DE1719330B2 - Schlagfeste formmassen aus chloriertem polyvinylchlorid - Google Patents

Schlagfeste formmassen aus chloriertem polyvinylchlorid

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Description

dadurchgekennzeichnet, daß die Formmassen zusätzlich
C. 0,1 bis 5 Gewichtsprozent Niederdruckpolyäthylen mit einem mittleren Molekulargewicht zwischen 20 000 bis 200 000, bezogen auf die Gesamtmischung,
enthalten.
2. Formmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,5 bis 3% Niederdruckpolyäthylen enthalten.
Um bei der Herstellung von Formkörpern aus chloriertem Polyvinylchlorid, insbesondere mit Chlorwerten über 62%, eine wirkungsvolle Schlagfestigkeit zu erzielen, die einer mittel- bis hochschlagfesten Ausrüstung bei Polyvinylchlorid entspricht, sind bis zu 25% und mehr Zusätze an Elastifizierungsmittel bezogen auf chloriertes Polyvinylchlorid erforderlich. Solche Mengen an Fremdsubstanz beeinflussen jedoch die für chloriertes Polyvinylchlorid charakteristischen Eigenschaften teilweise erheblich. Schon bei einer Zusatzmenge von 20% an Elastifizierungsmittel wird das Wärmestandvermögen in den meisten Fällen so weit erniedrigt, daß eine Heißwasserfestigkeit der entsprechenden Formkörper nicht mehr gegeben ist. Auch ist die Zugabe eines Elastifizierungsmittels, die über 20% hinausgeht, aus wirtschaftlichen Gründen kaum noch vertretbar, obwohl im Hinblick auf die erreichbare Schlagfestigkeit vielfach ein Bedürfnis besteht.
Es wurden nun schlagfeste Formmassen auf der Grundlage von chloriertem Polyvinylchlorid, gegebenenfalls unter Zumischung geringer Mengen weiterer Polymerer gefunden, die erhöhten Ansprüchen genügen. Die Formmassen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie 5 bis 25 Gewichtsprozent Butadien-Styrol-Copolymere, die mit Acrylnitril oder Methacrylsäureester modifiziert sind und Niederdruckpolyäthylen mit einem mittleren Molekulargewicht zwischen 20 000 bis 200000 in Mengen von 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,5 bis 3,0 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmischung, enthalten.
Durch den Zusatz von Niederdruckpolyilthylen und eines Butadien-Styrol-Copolymeren, wobei das Copolymere entweder mit Acrylnitril oder mit Methacrylsäureester modifiziert ist, werden Formmassen erhalten, die eine nahezu doppelte KcfbschlagzMhigkeit aufweisen und deshalb beispielsweise für die Herstellung von heißwasserfesten Rohren bzw. Formstücken oder Platten Tür den chemischen Apparatebau verwendet werden.
Das hohe Wärmestandvermögen des chlorierten Polyvinylchlorids wird durch die Zusätze in den meisten Fällen kaum beeinträchtigt, vielmehr manchmal sogar verbessert. Dieses überraschende Ergebnis war nicht zu erwarten, da Niederdruckpolyäthylen
ίο allein als schlagfestmachende Komponente völlig ungeeignet ist.
Das zur Anwendung kommende chlorierte Polyvinylchlorid wird in üblicher Weise hergestellt. Gegebenenfalls sind auch Mischungen verschieden hoch chlorierter Polyvinylchloridtypen geeigu-r. Als Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymeres ist beispielsweise das im Handel erhältliche Copolymerisat aus 55 Gewichtsprozent Butadien, 30 Gewichtsprozent Styrol und 15 Gewichtsprozent Acrylnitril verwendbar.
Mit gleichem Erfolg kann auch ein mit Methacrylsäuremethylester gepfropftes Butadien-Styrol-Copolymeres aus 27 Gewichtsprozent Butadien, 40 Gewichtsprozent Styrol und 33 Gewichtsprozent Methylmethacrylat eingesetzt werden.
Den erfindungsgemäßen Mischungen können die üblichen Stabilisatoren einzeln oder im Gemisch zugesetzt werden, wie mehrbasisches Bleisulfat, Bleisulfit/-phosphit, basisches Bleicarbonat, Bleioxyd, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinnmaleat, Erdalkalisili-
kate, Hydrochinone, Bleiphenolat und aromatische Verbindungen, die Phenol- und Amingruppen enthalten können. Als Gleitmittel kommen beispielsweise Gemische höherer ungesättigter Fettalkohole, Wachse, öle und Metallsalze der Stearinsäure in Frage. Aber auch andere Verarbeitungsmittel können verwendet werden.
Die in den Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel 1
Versuche 1 bis 21
Jeweils 90 bzw. 80 Teile chloriertes Polyvinylchlorid mit einem Chlorgehalt von 66.7% und einem K-Wert von 47,1 werden mit 10 bzw. 20 Teilen eines Acrylnitril-Butadien-Styrol-C'opolymeren (55 Gewichtsprozent Butadien, 30 Gewichtsprozent Styrol und 15 Gewichtsprozent Acrylnitril), zusammen mit 4 Teilen mehrbasischem Bleisulfat, 2 Teilen flüssigem Bleistabilisator und 2 Teilen Gleitmittel (Gemisch höher gesättigter Fettalkohole) vermischt. Zu 100 Teilen dieser Mischung werden 1, 3 bzw. 5 Teile Niederdruckpolyäthylen zugesetzt und die gesamte Mischung bei 175 C auf dem Mischwalzwerk zu einem Walzfell verarbeitet. Das noch warme Walzfell wird im Anschluß daran bei 175°C und 20 atm innerhalb von 10 Minuten zu einer 4 mm starken Platte verpreßt.
Zur Bestimmung der Kerbschlagzähigkeit nach DIN 53 453 sowie der Vicattemperatur nach VDE 0302 werden aus dieser Preßplattc die entsprechenden Prüfkörper herausgeschnitten. In Tabelle I sind die Meßwerte für die verschiedenen Mischungen, bei
lenen das Molekulargewicht des Niederdruckpolyäthylens zwischen 50000, 80 bis 90000 und 110000 variiert wird, zusammengestellt. Die Versuche I, 2 und 12 dienen als Vergleichsversuche.
Tabelle I
Chloriertes
Polyvinyl 		Buladien-
Styrol-		 Niederdruckpolyäthylen 50000 80 bis 90000 HOOOO 22r'C Kerbschlagzähigkeit -20" C -40" C Vical-
Versuch chlorid Acrylnitril- (Molekulargewicht) — — — <1,9 (kp cm/cm2) — — tempe-
KW 47,1 Misch- — — — 2,2 <1,9 — ratur
Cl 66,7% polymerisat 1 —^ — 5,3 OC 3,2 2,3 (-C)
1 100 — 3 — — 10,0 — 4,1 2,7 110
2 90 10 5 — — 8,8 2,2 3,8 3,0 109
3 90 10 — 1 — 4,3 3,2 2,6 2,1 111
4 90 10 — 3 — 8,7 5,8 3,4 3,1 110
5 90 10 — 5 — 8,4 5,0 3,8 3,2 108
6 90 10 — — 1 6,6 3,5 3,6 3,1 108
7 90 10 — — 3 7,8 5,6 4,2 2,8 108
8 90 10 — — 5 8,9 5,3 5,0 3,2 108
9 90 10 — — — 8,0 4,3 4,5 2,9 111
10 90 10 1 — — 13,0 4,6 6,4 5,2 111
11 90 10 3 — — n.g. 5,4 9,5 7,3 109
12 80 20 5 — — 16,5 5,9 7,2 6,2 108
13 80 20 — 1 — 15,0 10,5 7,2 4,8 108
14 80 20 — 3 — n.g. 13,0 8,8 5,9 106
15 80 20 — 5 — n.g. 9,3 8,4 5,7 107
16 80 20 — 1 ' 17,0 11,5 8,0 5,3 106
17 80 20 — — 3 n.g. 11.1 8,2 5,7 106
18 80 20 — — 5 n.g. 11,0 5,3 4,1 107
19 80 20 11,1 108
20 80 20 — 107
21 80 20 9,8 109
(n. g. = nicht gebrochen).
Beispiel 2 Versuche 22 bis 36
gcpropft mit MethacrylsauremeUiylester (27 Gewichtspro -t Styrol und 33 Gewichtsprozent Methylmethacrylat) verwendet. Im übrigen wird wie in den Versuchen 1 bis 21 verfahren. Die Meßergebnisse
In Analogie zu den Versuchen 2 bis 21 wird an Stelle
des Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisats ein 40 sind in Tabelle 2 zusammengestellt. Die Versuche 1, Pfropfcopolymeres auf der Basis Butadien-Styrol, 22 und 31 dienen als Vergleichsversuche.
Tabelle 2
Chloriertes Pfropfmisch Niederdruckpolyäthylen 50000 80 bis 90000 IiOOOO 22 c Kcrbschlagzähigkeit -20" C -40 C Vicat
Polyvinylchlorid polymerisat (Molekulargewicht) <1,9 ikp cm/cm2) Icmpc
SU — — — 3,6 <1,9 <1,9 ratur
KW 47,1 1 — — 8,0 3,5 2,7
Cl 66,7% 3 — — 11,4 OC 4,2 2.8 ( C)
1 100 10 5 — — 9,5 3.5 2,9 110
22 90 10 — 1 — 9,6 2,2 3,8 3,2 108
23 90 10 — 3 — 11,1 5,8 3,5 3,1 112
24 90 10 — 5 — 11,4 6,1 3,0 2,8 110
25 90 10 — — 3 11,4 6,0 3,9 3,5 111
26 90 10 — — 5 8,0 6,8 3,8 2,7 108
27 90 10 — — — 15,0 7,7 3,4 2,2 108
28 90 10 I — — 52,0 4,3 13,2 9,3 108
29 90 10 3 — — 26,5 9,0 8,0 6,0 111
30 90 20 5 — — 28,5 5,6 7,8 5,4 112
31 80 20 — — 3 28,0 6,8 6,9 4,8 108
32 80 20 5 22,0 28,5 6,4 3,5 110
33 80 20 11,9 107
34 80 20 12,7 107
35 80 20 11,4 107
36 80 10,9 110
I 719 330
Beispiel 3 Versuche 37 bis 49
Im Gegensatz zu den Versuchen 22 bis 36 wird nun ein chloriertes Polyvinylchlorid mit einem Chlorgehalt von 65,1% und einem K-Werl 58,5 eingesetzt, das wie in den Versuchen 22 bis 36 modifiziert wird. In Tabelle 3 sind die entsprechenden Meßwerte angegeben. Dabei sind die Versuche 37, 38 und 44 Vergleichsversuche,
Tabelle 3
Chloriertes Pfropfmisch- Niederdruckpolyälhylen 50000 80 bis 90000 110000 22r'C Kerbschjagzähigkeil -20cC -40 C Vicat-
Versuch Polyvinylchlorid polymerisai (Molekulargewicht) — — — <1,9 (kp cm/cm1) — — tempe-
KW 58,5 — — — 12,7 2,8 2,1 ratur
Cl 65,1% — 1 — — 40,0 0°C 6,8 7,4 I C)
37 100 10 3 — — 20,5 — -'9 4,9 109
38 90 10 5 — — 13,6 5,5 7,0 3,7 109
39 90 10 — 1 — 20,0 17,5 6,8 5,3 112
40 90 10 — — 3 19,0 11,7 6,7 4,8 112
41 90 10 — — -- 30,0 8,0 6,3 3,7 112
42 90 10 1 — — 58,0 10,2 15,0 10,0 110
43 90 20 3 — — 50,0 11,1 12,4 9,8 112
44 80 20 5 — — 27,0 12,9 10,2 4,5 108
45 80 20 — 1 — 44,5 31,0 11,3 5,9 110
46 80 20 — — 3 43,0 20,4 10,6 5,9 109
47 80 20 18,5 109
48 80 20 18,5 109
49 80 13,8 110
Beispiel 4
Versuche 50 bis 57
Es wurden 90 bzw. 80 Teile chloriertes Polyvinylchlorid mit einem Chlorgehalt von 66,7% und einem K-Wert von 47,1 bzw. mit einem Chlorgehalt von 65,1 % und einem K-Wert von 58,5 mit 10 bzw. 20 Teilen eines Vinylacetat-Äthylencopolymerisats sowie mit 4 Teilen mehrbasischem Bleisulfat, 2 Teilen flüssigem Bleistabilisator und 2 Teilen Gleitmittel vermischt und jeweils mit einer Mischung verglichen, der zurätzlich noch 1 Teil Niederdruckpolyäthylen vom Molekulargewicht 110000 zugesetzt war. Entsprechend den Angaben im Beispiel 1 sind die Mischungen zu Platten verpreßt worden. Die Meßwerte der Kerbschlagzähigkeit und der Vicattemperatur sind in Tabelle 4 angerührt.
Der die Schlagzähigkeit erhöhuide Niederdruckpolyäthyleneinfluß ergibt sich nur bei 80:20-Mischungen. Dabei tritt jedoch ein starker Abfall der Vicattemperatur auf. Es zeigt sich, daß der Zusatz von Niederdruckpolyäthylen nicht mit jedem Elastifizierungsmittel zusammen die erfindungsgemäßen Vorteile ergibt, sondern an die Verwendung von Butadien-Styrol-Copolymerisate, die mit Acrylnitril oder Methacrylsäureester modifiziert sind, gebunden ist.
Chloriertes KW 58,5 Vinylacetat-
Versuch Polyvinylchlorid CI 65,1% Athylen-
Misch-
KW 47.1 — pclymcrisat
Cl 66.7% 100
1 100 — —
37 — — —
50 90 90 10
51 90 90 10
52 — — 10
53 — — 10
54 80 · 80 20
55 80 80 20
56 20
S7 20
Tabelle 4 22" C Kerbschlagzähiglteit - 20'C -40°C Vicat-
Niederdruck- <1,9 (kp cm/cm2) — te:nperatur
Polyäthylen <1,9 — —
Molekular <1,9 OC — — ΓΟ
gewicht 2,5 — 2,1 <1,9 110
110 000 2,2 — 2,1 2,0 109
3,5 — 2,5 2,4 89
— <1,9 2,1 — — 86
— 3,2 2,1 2,5 2,6 91
1 2,5 2,7 2,0 <1,9 91
— 11,1 — 3,1 65
1 27 67
— 1,9 65
1 3,7 69
—
1

Claims (1)

  1. Hatentansprüche:
    1. Schlagfeste Formmassen, bestehend aus
    A. chloriertem Polyvinylchlorid,
    B. 5 bis 25 Gewichtsprozent Butadien-Styrol-Copolymere, die mit Acrylnitril oder Methacrylsäureestern modifiziert sind,
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