DE2361511A1 - Thermoplastische massen - Google Patents
Thermoplastische massenInfo
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Description
PATENTANWALT DR. HÄNS-GUNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER
5 KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90 2361511
Köln, den lo.12.1973
Eg/Ax
(U.S.A.) ■ '. '
Thermoplastische Massen
Die Erfindung betrifft hochschlagzähe thermoplastische Massen, die einen. Polyphenylenäther und ein kautschukmodifiziertes
Polystyrolharz enthalten.
Die Polyphenylenäther sind bekannt und werden in zahlreichen Veröffentlichungen, z.B. in den USA-Patentschriften
3 506 874, 3 306 875, 3 257 357 und 3 257 358, beschrieben.
Die hochmolekularen Polyphenylenäther sind technische Hochleistungs-Thermoplaste
mit verhältnismäßig hohen Schmelzviskositäten und Erweichungspunkten, die über 275°C liegen.
Sie eignen sich für zahlreiche technische Anwendungen, bei
denen es auf hohe Wärmebeständigkeit ankommt, und können zu Folien, Fasern und Formteilen verarbeitet werden.
Abgesehen von den vorstehend genannten erwünschten Eigenschaften ist es jedoch auch bekannt, daß gewisse Eigenschaften
der Polyphenylenäther für gewisse technische Anwendungen unerwünscht sind. Beispielsweise haben aus Polyphenylenäthern
hergestellte Formteile geringe"Schlagzähigkeit, weil sie etwas spröde sind. Außerdem werden die" verhältnismäßig
hohen Schmelzviskositäten und Erweichungspunkte als Nachteil für viele Verwendungszwecke angesehen. Folien und Fasern
können aus Polyphenylenäthern im technischen Maßstab nach Lösungsverfahren hergestellt werden, jedoch ist die Veirarbei-
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tung in der Schmelze wegen der zum Erweichen des Polymeren
erforderlichen hohen Temperaturen und der damit verbundenen Probleme, z.B. Instabilität und Verfärbung, technisch uninteressant.
Diese Verfahren erfordern ferner speziell konstruierte Apparaturen und Maschinen, die bei erhöhten
Temperaturen zu arbeiten vermögen. Formteile können durch Verarbeitung der Schmelzen hergestellt werden, aber auch
hier sind die erforderlichen hohen Temperaturen unerwünscht.
Die USA-Patentschrift 3 383 4^5 beschreibt einen Weg zur
gleichzeitigen Verbesserung der Verarbeitbarkeit der PoIyphenylenäther
in der Schmelze und vieler Eigenschaften von Polystyrolharzen. In dieser Patentschrift wird festgestellt,
daß Polyphenylenäther und Polystyrolharze einschließlich vieler modifizierter Polystyrole in allen Mengenverhältnissen
kombiniert werden können und hierbei Massen bilden, bei denen viele Eigenschaften gegenüber den entsprechenden
Eigenschaften der beiden Einzelkomponenten verbessert sind.
Als bevorzugte Ausführungsform beschreibt die USA-Patentschrift 3 583 4j55 eine Formmasse, die einen Poly(2,6-dimethyl-l,4-phenylen)äther
und ein kautschukmodifiziertes hochschlagzähes Polystyrol (in Beispiel 7 als das Produkt
"Lustrex HT 88-1" der Monsanto Chemical Company identifiziert) enthält. Es ist bekannt, daß dieses hochschlagzähe
Polystyrol HT-88 eine elastomere Kautschukphase enthält, die in einer Polystyrolmatrix dispergiert ist, und daß das
dispergierte Elastomere eine Teilchengröße im Bereich von 2 bis 10 u bei einem Durchschnitt von 4 bis 6 Ai hat. Dies
ist beispielsweise in der Mikrophotographie in "Encyclopedia of Chemical Technology", Bd. 19, 2.Auflage 1969, S.94
(Fig. 2b), erkennbar. Ferner enthalten die bekannten hochschlagzähen, kautschuk-modifizierten Polystyrole etwa 12
bis 21 Gew.-% einer elastomeren Gelphase, die in einer PoIystyroLnatrix
dispergiert ist, und eine typische Probe des Produkts " "Lustrex HT-88" enthielt 20,7^ Kautschukgel. Dies
ergibt sich z.B. aus "Encyclopedia of Polymer Science and Technology", Bd.IJ, 1970, Tabelle 3, S. 401 ff.
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Es ist ferner bekannt, daß der Kautschuk in hochscblagzähem
Polystyrol wie "Lustrex HP-88" ein Polymerisat auf
Basis von Butadien ist, und daß die Butadieneinheiten in diesen Polymeren eine typische MikroStruktur mit hohem
Anteil der trans-Konfiguration aufweisen,. So enthielt die
"bevorzugte Aus füh rungs form der USA-Patentschrift 3 383 435,
für die eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 0,057 "bis 0,082
mkg/cm angegeben wurde (ASTM D-256) einen Polyphenylenäther und ein kautschukmodifiziertes hochschlagzähes Polystyrolharz
mit einer dispergierten Kautschukgelphase mit
einer mittleren Teilchengröße von etwa 4 bis 6 u, wobei das Polystyrol weniger als 21 Gewo-7ü einer dispergierten
Kautschukgelphase enthielt und der Kautschuk ein Polymerisat auf Basis von Butadien war, in dem die MikroStruktur
des Polybutadiene weitgehend die trans-1,4-Konfiguration
hatte ο
In der USA-Patentanmeldung 122 079 d«r Anmelderin wird
festgestellt, daß Formmassen dieser Art, in denen der Kautschuk eine durchschnittliche Teilchengröße unter 2 u
hat, höhere Schlagzähigkeiten haben als die in der vorstehend genannten USA-Patentschrift beschriebenen Formmassen»
In der deutschen.Patentschrift/Patentanmeldung
P 22 11 006o1 der Anmelderin wird festgestellt, daß Formmassen,
in denen der Kautschuk überwiegend eine cis-1,4-Mikrostruktur
hat, eine höhere Schlagzähigkeit haben als die in der vorstehend genannten USA-Patentschrift beschriebenen
Formmassen,, Die deutsche Patentschrift/Jatentanmeldung
P 22 11 005oO der Anmelderin stellt fest, daß
Formmassen dieser Art, in denen der Kautschukgelgehalt auf polyphenylenfreier Basis über 22 GeWo-70 liegt, höhere
Schlagzähigkeiten haben als die speziell in der oben genannten USA-Patentschrift beschriebenen Formmassen»
Die Formmassen gemäß der Erfindung haben einen höheren
Glanz .und eine wesentlich höhere Izod-Kerbschlagzähigkeit bei -40 G als die Formmassen, die in den vorstehend
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genannten Patentanmeldungen der Anmelderin "beschrieben werden.
Die'thermoplastischen Massen gemäß der Erfindung haben
ferner ein verbessertes Aussehen der Oberfläche, insbesondere einen höheren Glanz, und eine viel höhere Beständigkeit
gegen aggressive Lösungsmittel wie Benzin als die bekannten Polyphenylenäther-Polystyrolharz-Gemischeo
Gegenstand der Erfindung sind thermoplastische Massen, die einen Polyphenylenäther und ein kautschukmodifiziertes
Polystyrol enthalten und eine dispergierte feinteilige Phase mit einem maximalen mittleren Teilchendurchmesser
von etwa 2 ja, vorzugsweise von 0,5 bis 2 u, und auf polyphenylenätherfreier
Basis einen Gelgehalt der Kautschuk— phase von wenigstens 22 Gewe-fo aufweisen, wobei der Kautschuk
aus einem Polybutadien mit einem cis-1,4-Gehalt von wenigstens 50 Gewe-^>
und einem Vinylgehalt von nicht mehr als etwa 10 GeWo-7o besteht. Im allgemeinen werden die
thermoplastischen Massen gemäß der Erfindung hergestellt, indem der Polyphenylenäther und ein Polystyrol, das mit
einem Polybutadienkautschuk mit hohem Anteil der cis-1,4-Struktur modifiziert ist, kombiniert werden, wobei eine
Masse erhalten wird, die wenigstens zwei Phasen aufweist, von denen eine dispers oder diskontinuierlich ist und aus
Kautschukteilchen mit einem maximalen mittleren Teilchendurchmesser
von 2 η und dem vorstehend genannten Gelphasengehalt
besteht» Diese thermoplastischen Massen können nach üblichen Formgebungsverfahren zu Formteilen
verarbeitet werden.
Die thermoplastischen Massen, die Gemische oder Pfropfpolymerisate oder andere Interpolymerisate der Polyphenylenätherkomponente
und der kautschukmodifizierten Polystyrolkomponente darstellen können, bestehen im allgemeinen
aus einem Gemisch von 2 Phasen, wobei die geschlossene Phase aus einer Matrix des Polyphenylenoxydharzes
und Polystyrolharzes besteht, in der eine aus Kautschuk-
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teilchen bestehende diskontinuierliche Phase dispergiert
ist. Diese Teilchen können auch in unterschiedlichem Ausmaß in Abhängigkeit davon, wie die thermoplastischen
Massen hergestellt werden, Polystyrolharze und PoIyphenylenätherharze
und deren Pfropfmischpolymerisate' und Interpolymerisate umfassen. In jedem Fall kann die Größe
der Teilchen nach "bekannten Methoden gemessen werden, Z0B0
durch Phasenkontrastmikroskopie, die "besonders einfach
und zweckmäßig ist, oder durch Mikrofiltration und nach ähnlichen "bekannten Methoden. Ebenso kann der Anteil der
Gelphase nach bekannten Methoden gemessen werden. Each einer einfachen und zweckmäßigen Methode geschieht dies
wie folgt: Die Gelphase wird vom kautschukmodifizierten
Polystyrol in der Ultrazentrifuge abgetrennt. Eine 5$ige.
Suspension des kautschukmodifizierten Polystyrols wird in einem Gemisch von Methyläthylketon und Aceton (Volumenverhältnis
50:50) 90 Minuten leicht geschüttelt. Sie wird dann bei 47000 χ G (19500 UpM) zentrifugiert. Die Gelphase
wird durch Dekantieren und Trocknen unter vermindertem Druck bei 500G isoliert» Der Gelphasengehalt des
Kautschuks wird in Gewichtsprozent getrocknetem Gel, bezogen auf das ursprüngliche Gewicht des kautschukmodifizierten
Polystyrols, ausgedrückt. In Fällen,-in denen Polyphenylenäther in der Masse vorhanden ist, ist eine
Modifikation notwendig. Hierbei wird ein Medium verwendet, das sowohl den Polyphenylenäther als auch das Polystyrolharz
in der Matrix löst, wobei die Gelphase durch Dekantieren und Trocknen isoliert wird.· Bei einer dieser Methoden
wird eine Probe von 0,3 g in 20 ml Toluol suspendiert. Die Suspension wird 45 Minuten mechanisch geschüttelt
und dann in ein gewogenes Zentr'ifugenglas überführt,
wobei eine geringe Menge frisches Toluol zur Spülung des Schüttelgefäßes verwendet wird. Die Suspension wird dann
zentrifugiert, z.B. 20 Minuten bei 12000 UpM. Das überstehende
Toluol wird dekantiert und verworfen, und das
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Glas und das Gel werden "bei 11O0C unter einem Vakuum von
0,35 kg/cm bis zur Gewichtskonstanz getrocknet« De|S Nettogewicht des Gels wird ermittelt und in GeWo-fo auf
Polyphenylenäther-freier Basis umgerechnet. Die Mikrostruktur
des Polybutadiene kann ebenfalls nach bekannten Methoden bestimmt werden,' z.B. durch Infrarot analyse des
von der Mischung abgetrennten Kautschuks« Diese Berechnungen ergeben den cis-1,4-&ehalt und 1,2-Vinylgehalt in
Gew.-$ der gesamten ungesättigten C-C-Doppe!bindungen im
Kautschuk. Die endgültige Masse hat grundsätzlich die Mikrostruktur des zu ihrer Herstellung verwendeten Kautschuks»
Wie bereits erwähnt, kann das mit dem Elastomeren modifizierte Polystyrolharz mit dem Polyphenylenäther nach verschiedenen
Methoden kombiniert werden. Die genannte Teilchengröße des Elastomeren wird beispielsweise durch Polymerisation
von Styrol in Gegenwart von gelöstem Kautschuk unter bekannten Bedingungen erhalten, wobei eine Phase,
die aus einem Mikrogel, z.B. gepfropften Teilchen von vernetzten! Kautschuk, besteht, in einer Polystyrolmatrix
dispergiert wird.. Die Dispersion wird dann mit dem Polyphenylenäther zusammengegeben. Die Größe der Teilchen
bleibt in der endgültigen Masse im allgemeinen die gleiche.
Die Polyphenylenäther, auf die die Erfindung gerichtet ist, werden ausführlich in den oben genannten Veröffentlichungen
beschrieben. Die Polyphenylenäther sind Eigenkondensationsprodukte von einwertigen monocyclischen 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 wiederkehrenden Einheiten ergeben.
Eine bevorzugte Gruppe bilden Polyphenylenäther mit wiederkehrenden
Struktureinheiten der Formel
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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 ist:
Wasserstoff, Halogenatome, Kohlenwasserstoffreste, die kein tertiäres α-Kohlenstoffatom enthalten, Halogehkohlenwasserstoffreste
niit wenigstens zwei C-Atomen zwischen dem Halogenatom und dem Pbenylkern, Kohlenwasserstoffoxyreste
und Halogenkohlenwasserstoffoxyreste mit wenigstens zwei C-Atomen zwischen dem Halogenatom und dem Phenylkern<>
Eine für die Zwecke der Erfindung besonders bevorzugte Gruppe bilden Polyphenylenäther, die Alkylsubstituenten
in den beiden o-Stellungen zum Sauerstoffätheratom enthalten,
d.h. Polyphenylenäther 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
Polyphenylenätbern aus dieser G-ruppe sind zu nennen:
Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)äther, Poly(2,6-diäthyl-1,4-phenylen)äther,
Poly(2-methyl-6-äthyl-1 ,'4-phenylen)-äther, Poly(2-methy1-6-propy1-1,4-phenylen)äther, PoIy-(2,6-dipropyl-1,4-phenylen)ä-ther
und Poly(2-äthyl-6-propyl-1,4-phenylen)äther.
Besonders bevorzugt als Polyphenylenätherharz für die Zwecke der Erfindung wird der Poly(2,6-dimethyl-1t4-phenylen)äther.
Dieses Harz bildet mit Polystyrolharzen über den gesamten Bereich von Mengenverhältnissen leicht verträgliche
einphasige Massen.
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In den thermoplastischen Massen gemäß der Erfindung ist der Polyphenylenäther mit einem kautschukmodifizierten
Polystyrol kombiniert· Der Ausdruck "Polystyrol" wird hier in dem gleichen Sinne wie in der USA-Patentschrift
3 383 435 gebraucht« Diese Styrolharze können mit dem Polyphenylenäther kombiniert werden. Im allgemeinen werden
Polystyrolharze verwendet, in denen, auf kautsefaukfreier
Basis, wenigstens 25 Gew„-$ der Polymereinheiten von
vinylaromatischen Monomeren abgeleitet sind, zoB. von
einem Monomeren der Formel
RC
in der R ein Wasserstoffatom, ein niederer Aikylrest mit
beispielsweise 1 bis 4 C-Atomen oder ein Halogenatoms Z
ein Wasserstoffatom, ein Vinylrest, ein Halogenatoa oder
niederer Alkylrest ist und ρ für 0 oder eine ganze Zahl
von 1 bis 5 steht. Bevorzugt von den Polyatyrolharzen aus
dieser Gruppe werden Styrolhomopolymerisate, Poly-a-methylstyrol,
Styrol-Acrylnitril-Gopolymerisate, Styrol-a-Methylstyrol-Copolymerisates
Styrol-Methylmethacrylat-Oopolymerisate und Poly-a-chlörstyrol, Besonders "bevorzugt wird
das Styrolhomopolymerisat.
Der hier gebrauchte Ausdruck "Kautschuk" umfaßt Polybutadiene
mit überwiegender cis-1^-Konfiguration. Dieses
Polybutadien mit überwiegend cis-1,4-Mikrostruktur sollte
wenigstens 50 Gew.-^ cis-1,4-Gruppen und nicht mehr als
10 Gew„-$ Vinylg^uppen (auf 1s2-Addition zurückzuführen)
enthalten. Dieai Kautschuke werden nach bekannten Verfahren
hergestel^.1;, z.B. durch stereospesiflache Polymerisation
von Butadien in inerten Kohlenwasserstofföleungen
unter Verwendung von heterogenen Katalysatoren* a.B, Chromverbindungen,
die an anorganischen Trägern adsorbiert sind,
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oder Katalysatoren» die aus den Reaktionsprodukten von
metallorganischen Verbindungen, z«B. Aluminiumtrialkyl,
mit Übergangsmetallverbindungen, z.Be Halogeniden, insbesondere
Titanchloriden, -jodiden uedgle oder Litbiumhalogeniden
u«dgl., bestehen. In den bevorzugten Polybutaäiensn ist der ois-1,4-Gehalt größer als 85 Gew.-?» des Polybutadiense
Besonders bevorzugt werden Polybutadiene mit einen cis-1s4-Gehalt von mehr als 95 Gew·-?«,
Der Ausdruck "kautschukmodifiziertes Polystyrolharz'1 bezeichnet
eine Klasse von Verbindungen, die ein Zweiphasensystem darstellen, in dem als Kautschuk Polybutadien mit
einem cis-1,4—Gehalt von mehr als 50$ und einem Vinylgehalt
von weniger als 16$ in Form gesonderter Teilehen in
einer Polystyrolmatrix dispergiert ista Das Zweiphasensystem
besteht aus Interpolymeren eines Styrο!monomereη
and eines Elastomeren oder Kautschukse Technisch werden
diese hochschlagzähen Polystyrole im allgemeinen durch Pfropfen von Kautschuk in Gegenwart von polymerisierenäem
Styrol hergestellt,, Diese Systeme bestehen aus einer
geschlossenen Phase des polymerisieren Styrolmonomerene
in der der Kautschuk oder das Elastomare als diskontinuierliche elastomere Gelphase mit oder ohne gepfropfte Ketten
von polymerisiertem Styrplmonomerem dispergiert ist. In Teilchen kann auch polymerisiertes Styrolmooomeres
r5 U Cll
eingeschlossen seinB und dieses hat, einen gewissen Ein=»
fluß auf ihre Größeo
Verfahren aur Herstellung von kautsshulcmoaifisieE-feea Pols1'«
styrol©® mit garegelter Seilchangröße werden beispielsweise
in äar "britischen Patentschrift 1 174 214 und in
J0 Appl. Polymer Sci„ 9 (1965) 2887 beschriebene
sur Herstellung von kautschukmadifizier-feeia Poly=
styrolsn mit geregeltem Gehalt an elastomerem Gel werden
beispielsweise in den USA-Patentschriften 2 694 696 nnä
2 886 553 beschrieben»
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Die Verfahren zur Herstellung von Polybutadienen mit überwiegender
cis-1,4-£'!ikrOstruktur wurden bereits vorstehend
genannt» In diesen ϊ-iaterialien beträgt der Anteil der
eis-1,4-Konfiguration vorzugsweise wenigstens 85 Gew„-fo,
wobei wenigstens 95 Gew·-^ besonders bevorzugt werden.
Diese Materialien sind auch im Handel von verschiedenen Herstellern erhältlich.
Als kautschukmodifizierte Polystyrolharze werden solche
bevorzugt, in denen die elastomere Phase aus Seuchen von
mit Polystyrol gepfropftem elastomerem Gel besteht. Torzugsweise enthalten diese Harze etwa 70 bis 99 Gew«-Teile
Polystyrol und 1 Isis 30 Gewe-Teile feinteilige Polybu'tadienelastomer-Styrol-Pfropfmischpolymerisat-Gelpbase
mit einem maximalen mittleren Teilchendurohmesser im Bereich von 0,5 bis 2 u. In diesen Harzen ist das Elastomere aus
einem Polybutadien: mit bohem Anteil der cis-1,^-Konfiguration
abgeleitet, und es enthält eine Kautschukgelphase in einer Menge von etwa 22 bis 80 GeW0-^, vorzugsweise
von 22 bis 30 Gew.-fS, wobei ein Gehalt von 23,5 bis
GeWo-^ό besonders !bevorzugt wird. Diese Materialien können
nach bekannten Verfahren, z.Bo den vorstehend genannten
Verfahren, hergestellt werden. Sie sind auch im Handel von verschiedenen Herstellern (zeB. von poster Grant, Inc,
Produktbezeiehnung Mre834) erhältliche
Wie in der USA-Patestsoiirif-fe 3 383 435 festgestellt wird,
können Polyphenyleöäther und Polystyrolharze in allen
Mengenverhältnisses kombiniert werdens wobei sie eine
einzige Kombination ?on thsr-raoäynamischen Eigenschaften'
aufweisen. Die thermoplastischem Massen gemäS der Erfindung können soait 1 "bis 99 G-ew*-^ Polyphenylenätherharz
und 99 bis 1 Gewc-$* Polystyrolbarz auf kautschukfreier
Basis enthalten. Biese Mengenverhältnisse fallen in den Rahmen der ErfinäuBg«, Im allgemeinen werden thermoplastische
Massen bevorzagts in denen das Polystyrolbarz auf
kautschukfreier Basis 20 bis 80 G-eWc-fo von Polystyrol
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plus Polyphenylenäther ausmacht, weil sie nach der Formgebung
die "beste Kombination von Schlagzähigkeit, Aussehen der Oberfläche and lösungsmittelbeständigkeit aufweiseno
Besonders vorteilhaft und bevorzugt sind thermoplastische Massen., in denen das Polystyrolharz' auf kautschukfreier
Basis 40 "bis 60 GeWo-50 des Gesamtgewichts von
Polystyrol und Polyphenylenäther ausmachte Eigenschaften
wie die Biegefestigkeit9 Zugfestigkeits Härte und insbesondere
Schlagzähigkeit sind in diesen "bevorzugten Massen maximal« . -
Der Kautschukgehalt, floh, der prozentuale Gewichtsanteil
der dispersen elastomeren Phase in den thermoplastischen
Massen gemäß der Erfindung kann variieren,, ivobei jedoch
Ifein "Vorteil erzielt wird, wenn über ein Maximum von etwa
30 Gewe-5& des Gesamtgewichts der Masse hinausgegangen wiräe
Wenn der Anteil der Kautscbukphase unter etwa 031 Gewe-^
fällt, tverden die Schlagfestigkeit und Schlagzähigkeit
schleohter0 Vorzugsweise liegt der Anteil der Kautschukphase
im Bereich von etwa 1 "bis 15 GeW0-^0 In allen Fällen
liegt die bevorzugte Menge der Kautschukpbase zwischen
1,5 und 80'5# des Gesamtgewichts der Masse,= Bei höheren
Anteilen wird zvjar die Schlagzähigkeit eindeutig optimiert,
jedoch werden andere- Eigenschaften, z.B. die Lösungsmittelbeständigkeit
uaö das Aussehen von Formteilen, "beeinträchtigt»
Das Verfahren, das zut Herstellung der aus dem Polyphenylenäther,
Polystyrol and Kautschuk bestehenden thermoplastischen Massen gemäß der Erfindung angewendet wird, ist
nicht entscheidend wichtig, vorausgesetzt, daß es eine Verkleinerung der maximalen Größe der Teilchen des Elastomeren
oder ihre Au frech't erhaltung bei 2a, vorzugsweise
zwischen O95 und 2 ia9 und die Aufrechterhaltung des Gelphasengehalts
und der MikroStruktur des Polybutadiens in den genannten Bereichen ermöglicht. Bevorzugt wird ein
Verfahrens bei dem der Polyphenylenäther mit dem kaut-
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schukmodifizierten Polystyrol in beliebiger üblicher Weise gemischt wird» Die auf diese V/eise gebildete thermoplastische
Masse wird "beispielsweise durch Strangpressen, Heißverformung uodglo zu beliebigen gewünschten Formteilen
verarbeitete
natürlich können die thermoplastischen Masse» gemäß der
Erfindung auch andere Zusätze, ζ »Bo Weichmacher, Pigmeat.s9
feuerhemmende Zusätze, Verstärkerfüllstoffe, Z0B0 Glasfäden oder -fasern, und Stabilisatoren, enthalten.
Die folgenden Verfahren veranschaulichen die Herstellung
von kautschukmodifizierten Polystyrolen mit geregelter
Teilchengröße, geregeltem Kautschukgelphasengehalt und geregelter Polybutadien-Mikrostruktur,, die für die Zwecke
der Herstellung der thermoplastischen Masse verwendet ■werden« Diese Versuche veranschaulichen die Unterschieds
in den Eigenschaften zwischen den thermoplastischen Massen gemäß der Erfindung und gewissen Vergleiehsprodukten«
Eine Vergleichsprobe eines Polystyrols, das 3fo Kautschuk
in Form von Polybutadien mit 36$ cis-1,4-Gehalt bei einem
mittleren Teilchendurchmesser der feiriteiligen Kautschukphase von 4 J* und einem Gehalt an elastomerer Gelphase von
21 Gew.-^ enthält, wird wie folgt hergestellt!
Ein Reaktor wird auf 950O erhitzt (Badtemperatur), worauf
die folgenden Reaktionsteilnehmer eingeführt werden, während der Rührer auf 300 UpM eingestellt ist?
Polybutadienkautschuk
(Firestone Diene-55 AC) 108 g
Styrol 1092 g Stabilisator (Ionol) 2,4 g
Benzoylperoxyd 0,6 g
Dicumylperoxyd 0,6 g
tert.-Dodecylmercaptan 1,2 g
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Die Temperatur im Reaktor steigt in 3S5 Stunden von 80
auf 95°CS während die !Temperatur des Heizbades allmählich
auf 1220G erhöht wird» An diesem Punkt "beginnt das Reaktionsprodukt
dick zu werden» Es wird eine weitere Stunde "bis su einer Innentemperatur von etwa 104· C erhitzt, worauf
eine Phasenumkehr stattfindet und das Produkt beginnt j leicht an der Rührerxfeile nach oben zu klettern „
An diesem Punkt findet eine merkliche Erniedrigung der Viskosität statte Kautschukteilchen sind unter dem Mikroskop
festzustellen, und der Feststoffgehalt beträgt" 35 Gewo-?So lach weiteren 20 Minuten wird das Prepolymere
suspendiert, indem bei einer Temperatur leicht oberhalb von 800C 2400 ml destilliertes Wasser zugesetzt werden«,
das 2„4 g UaGl5 0fl72 g Netzmittel "Kaconal" und 1,8 g
Polyvinylalkohol (PYA 50-42) enthalte Die Rührergeschi^indigkeit
v;ird für etwa 5 Minuten auf ein Maximum von etwa 1500 IJpM erhöht und dann auf etwa 800 UpM gesenkte Die
Badtemperatur wird auf 127°C eingestellt s und die Innentemperatur
beträgt 80 G zu Beginn der Suspensionspolyme» risationsphase0 Innerhalb von 16 Stunden wird die Baätemperatur
auf 155 "bis 157 G erhöht« Die Innentemperatur erreicht 1000O0 Diese Bedingungen werden weitere 4S25 Std0
aufrecht erhalten,. Das Heizbad wird entfernt und die Suspension der Abkühlung überlasseη„ Der ßeaktorinhalt wird
auf einem Poraellantrichter mit Filtertuchauflage filtriert, um die Polymerperlen zu isolieren« Die Perlen
werden mit Wasser und Methanol gewaschen und in einem Vakuumofen getrocknete
Ein mit Polybutadien mit hohem cis-194-Gehalt von mehr
als 90$ modifiziertes Polystyrols das 9fo Kautschuk bei
einer mittleren Teilchengröße des Kautschuks von 4 ß und
1825 Gevu-Jb elastomere Gelphase enthält, wird wie folgt
hergestellt?
Dia Reaktion wird wie beim Verfahren A mit folgenden Reak-
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tionsteilnehmern durchgeführt %
Polybutadienkautschuk
(Takteηβ 1202, über 90^ cis-1,4) 108 g
Styrol 1092 g
Stabilisator (Ionol) 2S4 g
Benzoylpei^oxyd O8 6 g
Dieumylperoxyd O5, 6 g
tsrto-Dodecylmeroap'tan" ' . 1@2 g
bei Die Torpolymerisation wird unter Eüiarea bei 300 UpM, /einer
Badtemperator ?on 112°C und einer Inneotesiperatur von
66 G begonnene Pur eine Zeit von 5S5 Stünden wird die
Badtemperatur bei 112 "bis 117 0 gehalteno Die Innantemperatur
steigt auf 95°CS und die -Yiskosität wird, geringer
(32J^ Umsatz und Phaseaumkehr)» Das Präpolymere wird dann
in dem gleichen Medium wie beim Yerialareß A suspendiert«,
5 .Minuten bei 1500 UpM imä dann bei 800 UpM gerührte Die
Perlen v/erden 24 Stunden äer Suspensionspolymerisation
bei 95 bis 117 C unterworfen und. darm iß der beschriebenen
Weise gekühlt, gevjasohen und isoliert a
Yerfahren G
Ein Polystyrol, das mit einem Kautschuk von geringer Teilchengröße
modifiziert ist, einen mittleren Teilchendurchmesser von 1j5yU hat, 9 Gew«,-^ Polybutadien, das zu 369ε
die cis-1,4-Mikrostruktur hats und 21s5?a Kautschukgelphase
enthält, wird nach dem allgemeinen Verfahren A aus
den folgenden Reaktionsteilnehmern hergestellt?
Polybutadienkautschuk
(Firestone Diene-55 AC) 108 g
Styrol 1092 g
Stabilisator (Ionol) 2,4 g
Azobis-(2-methylpropionitril) 0,45 g
Dicumylperoxyd ■ 0,60 g terto-Dodecyimercaptan , 0,21 ml
409827/0969
Die Vorpolymerisation wird unter Rühren bei 800 UpMs "bei
einer Badtemperatur von 1100G und einer Innentemperatur
von 720C begonnene J1Ur 5 Stunden xtfird die Badtemperatur
aufrecht erhalten, wobei die Innentemperatur auf 85°C
steigt, dann auf 830G fällt und die Viskosität geringer wird (Phasenumkehr), Das Vorpolymerisat wird 15 Minuten bei 1500 UpM und 1,5 Stunden bei 750 UpM gerührt (unter dem Mikroskop wird festgestellt, daß die Kautscbökteilchen sehr klein sind)e Das Vorpolymerisat wird αεηη in dem gleichen Medium wie beim Verfahren A suspendiert, und die Perlen werden 17 Stunden der Suspensionspolymerisation
bei 90 bis 93°C unterworfen und dann in der beschriebenen Weise gekühlt,, gewaschen und isolierte
steigt, dann auf 830G fällt und die Viskosität geringer wird (Phasenumkehr), Das Vorpolymerisat wird 15 Minuten bei 1500 UpM und 1,5 Stunden bei 750 UpM gerührt (unter dem Mikroskop wird festgestellt, daß die Kautscbökteilchen sehr klein sind)e Das Vorpolymerisat wird αεηη in dem gleichen Medium wie beim Verfahren A suspendiert, und die Perlen werden 17 Stunden der Suspensionspolymerisation
bei 90 bis 93°C unterworfen und dann in der beschriebenen Weise gekühlt,, gewaschen und isolierte
"!Ein kauschukmoäifiziertes Polystyrol mit "hohem" Anteil
der Gelphase, saäialieb 32 GeWo-^ feinteiliger Kautschukgelphase,,
9 &eWo-$ Polybutadien, das zu 36$ die cis-194-Mikrostruktur
hat, und einem TeilGhendtarchmesser von 2S5 M wird
im Reaktor nach dem allgemeinen Verfahren A aus folgenden Reaktionsteilnehmern hergestellt?
Polybutadienkautschuk
(Firestone Diene-55 AC) . . 108 g
Styrol - 1092 g
Stabilisator (Ionol) 2S4- g
Azobis-2-methylpropionitril . 0,45 g
Dicumylperoxyd 0S60 g
Die Vorpolymerisation wird unter Rühren mit 300 UpM, bei einer Badtemperatur von 110 C und einer Innentemperatur
von 72 C begonnen«, Bach 2 Stunden und 10 Minuten erreicht
die Badtemperatur 1120C1D^e Innentemperatur steigt auf
900C, und der Umsatz von monomerem Styrol zu Polystyrol
erreicht 24,9$. Die Temperatur fällt auf 83°C, und nach
weiteren 65 Minuten wird das gleiche Suspendiermedium wie
beim Verfahren A dem Vorpolymerisat zugesetzt« Die Rührergeschwindigkeit wird für 5 Minuten auf 1500 UpM erhöht
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-■16 - .
und dann auf etwa 800 UpM gesenkt» Die Badtemperatur wird auf 1470C erhöht, und die Perlen werden 20 Stunden der
Suspensionspolymerisation "bei etwa 102 G unterworfene Das
Gemisch wird dann in der gleichen Weise wie "beim Verfahren A gekühlt, gewaschen und isoliert.
Die Erfindung wird an Hand von "bevorzugten Aueführungen in
den folgenden Beispielen weiter erläutert« Bei den in diesen Beispielen beschriebenen Versuchen wurden alle
thermoplastischen Massen hergestellt, indem Gemische des Polyphenylenäthers, des hochschlagzähen Polystyrols und
anderer gegebenenfalls verwendeter Bestandteile durch eine Einschneckenpresse mit veränderlicher Steigung gegeben
wurden, wobei die Strangpresstemperatur zwischen etwa und 3160C gehalten wurde. Alle Teile verstehen sich als
Gewichtsteile. Die aus der Strangpresse austretenden Stränge wurden nach üblichen Verfahren gekühlt, zu Granulat zerhackt
und zu Prüfstäben geformte
Beispiel 1.
Ein Gemisch wird aus folgenden Bestandteilen hergestellt ι
Ein Gemisch wird aus folgenden Bestandteilen hergestellt ι
Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)äther 45 Teile Kautschukmodifiziertes Polystyrol* 55 "
Polyäthylen 1,5 "
Tridecylphosphit ' 0,5 »
Formentrennmittel und Gleitmittel
"Acrawax" 0,25 Teile
Titandioxyd 2 Teile
*Als Kautschuk sind 9 Gewe-?6 Polybutadien mit mehr als
90$ cis-1,4-Mikrostruktur vorhanden, das als mit Styrol
gepfropfte Kautschukphase mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2 u vorhanden ist; das Polystyrol enthält
24 Gew,-# Kautachukgelphase.
Das Gemisch wird in einer 25,4 mm-Wayne-Strangpresse bei
einer Temperatur von 304°C am vorderen Ende, am hinteren Ende an der Düse stranggepresste Das durch Zerhacken des
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Extrudats hergestellte Granulat wird mit einer 85 g
flewbury-S.pritzgußmaschine unter den folgenden Bedingungen
geformt: Temperatur hinten, vorn und an der Düse 2600G;
Formtemperatur 77°C; Füllzeit 8 Sekunden, Schußzeit 35 Sekundeno
Die Formlinge werden auf das Aussehen der Oberfläche untersucht. Die physikalischen Eigenschaften werden nach Standardmethoden
gemessene
Für Vergleichszwecke wird der Versuch wiederholt, wobei an Stelle des kautschukmodifizierten Polystyrols das beim
Verfahren B verwendete Polystyrol, das mit Kautschuk mit hohem Anteil der cis-Struktur modifiziert war, das beim
Verfahren C verwendetes, mit Kautschuk von geringer Teilchengröße
modifizierte Polystyrol und das beim Verfahren D verwendete, mit Kautschuk mit hohem Anteil der G-elphase
modifizierte Polystyrol verwendet wurden«, Die Zusammensetzungen
der Gemische und die Eigenschaften der Produkte sind in der folgenden Tabelle genannt0
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Eigenschaften von thermoplastischen Gemischen von PoIyphenylenäther und kautschukmodifizierten Polystyrolen
1 1B* 1C*
Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)-
äther 55 55 55
Kautschukmodifisiertes Polystyrol,
9"ß> Polybutadien, über 90$ cis-1,4-; 24$ Gelphase;
•Teilchengröße 2a 45 - - -
Kautschukmodifiziertes Polystyrol, 9$ Polybutadien, über 90$ cia-1,4; 18,5^ Gelpbase;
Teilchengröße 4 W
Kautschukmodifiziertes Polystyrol, 9fo Polybutadien, 36^
cis-1,4; 21,5Jö Gelpfaase; Teilchengröße 185 ja
■Kautschukmodifiziertes Polystyrol, 9?0 Polybutadien, 36$
cis-1,4; 32$ Gelpbaee; Teilchengröße
2*5 Ά - -
Zugfestigkeit, kg/cm | 540 | 551 | 575 | 613 |
Dehnung, $ | 52 | 105 | 93 | |
Izod-Kerbschlagzähigkeit, | ||||
mtcg/cm | ||||
bei 230G | 0,284 | 0,311 | 0,21 O | ,182 |
bei -4O0C | 0,135 | 0,088 | 0,067 | 0,087 |
Gardner-Schlagzähigkeit | ||||
bei 230G | 230,4 | 155,5 | 243 | 211 |
bei -400C | 34,6 | 11,5 | 34,6 | 34,6 |
Glanz nach Gardner 56 30 55
♦Vergleichsvers uehe
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Die Ergebnisse zeigen, daß äie erfindungsgemäße thermoplastische
Masse gemäß Beispiel 1 gegenüber den Vergleichs-:
produkten den höchsten Glanz hat und die Izod-Kerbschlagzähigkeit
bei -400C hervorragend ist«,
Diese Ergebnisse zeigen, daß durch Regelung der drei Parameter: Teilchengröße, G-elphasengehalt und MikroStruktur
des Polybutadiene auf Werte innerhalb der oben genannten Grenzen Eigenschaften erzielt werden, die besser sind als
die Eigenschaften, die erreicht werden können, wenn jeder der drei Parameter unabhängig verändert wird. Die thermoplastischen
Massen gemäß der Erfindung stellen somit einen großen technischen Portschritt gegenüber den thermoplastischen
Massen gemäß den oben genannten älteren Vorschlägen der Anmelderin daro
Ein Gemisch im Gewicht von 22,7 kg wird aus folgenden
Bestandteilen hergestellt:
Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)äther* 45 Teile
Kautschukmodifiziertes Polystyrol** 55 "
Polyäthylen 1,5 "
Trideoylphosphit 0,5 "
Entformungs- und Gleitmittel "Acrawax" 0,25 "
Titandioxyd 2 "
*Polyphenylenäther der Anmelderin in Eorm von Granulat
**Hochschlagzähes Polystyrol Ντο834 der Foster-Grant, Inc.,
in Granulatform mit einer dispergierten elastomeren Phase mit einer mittleren Teilchengröße von 1 bis 2 u,
einem Gelphasengehalt von 24 Gew«-$ und einem Polybutadiengehalt
von etwa 9 Gewc-^ mit
>90% cis-1,4-Mikrostruktur und <10# Vinylgruppeno
Das Gemisch wird mit einer 63,5 mm -Prodex-Strangpresse
stranggepreßt. Die erhaltenen Stränge werden gekühlt,
zu Granulat zerhackt und zu Prüfkörpern geformte Die mittlere
Teilchengröße der elastomeren Phase in der thermo-
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O | ,31 mkg/cm | 6 kg/om |
276 | , 5 crnkg | |
48$ | ||
123 | 0O | |
668 | ρ kg/cm |
|
591 | kg/om | |
62 | ||
24620 kg/cm2 | ||
191 |
' - 20-
plastischen Masse beträgt 1 bis 2 uo Die folgenden physikalischen
Eigenschaften werden ermittelt?
Izod-Kerbschlagzahigkeit
Gardner-Schlagfestigkeit Bruchdehnung
Formbeständigkeit in der Wärme (18,6 kg/cm2)
Zugfestigkeit an der Streckgrenze Zugfestigkeit beim Bruch 45°-Glanzwert
Biegemodul
Biegefestigkeit
Zum Vergleich wird der in Beispiel 1 beschriebene Tersuoh
wiederholt, -wobei jedoch an Stelle des mit dem Kautschuk "Foster-Grant Nro834" modifizierten hochschlagzähen Polystyrols ein mit dem Kautschuk "Monsanto HQJ-91" modifiziertes
hochschlagzähes Polystyrol verwendet wird, das eine dispergierte elastomere Phase mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 6 α (Bereich 2 bis 10 »), einem Geigehalt
der Kautschukphase von etwa 19S8 &6we~$ und einem
Polybutadiengehalt von etwa 9 Gewo-?& verwendet wird, wobei
das Polybutadien eine cis-1,4-Mikrostruktur von 35 bis
40 Gew<,-$ hat ο Die thermoplastische Masse enthält nach
dem Vermischen eine elastomere Phase mit einer Teilchengröße von etwa 6 /Uo -^ie folgenden physikalischen Eigenschaften
werden ermittelt:
Izod-Kerbschlagzähigkeit
Gardner-Schlagfestigkeit Bruchdehnung
Formbeständigkeit in der Wärme (18,6 kg/cm2)
Zugfestigkeit an der Streckgrenze Zugfestigkeit beim Bruch 45 -Glanzwert
Biegemodul
Biegefestigkeit
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0,098 | mkg/cm |
230,4 51 |
cmkg * |
131 | 0C |
682 | ρ kg/cm |
577 | p kg/cm |
59 | |
26780 | ρ kg/cm |
2142 | kg/cm |
Ein Vergleich der Ergebnisse läßt eine wesentliche Verbesserung der Izod-Kerbschlagzähigkeit, der Gardner-Schlagfestigkeit
sowie des Aussehens der Oberfläche (erkennbar am Glanzwert) der thermoplastischen Masse gecä.3
der Erfindung erkennen«,
Eine flammwidrige, selbsterlöschende thermoplastische
Masse wird in einer Menge von 22,7 kg aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
Poly(2,6-dimethyl-1s4--phenylen)äther·»· 50 Teile
Kautschukmodifiziertes Polystyrol** 50 " Polyäthylen .1*5 Teile
Tripheny!phosphat 3s0 "
Tridecylphosphit 180 "
Zinksulfid 1,5 " -
30$ige Rußvormischung in Styrol O95 "
*Wie in Beispiel 2 angegebene
**Wie in Beispiel 2 angegeben„
**Wie in Beispiel 2 angegeben„
Nach dem Strangpressen in einer 63»5 mm-Prodex-Strangpresse werden die Stränge nach üblichen Verfahren gekühlt,
granuliert und. zu Prüfstäben geformt. Die folgenden physikalischen Eigenschaften werden ermittelt?
Isod-Kerbschlagzähigkeit 0,28 mkg/cm
Gardner-Schlagfestigkeit 201,6 cmkg
Bruchdehnung 49$
Formbeständigkeit in der Wärme
(18,6 kg/cm2) 1220C
2 Zugfestigkeit an der Streckgrenze 640 kg/cm
Zugfestigkeit beim Bruch 577 kg/cm
Biegemodul 23960 kg/cm
Biegefestigkeit 1829 kg/cm2
üir Vergleichszwecke wird der in Beispiel 3 beschriebene
409827/0969
Versuch wiederholt, wobei jedoch an Stelle des mit dem Kautschuk "Foster-Grant JTr0834" modifizierten hochschlagzähen
Polystyrols das in Vergleichsbeispiel 2 verwendete, mit dem Kautschuk "Monsanto HP-91" modifizierte hochschlagzähe
Polystyrol verwendet wird. Die erhaltene thermoplastische Masse hat eine Teilchengröße im gleichen Bereich.
Die folgenden physikalischen Eigenschaften werden ermittelt:
Izod-Kerbschlagzähigkeit | 0,098 | mkg/cm |
Gardner-Schlagfestigkeit | 138,2 | cmkg |
Bruchdehnung | 40 | |
Formbeständigkeit in der Wärme | ||
(18,6 kg/cm2) | 121 | 0C |
Zugfestigkeit an der Streckgrenze | 657 | kg/cm |
Zugfestigkeit beim Bruch | 584 | kg/cm |
Biegemodul | 23852 | kg/cm |
Biegefestigkeit | 2170 | kg/cm |
Ein Vergleich der Ergebnisse läßt eine erhebliche Verbesserung der Schlagzähigkeit der erfindunsgemäßen thermoplastischen
Masse erkennen»
Eine flammwidrige, selbsterlöschende thermoplastische
Masse im Gewicht von 22,7 kg wird aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
Polyphenylenäther* 40 Teile
Hochschlagzähes Polystyrol** 60 "
Polyäthylen 1,5 "
Tridecylphosphit 0,5 "
Triphenylphosphat 9 «
Polytetrafluoräthylen 0,1 "
*Wie in Beispiel 2 angegeben
**Wie in Beispiel 2 angegeben
**Wie in Beispiel 2 angegeben
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O9 29 | mkg/cm |
276,5 55 |
c mkg io |
104 | °ö ' |
562 | kg /cm |
522 | ρ kg/cm |
Mach dem Strangpressen mit einer 63,5 mm-Prodex-Strangpresse
-werden die Stränge nach üblichen Verfahren gekühlt,
zu Granulat zerhackt und zu Prüfkörpern geformte Die folgenden physikalischen Eigenschaften werden ermittelt?
Izod-Kerbschlagzähigkeit
Gardner-Schlagfestigkeit Bruchdehnung
Formbeständigkeit in der Wärme' (18,6 kg/cm^)
Zugfestigkeit an der Streckgrenze Zugfestigkeit "beim Bruch
45°-Glanzwert "6-1,5
Für Vergleichszwecke \-/ird der in Beispiel 4 beschriebene
Versuch wiederholt, wobei jedoch an Stelle des mit dem
■Kautschuk "Poster-Grant Hro834!! modifizierten. Polystyrols
das in Vergleichsbeispiel 2 genannte, mit dem Kautschuk "Monsanto HT-91" modifizierte Polystyrol verwendet ΐ-jirdo
Die folgenden physikalischen Eigenschaften werden ermittelt
s
Izod-Kerbschlagzähigkeit
Gardner-Schlagzähigkeit Bruchdehnung
Formbeständigkeit in der Wärme (18,6 kg/cm2)
Zugfestigkeit an der Streckgrenze Zugfestigkeit beim Bruch
Ein Vergleich der Ergebnisse ergibt eine wesentliche Verbesserung
der Schlagzähigkeit der thermoplastischen Masse gemäß der Erfindung.»
Eine 22,7 kg wiegende thermoplastische Masse wird aus
folgenden Bestandteilen hergestellt:
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O3 098 | mkg/cm |
57S6 42 |
cmkg 1° ' |
99 | 0C |
605 | ρ kg/cm |
506 | p kg/cm |
2361511 | |
Polyphenylenäther wie in Beispiel 2 | 30 Teile |
Hochsehlagzähes Polystyrol | |
wie in Beispiel 2 | 70 » |
Polyäthylen | 1,5 M |
Iridecylphosphit | 0,5 " |
Triphenylphosphat | 6 » |
Nach dem Strangpressen mit einer 63»5 mm-Prodex-Strangpresse
werden die Stränge nach üblichen Verfahren gekühlt, zu Granulat zerhackt und zu Prüfkörpern geformt. Diese
thermoplastische Masse, die etwa 68$ Styrolharz (kautschukfreie
Basis), "bezogen auf das Gesamtgewicht von Polystyrolharz (kautschukfrei) und Polyphenylenäther, und etwa
5,8$ dispergierte elastomere Phase mit einem Teilchendurchmesser
von 1 "bis 2 w enthält, hat eine höhere Kerbschlagzähigkeit
(0,27 gegenüber 0,093 mkg/cm), als sie für bekannte ähnliche thermoplastische Massen angegeben wird,
die unter Verwendung eines kautschukmodifizierten Polystyrols mit einer Teilchengröße von 2 bis 1Ou hergestellt
worden sind (USA-Patentschrift 3 383 435). Die folgenden physikalischen Eigenschaften werden ermittelt»
Izod-Kerbschlagzähigkeit 0,27 mkg/cm
Formbeständigkeit in der Wärme _
(18,6 kg/cm2) . 1O8°C
Bruchdehnung ■ 4496
Zugfestigkeit an der Streckgrenze 527 kfi/om
Eine 22,7 kg wiegende thermoplastische Masse wird aus folgenden Bestandteilen hergestellt«
Polyphenylenäther wie in Beispiel 2
Hochsehlagzähes Polystyrol wie in Beispiel 2 Polyäthylen
Tridecylpbosphit Triphe nylphosphat
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25 | Teile |
75 | η |
1, | 5 · |
0, | 5 " |
6 |
0,22 | mkg/om | ρ kg/cm |
34$ | kg/cm | |
106c | ||
527 | ||
506 | ||
Nach dam Strangpressen mit einer 63,5 mm-Prodex-Strangpresse
werden die Stränge nach üblichen Verfahren gekühlt, zu Granulat zerhackt und zu Prüfkörpern geformte Die folgenden
physikalischen Eigenschaften werden ermittelt!
Izod-Kerbschlagzähigkeit
Bruchdehnung
Formbeständigkeit in der Wärme (18,6 kg/cm2)
Zugfestigkeit an der Streckgrenze Zugfestigkeit beim Bruch
Eine bekannte ähnliche thermoplastische Masse, die jedoch
das mit dem Kautschuk "Monsanto HI-88t} modifizierte hochschlagzähe
Polystyrol mit einer Teilchengröße von 2 bis 10ii und einem Kautsehukgelphasengehalt von etvra. 20„7
Gewe-$ enthält (USÄ-Patentschrif* 3 383 435, Beispiel 7
und Pigo18)s hat eine Kerbschlagzähigkeit von nur etwa
0,093 mkg/cm Kerbe»
Prüfstäbes die aus den thermoplastischen Massen der Beispiele
1 und 2 hergestellt worden waren und in Benzin bei
1$ Dehnung getaucht wurden» zeigten nach 15 Minuten iceine
starke ZerstörungB wenn die mittlere !Teilchengröße 1 bis
2 KK und der Ge !phase ng eh alt 24 &e\-to*-fa (auf polyphenylene
ätherfreier Basis) betrug und das -Polybutadien eine eis-»
1 S4-Mikrostrüktiar von mehr, als 9OfS dor gesamten ungesättigten Einheiten hatte© Ia Gegensatz hierau versagten (sehr
stark© Zerstörung) die Prüfstäbe B die aus den thermoplastischen Massen hergestellt \τ&τ®η9 in denen die Seilchen
größer war@aB der Galphassngehalt niedriger war und die
©is-1 s4-MifeEostruktur des Polybutadiens 30 bis 40 G@xve=$
in weniger als 15 Sekunden bei 1$ Beanspruchung in
2367511
Die nachstehend genannten Polyphenylenäther werden an
Stelle von Poly(2,6--dimethyl-1,4-pbenylen)äther in der
thermoplastischen Masse von Beispiel 1 verwendet:
Poly(2,6-diäthyl~1,4-phenylen)äther PoIy(2-metby1-6-äthyl-1,4-pheny1eη)ätber
Poly(2-methyl-6-propy1-1,4-phenylen)ätber
Poly(2,6-dipropyl-1,4-phenylen)äther Poly(2-äthyl-6-propyl-1,4-phenylen)ätfaer
Hierbei werden thermoplastische Massen gemäß der Erfindung
erhalten»
Das "bei dem in Beispiel 2 beschriebenen Versuch verwen
det-:", .'f.autpsfeotoi.:-A ° fisierte Styrolhomopolymerisat wird
durch die folgenden iiautschokmoaifizier-ten Polystyrolharze
ersetzt:
Poly-a-metfaylstyrol
Styrol-Acrylnitril-Copolymerisat (27?& Acrylnitril)
8 tyrol-a—Methyls tyrol-Copolymeris&ij
Hierbei werden töermoplas^iseiie Mae see gesäS der- Erfindung
erhaltene
409827/0969
Claims (1)
- Patentansprüche1) Hochschlagzähe thermoplastische Massen, die ausa) einem Polyphenylenäther undb) einem kautschukmodifizierten Polystyrolharz bestehen und eine dispergierte feinteilige Kautschukphase, in der die Teilchen einen maximalen mittleren Durchmesser von 2 ja haben, und, auf polyphenylenätherfreier Basis, nicht wesentlich weniger als etwa 22 Gew«- einer feinteiligen Kautschukgelphase enthalten, wobei der Kautschuk aus einem Polybutadien mit einem cis-1,4-Gehalt von wenigstens 50 Gewo-$ und einem Vinyl- ' gruppengehalt von nicht mehr als 10 Gewo-7o des Polybutadiene bestehtoÜ) Thermoplastische Massen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dispergierten elastomeren Teilchen einen mittleren Durchmesser von 0,5 bis 2 u haben,.3)~Thermoplastische Massen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die feinteilige Kautschukgelphase 22 bis 80 Gewo-^ der Masse auf polyphenylenätherfreier Basis ausmacht.4) Thermoplastische Massen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feinteilige Kaütschukgelphase 22 bis 30 Gewe-fo, vorzugsweise 23,5 bis 25,5 Gewe-$ der Masse auf polyphenylenätherfa?eier Basis ausmachte5) Thermoplastische Massen nach Anspruch 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß das Polybutadien einen eis-1j4-Gehalt von wenigstens 85 Gewo-?6, vorzugsweise von wenigstens 95 Gew,-$ hat·6) Thermoplastische Massen nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Polystyrolharz auf kautschukfreier Basis 20 bis 80 Gew.-^, vorzugsweise 40 bia 60 GeWc-$ des Gesamtgewichts von Poiystyrolharz auf kautschukfreier Basis und des Polyphenylenäthers aus-409827/0969macht»7) Thermoplastische Massen nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kautschukphase 0,1 "bis 30°/ά, vorzugsweise 1 "bis A5f> des Gesamtgewichts der thermoplastischen Masse ausmacht»8) Thermoplastische Massen nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dai.5 die Kautschukphase 1,5 bis 8,5$ des Gesamtgewichts der thermoplastischen Masse ausmachte9) Thermoplastische Massen nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kautschukphase aus Teilchen · eines mit Polystyrol gepfropften elastomeren Gels besteht.10) Thermoplastische Massen nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das kautschukmodifizierte Polystyrol aus 70 bis 99 Gewo-Teilen Polystyrol und 1 bis 30 Gew.-Teilen eines Pfropfmischpolymerisats von elastomerem Polybutadien und Styrol besteht.11) Thermoplastische Massen nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyphenylenätber aus wiederkehrenden Einheiten der Strukturbesteht, in der das Sauerstoffätheratom einer Einheit an den Benzolring der nächsten benachbarten Einheit gebunden ist, η eine positive ganze Zahl von wenigstens 50 ist und jeder Rest Q für einen einwertigen Substituenten aus der Gruppe Wasserstoffatome, Halogenatome, Kohlenwasserstoffreste, die kein tertiäres α-Kohlenstoffatom enthalten, Halogenkohlenwasserstoff-409827/0969reste mit wenigstens zwei Kohlenstoffatomen zwischen dem Halogenatom und dem Phenylkern, Kohlenwasserstoffoxyreste und Halogenkohlenwasserstoffoxyreste mit wenigstens zwei Kohlenstoffatomen zwischen dem Halogenatom und dem Phenylkern stehto12) Thermoplastische Massen nach Anspruch 1 "bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rest Q in der Formel der wiederkehrenden Einheit ein Alkylrest mit 1 "bis 4 Kohlenstoffatomen ist«13) Thermoplastische Massen nach Anspruch Ί "bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Q in der Formel der wiederkehrenden Einheit für Methylreste steht.409827/0969
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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US31915972 | 1972-12-29 |
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---|---|
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DE2361511C3 DE2361511C3 (de) | 1977-05-12 |
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FR2212378B1 (de) | 1978-11-10 |
DE2361511B2 (de) | 1976-10-07 |
JPS4999649A (de) | 1974-09-20 |
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FR2212378A1 (de) | 1974-07-26 |
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