der gesamten Monomereneinheiten in dem Copolymerisat-Molekül dar. Der monovinylaromatische Block dieses Copolymerisats ist harzartig und enthält ungefähr 90 bis ungefähr 100 Gewichtsprozent der monovinylsubstituierten aromatischen Verbindung, während der konjugierte Dienblock dieses Copolymerisats ungefähr 50 bis ungefähr 100 Gewichtsprozent konjugiertes Dien enthält, wobei sich beide Gewichtsprozente auf 100 Gewichtsteile des Monomeren in jedem Block beziehen. Geeignete Blockpolymerisate dieses Typs können nach den in den USA.-Patentschriften 2975 160 und 3 030 346 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Die oben angegebenen Polymerisatmischungen können Polystyrolmassen sein, die Polystyrol in dem Bereich von ungefähr 40 bis 95 Gewichtsprozent, vorzugsweise von ungefähr 60 bis ungefähr 90 Gewichtsprozent, ein kautschukartiges konjugiertes Dienhomopolymerisat und/oder -copolymerisat im Bereich von ungefähr 4,5 bis ungefähr 39,5 Gewichtsprozent, vorzugsweise von ungefähr 9 bis ungefähr 30 Gewichtsprozent, und das vorstehend beschriebene vinylaromatische Blockcopolymerisat im Bereich von ungefähr 0,5 bis ungefähr 25 Gewichtsprozent, vorzugsweise von ungefähr I bis ungefähr 20 Gewichtsprozent, enthalten, wobei sich alle Gewichtsprozente auf das Gesamtgewicht der polymeren Komponenten in der Masse beziehen. Diese drei getrennten Polymerisate werden zusammen mit einem Peroxysauerstoff enthaltenden Material vermischt. Die Mischung wird dann während des Vermischens oder nach dem Vermischen oder sowohl während als nach dem Vermischen auf eine Temperatur erhitzt, die bei oder oberhalb der Temperatur liegt, welche eine Zersetzung der Peroxysauerstoff enthaltenden Verbindung verursacht.
Die Mengen der drei Polymerisate in der Mischung werden je nach den verwendeten Polymerisaten derart eingestellt, daß letztlich eine Masse erhalten wird, in welcher der Kautschukgehalt zwischen 5 und 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise ungefähr 8 bis ungefähr 35 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der polymeren Komponenten in der Endmasse, liegt. Durch den Ausdruck »Kautschukgehalt« soll die Gesamtmenge an kautschukartigen Homopolymerisaten und/oder Copolymerisaten und die Menge an konjugiertem Dien zum Ausdruck gebracht werden, die in dem Blockcopolymerisat zugegen ist, welches ungefähr 50 bis ungefähr 98 Gewichtsprozent monovinylsubstil liierte aromatische Verbindungen enthält.
Das Polystyrol kann mit den erfindungsgemäßen Polymerisaten und/oder Copolymerisaten sowie Peroxyden nach bekannten Verfahren unter Anwendung bekannter Kautschuk- und Polymerisat-Mischapparaturen vermischt werden, obwohl die Mischungstemperatur dann, wenn die Peroxyverbindung in der Mischung enthalten ist, dazu ausreichen soll, im wesentlichen die Peroxyverbindung zu zersetzen, liegt die Mischungstemperatur im allgemeinen zwischen ungefähr 121 und ungefähr 316° C und vorzugsweise zwischen ungefähr 149 und ungefähr 260° C. Die Mischungszeit kann ebenso wie die Mischungstemperatur innerhalb breiter Grenzen schwanken, sie
ίο liegt jedoch im allgemeinen im Bereich von ungefähr I bis ungefähr 30 Minuten und vorzugsweise von ungefähr'2 bis ungefähr 15 Minuten. Die Mischung kann auch nach Beendigung des Vermischens auf ähnliche Temperaturen erhitzt werden, außerdem kann sich das Erhitzungsverfahren mit der Vermischungsperiode und mit der Periode überschneiden, die sich an die Beendigung des Mischungsverfahrens anschließt.
Die erfindungsgemäßen Mischungen können ferner andere Bestandteile, wie sie normalerweise derartigen Massen zugesetzt werden, enthalten. Beispielsweise können diesen Mischungen Antioxydationsmittel, Pigmente, Farbstoffe, Füllstoffe, Stabilisierungsmittel, Weichmacher od. dgl. zugesetzt werden.
Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Massen können durch Änderung der Mengen der einzelnen Komponenten verändert werden. Die Zugfestigkeit kann im allgemeinen durch Herabsetzung des Gesamtkautschukgehaltes der Massen (d. h. des gesamten
so kombinierten Diens in allen Polymerisaten) verbessert werden. Durch eine Erhöhung des Kautschukgehaltes wird im allgemeinen die Schlagfestigkeit und die Dehnung der Massen verbessert. Die Eigenschaften der Massen können durch Änderung der Verhältnisse
J5 von vinylsubstituierter aromatischer Verbindung zu konjugiertem Dien in dem Blockpolymerisat, welches ungefähr 50 bis ungefähr 98 Gewichtsprozent monovinylsubstituierte aromatische Verbindungen enthält, variiert werden. Die konjugierten Diene, welche zur Herstellung der erfindungsgemäß anwendbaren Copolymerisate verwendet werden können, sind jene, die 4 bis 10 Kohlenstoffatome pro Molekül enthalten, beispielsweise 1,3-Butadien, Isopren, 1,3-Pentadien (Piperylen), 1,3 - Hexadien, 2,3 - Dimethyl -1,3 - butadien, 1,3 - Octadien, 4 - Äthyl - 1,3 - hexadien und 4 - Phenyl - 1,3 - butadien. Bevorzugte konjugierte Diene sind Butadien, Isopren und Piperylen.
Monovinylsubstituierte aromatische Verbindungen, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Copolymerisate verwendet werden können, sind solche, die 8 bis 12 Kohlenstoffatome pro Molekül enthalten, beispielsweise Styrol, 3-Methylstyrol, 4-Methylstyrol, 4-Isopropylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, 1-Vinylnaphthalin und 2-Vinylnaphthalin.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.
Beispiel I
Es wurden hochschlagfeste Polystyrolmassen hergestellt, indem ein wärme- und lichtstabilisiertes, für allgemeine Zwecke einsetzbares Polystyrol, ein kautschukartiges 75/25-Butadien/Styrol-Blockcopolymerisat und ein SS/^-Styrol-Butadien-Bloekcopolymerisat vermischt wurden, worauf Bis(«,u-dimethylbenzyl)-peroxyd zur Vernetzung der elastomeren Anteile
5 6
Das Verfahren verlief folgendermaßen: Die Ver- merisat wurde in Isopropylalkobol koaguliert, abge-
mischung wurde in einem Innenmischer (Brabender trennt und getrocknet.
Plastograph) durchgeführt. Die Kammer wurde mit Das kautschukartige 75/25-Butadien/Styrol-Block-
Stickstoff gespült; das Polystyrol wurde mit niedriger copclymerisat besaß einen Mooney-Wert (ML-4 bei
Geschwindigkeit eingeführt und so lange vermischt, ϊ 100 C) von ungefähr 47. Das bei diesen Versuchen
bis es sich in plastischem Zustand befand. Die Block- verwendete Blockpolymerisat wurde in Lösung in
copolymerisate wurden dann zugegeben und 3 Minu- η-Hexan als Verdünnungsmittel unter Verwendung
ten lang unter Stickstoff bei einer Umdrehungszahl von n-Butyllithium als Initiator hergestellt. Alle
des Mischers von 100 Upm plastifiziert. Anschließend Bestandteile wurden zu Beginn der Polymerisation
wurde das Peroxyd zugesetzt und die Kammer eva- io zugesetzt. Die Polymerisation wurde bei ungefähr
kuiert. Das Mischen wurde bei 100 Upm 7 Minuten 66° C initiiert und die Temperatur auf ungefähr
lang fortgesetzt. Die anfängliche Mischungstempera- 104cC während der Reaktion gesteigert. Bei Be-
tur betrug ungefähr 154'C, die Endmischungstempera- endigung der Polymerisation wurde 1 Gewichtsteil,
tür lag bei 17;°C. bezogen auf 100 Teile Kautschuk, einer Mischung
Das 88/12 - Butadien/StyroJ - Blockcopolymerisat, 15 aus gesättigten und ungesättigten Fettsäuren mit 16
welches in den Massen verwendet wurde, wurde nach bis 18 Kohlenstoffatomen zur Desaktivierung des
folgendem Ansatz hergestellt: Katalysators sowie 1 Gewichtsteil, bezogen auf
100 Teile Kautschuk, 2,6-Di-tert.-butyl-4-methyIphe-
1,3-Butadien, Gewichtsteile 12 nol als Antioxydationsmittel zugesetzt. Die Mischung
Styrol Gewjchtsteile 88 ,„ wurde Wasserdampf-abgestreift, worauf der nasse
Cyclohexan, Gewichtsteile 1000 Kautschuk gewaschen und getrocknet wurde.
n-Butylhthium, mhra 1,05 Nachdem die Mischungen aus dem Mischer entfernt
Temperatur, °C 158 worden waren, wurden sie bei 177' C zu Folien mit
Zeit, Stunden 18 einer Dicke von 1,6 mm preßverformt. Die Folien
Gesamtmonomerenumsatz, % 100 2> wurden in 1,3-cm-Streifen zerschnitten, aus welchen
mhm = g-mMol pro 100 g Monomeres. Probestücke hergestellt wurden. Die Größe der Testproben betrug 5 cm in der Länge und 6.4 mm in der
Alle Bestandteile wurden zu Beginn zugesetzt. Die Breite. Die Menge des in jeder Masse verwendeten Polymerisation wurde in einer Stickstoffatmosphäre Bis(u,« - dimeihylbenzyl) - peroxyds betrug 0,1 Gedurchgeführt. Nach Beendigung der Polymerisation so wichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der wurde die Reaktion mittels einer Isopropylalkohol- polymeren Komponenten in der Mischung. Die lösung, die 1 Gewichtsteil, bezogen auf 100 Gewichts- Mengen an polymeren Materialien, die in jeder Miteile Polymerisat, Trisnonylphenylphosphit und 2 Ge- schung verwendet wurden, und die physikalischen wichtsteile, bezogen auf 100Gewichtsteile Polymeri- Eigenschaften der Massen waren wie folgt:
sat, Thio-bis-phenol enthielt, abgestoppt. Das Poly- js
Polystyrol, Gewichtsteile1)
75/25-Butadien/Styrol-Blockcopolymerisat, Gewichtsteile (Kautschuk)1)
88/12-Styrol/Butadien-Blockcopolymerisat, Gewichtsteile1)
Konjugiertes Dien in 88/12-Styrol/ Butadien-Copolymerisat, Gewichtsteile
Kautschukgehalt der Masse, Gewichtsprozent1 )
g-mMol Peroxysauerstoff pro 100 g Kautschuk in der Masse
Zugfestigkeit, kg/cm2 a)
Dehnung, % a)
Izod-Kerbschlagfestigkeit, cm-kg/cm b)
Stand
der Technik
75
25
25
1,48 202 22 15
1 2
74 71
25 24
1 5
0,1 0.6
25,1 24,6
1,48
234·
38
18
1,5
253
82
27
Erfindungsgemäß
68
23.5
8,5
1,0
24,5
1,52
254
75
28
61
22
2,0 24,0
1,56 265 63 30
') Alle Gewichtsteile und Gewichtsprozente beziehen sich auf das Gesamtgewicht der polymeren Komponenten ih der Masse.
a) ASTM-Methode D-638-51 T. Proben gezogen mit einer Geschwindigkeit von 5 mm pro Minute.
b) ASTM-Methode D-258-54T. 3.2-m-Stab.
Beispiel 2
Die im Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß ein kautschukartiges lineares 75/25-Butadien/Styrol-Random-Co-
polymerisat, das durch Lösungspolymerisation herb5 gestellt worden war, an Stelle des 75/25-Butadien/ Styrol-Blockpolymerisats verwendet wurde. Bei einem anderen Versuch wurde ein Butadien/Styrol-Emulsions-Copolymerisat eingesetzt.
Das lineare Butadien/Styrol-Random-Copolymcrisat wurde in Gegenwart von η-Hexan als Verdünnungsmittel, 0.75 g-mMol n-Butyllithium pro 100 g Monomere als Katalysator und Tetrahydrofuran als Randomisierungsmittel hergestellt; dabei wurden alle Bestandteile zu Beginn der Polymerisation zugegeben. Ansonsten erfolgte die Herstellung im wesentlichen gemäß der im Beispiel 1 beschriebenen Herstellung des Copolymerisals. Das Copolymerisat besaß einen Mooney-Wert (ML-4 bei 100 C) von ungefähr 58.
Das Emuisions-Copolymerisat wurde bei 5 C unter Verwendung einer Kolophoniumsäure-Seife als Emulgiermittel hergestellt. Das Polymerisat wurde nach
dem Salz-Säureverfahren koaguliert. Es besaß einen gebundenen Styrolgehall von 23,5 Gewichtsprozent und einen Mooney-Wert (ML-4 bei KX) C) von ungefähr 52. Dieses Polymerisat wurde gemäß Ansatz ASTM D-1419-61T. Typ 15(K) hergestellt.
Die Menge des in jeder Masse verwendeten Bis-(u,ii-dimethylbenzyl)-peroxyds betrug 0,1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der polymeren Komponenten in der Mischung. Die Menge des in jeder Mischung verwendeten polymeren Materials sowie die physikalischen Eigenschaften der Massen waren wie folgt:
Polystyrol, Gewichtsteile1)
75/25-Butadien/Styrol-Randomcopolymerisat, Gewichtsteile (Kautschuk)1)
Butadien/Styrol-Emulsionscopolymerisat,
Gewichtsteile (Kautschuk)1)
88/12-Styrol/Butadien-Blockcopolymerisat,
Gewichtsteile1)
Konjugiertes Dien in 88/12-StyroI/Butadien-Bl ockcopolymerisat, Gewichtsteile
Kautschukgehalt der Masse, Gewichtsprozent1 )
g-mMol Peroxysauerstoff pro 100 g
Kautschuk in der Masse
Zugfestigkeit, kg/cm2
Dehnung, %
Izod-Kerbschlagfestigkeit, cm-kg/cm
Vergleichsvcrsuch
1,48 205 12
68
23,5
8,5
1,0
24,5
1,52
255
83
33
') Alle Gewichtsteile und Gewichtsprozente beziehen sich auf das Gesamtgewichl der polymeren Komponenten in
3
61 75
22
18,8
17 6,2
2,0 0,7
24,0 19,5
1,56 1,88
256 309
100 30
36 34
iDonentei der Masse.
ι in
Beispiel 3
Hochschlagfeste Polystyrolmassen wurden hergestellt, indem ein allgemeinen Zwecken dienendes Polystyrol, ein kautschukartiges 75/25-Butadien/Styrol-Blockcopolymerisat und Blockcopolymerisate mit hohem Styrolgehalt, in denen die verwendete Styrolmenge variiert wurde, vermischt wurden; anschließend wurde 2,5-Bis(tert.-butylperoxy)-2,5-dimethylhexan (als 50% aktives Material) zur Vernetzung der elaslomeren Teile der Blockcopolymerisate zugegeben.
Das Vermischen wurde nach der im Beispiel 1 beschriebenen Weise durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die maximale Mischungstemperatur zwischen 175 und 185° C lag. Diese Copolymerisate wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Katalysatorkonzentration 0,08 g-mMol an Stelle von 2,6 g-mMol n-Butyllithium pro 100 g Monomere im Falle der 50/50- und 90/10-Copolymerisate betrug.
Unter Verwendung der vorstehend angegebenen drei Blockcopolymerisate mit hohem Styrolgehalt wurden Proben hergestellt und nach der im Beispiel 1 beschriebenen Weise getestet.
Die Ergebnisse dieser Teste waren wie folgt:
Polystyrol, Gewichtsteile
75/25-Butadien/Styrol-Blockcopolymerisat,
Gewichtsteile
(Kautschuk)1)
50/50-Styrol/Butadien-*
d5 Blockcopolymerisat,
Gewichtsteile')
75/25-Styrol/Butadien-Blockcopolymerisat,
Gewichtsteile1)
90/10-Styrol/Butadien-Blockcopolymerisat,
Gewichtsteile1)
Konjugiertes Dien in
den Blockcopolymerisaten mit hohem
Styrolgehalt,
Gewichtsteile
71,3
19,7 9,0
4,5
71,0
23,0
6,0
1,5
70,7
24,3
9 Kautschukgehalt der I 2 .1
Masse, Gewichts
prozent1)
2,5-Bis(tert.-butylper- 24,2 24,5 24,8
oxy)-2,5-dimethyl-
hexan, Gewichtspro
zent2) bezogen auf das
Gesamtgewicht der
polymeren Kompo
nenten in der Masse
i-mMole Peroxysauer- 0,07 0,07 0,07
stoffpro 100 g Kau
tschuk in der Gesamt
masse
Zugfestigkeit, kg/cm2 .. 2 2 2
Dehnung, % 221 238 242
Izod-Kerbschlagfestig- 35 55 47
keit, cm-kg/cm
38 31 32
') Alle Gewichtsteile und Gewichtsprozente bezichen sich auf das Gesamtgewicht der polymeren Komponenten in der Masse.
2) Erhalten als 50gewichlsprozentiges aktives Material; die Menge in der Tabelle ist aktives Material.
Beispiel 4
Hochschlagfeste Polystyrolmassen wurden hergestellt, indem allgemeinen Zwecken dienendes Polystyrol, kautschukartiges Polybutadien und ein 88/12-Styrol/Butadien-Blockcopolymerisat vermischt wurden, worauf 2,5-Bis(tert.-butylperoxy)-2,5-dimethylhexan zur Vernetzung der elastomeren Teile des Homopolymerisats und Blockcopolymerisats zugegeben wurde.
Das Vermischen wurde nach der im Beispiel 1 beschriebenen Weise durchgeführt.
Das 88/12- Sutadien/Styrol - Blockcopolymerisat wurde nach der im Beispiel 1 beschriebenen Weise unter Verwendung des dort angegebenen Ansatzes hergestellt.
Das kautschukartige Homopolymerisat von Butadien wurde in η-Hexan als Verdünnungsmittel unter Verwendung von l,7g-mMol pro 100g Monomere n-Butyllithiu'm als Initiator hergestellt (im wesentlichen nach der im Beispiel 1 beschriebenen Weise).
Der erhaltene Kautschuk besaß einen Mooney-Wert (MI.-4bei KK) C) von 55.
Die Mischung aus Polystyrol, Polybutadien und Blockcopolymerisat wurde zu Proben verformt und nach der im Beispiel 3 beschriebenen Weise getestet. Die erhaltenen Ergebnisse waren wie folgt:
1(1 Polystyrol, Gewichtsteile1)
Polybutadienkautschuk,
Gewichtsteile1)
88/12-Styrol/Butadien-Block-. copolymerisat, Gewichtsteile .. Konjugiertes Dien in dem
88/12-Styrol/Butadien-Blockcopolymerisat, Gewichtsteile . . Kautschukgehalt der Masse,
2i) Gewichtsprozent1)
2,5-Bis(tert.-butylperoxy)-2,5-dimethylhexan, Gewichtsprozent2) bezogen auf das Gesamtgewicht der polymeren
Komponenten in der Masse .. g-mMol Peroxysauerstoff pro
100 g Kautschuk in der
Gesamtmasse
m Zugfestigkeit, kg/cm2
Dehnung, %
Izod-Kerbschlagfestigkeit,
cm-kg/cm
Vergleich
81,25
18,75
18,75
0,07
2,5 244
6 6,6
75.75
18
6,25
0,75
18,75
0,07
2,5 262 25
24
') Alle Gewichtsteile und Gewichtsprozente beziehen sich auf lr> das Gesamtgewicht der polymeren Komponenten in der Masse.
2) Erhalten als 50gewichtsprozentiges aktives Material; die Menge in der Tabelle ist aktives Material.
Aus der britischen Patentschrift 776499 sind Massen bekannt, die aus 100 Gewichtsteilen Polystyrol und 1 bis 50 Gewichtsteilen eines Blockmischpolymerisats aus 30 bis 90 Gewichtsprozent Butadien und 70 bis 10 Gewichtsprozent Styrol bestehen. Auch aus der DT-AS 1 084 919 ist es bekannt, Blockmischpolymere aus Butadien und Styrol zu den Homopolymeren dieser Stoffe zuzusetzen. Demgegenüber führt die Verwendung von zwei polymeren Zusatzstoffen im erfindungsgemäßen Fall zusammen mit organischen Peroxyden zu einem Polystyrol mit erheblich verbesserten Eigenschaften.

Claims (1)

16S4 749
Patentanspruch:
Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Polystyrol durch Vermischen desselben mit einem oder mehreren kautschukartigen Homo- oder Copolymerisaten eines konjugierten Diens und einem oder mehreren Peroxyden und gleichzeitige oder anschließende Zersetzung der Peroxyde, wobei der Anteil an Peroxyd einer Frei-Setzung von ungefähr 0,25 bis ungefähr 6 g-mMol Peroxysauerstoff pro 100 g gesamtes gebundenes Dien in dem Copolymerisat entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem kautschukartigen Polymeren eines konjugierten Diens ein oder mehrere in Lösung polymerisierte Blockcopolymerisate aus einem vinylaromatischen Kohlenwasserstoff und einem konjugierten Dien zugegeben werden, wobei dieses Copolymerisat aus 50 bis 98 Gewich (steilen vinylaromatischen! Kofilenwasserstoff pro 100 Gewichtsteile der Gesamtmonomeren hergestellt wird und die Mengen der zugesetzten Polymerisate einem Kautschukgehalt zwischen 5 und 40 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht von Polystyrol und zugefügtem Polymeren, ergeben.
Polystyrol ist ein bekannter Kunststoff, der zum Formpressen verwendet wird. Einer seiner Machteile ist seine Sprödigkeit. Es wurden bisher die verschiedensten Materialien, beispielsweise einige kautschukartige Materialien, zu Polystyrol zur Verbesserung seiner Eigenschaften, beispielsweise zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegen Schlag, zugemischt. Es ist ferner bekannt, den erhaltenen Mischungen Peroxyde zuzusetzen und anschließend das Peroxyd zur Auslösung einer Vernetzung zu zersetzen. Eine der wirksamsten Additivtypen besteht aus in Lösung polymerisierten kautschukartigen Homopolymerisaten konjugierter Diene und kautschukartigen Copolymerisaten konjugierter Diene mit vinylaromatischen Kohlenwasserstoffen, wie beispielsweise Styrol, insbesondere aus solchen Polymerisaten, die unter Verwendung eines lithiumorganischen Katalysators hergestellt wurden. Durch die vorliegende Erfindung werden weitere Verbesserungen derartiger Massen erzielt.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Polystyrol durch Vermischen desselben mit einem oder mehreren kautschukartigen Homo- oder Copolymerisaten eines konjugierten Diens und einem oder mehreren Peroxyden und gleichzeitige oder anschließende Zersetzung der Peroxyde, wobei der Anteil an Peroxyd einer Freisetzung von ungefähr 0,25 bis ungefähr 6 g-mMol Peroxysauerstoff pro 100 g gesamtes gebundenes Dien in dem Copolymerisat entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem kautschukartigen Polymeren eines konjugierten Diens ein oder mehrere in Lösung polymerisierte Blockcopolymerisate aus einem vinylaromatischen Kohlenwasserstoff und einem konjugierten Dien zugegeben werden, wobei dieses Copolymerisat aus 50 bis 98 Gewichtsteilen vinylaromatischen! Kohlenwasserstoff pro 100 Gewichtsteile der Gesamtmonomeren hergestellt wird und die Mengen der zugesetzten Polymerisate einem Kautschukgehalt zwischen 5 und 40 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht von Polystyrol und zugefügtem Polymeren, ergeben.
Durch die vorliegende Erfindung werden eine oder mehrere der physikalischen Eigenschaften von Polystyrol, beispielsweise die Schlagfestigkeit, d. h. die Widerstandsfähigkeit gegen Bruch durch Schlag, die Zugfestigkeit oder die Dehnung, verbessert. Ein Vorteil
ι ο Hegt in der Verwendung von 0,25 bis 6 g-mMol Peroxysauerstoff pro 100g gebundenem konjugierten Dien; wird diese Peroxydmengc verwendet, dann wird der Dehnungswert der Polymerisatmischung erheblich verbessert, ohne daß dabei die Zugfestigkeit und in einigen Fällen die Schlagfestigkeit nachteilig beeinflußt werden.
Die Erfindung ist ganz allgemein auf im Handel erhältliche, allgemeinen Zwecken dienende Polystyrole anwendbar.
zn Von den verwendeten Peroxyden seien organische Peroxyde, organische Hydroperoxyde und anorganische Peroxyde erwähnt. Die organischen Peroxyde und Hydroperoxyde enthalten vorzugsweise 4 bis 40 Kohlenstoffatome pro Molekül. Sie sollten vorzugsweise minimale thermische Zersetzungstemperaturen von 121 C besitzen, wobei allerdings die Zersetzungstemperaturen noch ausreichend niedrig sein sollen, damit sie sich während der anschließenden Zersetzungsstufe, auf die nachstehend noch einge-
w gangen wird, zersetzen. Spezifische organische Peroxyde, die verwendet werden können, sind beispielsweise Bis((i,(x-Dimethylbenzyl)-peroxyd (bekannt als »Dicumylperoxyd«), tert.-Butylperacetat, tert.-Butylperbcnzoat, 2.5 - Dimethyl - 2,5 - di(tert. - butylperoxy)-
»5 hexan, Di- tert- Butylperoxyd, 2,5-Bis-(tert.-buty I-peroxy) - 2,5 - dimelhylhexan, Cumolhydrope;oxyd, tert. - Butylhydroperoxyd, Dibenzoylperoxyd sowie Peroxyde, die durch Oxydation von Terpenen, wie beispielsweise Pinan, n-Pinen, p-Menthan oder Terpentin, erhalten werden. Geeignete anorganische Peroxyde sind diejenigen des Calcium, Bariums, Zinks und Bleis.
Die zugesetzte Peroxydmenge reicht dazu aus, ungefähr 0,25 bis ungefähr 6, vorzugsweise 0,35 bis 4,5 g-mMol Peroxysauerstoff (—O—O—) pro 100 g konjugierte Dieneinheiten in der gesamten Polymerisatmischung einschließlich aller anderen vorhandenen Dienpolymerisate zur Verfugung zu stellen. Das kautschukartige Homopolymerisat oder Copolymerisat ist ein kautschukartiges konjugiertes Dienhomopolymerisat oder Copolymerisat, das nach irgendeinem üblichen Verfahren hergestellt wurde, beispielsweise durch Lösungspolymerisation, Emulsionspolymerisation, Polymerisation in Masse od. dgl.
Das Copolymerisat umfaßt Random- oder Blockcopolymerisate. Sie können linear oder verzweigt sein und zwei oder mehrere Blöcke enthalten, und zwar je nach ihrem Herstellungsverfahren. Dieses kautschukartige Polymerisat enthält ungefähr 65 bis ungefähr 100 Gewichtsprozent an Einheiten aus konjugierten Dienen, bezogen auf das Gesamtgewicht des kautschukartigen Copolymerisate. Ist dieses Polymerisat ein Blockcopolymerisat, dann ist der monovinylaromalische Block harzartig und enthält
b5 ungefähr 90 bis ungefähr 100 Gewichtsprozent der monovinylaromatischen Verbindung in diesem Block. Der Block aus konjugiertem Dien dieses Blockcopolymerisats enthält ungefähr 50 bis ungefähr
DE19661694749 1965-09-07 1966-09-06 Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Polystyrol Expired DE1694749C3 (de)

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US48562565 1965-09-07
US51878366 1966-01-05
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