DE1811656A1

DE1811656A1 - Heterogenes Polymergemisch

Info

Publication number: DE1811656A1
Application number: DE19681811656
Authority: DE
Inventors: Gilch Dr Heinrich; Kloeker Dr Werner
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1968-11-29
Filing date: 1968-11-29
Publication date: 1970-06-18
Also published as: AT303394B; BE742392A; FR2024586A1; ES374003A1; CH519002A; GB1299742A; NL6917871A

Description

FARBENFABRIKEN BAYER AG

LEVEKKUSEN-tayenrok 27. 11. 1968 Fateat-Abtdluac Reu/MH

Heterogenes Polymergemisch

Gegenstand der Erfindung ist ein heterogenes Polymergemisch und ein Verfahren zur Herstellung eines heterogenen Polymergemisches aus zwei sich durchdringenden zusammenhängenden Phasen.

Es ist bekannt, daß hochmolekulare Stoffe dadurch modifiziert werden können, daß sie mit anderen hochmolekularen Stoffen legiert werden. Jedoch sind nur wenige Polymerenpaare miteinander verträglich. Wenn zwei unverträgliche Polymere über die Schmelze vermischt werden, entstehen heterogene Mischungen, die durch eine durchgehende und eine darin verteilte, nicht durchgehende Phase charakterisiert sind. Bei der weiteren Verarbeitung über den geschmolzenen Zustand entmischen sich derartige Gemische sehr leicht. Durch Pfropfen und Copolymerisation kann die Verträglichkeit von Polymerenpaaren verbessert werden. Häufig ist aber damit eine unerwünschte Eigenschaftsänderung verbunden, besonders bei stark kristallisierenden Polymeren, wie z. B. Polyamid.

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Es wurde nun gefunden, daß sich heterogene Polymergemische aus zwei sich durchdringenden zusammenhängenden Phasen dadurch darstellen lassen, daß ein zum mindesten teilweise offenporiger Polymerschaum mit einer Polymerschmelze oder mit polymerisationsfähigen Gemischen und Verbindungen getränkt und anschließend auspolymerisiert.wird.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polymermischungen sind Schäume von Polymeren wie Polyamid, Polyvinylchlorid, Polyolefine, Polystyrol, Polyurethane, Harnstoff-Formaldehyd-Kondensaten und Phenol-Formaldehyd-Kondensate geeignet. Die eingesetzten Schäume können 100 % bis 5 % offenporig sein.

Die Polymerschmelze, mit der der Schaum getränkt wird, kann aus jeder Art von Thermoplasten bestehen, deren Schmelzpunkt unterhalb der des Schaumgerüstes liegt. Beispiele polymerisationsfähiger Verbindungen und Gemische, mit denen Polymerschäume getränkt werden, sind Epoxidharze, Vinylverbindungen wie Styrol, in dem ein Initiatorsystem enthalten sein kann, Mischungen aus Styrol und copolymerisationsfähigen Verbindungen wie Fumarsäure- und Maleinsäureester, Acrylsäureester, Metacrylsäureester, ungesättigte Polyester in Styrol gelöst und polyadditionsfähigen Gemischen aus Polyisocyanaten und Polyolen, die zu Polyurethanen reagieren sowie Schmelzen von Lactamen mit Basen und Aktivatoren.'Es ist offensichtlich, daß nur solche Verbindungen und Gemische verwendet werden können, die die Polymerschäume nicht auflösen.

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Das Tränken der Polymerscbäume kann unter Normaldruck oder auch erhöhtem Druck erfolgen. Besonders geeignet ist eine Vakuumbehandlung. Der Schaum wird in die Polymerschmelze oder in eine polymerisationsfähige Verbindung oder ein Gemisch getaucht und solange unter reduziertem Druck gehalten, bis keine Blasenentwicklung mehr zu beobachten ist. Unter Normaldruck oder - insbesondere bei viskosen .flüssigkeiten - unter erhöhtem Druck zieht die Flüssigkeit in die offenen Poren ein. Die Aushärtung erfolgt bei Schmelzen W

durch Abkühlen. Wenn polymerisationsfähige Verbindungen verwendet werden, kann die Aushärtung durch Erhitzen erfolgen. Durch Anwendung von z. B. Redoxkatalysatoren kann die Aushärtung aber auch bei Raumtemperatur erfolgen.

Bevorzugte Sys.teme sind Polyamidschaum und als zweite Phase Vinylhomo- oder -copolymere, insbesondere vernetzte Polyester, Polyolefinschaum und als zweite Phase Vinylhomo- oder Copolymere, vernetzte Polyester oder ionisch polymerisiertes Polyamid. ^ Weitere bevorzugte Systeme sind Phenol-Formaldehyd-harzschaum und Harnstoff-Formaldehyd-harzschaum und als zweite Phase Vinylhomo- oder Copolymere, sowie vernetzte Polyester oder Polyamide. Die Schäume werden bevorzugt gleich in der gewünschten Endform hergestellt und in dieser Form mit der zweiten Phase getränkt. Die mechanischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Mischungen lassen sich dadurch modifizieren, daß Schäume verwendet werden, die nur teilweise offenporig sind. Es lassen sich dadurch Werkstoffe mit gewünschtem Elastizitätsmodul herstellen, wie in den

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ORIGiNAL INSrECTEO

Beispielen gezeigt wird. Pur bestimmte Anwendungszwecke ist es vorteilhaft, wenn nur ein Teil des Schaumes, insbesondere die Oberfläche, mit einer Polymerschmelze oder einer polyraerisationsfähigen Flüssigkeit getränkt wird.

Beispiel 1

Ein Polyamidschaumwürfel (Volumen 125 ecm, Dichte 0,25 g/ccm, Elastizitätsmodul 297 kp/cm , 10 % Druckverformung (£ D 10 %) 14,6 kp/cm ) wird in eine Lösung (A) aus 95 TIn. (Gew.) Styrol, 5 TIn. !•'umarsäurediäthylester, 20 TIe. Benzoylperoxidpaste und 10 TIe. einer 10 % Diäthylanilinlösung getaucht. Zur Entgasung wird das System darauf 15 Min. auf Wasserstrahlvakuum gehalten und wieder belüftet. Die Evakuierung mit anschließender Belüftung wird sechsmal wiederholt. 80 ml der Lösung A werden aufgenommen. Zur Durehhärtung wird das System 24 h auf Raumtemperatur und 8 h auf 80° gehalten. Der durchgehärtete Würfel hat einen Ε-Modul von 2350 kp/cm² und d D 10 % 107 kp/cm².

Beispiel 2

Ein Polyamidschaumwürfel (Volumen 64 ecm, Dichte 0,27 g/ccm, E-Modul 450 kp/cm²) wird wie in Beispiel 1 behandelt. 18 ml der Lösung A werden aufgenommen. E-Modul 800 kp/cm , (o D 10 % 41,5 kp/cm².

Beispiel 3

Ein Schaumwürfel aus Phenol-Formaldehyd-Harz (Dicht© 0,036 g/cm ,

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E-Modul 60 kp/cm ) wird mit einer Lösung aus 9 Tin. eines ungesättigten Polyesters (Leguval), 5 TIn. Styrol, 0,05 TIn.
einer 10 % Diäthylanilinlösung in Toluol und 0,1 TIn. Benzoylperoxidpaste im Was ser strahl vakuum getränkt. Nach 4- Stdn. ist das System durchgehärtet. Der durchgehärtete Würfel hat einen

2
Ε-Modul von 3^3 000 kp/cm und ergibt bei einer Stauchung von

2
4 % eine Spannung von II70 kp/cm (Dichte 1,10).

Beispiel 4-

Wie Beispiel 3» statt des Phenol-Fonnaldehyd-Harzschaumes
wird ein Harnstoff-Formaldehyd-Harzschaum eingesetzt (Dichte

0,06 g/cm , E-Modul 30 kp/cm ). Der durchgeführte Würfel hat

2
einen E-Modul von 389 000 kp/cm und ergibt bei einer Stauchung

2 7.

von 5 % eine Spannung von 1230 kp/cm . (Dichte 1,10 g/cm .)

Beispiel 5

Wie Beispiel 3, statt des Phenol-Formaldehyd-Scbaumes wird ein Polyester-Uretban-Schaum (Moltopren) eingesetzt (Dichte

0,095 g/cnr). Das durchgehärtete Produkt bat einen E-Modul von

2
381 000 kp/cm und ergibt bei einer Stauchung von 2,7 % eine

2
Spannung von 783 kp/cm .

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ORIQSNAL {M3FECTED

Claims

Patentansprüche ■. -

1) Heterogene Polymerrciscbung, bestehend aus einem Polymeren in Schaumstoffphase und einem darin auspolymerisierten Polymerisat.

2) Heterogene Polymermischung nach Anspruch 1, bestehend aus Polyamidschaumstoff und Polystyrol oder einem Copolymerisat des Styrols.

3) Heterogene Polymermiscbung nach Anspruch 1, bestehend aus Polyamidschaumstoff und einem vernetzten Polyester.

Verfahren zur Herstellung von heterogenen Polymergemischen aus zwei sich durchdringenden, zusammenhängenden Phasen, dadurch gekennzeichnet, daß ein 5 - 100 % offenporiger Polymerschaum mit polymerisationsfähigen Verbindungen, Gemischen oder Lösungen von Polymeren getränkt wird und anschließend auspolymerisiert wird.

5) Verfahren zur Herstellung von heterogenen Polymergemischen aus zwei sich durchdringenden, zusammenhängenden Phasen, dadurch gekennzeichnet, daß ein 5 - 100 % offenporiger Polymerschaum mit einer Schmelze eines Polymeren getränkt wird und anschließend abgekühlt wird, wobei die Schmelze erstarrt.

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6) Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerschaue aus Polyamid besteht.

7) Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerschaum aus Polyolefinen besteht.

8) Verfahren nach Anspruch 4 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerschaun aus einem Harnstoff-Formaldehyd-Harz besteht. W

9) Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerschaum aus einem Phenol-Formaldenyd-Harz besteht.

10) Verfahren nach Anspruch 4 und 5t dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerschaum aus einem Polyester-Urethan-Harz
besteht.

11) Verfahren nach Anspruch 4 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerschaum aus einem gehärteten ungesättigten Polyesterharz besteht.

12) Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerschaum aus einem Polyäther-Uretbanschaum
besteht.

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ORiGlMAL INSPECTfiD

• S

13) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Vinylverbindungen als polymerisationsfäbige Verbindungen verwendet werden.

Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung von ungesättigten Polyestern in anpolyoerisierbaren Monomeren als polymerisationsfäbige Verbindung verwendet wird.

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