DE2211006C3 - Thermoplastic masses - Google Patents
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Description
•J• J
22 Il 00622 Il 006
Styrolpolymerisat besteht, und 0,1 bis 30 Gew.-% einer dispersen elastomeren Phase, die bezogen auf das Gewicht, zu einem größeren Tei! aus einem Butadienpolymerisat hergestellt worden ist, das einen eis-1,4-Gehalt von wenigstens 50 Gew.-% und einen Vinylgruppengehalt von nicht mehr als 10 Gew.-% hat, bestehen.Styrene polymer consists, and 0.1 to 30 wt .-% of a disperse elastomeric phase, based on the weight, to a greater extent! from a butadiene polymer has been produced that has an Eis-1,4 content of at least 50% by weight and a vinyl group content of not more than 10% by weight.
Vorzugsweise ist die elastomere Phase aus einem Butadienpolymerisat mit einem eis-1,4-Gehalt von wenigstens 85 Gew.-% hergestellt worden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die elastomere Phase einen geringen Gewichtsanteil eines kautschukartigen Butadien-Styrol-Copohmierisats. Vorzugsweise besteht die elastomere Phase aus einem Pfropfmischpolymerisat von Styrol auf einem Butadien-Polymerisat, das einen eis-1,4-Gehalt von wenigstens 85 Gew.-% hat.The elastomeric phase is preferably made from a butadiene polymer with an cis-1,4 content of at least 85% by weight has been produced. According to a preferred embodiment of the invention the elastomeric phase contains a small proportion by weight of a rubber-like butadiene-styrene copolymer. The elastomeric phase preferably consists of a graft copolymer of styrene on one Butadiene polymer, which has an ice-1,4 content of has at least 85% by weight.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die elastomeren Phasen in einer Menge von etwa 1,5 bis 6% des Gesamtgewichts der thermoplastischen Masse und das Styrolpolymerisat in der erschlossenen Phase in einer Menge von 40 bis 60% des Gesamtgewichts von Styrol-Polymerisat und Polyphenylenäther vorhanden. Diese thermoplastischen Massen können nach üblichen Preß- und Spritzverfahren zu Farmteilen verarbeitet weiden. Natürlich können das Polystyrolharz und der Kautschuk dem Gemisch mit di:m Polyphenylenäther als getrennte Komponenten zugesetzt werden, vorzugsweise werden jedoch das Polystyrolharz und der Kautschuk kombiniert zugesetzt. According to a further preferred embodiment, the elastomeric phases are in an amount of about 1.5 to 6% of the total weight of the thermoplastic composition and the styrene polymer in the tapped phase in an amount of 40 to 60% of the Total weight of styrene polymer and polyphenylene ether present. These thermoplastic masses can be processed into farmed parts by conventional pressing and spraying processes. Of course you can Polystyrene resin and the rubber the mixture with di: m polyphenylene ether as separate components may be added, but preferably the polystyrene resin and the rubber are added in combination.
Die thermoplastischen Massen gemäß der Erfindung bestehen aus einem Gemisch von zwei Phasen, die unter Vergrößerung erkennbar sind, wobei die kontinuierliche oder geschlossene Phase aus einer Matrix aus einem Polyphenylenoxidharz und einem Styrolharz besteht, worin eine diskontinuierliche, aus Elastomerteilchen bestehende Phase dispergiert ist. Diese Teilchen können in Abhängigkeit davon, wie die thermoplasuschen Massen hergestellt werden, in unterschiedlichem Ausmaß auch Polystyrolharze und Polyphenylenätherharze enthalten. In jedem Fall kann die MikroStruktur des Elastomeren in den Teilchen nach bekannten Methoden gemessen werden, z. B. durch Infrarotanalyse des abgetrennten Kautschuks. Außerdem ist die Mikrostmktur in der endgültigen thermoplastischen Masse grundsätzlich die des zu ihrer Herstellung verwendeten Kautschuks.The thermoplastic compositions according to the invention consist of a mixture of two phases, which under Magnification can be seen, the continuous or closed phase consisting of a matrix of a Polyphenylene oxide resin and a styrene resin, wherein a discontinuous one, consists of elastomer particles existing phase is dispersed. These particles can vary depending on how the thermoplastic Masses are produced, to varying degrees also polystyrene resins and polyphenylene ether resins contain. In either case, the microstructure of the elastomer in the particles can be determined by known methods be measured, e.g. B. by infrared analysis of the separated rubber. In addition, the microstructure is in the final thermoplastic mass basically that of the one used for its manufacture Rubber.
Wie bereits erwähnt, können das Polystyrolharz und dis elastomere Polybutadien als getrennte Komponenten mit dem Polyphenylenäther zusammengegeben warden. Da jedoch mit niedrigeren Mengen des Elastomeren vergleichbare Schlagzähigkeiten erreicht zt werden scheinen, wird vorzugsweise ein Polystyrol- \tiiz, das mit einem Polybutadienkautschuk modifiziert ist, mit dem Polyphenylenäther zusammengegeben. Bei der ersten Methode erfolgt die Dispergierung der ehstomeren Phase durch mechanisches Mischen des Kautschuks, des Styrolharzes und des Polyphenylenoxidharzes. Bei der zweiten Methode erfolgt die Dispergierung des Elastomeren beispielsweise durch Polymerisation von Styrol in Gegenwart von gelöstem Kautschuk unter bekannten Bedingungen, wodurch ein dispergiertes Mikrogel von beispielsweise gepfropften, vernetzten Kautschukteilchen in einer Polystyrolmatrix dispergiert wird. Das Produkt wird dann mit dem Polyphenylenäther zusammengegeben, und die Mikrostruktur des Polybutadiens in den Teilchen bleibt im endgültigen Gemisch im wesentlichen die gleiche.As mentioned above, the polystyrene resin and dis elastomeric polybutadiene can warden added together as separate components with the polyphenylene ether. However, since comparable impact strengths seem to be achieved with lower amounts of the elastomer, a polystyrene foam modified with a polybutadiene rubber is preferably combined with the polyphenylene ether. In the first method, the etomeric phase is dispersed by mechanical mixing of the rubber, the styrene resin and the polyphenylene oxide resin. In the second method, the elastomer is dispersed, for example, by polymerizing styrene in the presence of dissolved rubber under known conditions, whereby a dispersed microgel of, for example, grafted, crosslinked rubber particles is dispersed in a polystyrene matrix. The product is then combined with the polyphenylene ether and the microstructure of the polybutadiene in the particles remains essentially the same in the final mixture.
Die Polyphenylenäther der geschlossenen Phase werden ausführlich in den obengenannten Veröffentlichungen beschrieben. Sie sind Eigenkondensationsprodukte von einwertigen monoeyclischen Phenolen, die durch Umsetzung der Phenole mit Sauerstoff in Gegenwart von komplexen Kupferkatalysatoren hergestellt werden, im allgemeinen wird das Molekulargewicht durch die Reaktionszeit eingestellt, wobei längere Zeiten eine höhere durchschnittliche Zahl von wieder-ο kehrenden Einheiten ergeben.The closed phase polyphenylene ethers are discussed in detail in the publications cited above described. They are self-condensation products of monohydric monoeyclic phenols, the produced by reacting the phenols with oxygen in the presence of complex copper catalysts are, in general, the molecular weight is adjusted by the reaction time, with longer Times result in a higher average number of recurring units.
Eine bevorzugte Gruppe von Polyphenylenäthern besteht aus wiederkehrenden Struktureinheiten der FormelA preferred group of polyphenylene ethers consists of recurring structural units formula
in der das Sauerstoffätheratom einer Einheit an den Benzolring der nächsten benachbarten Einheit gebunden ist, η eine positive ganze Zahl von wenigstens 50 und jeder Rest Q einer der folgenden einwertigen Substituenten Si'bstituenten ist: Wasserstoff, Halogenatome, Kohlenwasserstoffreste, die ein primäres oder sekundäres a-Kohlenstoffatom enthalten, Halogenkohlenwasserstoffreste mit wenigstens 2 C-Atomen zwisehen dem Halog ;natom und dem Phenylkern, Kohlenwasserstoffoxyreste und Halogenkohlenwasserstoffoxvreste mit wenigstens 2 C-Atomen zwischen dem Halogenatom und dem Phenylkern.in which the oxygen ether atom of a unit is bonded to the benzene ring of the next adjacent unit, η is a positive integer of at least 50 and each radical Q is one of the following monovalent substituents Si'bstituenten: hydrogen, halogen atoms, hydrocarbon radicals which have a primary or secondary a -Carbon atom, halogenated hydrocarbon radicals with at least 2 carbon atoms between the halogen atom and the phenyl nucleus, hydrocarbonoxy radicals and halocarbon oxy radicals with at least 2 carbon atoms between the halogen atom and the phenyl nucleus.
Als repräsentative Beispiele aus dieser Gruppe von Polyphenylenäthern seien genannt:Representative examples from this group of polyphenylene ethers are:
Poly(2,6-dilauryl-1,4-phenylen)oxyd,
Poly(2,6-dlphenyl-l,4-p; enylen)äther,
Poly(2,6-dimethoxy-l,4-phenylen)äther,
Poly(2,6-diäthoxy-l,4-phenylen)äther,
Poly(2-me'.hoxy-6-äthoxy-l,4-phenylen)äther,Poly (2,6-dilauryl-1,4-phenylene) oxide,
Poly (2,6-dlphenyl-1,4-p; enylene) ether,
Poly (2,6-dimethoxy-1,4-phenylene) ether,
Poly (2,6-diethoxy-1,4-phenylene) ether,
Poly (2-me'.hoxy-6-ethoxy-1,4-phenylene) ether,
Poly(2-äthy!-6-stearyloxyl,4-phenylen)äther,
Poly(2,6-dichlor-l,4-phenylen)äther,
Poly(2-melhyl-6-phenyl-l,4-phenylen)äther,
Poly(2,6-dibenzyl-1,4-phenylen)äther,
Poly(2-äthoxy-1,4-phenylen)äther,
Poly(2-chlor-1,4-phenylen)äther und
Poly(2,5-dibrom-1,4-phenylen)äther.
Beispiele für Polyphenylenäther, die der vorstehenden Formel entsprechen, sind in den obengenannten
USA.-Patentschriften zu finden.Poly (2-ethy! -6-stearyloxyl, 4-phenylene) ether,
Poly (2,6-dichloro-1,4-phenylene) ether,
Poly (2-methyl-6-phenyl-1,4-phenylene) ether,
Poly (2,6-dibenzyl-1,4-phenylene) ether,
Poly (2-ethoxy-1,4-phenylene) ether,
Poly (2-chloro-1,4-phenylene) ether and
Poly (2,5-dibromo-1,4-phenylene) ether.
Examples of polyphenylene ethers corresponding to the above formula can be found in the above-mentioned USA patents.
Eine für die Zwecke der Erfindung besonders bevorzugte Gruppe bilden Polyphenylenäther, die
Alkylsubstituenten in den beiden o-Stellungen zum
S5 Sauerstoffätheratom enthalten, d. h. Polyphenylenälher
der vorstehenden Formel, in der Q ein Alkylrest ist, wobei von diesen Polyphenylenäthern solche, in denen
dieser Alkylrest 1 bis 4 C-Atome enthält, besonders bevorzugt werden. Als Beispiele von Polvphemkn-(10
äthern aus dieser Gruppe sind zu nennen:
Poly(2,6-dimethy!-l,4-phenylen)äther,
Poly(2,6-diäthyl-l,4-phenylen)äther,
Poly(2-methyl-6-äthyl-1.4-phenylen)äther,
Poly(2-methyl-6-propyl-1,4-phcnylen)äther.
(s Poly(2,6-dipiopyl-1,4-phenylen)äther undA group which is particularly preferred for the purposes of the invention is formed by polyphenylene ethers which contain alkyl substituents in the two o-positions to the S5 oxygen ether atom, ie polyphenylene ethers of the above formula in which Q is an alkyl radical, of these polyphenylene ethers those in which this alkyl radical is 1 to Contains 4 carbon atoms, are particularly preferred. Examples of polvphemous ethers from this group are:
Poly (2,6-dimethy! -L, 4-phenylene) ether,
Poly (2,6-diethyl-1,4-phenylene) ether,
Poly (2-methyl-6-ethyl-1,4-phenylene) ether,
Poly (2-methyl-6-propyl-1,4-phenylene) ether.
(s poly (2,6-dipiopyl-1,4-phenylene) ether and
Poly(2-äthyl-6-propyl-1,4-phenylen)älher.
Besonders bevorzugt als Polyphenylenätherharz für die Zwecke der Erfindung wird der Poly(2,6-dimethy!-Poly (2-ethyl-6-propyl-1,4-phenylene) ethers.
Particularly preferred as the polyphenylene ether resin for the purposes of the invention is the poly (2,6-dimethy! -
22 Π22 Π
i,4-phenylen)äther. Dieses Harz bildet mit Polystyrollarzen über den gesamten Bereich von Mengenverhältnissen leicht verträgliche einphasige Massen.i, 4-phenylene) ether. This resin forms with polystyrene resins Easily compatible single-phase compounds over the entire range of proportions.
In den thermoplastischen Marsen gemäß der Erfindung ist der Polyphenylenäther mit dem Polystyrol 5 und einem Kautschuk oder einem kautschukmodifizierten Polystyrol kombiniert. Der Ausdruck nPolys'yrol« wird hier in dem gleichen Sinne wie in der USA.-Patentschrift 33 83 435 gebraucht. Diese Styrolpolymerisate können mit dem Polyphenylenäther ι ο kombiniert werden. Im allgemeinen werden Styrolpolymerisate verwendet, in denen wenigstens 25 Gew.-% der Polymereinheiten von einem vinylaromatischen Monomeren abgeleitet sind, z. B. von einem Monomeren der Formel ι ?In the thermoplastic marsen according to the invention, the polyphenylene ether is 5 with the polystyrene and a rubber or a rubber-modified polystyrene combined. The expression nPolys'yrol « is used here in the same sense as in U.S. Pat. No. 3,383,435. These styrene polymers can be combined with the polyphenylene ether ι ο. In general, styrene polymers are used used in which at least 25% by weight of the polymer units are from a vinyl aromatic Monomers are derived, e.g. B. of a monomer of the formula ι?
R-C=CH,R-C = CH,
Polybutadien^.Polybutadiene ^.
1010
in der R ein Wasserstoffatom, ein niederer Alkylrest mit beispielsweise 1 bis 4 C-Atomen oder ein Halogenatom, Z ein Wasserstoffatom, ein Vinylrest, ein Halogenatom oder niederer Alkylrest ist und ρ für O oder eine ganze Zahl von 1 bis 5 steht. Als repräsentative Beispiele geeigneter Polystyrole sind zu nennen: Homopo'ymerisate von Styrol, Polychlorstyrol, Poly-Ä-methylstyrol, styrolhaltige Copolymerisate, z. B. Styrol-Acrylnitril-Copolymerisate, Copolymerisate von Äthylvinylbenzol und Divinylbenzol und Terpolymere von Styrol, Acrylnitril und tx-Methylstyrol. Bevorzugt von den Styrolpolymerisaten aus dieser Gruppe werden Styrolhomopolymerisate, PoIy-A-methylstyrol, Styrol-Acrylni- >5 tril-Copolymerisate, Styroi-ix-MethylstyroI-Copolymerisate, Styrol-Methylmethacrylat-Copolymerisate und Poly-Ä-chlorstyrol. Besonders bevorzugt wird das Styrolhomopolymerisat (R ist ein Wasserstoffalom und ρ steht für O). 4<in which R is a hydrogen atom, a lower alkyl radical having, for example, 1 to 4 carbon atoms or a halogen atom, Z is a hydrogen atom, a vinyl radical, a halogen atom or a lower alkyl radical and ρ is O or an integer from 1 to 5. As representative examples of suitable polystyrenes are to be mentioned: Homopo'ymerisate of styrene, polychlorostyrene, poly-Ä-methylstyrene, styrene-containing copolymers, z. B. styrene-acrylonitrile copolymers, copolymers of ethylvinylbenzene and divinylbenzene and terpolymers of styrene, acrylonitrile and tx-methylstyrene. Of the styrene polymers from this group, preference is given to styrene homopolymers, poly-α-methylstyrene, styrene-acryloni-> 5 trile copolymers, styrene-ix-methylstyrene copolymers, styrene-methyl methacrylate copolymers and poly-α-chlorostyrene. The styrene homopolymer is particularly preferred (R is a hydrogen atom and ρ stands for O). 4 <
In den thermoplastischen Massen gemäß der Erfindung kann die elastomere Phase aus einem überwiegend ir. der cis-l,4-Konfiguration vorliegenden Polybutadien allein oder in Mischung mit jeringen Anteilen anderer Kautschuke bestehen. Bei Verwen- ^ dung von Gemischen ist es lediglich erforderlich, daß der größere Anteil, d.h. mehr als 50 Gew.-%, der elastomeren Phase ein Polybutadien ist. das überwiegend die cis-l,4-Mikrostruktur hat. Der kleinere Anteil des Gemisches, d. h. weniger als 50 Gew.-%. kann somit aus einem anderen Kautschuk und sogar beispielsweise einem 1,4-Polybutadien bestehen, das überwiegend die trans- 1,4-Mikrostruktur hat.In the thermoplastic compositions according to In accordance with the invention, the elastomeric phase can consist of a predominantly ir. The cis-1,4 configuration Polybutadiene alone or in a mixture with small proportions of other rubbers. When using ^ Preparation of mixtures, it is only necessary that the greater proportion, i.e. more than 50% by weight, of the elastomeric phase is a polybutadiene. that mostly has the cis-1,4 microstructure. The smaller portion of the mixture, i.e. H. less than 50% by weight. can thus consist of a different rubber and even, for example, a 1,4-polybutadiene, which is predominantly the has trans-1,4 microstructure.
Das Polybutadien mit überwiegender cis-1,4-Konfiguration sollte wenigstens 50 Gew.-0A cis-l/t-Gruppen und nicht mehr als 10 Gew.-% Vinylgruppen (die auf 1.2-Addition zurückzuführen sind) enthalten. Diese Kautschuke werden nach bekannten Verfahren herge stellt, z.B. durch stereospe/ifischc Polymerisation \on Butadien in inerten KnHenwasserstofflösungen unter Verwendung von heterogenen Katalysatoren. /. IV Chromverbindungen, die an anorganischen Trägern adsorbiert sind, oder Katalysatoren, die aus den Reaktionsprodukten von metallorganischen Verbindungen, z.B. Aluminiumirialkvl. mit l'bergangsmetalKerbindungen. /. IV 1 lalojieniden, insbesondere 1 itanchlonden, -jodiden ii. dgl. oder Lithiumhalogenide!! u. dgl. Kmiphon. In den bevor/ugien PnWbutadienen lsi in natürliche und synthet.sche^py^ ^ n&^ bei RaumtemperatuncLh. natürliche KautschukeThe polybutadiene with a predominantly cis-1, 4-configuration should be at least 50 wt contain 0 A cis-l / t groups and not (due to 1,2-addition) is more than 10 wt .-% vinyl groups. These rubbers are manufactured according to known processes, for example by stereospecific polymerization of butadiene in inert hydrogen hydrogen solutions using heterogeneous catalysts. /. IV Chromium compounds which are adsorbed on inorganic supports, or catalysts which are obtained from the reaction products of organometallic compounds, for example aluminum irialkvl. with bonds of transition metal. /. IV 1 lalojieniden, especially 1 itanchlonden, -iodide ii. Like. Or lithium halides! and the like. Kmiphon. In the vor / ugien PnWbutadienes lsi in natural and synthet.sche ^ py ^ ^ n & ^ at room temperature. natural rubbers
sind. Der Ausdruck umfaßt som ^ n ^are. The term includes som ^ n ^
oder Synthesekauttthuke des VP · n verwendet or synthetic choke from VP · n is used
Hemellung von «Wagahen K y pd butadien mit wird. Alle diese Kautschuke u ^ ^.Presentation of "Wagahen K y pd butadiene with will. All these rubbers u ^ ^.
überwiegender C,sd1.4-Konf,gura ^ Styrolpolyme.predominant C, s d 1.4-Konf, gura ^ styrene polymers .
P-haSeTset2lSdie d kontinu.erliche oder disperse, nsat und stellen uic u „■ po[ystyrolharzmas- P - hase Ts e t2lSdie d continuous or disperse, nsat and make uic u "■ po [ystyrene resin mas-
feinieilii,sPhKa:,u^kfS 'die Vnerweynduyng mit dem se dar. Als KautscnuKc cis.l,4-Konfiguration fein i eili i, s Ph K a :, u ^ kfS 'die V n erwe y ndu y ng with the se. As KautscnuKc cis .l, 4 configuration
Polybutadien «mt ^^^ sich beispielsweise für die Zwecke der Erfindung σig Dienkautschuke.Polybutadiene «mt ^^^ for the purposes of the invention σig diene rubbers ke.
Naturkautschuk und ^&en und CopolymerisateNatural rubber and rubber and copolymers
Ζ/%ΐη1:ΪΓν" yS-ren, z.B. 5nyl.rom.iidieser Diene mn v» y Beispiele geeigneter Ζ /% ΐη 1 : ΪΓν "yS-ren, eg 5nyl.rom.iid these dienes mn v» y examples of more suitable
sehen Monomeren «ie S yrol. Ais * . sin(J see monomers «ie syrole. Ais *. sin (J
Kauuchuke ^f.^gj^.uit SBR Kau,-Kauuchuke ^ f. ^ Gj ^ .uit SBR Kau, -
ctaken α für die Herstellung derctaken α for the production of the
von Äthylen unur,U1,,.en uj .-"^',^uifidkamscriuke. Unur of ethylene, U 1 ,,. s uj .- "^ '^ uifidkamscriuke.
^tamscnike"tlyur" h^autsch'uke, Copo.ymcr,-Acrylkaulschuke^Koy und ,^^ m|( ^ tamscnike "tlyur" h ^ autsch'uke, Copo.ymcr, -Acrylkaulschuke ^ Koy and , ^^ m | (
sate von Dienen, z. o. „ R „„„„ä.iiixten Alkyl-sate of service, e.g. o. " R """"ä.iiixten alkyl
Kclonen.Cloning.
für die Verwendung mitfor use with
wird die elastomere Phase durch ■phenylenäihers mit einem kautschukzierten Polystvrolharz dispergiert. Der Ausdruck „kautschukmodifi/icrtcs Poylstyrolhar/^ bezeichnet ίη " Khssc von Verbindungen, die ein Zweiphascnsy-,! d rs eilen, in dem der Kautschuk ,n einem Polys.y olharz als Matrix in Form von einzelnen n,ch ,uammenhängcndcn Teilchen d.spergiert ist. Dc Sehen können durch mechanisches Mischen des K utsc-huks und des PoUsumlhar/.cs gebildet werden. U1OsSm lall stellen sie eine disperg.crte elastomere P; e d r Andm^eits besteht im bevorzugten la das / 'emhasensYs.em aus Interpolvnieren eines vinylaron , hen Monomeren beispielsweise mit der obengenänmc" Formel, vorzugsweise einem Stymlmonomee und einem l-llastomcren oder Kautschuk, wöbe, das merpolvmere durch Aufpropfcn des Monomcen auf Has.omerenkctte gebildet wird. Im ,ecnnischenthe elastomeric phase is dispersed by ■ phenylene acid with a rubber-coated polystyrene resin. The expression "rubber-modified polystyrene resin" denotes compounds which have a two-phase structure in which the rubber in a polyol resin is used as a matrix in the form of individual n, coherent particles d .ispersed. The vision can be formed by mechanical mixing of the K utsc-huks and the PoUsumlhar / .cs. U 1 OsSm lall they represent a dispersed elastomeric P; edr andm ^ eit consists in the preferred la das / 'emhasensYs. An interpolation of a vinylaronic monomer, for example with the above-mentioned formula, preferably a stymic monomer and an elastomer or rubber, which is formed by grafting the monomer onto the monomeric chain. Im, niche
22 1 I22 1 I.
Maßstab werden diese schlag/ähcn Polystyrole gewöhnlich durch Aufpfropfen von Kautschuk in Gegenwart von polymcrisicrcndcm Styrol hergestellt. Diese Systeme bestehen aus einer geschlossenen Phase des polymerisiertcn Styrolmonomcrcn, in der der Kau- s tschuk oder das Elastomere als diskontinuierliche elastomere Gelphase mit oder ohne gepfropfte Ketten von polymerisiertem Styrolmonomerem dispergicrt ist. In den Teilchen kann auch polymerisiertes Styrolmonomeres eingeschlossen sein. ι οThese similar polystyrenes are usually used as a yardstick produced by grafting rubber in the presence of polymcrisicrcndcm styrene. This Systems consist of a closed phase of the polymerized styrene monomer, in which the cheese Tschuk or the elastomer as a discontinuous elastomeric gel phase with or without grafted chains of polymerized styrene monomer is dispersed. Polymerized styrene monomer can also be present in the particles be included. ι ο
Verfahren zur Herstellung von Polystyrolen mit einem dispergierten Elastomeren sind bekannt. Beispielsweise wird gemäß dem USA.-Patent 26 94 692 die Polymerisation von Kautschuk im Styrolmonomeren in Masse durchgeführt, wobei das Gemisch während der is Anfangsphasen kräftig gerührt und das Rühren dann abgeschwächt und die Polymerisation vollendet wird. Nach einem anderen Verfahren, das in der USA.-Patentschrift 28 86 553 beschrieben wird, wird eine Blockvorpolymerisa tion von Kautschuk im Styrolmonomeren jo unter Rühren durchgeführt, bis der gewünschte Polymerisationsgrad erreicht ist, worauf Wasser und oberflächenaktive Mittel zugesetzt werden und die Polymerisation in Suspension vollendet wird. Ferner ist es möglich, wie bereits erwähnt, den Kautschuk und das Polystyrolharz mechanisch unter Einwirkung verhältnismäßig starker Scherkräfte beispielsweise in einem Intensivmischer vom Banburytyp zu mischen, bis ein Polystyrol, das dispergierte Teilchen des Elastomeren enthält, erhalten worden ist.Methods for making polystyrenes with a dispersed elastomer are known. For example is according to the United States Patent 26 94 692 the polymerization of rubber in styrene monomer in Mass carried out, the mixture during the is Initially stirred vigorously and then weakened the stirring and the polymerization is completed. Another method, which is described in US Pat. No. 2,886,553, is a block prepolymer tion of rubber in styrene monomers jo carried out with stirring until the desired Degree of polymerization is reached, whereupon water and surfactants are added and the Polymerization in suspension is completed. It is also possible, as already mentioned, the rubber and the Polystyrene resin mechanically under the action of relatively strong shear forces, for example in one Intensive mixer of the Banbury type to mix until a polystyrene, the dispersed particles of the elastomer contains, has been received.
Als kautschukmodifiziertes Styrolpolymerisate werden solche bevorzugt, in denen die elastomere Phase aus elastomeren Teilchen besteht, auf die ein vinylaromatisches Polymerisat, z. B. Polystyrol, gepfropft ist. Vorzugsweise enthalten Polymerisate dieser Art etwa 70 bis 99 Gew.-Teile Polystyrol und 1 bis 30 Gew.-Teile der feinteiligen Dienelastomer-Styrol-Pfropfmischpolymerphase. Besonders bevorzugt werden Polymerisate dieser Art. in denen das Elastomere aus Polybutadien oder einem Gemisch von Polybutadien oder einem Gemisch von Polybutadien mit einem kautschukatrigen Butadien-Styrol-Copolymerisat besteht. Diese Materialien können nach bekannten Verfahren, z. B. den obengenannten, hergestellt werden.Preferred rubber-modified styrene polymers are those in which the elastomeric phase consists of elastomeric particles to which a vinyl aromatic polymer, e.g. B. polystyrene, is grafted. Polymers of this type preferably contain about 70 to 99 parts by weight of polystyrene and 1 to 30 parts by weight of the finely divided diene elastomer-styrene graft copolymer phase. Polymers of this type in which the elastomer consists of polybutadiene or a mixture of polybutadiene or a mixture of polybutadiene with a rubber-containing butadiene-styrene copolymer are particularly preferred. These materials can be prepared by known methods, e.g. B. the above.
Wie in der US-PS 33 83 435 festgestellt wird, können Polypheriylenäthcr und Styrolpolymerisate in allen Mengenverhältnissen kombiniert werden, wobei sie eine einzige Kombination von thermodynamischen Eigenschaften aufweisen. Die geschlossene Phase mit den thermoplastischen Massen gemäß der Erfindung kann somit aus 1 bis 99 Gew.-% Polyphenylenätherharz und 99 bis 1% Polystyrolharz auf kautschukfreier Basis bestehen. Diese Mengenverhältnisse fallen in den Rahmen der Erfindung. Im allgemeinen werden thermoplastische Massen bevorzugt, in denen in der geschlossenen Phase das Styroipoiymerisai 20 bis 80 Gew.-% von Polystyrol plus Polyphenylenäther ausmacht, weil sie nach der Formgebung die beste Kombination von Schlagzähigkeit. Aussehen der Oberfläche und Lösungsmittelbständigkeit aufweisen. Besonders vorteilhaft und bevorzugt werden thermoplastische Massen, in denen in der geschlossenen Phase das Styrolpolymerisat 40 bis 60 Gew.-% des Gesamtgewichts von Polystyrol und Polyphenylenäther ausmacht. Eigenschaften wie die Biegefestigkeit. Zugfestigkeit, f<s Härte und insbesondere Schlagzähigkeit sind in diesen bevorzugten Massen maximal.As is stated in US-PS 33 83 435, Polypheriylenäthcr and styrene polymers can be used in all Quantities are combined, being a single combination of thermodynamic Have properties. The closed phase with the thermoplastic compositions according to the invention can thus consist of 1 to 99% by weight of polyphenylene ether resin and 99 to 1% of rubber-free polystyrene resin exist. These proportions fall within the scope of the invention. Generally will thermoplastic compositions preferred, in which the Styroipoiymerisai 20 to 80 in the closed phase % By weight of polystyrene plus polyphenylene ether because it is the best after molding Combination of impact strength. Surface appearance and solvent resistance. Especially Advantageous and preferred are thermoplastic compositions in which the closed phase Styrene polymer makes up 40 to 60% by weight of the total weight of polystyrene and polyphenylene ether. Properties such as flexural strength. Tensile strength, f <s Hardness and especially impact strength are in these preferred masses maximum.
Der Kautschukgehalt, d. h. der prozentuale Gewichtsteil der dispersen elasiomeren Phase in den thermoplastischen Massen gemäß der Erfindung kann variieren, wobei jedoch kein Vorteil erzielt wird, wenn über ein Maximum von etwa 30% des Gesamtgewichts der Masse hinausgegangen wird. Wenn der Anteil der elastomeren Phase unter etwa 0,1 Gew.-%fälli, werden die Schlagfestigkeit und Schlagzähigkeit schiechter. Vorzugsweise liegt der Anteil der elastomeren Phase im Bereich von etwa 1 bis 15 Gew.-%, wobei die höhere Menge verwendet wird, wenn der Kautschuk durch mechanisches Mischen dispergiert wird. Wenn, wie dies bevorzugt wird, der Kautschuk in Form eines elastomeren Gels vorliegt, auf das ein vinylaromatisches Monomeres gepfropft ist, können die niedrigen Mengen vorteilhaft sein. In allen Fällen liegt die Menge der elastomeren Phase vorzugsweise im Bereich zwischen 1,5 und 6% des Gesamtgewichts der Masse. Bei höheren Anteilen wird zwar die Schlagzähigkeit eindeutig optimiert, jedoch werden andere Eigenschaften, z. B. die Lösungsmittelbeständigkeit und das Aussehen von Formteilen, beeinträchtigt. Da die mit gepfropften Kautschukteilchen hergestellten thermoplastischen Massen bessere Schlagzähigkeit und Schlagfestigkeit als die durch mechanisches Mischen, d. h. mit nicht gepfropften Teilchen in optimaler Menge von 1,5 bis 6 Gew.-% hergestellten Massen aufweisen, werden die thermoplastischen Massen gemäß der Erfindung, die eine feinteilige Elastomerenphase mit aufgepfropftem vinylaromatischen! Monomerem, z. B. Styrol, enthalten, besonders bevorzugt.The rubber content, i.e. H. the percentage by weight of the disperse elasiomeric phase in the thermoplastic Masses according to the invention can vary, but no benefit is obtained if over one A maximum of about 30% of the total weight of the mass is exceeded. If the proportion of elastomeric phase falls below about 0.1 wt .-%, the impact resistance and impact strength are poor. The proportion of the elastomeric phase is preferably in the range from about 1 to 15% by weight, with the higher Amount is used when the rubber is dispersed by mechanical mixing. If like this is preferred that the rubber is in the form of an elastomeric gel on which a vinyl aromatic Monomer is grafted, the low amounts can be advantageous. In all cases the amount is the elastomeric phase preferably in the range between 1.5 and 6% of the total weight of the mass. At higher Proportions, the impact strength is clearly optimized, but other properties, e.g. B. the Solvent resistance and the appearance of molded parts, impaired. Since the with grafted Rubber particles produced thermoplastic compositions have better impact strength and impact resistance than mechanical mixing, d. H. with ungrafted particles in an optimal amount of 1.5 to 6 Have wt .-% prepared masses, the thermoplastic masses according to the invention, the a finely divided elastomer phase with grafted vinyl aromatic! Monomer, e.g. B. styrene, contain, particularly preferred.
Das Verfahren, das zur Herstellung der aus dem Polyphenylenäther, Polystyrol und Elastomeren, d. h. Kautschuk, bestehenden thermoplastischen Massen gemäß der Erfindung angewendet wird, ist nicht entscheidend wichtig, vorausgesetzt, daß es eine wirksame Dispergierung der Teilchen des Elastomeren ermöglicht. Bevorzugt wird ein Verfahren, bei dem der Polyphenylenälher mit Polystyrol und einem Kautschuk oder einem kautschukmodifizierten Polystyrol in beliebiger üblicher Weise gemischt wird. Die auf diese Weise gebildete thermoplastische Masse wird beispielsweise durch Strangpressen. Heißverformung u.dgl. zu beliebigen gewünschten Formteilen verarbeitet.The process used for the preparation of the polyphenylene ether, polystyrene and elastomers, i.e. H. Rubber, existing thermoplastic compositions according to the invention is not applied critically important provided that there is effective dispersion of the particles of the elastomer enables. Preferred is a method in which the polyphenylene ether is mixed with polystyrene and a rubber or a rubber modified polystyrene is mixed in any conventional manner. That way formed thermoplastic mass is for example by extrusion. Hot deformation and the like to any desired molded parts processed.
Natürlich können die thermoplastischen Massen gemäß der Erfindung auch andere Zusätze, z. B. Weichmacher. Pigmente, feuerhemmende Zusätze. Verstärkerfüllstoffe, z. B. Glasfaden oder -fasern, und Stabilisatoren, enthalten.Of course, the thermoplastic compositions according to the invention can also contain other additives, e.g. B. Plasticizers. Pigments, fire retardant additives. Reinforcement fillers, e.g. B. glass thread or fibers, and Stabilizers included.
Im Rahmen der Erfindung können den thermoplastischen Massen auch andere Polymerisate, z. B. Polyamide, Polyolefine und Polystyrol, zugesetzt werden. Beispielsweise wurde gefunden, daß thermoplastische Massen aus Polyphenylenoxyd und gleichen Teilen eines Polystyrols und eines kautschukmodifizierten Polystyrols, wobei das Elastomere überwiegend die cis-1.4-Mikrostmktur hat. in bezug auf Schlagfestigkeit und Schlagzähigkeit mit den bekannten thermoplastischen Massen vergleichbar sind, die den gleichen Gehalt an Polyphenylenäther haben, in denen jedoch das gesamte Polystyrolharz kautschukmodifiziert ist und ein Elastomeres enthält, das aus Polybutadien mit überwiegender trans-1.4-Mikrostruktur besteht. Die thermoplastischen Massen gemäß der Erfindung sind nicht nur wirtschaftlicher herzustellen als die bekannten thermoplastischen Massen, sondern haben auch nach dem Spritzgießen ein besseres Aussehen der Oberfläche.In the context of the invention, the thermoplastic Masses also other polymers, eg. B. polyamides, polyolefins and polystyrene can be added. For example, it has been found that thermoplastic compositions made of polyphenylene oxide and equal parts of a Polystyrene and a rubber-modified polystyrene, the elastomer being predominantly the cis-1.4 microstructure has. in terms of impact resistance and impact strength with the known thermoplastic Masses are comparable which have the same content of polyphenylene ether, but in which the whole Polystyrene resin is rubber-modified and contains an elastomer that is predominantly made from polybutadiene trans-1.4 microstructure. The thermoplastic compositions according to the invention are not only more economical manufacture than the known thermoplastic masses, but also have a after injection molding better surface appearance.
Ein Polyphenylenätherharz. das sich für die Herstellung der thermoplastischen Massen gemäß der Erfin-A polyphenylene ether resin. that is used for manufacturing the thermoplastic masses according to the invention
dung eignet, kann nach dem folgenden Verfahren hergestellt werden:suitable, can be made by the following process:
Verfahren AProcedure A
Ein komplexer Katalysator wird hergestellt, indem s 100 ml Toluol, 0,42 g wasserfreies Kupfer(ll)-bromid. 10,9 g Di-n-butylamin und 4 ml einer 55%igen Lösung von 2,6-Xylenol in Toluol zusammen verrührt werden. Der Katalysator wird in einen 1-1-Kolben überführt, der mit Kühlschlangen, Thermometertasche und Eintritts- ι ο leitungen für Sauerstoff und Monomere versehen ist. Nach Zusatz von 400 ml Toluol wird das Gemisch bei 1500 UpM mit einem einzelnen 51 χ 6,4 mm-Turbinenmischer kräftig gerührt, während Sauerstoff in einer Menge von 28,3 l/Stunde in das Gemisch eingeführt wird. Dann werden 127 g einer 55%igen Lösung von 2,6-Xylenol in Toluol innerhalb von 8 Minuten zugesetzt. Die Temperatur wird nach Umwälzen von Kühlwasser bei 300C gehalten. Nach 1,75 Stunden wird die Temperatur auf 35° C erhöht, und nach weiteren 15 Minuten werden 30 ml einer 50%igen wäßrigen Essigsäurelösung zugesetzt, um die Reaktion zu beenden. Das Gemisch wird zentrifugiert und das Polymerisat mit Methanol aus der oberen Toluolphase ausgefällt. Das Polymerisat wird abfiltriert, mit Methanol gewaschen und bei 70° C unter Vakuum getrocknet. Hierbei wird Poiy(2,6-dimethyl-l,4-phenylen)äther in einer Ausbeute von 90% gewonnen. Das Harz hat eine Grenzviskosität (Intrinsic Viscosity) von 0,61 dl/g (gemessen in Chloroform bei 30° C). y, A complex catalyst is prepared by adding 100 ml of toluene, 0.42 g of anhydrous copper (II) bromide. 10.9 g of di-n-butylamine and 4 ml of a 55% solution of 2,6-xylenol in toluene are stirred together. The catalyst is transferred to a 1-1 flask, which is provided with cooling coils, thermometer pocket and inlet ι ο lines for oxygen and monomers. After adding 400 ml of toluene, the mixture is vigorously stirred at 1500 rpm with a single 51 χ 6.4 mm turbine mixer while oxygen is introduced into the mixture at a rate of 28.3 l / hour. 127 g of a 55% strength solution of 2,6-xylenol in toluene are then added over the course of 8 minutes. The temperature is kept at 30 ° C. after cooling water has been circulated. After 1.75 hours the temperature is increased to 35 ° C., and after a further 15 minutes 30 ml of a 50% strength aqueous acetic acid solution are added to stop the reaction. The mixture is centrifuged and the polymer is precipitated from the upper toluene phase with methanol. The polymer is filtered off, washed with methanol and dried at 70 ° C. under vacuum. Here, poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) ether is obtained in a yield of 90%. The resin has an intrinsic viscosity of 0.61 dl / g (measured in chloroform at 30 ° C.). y,
Ein Styrolpolymerisat. das eine elastomere Phase enthält, und für die Herstellung der thermoplastischen Massen gemäß der Erfindung geeignet ist, kann nach dem folgenden Verfahren hergestellt werden:A styrene polymer. which contains an elastomeric phase, and for the manufacture of the thermoplastic Compositions suitable according to the invention can be prepared by the following process:
Verfahren B 3S Procedure B 3S
Eine Lösung von 90 Teilen Polybutadien mit überwiegender cis-l,4-Konfiguration (90% eis-1,4-Gruppen und weniger als 10% Vinylgruppen), 2 Teilen tert.-Dodecylmercaptan, 0,5 Teilen Benzoylperoxyd, 0,5 Teilen Dicumylperoxyd und 2 Teilen butyliertem Hydroxytoluol in 910 Teilen Styrol wird unt^r Stickstoff bei 85 bis 95°C langsam gerührt, bis etwa 30 Ge\v.-% des Styrols polymerisiert sind. Zu diesem Gemisch werden 2000 Teile Wasser gegeben, das 0,07% Polyvinylalkohol, 0,02% Alkylarylsulfonat und 0,08% Natriumchlorid enthält. Die Polymerisation wird in 16 bis 20 Stunden bei 130 bis 14O0C zu Ende geführt, wobei genügend gtrührt wird, um die Teilchen in Suspension zu halten. Das Produkt wird in Form von Perlen gewonnen, die gewaschen und getrocknet werden. Abschließend werden die Perlen in einer 25,4-mm-Laboratoriumsstrangpresse bei 177°C stranggepreßt und anschließend granuliert.A solution of 90 parts of polybutadiene with a predominantly cis-1,4 configuration (90% cis-1,4 groups and less than 10% vinyl groups), 2 parts of tert-dodecyl mercaptan, 0.5 parts of benzoyl peroxide, 0.5 parts Dicumyl peroxide and 2 parts of butylated hydroxytoluene in 910 parts of styrene are slowly stirred under nitrogen at 85 to 95 ° C until about 30% by weight of the styrene has polymerized. 2000 parts of water containing 0.07% polyvinyl alcohol, 0.02% alkylarylsulfonate and 0.08% sodium chloride are added to this mixture. The polymerization is carried out in 16 to 20 hours at 130 to 14O 0 C to the end, being sufficient gtrührt, to keep the particles in suspension. The product is obtained in the form of pearls, which are washed and dried. Finally, the beads are extruded in a 25.4 mm laboratory extruder at 177 ° C. and then granulated.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in den folgenden Beispielen beschrieben. Falls nicht anders angegeben, werden alle thermoplastischen Massen hergestellt, indem Gemische des Polyphenylenäthers, des Styrolharzes und des Kautschuks oder schlagzähen Polystyrols und anderer gegebenenfalls verwendeter Bestandteile durch eine Einschneckenpresse mit veränderlicher Steigung gegeben werden, wobei die Strangpreßtemperatur zwischen etwa 232 und 288°C gehalten wird. Alle Teile verstehen sich als Gewichtsteile. Die aus der Strangpresse austretenden Stränge werden nach üblichen Verfahren gekühlt, zn Granulat zerhackt, stranggepreßt zu Granulat zerhackt und zu Prüfstäben geformt.Preferred embodiments of the invention are described in the following examples. Unless otherwise stated, all thermoplastic compositions are produced by passing mixtures of the polyphenylene ether, the styrene resin and the rubber or high-impact polystyrene and other optionally used ingredients through a single-screw press with a variable pitch, the extrusion temperature being kept between about 232 and 288 ° C . All parts are parts by weight. The exiting from the extruder strands are cooled by conventional methods, zn chopped granules, extruded chopped into pellets and molded into test bars.
Ei c i s ρ i e I 1Ei c i s ρ i e I 1
Ein Gemisch wird in einer Menge von 22,7 kg au; folgenden Bestandteilen hergestellt:A mixture is au in an amount of 22.7 kg; the following components:
Poly(2,6-dimethyl-Poly (2,6-dimethyl-
l,4-phenylen)äther") 45 Teile1,4-phenylene) ether ") 45 parts
KautschukmodifiziertesRubber modified
Polystyrol") 55 TeilePolystyrene ") 55 parts
Polyäthylen 1,5 TeilePolyethylene 1.5 parts
Tridecylphosphit 0,5 TeileTridecyl phosphite 0.5 parts
Synth, glanzgebendes Wachs 0,25 TeileSynth, glossy wax 0.25 parts
Titandioxyd 2 TeileTitanium dioxide 2 parts
*) PPO-Polyphenylenäther in Pelletform (hergestellt voi der Anmelderin).*) PPO polyphenylene ether in pellet form (manufactured by of the applicant).
**) Schlagzähiges Polystyrol in Pelletform, das mi Polybutadien mit hohem cis-1,4-Anteil modifiziert ist dnd etwi Gew.-% einer dispersen elastomeren Phase enthält, ale am Polybutadien besteht, dessen cis-l,4-Gehalt größer als 9( Gew.-% und dessen Vinylgruppengehalt geringer als H Gew.-o/o ist, und auf das Polystyrol gepfropft ist.**) Impact-resistant polystyrene in pellet form, which is modified with polybutadiene with a high cis-1,4 content dnd something Contains% by weight of a disperse elastomeric phase, ale am There is polybutadiene whose cis-1,4 content is greater than 9 ( % By weight and the vinyl group content of which is less than 1% by weight, and on which the polystyrene is grafted.
Das Gemisch wird mit einer 63,5-mm-Prodex-Strang presse stranggepreßt. Die erhaltenen Stränge werdet gekühlt, zu Granulat zerhackt und zu Prüfstäber geformt. Die elastomere Phase macht 4,75 Gew.-% dei Masse aus. Die folgenden physikalischen Eigenschaftei werden ermittelt:The mixture is extruded using a 63.5 mm Prodex extruder. The strands obtained will be cooled, chopped into granules and shaped into test sticks. The elastomeric phase makes up 4.75% by weight Mass off. The following physical properties are determined:
izod-KerbschlagfähigkeitIzod impact strength
Garuner-Schlagzähig':eit
Bruchdehnung
Formbeständigkeit in
der Wärme (18,6 kg/cm2)
Zugfestigkeit an der
Streckgrenze
Zugfestigkeit beim bruch
45°-Glanzwert
Biegemodu!
BiegefestigkeitGaruner impact resistant ': eit
Elongation at break
Dimensional stability in
of heat (18.6 kg / cm 2 )
Tensile strength at the
Stretch limit
Tensile strength at break
45 ° gloss value
Bending modulus!
Flexural strength
0,79 mkg/ 25,4 mm Kerbe 276,5 cmkg 48%0.79 mkg / 25.4 mm notch 276.5 cmkg 48%
123°C123 ° C
668 kg/cm2 668 kg / cm 2
590 kg/cm2 590 kg / cm 2
6262
24620 kg/cm2 24620 kg / cm 2
1916 kg/cm2 1916 kg / cm 2
Zum Vergleich wird der in Beispiel 1 beschrieben! Versuch wiederholt, wobei jedoch an Stelle de; schlagzahen, mit Kautschuk mit hohem cis-l,4-Antei modifizierten Polystyrols ein schlagzähes Polystyro verwendet w.rd, das mit Polybutadien mit überwiegen acr trans- 1.4-Struktur modifiziert ist und etwa ί „ (° einer dispersen elastomeren Phase enthält, di< aus Polystyrol besteht, auf das Polybutadien gepfropf 'it, dessen cis-l,4-Gehalt etwa 35 bis 40 Gew.-% um dessen trans-1,4-Gehalt etwa 55 Gew.-O/o beträgt. Dif Masse enthält nach dem Mischen 4,75 Gew.-% dei elastomeren Phase. Die folgenden physikalischer Eigenschaften werden ermittelt:For comparison, that is described in example 1! Experiment repeated, but instead of de; impact-resistant polystyrene modified with rubber with a high cis-1,4-proportion, an impact-resistant polystyrene that is modified with polybutadiene with predominantly acr trans-1.4 structure and contains about ί "(° of a disperse elastomeric phase, di < consists of polystyrene, on which polybutadiene is grafted, the cis-1,4-content of which is about 35 to 40% by weight and the trans-1,4-content of which is about 55% by weight 4.75% by weight of the elastomeric phase upon mixing. The following physical properties are determined:
Izod-KerbschlagzähigkeilNotched Izod impact strength wedge
Gardner-Schlagzähigkeit
BruchdehnungGardner impact strength
Elongation at break
Formbeständigkeit in
der Wärme (18,6 kg/cm2)
Zugfestigkeit an der
StreckgrenzeDimensional stability in
of heat (18.6 kg / cm 2 )
Tensile strength at the
Stretch limit
Zugfestigkeit beim Bruch
·« -vjianzwert
Biegemodu!Tensile strength at break
· «-Vjianzwert
Bending modulus!
BiegefestigkeitFlexural strength
0,249 mkg/ 25.4 mm Kerbe 230 cmkg 51%0.249 mkg / 25.4 mm notch 230 cmkg 51%
131°C131 ° C
682 kg/cm2 682 kg / cm 2
577 kg/cm2 577 kg / cm 2
5959
26780 kg/cm2 26780 kg / cm 2
2142 kg/cm2 2142 kg / cm 2
Ein Vergleich der Ergebnisse zeigt eindeutig e nc wesentliche Verbesserung der Schlagzähigkeit, gemessen nach der Izod- und Gardner-Methode, sowie des Aussehens der Oberfläche (erkennbar am Glanzwert) bei der thermoplastischen Masse, die Teilchen von Polybutadien mit überwiegender cis-l,4-Struktur enthält, im Gegensatz zu der Masse, die Teilchen von Polybutadien mit hohem trans-1,4-Anteil enthält.A comparison of the results clearly shows a significant improvement in the impact strength, measured according to the Izod and Gardner method, as well as the appearance of the surface (recognizable by the gloss value) in the case of the thermoplastic mass, which contains particles of polybutadiene with a predominantly cis-1,4 structure, in contrast to the mass, which contains particles of polybutadiene with a high trans-1,4 content.
Ein 22,7 kg wiegendes Gemisch wird aus folgenden Bestandteilen hergestellt:A mixture weighing 22.7 kg is made up of the following ingredients:
Poly(2,6-dimethyl-Poly (2,6-dimethyl-
l,4-phenylen)äther (PPO)1,4-phenylene) ether (PPO)
KautschukmodifiziertesRubber modified
Polystyrol (90% cis-1,4-Polystyrene (90% cis-1,4-
siehe Beispiel 1)see example 1)
PolyäthylenPolyethylene
TriphenylphosphatTriphenyl phosphate
TridecylphosphitTridecyl phosphite
30%ige Rußvormischung30% soot premix
in Styrolin styrene
50 Teile50 parts
50 Teile
1,5 Teile
3,0 Teile
1,0 Teile
t,5 Teile50 parts
1.5 parts
3.0 parts
1.0 parts
t, 5 parts
0,5 Teile0.5 parts
Izod-Kerbschlagzähigkeit,
mkg/25,4 mm Kerbe
Gardner-Schlagzähigkeit
Bruchdehnung
Formbeständigkeit in
der Wärme (18,6 kg/cm2)
Zugfestigkeit an der
Streckgrenze
Zugfestigkeit beim Bruch
Biegemodul
BiegefestigkeitNotched Izod impact strength,
mkg / 25.4mm notch
Gardner impact strength
Elongation at break
Dimensional stability in
of heat (18.6 kg / cm 2 )
Tensile strength at the
Stretch limit
Tensile strength at break
Bending module
Flexural strength
0,705
202 cmkg
49%0.705
202 cmkg
49%
1220C122 0 C
640 kg/cm2
577 kg/cm2
24030 kg/cm'
1829 kg/cm! 640 kg / cm 2
577 kg / cm 2
24030 kg / cm '
1829 kg / cm !
Izod-Kerbschlagzähigkeit,
mkg/25,4 mm Kerbe
Gardner-Schlagzähigkeit
Bruchdehnung
Formbeständigkeit in
der Wärme (18,6 kg/cm2)
Zugfestigkeit an der
Streckgrenze
Zugfestigkeit beim Bruch
Biegemodu!
Biegefestigkeit Notched Izod impact strength, mkg / 25.4 mm notch Gardner impact strength Elongation at break Dimensional stability in heat (18.6 kg / cm 2 ) Tensile strength at the
Stretch limit
Tensile strength at break bending modulus! Flexural strength
0,249
138 cmkg
40%0.249
138 cmkg
40%
1210C121 0 C
657 584 kg/cm2 23852 kg/cm2 2170 kg/cm2 657 584 kg / cm 2 23852 kg / cm 2 2170 kg / cm 2
Ein Vergleich der Ergebnisse ergibt eine wesentliche Verbesserung der Schlagzähigkeit bei thermoplastischen Massen, die ein dispergiertes Elastomeres enthalten, das ;ms Polybutadien mit überwiegender eis-1,4-Struklui" bestein.A comparison of the results reveals an essential one Improvement of the impact strength of thermoplastic compositions that are a dispersed elastomer contain, the; ms polybutadiene with predominantly eis-1,4-Struklui "stone.
Eine flammwidrige oder selbsterlöschende thermoplastische Masse wird in einer Menge von 22,7 kg aus folgenden Bestandteilen hergestellt:A flame retardant or self-extinguishing thermoplastic mass is made in an amount of 22.7 kg the following components:
Nach dem Strangpressen mit einer 63,5 mm-Prodex-Strangpresse werden die Stränge nach üblichen Verfahren gekühlt, zu Granulat zerhackt und zu Prüfstäben geformt. Die elastomere Phase macht etwa 4,2 Gew.-% der Masse aus und besteht aus Polybutadien, auf das Styrol gepfropft ist, und das einen cis-l,4-Gehalt von mehr als 90% hat. Die folgenden physikalischen Eigenschaften werden ermittelt:After extrusion with a 63.5 mm Prodex extruder, the strands are conventionally Process cooled, chopped into granules and shaped into test bars. The elastomeric phase makes about 4.2% by weight of the mass and consists of polybutadiene, on which styrene is grafted, and one cis-1,4-content of more than 90%. The following physical properties are determined:
Für Vergleichszwecke wird der in Beispiel 2 beschriebene Versuch wiederholt, wobei an Stelle des schlagzähen, mit einem Kautschuk mit hohem eis-1,4-Gehalt modifizierten Polystyrols ein kautschukmodifiziertes Polystyrol verwendet wird, das eine disperse elastomere Phase mit überwiegender trans-1,4-Mikrostruktur (35 bis 40 Gew.-% cis-Struktur) enthält. Die folgenden physikalischen Eigenschaften werden ermittelt: For comparison purposes, the experiment described in Example 2 is repeated, but instead of the impact-resistant, with a rubber with a high ice-1,4 content modified polystyrene a rubber-modified polystyrene is used, which is a disperse contains elastomeric phase with predominantly trans-1,4 microstructure (35 to 40% by weight cis structure). the the following physical properties are determined:
Polyphenylenäther (PPO)
Schlagzähes Polystyrol
(90% cis-Struktur,
siehe Beispiel 1)
Polyäthylen
Tridecyiphosphit
Triphenylphosphat
PolytetrafluoräthylenPolyphenylene ether (PPO)
Impact-resistant polystyrene
(90% cis structure,
see example 1)
Polyethylene
Tridecyl phosphite
Triphenyl phosphate
Polytetrafluoroethylene
40 Teile40 parts
60 Teile
1,5 Teile
0,5 Teile
9 Teile
0,1 Teile60 parts
1.5 parts
0.5 parts
9 parts
0.1 parts
Nach dem Strangpressen in einer 63,5-mm-Prodex-Strangpresse werden die Stränge nach üblichen Verfahren gekühlt, zu Granulat zerhackt und zu Prüfkörpern geformt. Die elastomere Phase macht 4,8 Gew.-% der Masse aus. Die folgenden physikalischen Eigenschaften werden ermittelt:After extruding on a 63.5mm Prodex extruder the strands are cooled by conventional methods, chopped into granules and shaped into test specimens. The elastomeric phase makes 4.8 % By weight of the mass. The following physical properties are determined:
Izod-Kerbschlagzähigkeit,
mkg/25,4 mm Kerbe
Gardner-SchlagzähigkeitNotched Izod impact strength,
mkg / 25.4mm notch
Gardner impact strength
BruchdehnungElongation at break
Formbeständigkeit in
der Wärme (18,6 kg/cm2)
Zugfestigkeit an der
StreckgrenzeDimensional stability in
of heat (18.6 kg / cm 2 )
Tensile strength at the
Stretch limit
Zugfestigkeit beim Bruch
45°-GlanzwertTensile strength at break
45 ° gloss value
0,7330.733
> 276,5 cmkg> 276.5 cmkg
55%55%
1040C104 0 C
562 kg/cm2
522 kg/cm2
61,5562 kg / cm 2
522 kg / cm 2
61.5
Für Vergleichszwecke wurde der in Beispiel : beschriebene Versuch wiederholt, jedoch an Stelle de1 mit dem Kautschuk mit hohem cis-Grad modifizierter Polystyrols das in Beispiel 1 verwendete schlagzähe, mi dem Kautschuk mit überwiegender trans- 1,4-Konfigu ration modifizierte Polystyrol verwendet wurde. Di< endgültige thermoplastische Masse enthält eine Kau tschukphase, deren cis-l,4-Gehalt 35 bis 40 Gew.-°/l beträgt. Die folgenden physikalischen Eigenschaftei werden ermittelt:For comparison purposes, the experiment described in Example: was repeated, but instead of de 1 with the rubber with a high cis degree of modified polystyrene, the impact-resistant polystyrene used in Example 1 with the rubber with predominantly trans-1,4 configuration was used . The final thermoplastic mass contains a rubber phase, the cis-1,4 content of which is 35 to 40% by weight / l. The following physical properties are determined:
Izod-Kerbschlagzähigkeit,
mkg/25,4 mm Kerbe
Gardner-Schlagzähigkeit
Bruchdehnung
Formbeständigkeit in
der Wärme (18.6 kg/cm2)
Zugfestigkeit an der
Streckgrenze
Zugfestigkeit beim BruchNotched Izod impact strength,
mkg / 25.4mm notch
Gardner impact strength
Elongation at break
Dimensional stability in
of heat (18.6 kg / cm 2 )
Tensile strength at the
Stretch limit
Tensile strength at break
0,249
58 cmkg
42%0.249
58 cmkg
42%
990C99 0 C
605 kg/cm2
506 kg/cm2 605 kg / cm 2
506 kg / cm 2
Ein Vergleich dev Ergebnisse zeigt eindeutig ein A comparison of the results clearly shows one
6s wesentliche Verbesserung der Schlagzähigkeit b<6s significant improvement in impact strength b < thermoplastischen Massen, die dispergierte elastomerthermoplastic masses that are dispersed elastomer
gender cis-l,4-Mikrostruktur bestehen.gender cis-l, 4 microstructure exist.
Eine thermoplastische Ma1.
wird durch Mischen der
hergestellt:A thermoplastic Ma 1 .
is made by mixing the
manufactured:
Polyphenylenäther (I5IH))Polyphenylene ether (I 5 IH))
Schlagzähes PolystyrolImpact-resistant polystyrene
(90% cis-Anteil.(90% cis share.
siehe Beispiel 1)see example 1)
PolyäthylenPolyethylene
TridecylphosphitTridecyl phosphite
TriphenylphosphatTriphenyl phosphate
e im Gewicht von 22.7 kg folgenden Bestandteilee with a weight of 22.7 kg the following components
30 Teile30 parts
70 Teile
1,5 Teile
0,5 Teile
6 Teile 70 parts
1.5 parts
0.5 parts
6 parts
Die durch Strangpressen in einer 63,5-mm-Prodex-Strangpresse hergestellten Stränge werden nach üblichen Verfahren gekühlt, zu Granulat zerhackt und zu Prüfkörpern geformt. Diese thermoplastische Masse, die etwa 68 Gew.-% Styrolharz (auf kautschukfreier Basis), bezogen auf das Gesamtgewicht von kautschukfreiem Styrolharz und Polyphenylenäther, und etwa 5,8% einer dispergierten elastomeren Phase aus mit Styrol gepfropftem Polybutadien mit 90% eis-1,4-Gehah enthält, hat eine höhere Kerbschlagzähigkeit (0,677 gegenüber 0,235), als sie für ähnliche bekannte thermoplastische Massen angegeben wird, die aus kautschukmodifiziertem Polystyrol hergestellt sind, in denen die disperse elastomere Phase aus mit Styrol gepfropftem Polybutadien mit weniger als 50 Gew.-% cis-l,4-Gruppen (bezogen auf Polybutadien) besteht (USA.-Patent 33 83 435). Die folgenden physikalischen Eigenschaften werden ermittelt:The strands produced by extrusion in a 63.5 mm Prodex extruder are conventional Process cooled, chopped into granules and shaped into test specimens. This thermoplastic mass, which is about 68% by weight of styrene resin (on a rubber-free basis), based on the total weight of rubber-free Styrene resin and polyphenylene ether, and about 5.8% of a dispersed elastomeric phase composed of Styrene-grafted polybutadiene with 90% ice-1,4-content contains, has a higher notched impact strength (0.677 versus 0.235) than it is known for similar ones thermoplastic compositions are indicated, which are made from rubber-modified polystyrene, in which the disperse elastomeric phase of styrene-grafted polybutadiene with less than 50 wt .-% cis-1,4 groups (based on polybutadiene) exists (U.S. Patent 33 83 435). The following physical Properties are determined:
Izod-Kerbschlagzähigkeit, mkg/25,4 mm Kerbe Formbeständigkeit in der Wärme (18,6 kg/cm2) Bruchdehnung Zugfestigkeit an der StreckgrenzeNotched Izod impact strength, mkg / 25.4 mm notch Dimensional stability when heated (18.6 kg / cm 2 ) Elongation at break Tensile strength at the yield point
0,6770.677
108° C
44%108 ° C
44%
527 kg/cm: 527 kg / cm :
Ein Gemisch im Gewicht von 22.7 kg wird aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:A mixture weighing 22.7 kg is made from the following ingredients:
Die durch Strangpressen in einer 63,5-mm-Prodex-Strangpresse hergestellten Stränge werden gekühlt, zu Granulat zerhackt und zu Prüfkörpern geformt. Die folgenden physikalischen Eigenschaften werden ermittelt:The strands made by extrusion in a 63.5 mm Prodex extruder are cooled to Granules chopped up and shaped to test specimens. The following physical properties are determined:
I.ine ähnliche thermoplastische Masse des Standes der Technik, die jedoch ein schlagzähes Polystyrol enthielt, das mit einem Polybutadien mit überwiegender trans- 1.4-Siruktur modifiziert war (USA.-Patent 33 83 435. Beispiel 7 und Fig. 18). hatte eine Kerbschlagzähigkeit von nur etwa 0.235 mkg/25.4 mm Kerbe.I. a similar thermoplastic mass of the booth the technology, which, however, contained an impact-resistant polystyrene that was predominantly with a polybutadiene trans-1.4 syrup was modified (USA.Patent 33 83 435. Example 7 and Fig. 18). had a notched impact strength of only about 0.235 mkg / 25.4 mm notch.
Prüfstäbe, die aus den thermoplastischen Massen der Beispiele 1 und 2 hergestellt worden waren und inTest bars which had been produced from the thermoplastic compositions of Examples 1 and 2 and in
lu Benzin bei 1% Dehnung getaucht wurden, zeigten nach 15 Minuten keine schlagartige Zerstörung, wenn die elastomere Phase aus mil Styrol gepfropftem Polybutadien bestand, das zu etwa 90 Gew.-% die cis-1,4-Mikrostruktur aufwies. Im Gegensatz hierzu versagten lu gasoline was immersed at 1% elongation, showed no sudden destruction after 15 minutes if the elastomeric phase consisted of styrene-grafted polybutadiene, about 90% by weight of which had the cis-1,4 microstructure. In contrast, they failed
κ (schlagartige Zerstörung) alle Prüfstäbe, die aus den thermoplastischen Massen hergestellt waren, in denen die elastomere Polybutadienphase zu weniger als 50 Gew.-% die cis-l,4-Mikrostruktur hatte, in weniger als 15 Sekunden bei einer Dehnung von 1 % in Benzin.κ (sudden destruction) all test rods from the thermoplastic compositions were produced in which the elastomeric polybutadiene phase to less than 50 Wt% had the cis-1,4 microstructure in less than 15 seconds at 1% elongation in gasoline.
Eine thermoplastische Masse wird hergestellt, die 50 Teile Poly(2,6-dimethy!-l,4-phcnylen)äther, 45 Teile kristallines Polystyrol und 5 Teile Polybutadienkau-A thermoplastic mass is produced that contains 50 parts of poly (2,6-dimethy! -L, 4-phenylene) ether, 45 parts crystalline polystyrene and 5 parts polybutadiene rubber
^s tschuk mit etwa 95% cis-1,4-Gehalt und weniger als 5 Gew.-% Vinylgruppen enthält. Zunächst werden der Kautschuk und das kristalline Polystyrol in einem Banbury-Mischer intensiv gemischt, bis der Kautschuk als feinteilige, diskontinuierliche Phase dispergiert ist.^ s chuk with about 95% cis-1,4-content and less than 5 Contains wt .-% vinyl groups. First of all, the rubber and the crystalline polystyrene are in one Banbury mixer mixed intensively until the rubber is dispersed as a finely divided, discontinuous phase.
w Anschließend wird das Gemisch gemeinsam mit dem Polyphenylenäther stranggepreßt, wobei ein gleichmäßiges Gemisch erhalten wird. Dieses Gemisch ergibt nach Abkühlung, Zerhacken zu Granulat und Formgebung zu Prüfkörpern Formteile mit hoher Kerbschlag-w The mixture is then mixed together with the Polyphenylene ether extruded, whereby a uniform mixture is obtained. This mixture gives after cooling, chopping into granules and shaping into test specimens, molded parts with high impact strength
Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wird wiederholt, wobei jedoch an Stelle des mit 9 Gew.-% Polybutadien mit °>0% cis-l,4-Struktur modifizierten Polystyrols ein Polystyrol verwendet wird, das mit S Gew.-% einer elastomeren Phase modifiziert ist, die zi 25 Gew.-% aus eine, kautschukartigen Styrol-Butadien-Copolymerisat. das 77 Gew.-% Butadieneinheiten unc 23 Gew.-% Styroleinheiten enthält, und zu 75 Gew.-0A aus Polybutadien mit 90% cis-1.4-Struktur besteht Diese Masse hat eine hohe Kerbschlagzähigkeil. die mi der in Beispiel 1 genannten vergleichbar ist. The experiment described in Example 1 is repeated, but instead of the polystyrene modified with 9% by weight of polybutadiene with> 0% cis-1,4 structure, a polystyrene is used which contains 5% by weight of an elastomeric phase is modified, the zi 25 wt .-% of a rubber-like styrene-butadiene copolymer. the 77 wt .-% butadiene unc 23 wt .-% of styrene units contains, and 75 wt 0 A from polybutadiene having 90% cis-1,4-structure is This composition has a high Kerbschlagzähigkeil. which is comparable to that mentioned in Example 1.
Die nachstehend genannten Polyphenylenäther wer den an Stelle von Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)äthe im Gemisch von Beispiel 1 verwendet:The following polyphenylene ethers who instead of poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) ethers used in the mixture of example 1:
Poly(2.6-diäthyl-1.4-phenylen)äther. Poiy(2-methyi-b-äthyl-l,4-phenylen)äther, Poly(2-methyl-6-propyl-l,4-phenylen)äthcr. Poly(2.6-dipropyl-1,4-phenylen)äther, Poly(2-äthyl-6-propyl-1,4-phenylen)äther.Poly (2.6-diethyl-1.4-phenylene) ether. Poiy (2-methyi-b-äthyl-l, 4-phenylene) ether, Poly (2-methyl-6-propyl-1,4-phenylene) ether. Poly (2.6-dipropyl-1,4-phenylene) ether, Poly (2-ethyl-6-propyl-1,4-phenylene) ether.
Die erhaltenen thermoplastischen Massen habe ähnliche Eigenschaften wie die gemäß Beispiel hergestellte thermoplastische Masse.The thermoplastic compositions obtained have properties similar to those according to the example manufactured thermoplastic mass.
Die folgenden Styroipoiymerisatc werden an Steii des kristallinen Styropolhomopolymerisats in der iThe following Styroipoiymerisatc are on Steii of the crystalline Styrofoam homopolymer in the i
1515th
Beispiel 6 verwendet:Example 6 used:
beschriebenen «.hermoplustisrhen Massedescribed «.hermoplustic mass
Poly-a-methylstyrol, Styrol- Acrylnitril-Copolymerisat (27% Acrylnitril), Styrol-oc-Meihylstyrol-Copolymerisat, Styrol-Methylmethacrylat-Copolymerisat,Poly-a-methylstyrene, Styrene-acrylonitrile copolymer (27% acrylonitrile), styrene-oc-methylstyrene copolymer, Styrene-methyl methacrylate copolymer,
Poly-ix-chlorstyrol,Poly-ix-chlorostyrene,
Styrol-Acrylnitril-A-Meth^lstyrolierpolymeres. Styrene-acrylonitrile-A-meth ^ lstyrening polymer.
Die thermoplastischen Massen dieser Zusammensetzung haben ähnliche Eigenschaften wie die in Beispiel 6 beschriebene thermoplastische Masse.The thermoplastic compositions of this composition have properties similar to those in Example 6 thermoplastic composition described.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13927071A | 1971-04-30 | 1971-04-30 | |
US13927071 | 1971-04-30 |
Publications (3)
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---|---|
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DE2211006B2 DE2211006B2 (en) | 1976-09-30 |
DE2211006C3 true DE2211006C3 (en) | 1977-05-12 |
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