DE2434205A1 - Verfahren zur herstellung von profilprodukten - Google Patents

Verfahren zur herstellung von profilprodukten

Info

Publication number
DE2434205A1
DE2434205A1 DE2434205A DE2434205A DE2434205A1 DE 2434205 A1 DE2434205 A1 DE 2434205A1 DE 2434205 A DE2434205 A DE 2434205A DE 2434205 A DE2434205 A DE 2434205A DE 2434205 A1 DE2434205 A1 DE 2434205A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
styrene polymer
extrusion
foamed
weight
profile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2434205A
Other languages
English (en)
Inventor
Bob Joe Cruson
Ronald D Medley
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Total Petrochemicals and Refining USA Inc
Original Assignee
Cosden Oil and Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cosden Oil and Chemical Co filed Critical Cosden Oil and Chemical Co
Publication of DE2434205A1 publication Critical patent/DE2434205A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C08J9/08Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent developing carbon dioxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/36Feeding the material to be shaped
    • B29C44/46Feeding the material to be shaped into an open space or onto moving surfaces, i.e. to make articles of indefinite length
    • B29C44/50Feeding the material to be shaped into an open space or onto moving surfaces, i.e. to make articles of indefinite length using pressure difference, e.g. by extrusion or by spraying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2025/00Use of polymers of vinyl-aromatic compounds or derivatives thereof as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/04Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped cellular or porous
    • B29K2105/043Skinned foam
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2325/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2325/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08J2325/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S264/00Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/05Use of one or more blowing agents together
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249987With nonvoid component of specified composition
    • Y10T428/249988Of about the same composition as, and adjacent to, the void-containing component
    • Y10T428/249989Integrally formed skin

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Description

243420ο
PATENTANWÄLTE
Dipl.-lng. P. WIRTH · Dr. V. SCHMlED-KOWARZIK
Dipl.-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL
281134 β FRANKFURTAM MAIN
TELEFON (0611)
287014 GR. ESCHENHEIMER STRASSE
Case COS.
COSDEN 0IL & CHEMICAL COMPANY
118 West, 2nd Street
Big Spring (Texas) /USA
Vorfahren zur Herstellung von Profilprodukten.
409886/1289
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Profilprodukten durch Extrudieren von verschäumbarem synthetischem Harzmaterial, insbesondere auf die Herstellung von Profilprodukten mit nicht verschäumten Oberflächen durch Extrudieren von besonderen Styrolpolymerisatzusammensetzungen.
In letzter Zeit wurden Verfahren zur Herstellung von Profilprodukten durch Extrudieren von bestimmten verschäumbaren synthetischen Harzmaterialien, insbesondere Polyvinylchlorid, Polyamiden, Polycarbonaten, Polyurethanen und dergleichen, entwickelt. Bei diesen Verfahren wird das synthetische Harzmaterial in im wesentlichen unverschäumten Zustand durch eine Extrudierdüse extrudiert, wobei diese Extrudierdüse die Form des gewünschten Profils aufweist, und anschließend läßt man das Harzmaterial in einer Forcikammer, welche das gleiche Profil wie die Extrudierdüsenöffnung hat und außerdem, den gewünschten Querschnitt des Endprodukts aufweist, verschäumen. Wenn das Harzmaterial gegen die Wände der Formkammer schäumt, nehmen die Oberflächen des Profilprodukts ein glattes, unverschäumtes Aussehen an, während das Innere des Produkts ein leichtes, poröses Material bleibt. Gegebenenfalls kann sich in dem extrudierten Gegenstand auch ein Hohlraum befinden, und das Verfahren kann so durchgeführt werden, daß auch die diesen Hohlraum umgebende Oberflächenschicht ein unverschäumtes Aussehen hat.
Wenn für Profilextrudierverfahren die obengenannten polymeren Materialien, insbesondere Styrolpolymerisatzusammensetzungen, verwendet werden sollen, tauchen viele Probleme hinsichtlich der Herstellung eines extrudierten Produkts mit einer guten, glatten, relativ harten und zähen, unverschäumten Oberfläche auf, ohne daß dabei die gewünschte Dichte des Endprofils verlorengeht. Obwohl viele bekannte verschäumbare Styrolpolymerisatzusammensetzungen, z.B. Styrolpolymerisat plus Blähmittel und gegebenenfalls plus einem Keimbildungsmittel, beim Folienextrudieren oder bei anderen Verfahren Polystyrol wirksam verschäumen, wurde gefunden, daß die Mehrzahl dieser
409886/1289
bekannten Zusammensetzungen, die sich zur Herstellung von verschäumtem Polystyrol eignen, bei Verwendung für das Extrudieren von Profilen hinsichtlich der Dichte und den Oberflächeneigenschaften nicht die gewünschten Ergebnisse erbringen. Da es außerdem notwendig ist, das polymere Material anfangs in.einem im wesentlichen unverschäumten Zustand zu extrudieren, ist es bei Verwendung vieler bekannter verschäumbarer Styrol·- polymerisatzusammensetzungen notwendig, das Blähmittel erst zu einem recht spaten Zeitpunkt in das Styrolpolymerisatmaterial einzuführen, d.h. erst kurz bevor das Material durch die Extruderdüse austritt. Dies ist natürlich ungünstig, da es als zusätzliche Bedingung bei den herkömmlichen Extrudierverfahren berücksichtigt werden muß und eine aufwendigere Vorrichtung erforderlich macht. Selbst bei solchen verschäumbaren Styrolpolymerisatzusammensetzungen, denen
,dem polymeren £Ja.te.r.ial/' das Blähmittel bereits vorher/ zugegeben werden kann
tauchen Probleme infolge
der Neigung zu Wärmezersetzung und schlechter Lagerbeständigkeit auf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zum Extrudieren von Profilprodukten, bei dem es möglich ist, Produkte mit ausgezeichneten Dichte- und Oberflächeneigenschaften zu erhalten.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Extrudierverfahrens zur Herstellung von Profilen, bei welchem die herkömmlichen Extrudiervorrichtungen für Harzmaterial verwendet werden können.
Eine andere erfindungsgemäße Aufgabe ist die Schaffung eines Extrudierverfahrens zur Herstellung von Profilen, bei welchem die polymere Extrudierzusammensetzung beständig gegen Wärmezersetzung ist, eine gute Lagerbeständigkeit aufweist und durch Feuchtigkeit nicht beeinträchtigt wird.
4098 8 6/1289
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine spezielle Styrolpolymerisatzusammensetzung verwendet, um extrudierte Profilprodukte zu erhalten, die ausgezeichnete Dichte- und Oberflächeneigenschaften besitzen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Profilprodukten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es die folgenden Stufen umfaßt: Extrudieren eines verschäumbaren synthetischen Harzmaterials in im wesentlichen unverschaumtem Zustand durch eine Dusenoffnung/mit aer gewünschten Profilform, und Führen des Harzmaterials durch
vbzwt_t^roriiicht.u:agy ^
eine Fo rink aminer/ mi't der gewünschten Profilform und dem gewünschten Querschnitt, worin das Harzmaterial innerhalb der Grenzen der Formkammer vollständig verschäumt und man das gewünschte Produkt mit einer unverschäumten Oberfläche und einem verschäumten Inneren erhält; wobei als verschäumbares synthetisches Harzmaterial ein Styrolpolymerisat verwendet wird, das etwa 0,2 - 1,0 Gew.-$ eines Erdalkalimetallcarbonats zusammen mit etwa 0,2 - 1,0 Gew.-Teilen einer organischen (Hydroxy-)Säure als" Blähmittel pro 100 Gew.-Teile Styrolpolymerisat enthält. Vorzugsweise werden ungefähr gleiche Mengen der Säure und des anderen Blähmittels verwendet. Erfindungsgemäß werden Kaliumcarbonat und Magnesiumcarbonat als Erdalkalimetallcarbonate und Zitronensäure als organische Hydroxysäure bevorzugt. Bei Verwendung dieser Zusammensetzungen ist es möglich, die Blähmittelkombination dem Styrolpolymerisat bereits vor oder bei Beschickung der Extrudiervorrichtung einzuverleiben, so daß alle Bestandteile gemeinsam durch die Vorrichtung geleitet werden, ohne daß nachteilige Auswirkungen durch WärmeζerSetzung auftreten.
Die der vorliegenden Beschreibung beigefügten Zeichnungen dienen zur näheren Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
Die Zeichnungen haben die folgende Bedeutung:
409886/1289
Figur 1 ist eine schematische Darstellung der verschiedenen Stufen des erfindungsgemäßen Profilextrudierverfahrens;
Figur 2 zeigt einen Querschnitt der Extrusions/ entsprechend der Linie 2-2 in Figur 1;
(b zw t .._-=YO£ r XrJatixo $; Figur 3 zeigt einen Querschnitt der l'ormkammer/ entsprechend der Linie 3-3 in Figur 1; und
Figur 4 zeigt den Querschnitt eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten extrudierten Profils.
Gemäß/
vdorivorl legenden Erfindung wurde gefunden, daß
viele mit dem Extrudieren von Profilen aus Styrolpolymerisatzusammensetzungen zusammenhängende Probleme gelöst werden können, wenn eine spezielle Kombination von Bestandteilen zusammen mit herkömmlichem Styrolpolymerisatmaterial verwendet wird. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, die für Profil» extrudierverfahren für Styrolpolymerisate verwendet werden können, sind einerseits deshalb vorteilhaft, da man damit extrudierte Profilprodukte herstellen kann, die eine a.ußerordentlich glatte und relativ harte und zähe, unverschäumte Oberfläche aufweisen. Andererseits erhält man mit den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen jedoch auch extrudierte Produkte, worin das Styrolpolymerisat zu der entsprechenden Dichte ver' ^ "" worden ist, so daß der extrudierte Gegenstand das gewünschte poröse Innere aufweist. Außerdem wurde gefunden, daß im Gegensatz zu den bei den meisten herkömmlichen Extrudierverfahren verwendeten Bestandteilen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Kombination der Zusatzmittel zur Bewirkung der entsprechenden Aufschäumung gleichzeitig mit oder bereits vor dem Einführen in die Extrudiervorrichtung zu dem Styrolpolymerisat gegeben werden kann. Dadurch werden das Styrolpolymerisat und diese Zusatzmittelkombination gemeinsam durch die Extrudiervorrichtung geleitet, was zu einer gleichmäßigeren Verteilung der letzteren in der Masse
409886/1289
des polymeren Materials führt. Gleichzeitig treten jedoch - infolge der vorteilhaften Natur der erfindungsgemäß verwendeten -ZusatzmLttelkombination - keine nachteiligen Auswirkungen auf die Extrudiermischung durch Wärmezersetzung auf.
Erfindungsgemäß können solche Styrolpolynierisate verwendet v/erden, die zur Verwendung für die herkömmlichen Profilextrudierverfahren bekannt sind. Am meisten werden dabei Homopolymerisate von Styrol und Pfropfmischpolymerisate von Styrolmonomeren mit einem geringen Anteil eines ungesättigten, kautnchui'.artigen, polymeren Materials, z.B. schlagfeste Polystyrole, bevorzugt. Für das vorliegende Profilextrudierverfahren können jedoch auch Mischpolymerisate verwendet werden, die einen größeren Anteil an polymerisiertem Styrolmonoiaerern und einen kleineren Anteil von einem oder mehreren' damit niischpolyrneri siedeten äthylenisch ungesättigten Monomeren enthalten. Beispiele für geeignete Comonomere sind: Acrylnitril, Butadien, Acrylsäure, niedere Alkylacrylate, niedere Alphaolefine, wie Äthylen, Propylen und 1-Buten, Acrylamid usw. Es wird deshalb darauf hingewiesen, daß der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriff "Styrolpolymerisat" alle oben aufgezählten polymeren Materialien, die in erster Linie auf Styrolmonomeren basieren, einschließt.
Die Zusatzmittelkombination, die für das erfindungsgemäße Profilextrudierverfahren verwendet wird, umfaßt ein Erdalkalimetallcarbonat, vorzugsweise Kaliumcarbonat oder Magnesiumcarbonat, sowie eine oder mehrere organische (Hydroxy-)Säure(n). Das Erdalkalimetallcarbonat dient dazu, als Blähmittel zu wirken und innerhalb der Masse des polymeren Materials ein Gas,
φzw. aufzublähen. normalerweise CO9, zu erzeugen, um das Material zu verschaumen/ Erdalkalimetallcarbonate sind dem Fachmann als CO2-erzeugende Mittel in Zusammenhang mit herkömmlichen Verschäumungsverfahren, bei welchen vollständig verschäumte Produkte hergestellt v/erden - im Gegensatz zu den erfindungsgemäßen extrudierten Proiilprodukten, die eine unverschäumte Oberfläche aufweisen -
409886/12 89
bekannt« Die Erdalkalimetallcarbonate haben jedoch selbst bei Standardverschäumungsverfahreii in der Praxis keine verbreitete Anwendung gefunden. Ebenso ist auch die Verwendung von organischen Säuren in Verbindung mit bestimmten COp-erzeugenden Verbindungen bekannt, aber auch diese Kombinationen haben sich bei normalen Schaumextrudierverfahren als nicht erfolgreich erwiesen, und sie sind nicht bei Verfahren zur Herstellung von extrudierten Strukturprofilprodukten mit unverschäumter Oberfläche angewendet worden. Bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung dient die organische Säure dazu, die Verwendung des Erdalkalimetallcarbonats als Blähmittel zu ermöglichen und die Zellgröße des verschäumten Teils der Struktur zu verringern, was bei den gewünschten Dichten zu einer größeren Festigkeit führte Dies ist sehr wichtig, da eich die vorliegende Erfindung nicht auf die zu extrudierenden speziellen Zusammensetzungen per se bezieht, sondern vielmehr auf die Verwendung von speziellen Zusammensetzungen in Zusammenhang mit einem speziellen Profilextrudierverfahren. Es wurde außerdem gefunden, daß sich die Kombination von Erdalkalimetallcarbonaten - aus der Vielzahl der bekannten Blähmittel für Styrolpolymerisate - und organischer (Hydroxy-) Säure nicht nur besonders gut für die Bildung der gewünschten Schaumstruktur bei dem erfindungsgemäßen Profilextrudierverfahren eignet, sondern daß diese Kombination auch in einer bestimmten Menge zugegeben werden muß, wenn man Profilprodukte mit den gewünschten Oberflächen- und Dichteeigenschaften erhalten will. Es wurde gefunden, daß das Erdalkalimetallcarbonat in einer Menge von etwa 0,2 - 1,0 Gew.-Teilen, vorzugsweise etwa 0,3 - 0,6 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teile Styrolpolymerisat und die organische (Hydroxy-)Säure ebenfalls in einer Menge von etwa 0,2 - 1,0 Gew.-Teilen, vorzugsweise etwa 0,3 - 0,6 Gew.-Teilen, auf der gleichen Basis verwendet werden sollte. Geeignete organische (Hydrox}'-)Säuren sind:
Zitronensäure, Oxalsäure usw., wobei Zitronensäure bevorzugt
insbespndere wird. Das verschäumte Styrolpolymerisatendprodukt sollte/eine Dichte von etwa 0 30 - 0,60, vorzugsweise etwa 0,35 - 0,45, aufweisen.
40988 671289
Ein weiterer Bestandteil, der den erfindungsgemäßen Styrolpolymerisatzusaimnensetzungen gegebenenfalls zugegeben werden kann, ist ein Keimbildungsmittel, wie Talkum. Wenn ein solches Material verwendet wird, so ist es gewöhnlich in einer Menge von etwa 0,1 - 0,5 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile Styrolpolymerisat anwesend.
Die allgemeinen Verfahren zur Herstellung von verschäumten ProfiÜbauteilen sind dem Fachmann bekannt. Derartige Verfahren umfassen im allgemeinen die folgenden Stufen: 1) Extrudieren einer polymeren Zusammensetzung, die ein Blähmittel enthält, im überwiegend unverschäumten Zustand in einer herkömmlichen Extrudiervorrichtung durch eine Extrudierdüsenöffnung^ die die Form des gewünschten Endprodukts aufweist, jedoch im Querschnitt wesentlich kleiner als das Endprodukt ist, und 2) Leiten des_ extrudierten polymeren Material-Stroms durch eine Formk'amme^'iiie" sowohl die Form als auch die Größe des gewünschten Endprodukts besitzt. In der Formkammer kann das polymere Material frei verschäumen, und durch den Druck der durch das Blähmittel freigesetzten Gase wird das verschäumte Material gegen die Wände der Formkammer gepreßt, so daß sich auf dem extrudierten Produkt eine feste, unverschäumte Oberfläche bildet. Nachdem das extrudierte Produkt auf diese Weise< seine endgültige Form erhalten hat, wird es zweckmäßiger' durch eine Zone geleitet, worin es abgekühlt wird, und danach wird es auf die gewünschte Länge zugeschnitten. Die Form- und Kühlstufen können zweckmäßigerweise in einer Vorrichtung durchgeführt werden, die mit einer Vakuumquelle verbunden ist, und die Temperaturregulierung kann in dieser Vorrichtung durch die Zirkulation eines fließbaren Mediums im Mantel der Vorrichtung, durch die Anbringung elektrL scher Heizelemente oder durch direkten Kontakt mit einem Kühlmedium, wie Wasser, erfolgen.
Bei den Zeichnungen ist in Figur 1 schematisch eine Vorrichtung dargestellt, die sich zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet. ■ Das Bezugs zeichailO bezeichnet eine
' bzw. Extrudierformöffnung
409886/1289
Extrudiervorrichtung, die aus einem Einfülltrichter 12 zum Einfüllen der polymeren Zusammensetzung in den Extruder, wobei der Einfülltrichter 12 an der Oberseite am hinteren
buchse Ende des Extruders angebracht ist; und einer Zylinder 14, worin das polymere Material zum Schmelzen erhitzt, gründlich mit dem Erdalkalimetallcarbonat und der organischen (Hydroxy-) Säure gemischt und mittels einer herkömmlichen Schnecke (nicht abgebildet) weiterbefordert wird, besteht. Die gesamte Masse wird durch eine Extrudierdüse 16, die am vorderen Ende der Vorrichtung angebracht ist, extrudiert. Eine typische Form der Extrudierdüse 16, die zur Herstellung von herkömmlichen Boden-oder Rahmenformteilen*verw.endet wird, ist in Figur 2 dargestellt, die eine Querschnittsansicht der Extrudierdüsenöffnung ist. Wie aus Figur 2 ersichtlich ißt, befindet sich das polymere Material 8 in praktisch unverschäumtem Zustand, während es aus der Öffnung der Extrudierdüse 16 austritt.
Als nächstes befindet sich in der Vorrichtungsreihe für das Profilextrudierverfahren eine Vakuumvorrichtung, die in der Figur 1 mit dem Bezugszeichen20 gekennzeichnet ist. Die Vakuumvorrichtung 20 ist so beschaffen, daß sie etwa in der
TT--, ^ ., τ·. ■ τ-, ^ZÄ«--^VQrr^ivtmigv ersten Hälfte ihrer Lange eine Formkammer/22enthalt, m welche der Strom des extrudierten thermoplastischen Materials eintritt, sobald er aus der Extrudierdüse 16 austritt. Wie aus Figur 3 der Zeichnungen ersichtlich ist, hat die Formkammer 22 eine Profilform, die mit derjenigen der Extrudierdüse 16 identisch ist, wobei die Querschnittfläche der Formkammer jedoch beträchtlich größer als diejenige der Extrudierdüse ist, damit das polymere Material frei verschäumen kann. Die Peripheriefläche 23 rund um die Formkammer 22 wird unter Vakuum gehalten, und der innere Hohlraum 24 der Formkamrner 22 steht mit diesem Vakuum mittels vieler Öffnungen in der Außenfläche der Formkammer 22 in Verbindung. Die Außenflächen der Formkammer 22 werden außerdem^liuf einer Temperatur gehalten, die unterhalb des Gelierpunktes des
* "floor or framing molding"
z.H. durch eine Heizschlange
40988 6/128 9
polymeren Materials liegt, so daß das letztere, sobald es durch den innerhalb erzeugten Druck gegen die Außenwände gepreßt wird, sofort eine harte, feste Oberfläche bildet. Die Dicke der äußeren, unverschäumten Oberfläche des polymeren Materials kann gesteuert werden, indem die Temperatur der innereren Oberfläche der Formkaimaer 22 reguliert wird; je höher die Temperatur, desto dünner diese unverschäumte Oberfläche. Die zweite Hälfte der Vakuumvorrichtung 20 besteht aus einer Kühlkammer 26, die ebenfalls unter Vakuum gehalten wird. In der Kühlkammer 26 wird das extrudierte Endprodukt so weit wie möglich auf Zimmertemperatur abgekühlt, um sowohl die feste, unverschäumte Oberfläche als auch das verschäumte Innere des Gegenstandes weiter fest werden/ Das Abküli-r len des extrudierten Gegenstandes wird zweckmäßigerweise durch feines Besprühen mit Kühlwasser erreicht»
Die Bewegung des polymeren Materials und des extrudierten Endprodukts durch die verschiedenen Verfahrensstufen wird durch eine Kombination der Schnecke im Extruder 10 und eines -Zugraupenbandes, das in Figur 1 mit dem Bezugsseichen30 bezeichnet ist, erreicht. Das Zugraupenband kann zum Befördern des extrudierten Gegenstandes verwendet werden, ohne daß aufgrund der harten, unverschäumten Oberfläche, die durch das Formen und Kühlen gebildet wird - eine Beschädigung der äußeren Oberfläche des Gegenstandes befürchtet werden muß. Wenn der extrudierte Gegenstand das Räupenband verläßt, kann er auf jede gewünschte Größe zugeschnitten und weiter nach herkömmlichen Verfahren behandelt werden.
In Figur 4 wird der Querschnitt eines typischen Formteils, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden ist, dargestellt. Das Formteil weist eine feste, unverschäumte Oberfläche 36 auf (die zum Zwecke der Illustration etwas übertrieben dargestellt wurde), die das restliche Innere des verschäumten polymeren Materials 37 umgibt. Wie dem Fachmann klar sein wird und wie bereits oben erwähnt würde,
409886/1289
kann die Dicke der festen, äußeren Oberfläche des Materials bis zu einem gewissen Grad durch Wahl der Temperatur, bei der das geschmolzene Kunststoffmaterial extrudiert wird und auf welcher die Wände der Formkammer gehalten werden, reguliert werden. Im allgemeinen liegt die Temperatur., bei der das Material extrudiert wird, im Falle von Styrolpolymerisaten bei etwa 132 - 177°C, und die Temperatur, auf der die Innenwände der Formkammer gehalten werden, bei etwa 143 - 154°C.
Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der vorliegenden Erfindung, ohne diese jedoch zu beschränken:
Beispiel 1
100 Gew.-Teile Styrolhomopolymerisatperlen (Cosden Oil & Chemical Company, Harz Nr. 550), 0,5 Gew.-Teile Kalziumcarbonat und 0,5 Gew.-Teile Zitronensäure werden in den Einfülltrichter eines speziellen Extruders ("single stage vented extruder") von 6,35 cm Durchmesser gegeben, der eine
Kompressor
Schnecke mit einem ^verhältnis von 4 : 1 enthält. Die Mischung der Bestandteile wird bei einer Durchschnittstemperatur von etwa 166 C und einer Einfüllgeschwindigkeit von etwa 45 kg pro Stunde durch den Extruder geleitet. Die gründlich gemischte Zusammensetzung, die sich noch in überwiegend unverschäumtem Zustand befindet, wird dann bei einer Temperatur von etwa 1540C durch eine Extrudierdüse gepreßt, wobei die Extrudierdüse die Form eines Formteils hat, dessen gesamte horizontale Abmessung etwa 5 cm und durchschnittliche vertikale Abmessung etwa 1,27 cm beträgt.
Vl
Nachdem der Strom des poljnneren Materials durch die Extrudierdüse ausgetreten ist, wird er in eine Formkaiamer geleitet, die ko-achsial mit der Extrudierdüse angeordnet ist. Die Form des FormkammerquerSchnitts ist mit derjenigen der Extrudierdüse identisch, der Formkammerquerschnitt weist jedoch •die Abmessungen des gewünschten Endprodukts auf, die horizontal
409886/1289
etwa 5,7 cm und vertikal etwa 1,43cm betragen. Die Wände der Formkammer werden durch einen wassergekühlten Mantel, der sie umgibt, auf einer Temperatur von etwa 430C gehalten, und in den Innenseiten der Pormkammer befinden sich zahlreiche kleine Öffnungen, die mit einer die gesamte Pormkammer umgebenden Vakuumquelle in Verbindung stehen. Aus der Formkammer tritt ein im wesentlichen festes Produkt mit einer festen, glatten, einheitlichen, unverschäumten äußeren Oberfläche und einem porösen Inneren aus Polystyrol aus. Dieses feste Produkt wird dann durch eine zweite Kammer geleitet, worin es gekühlt wird, indem es bei einer Temperatur von etwa 38°C mit/feinen Sprühregen kalten Wassers begird. Das Formteil wird mittels eines Zugraupenbandes aus der Kühlkammer gezogen und anschließend auf die gewünschte Länge zugeschnitten und gestapelt. Die äußere Oberfläche des Endprodukts ist glatt und fehlerfrei, und die Dichte des Produkts beträgt 0,4.
Beispiele 2-8
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch die verwendeten Mengen des Erdalkalimetallcarbonats und der organischen (Hydroxy-)Säure variiert werden. Die Mengen dieser Komponenten werden in Teilen pro 100 Gew.-Teile an Styrolpolymerisat ausgedrückt. Die Ergebnisse dieser Beispiele werden in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
Menge an
Kaliumcarbonat
Menge an
organischer Säure
erhaltene Dichte
des Produkts
1,0 0,5 0,4
0,5 1,0 0,4
1,0 1,0 0,2
0,3 0,3 0,7
0,5 0,5 0,4
4098 86/1289
Beispiel 9
Beispiel 1 wird wiederholt, wo"bei jedoch keine Zitronensäure verwendet wird. Es wird in diesem Fall kein Blähen oder Verschäumen des Styrolpolymerisats beim Extrudieren aus der Düse oder innerhalb der Formkammer beobachtet.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient also zur Herstellung von extrudierten Profilformteilen mit wünschenswerten Oberflächen- und Dichteeigenschaften. Die hervorragenden Ergebnisse werden dabei durch Verwendung einer speziellen Kombination eines Styrolpolymerisats und einer Blähmittelzusammensetzung erreicht.
409886/1289

Claims (6)

  1. Patentansprüche ;
    * 1.. Verfaiiren zur Herstellung von Profilprodukten,· dadurch V^ gekennzeichnet, - daß es die folgenden Stufen umfaßt: Extrudieren einer verschäumbaren Styrolpolymerisatzusammensetzung in praktisch unverschäunttem Zustand durch eine Düsenöffnung mit der gewünschten Profilform, und anschlies-
    bzw. -vorrichtung send Führen des Harzinaterials durch eine Formkammer/mit der gewünschten Profilform und dem gewünschten Querschnitt, worin das Harzmaterial innerhalb der Grenzen der Formkammer vollständig verschäumt und man das gewünschte Produkt mit einer unverschäumten äußeren Styrolpolymerisatschicht und einem verschäumten Inneren erhält; wobei eine verschäumbare Styro3.polymerisatzusammensetzung verwendet wird, die etwa 0,2 - 1,0 Gew.-Teile eines Erdalkalimetallcarbonats und etwa 0,2 - 1,0 Gew.-Teile einer organischen (Hydroxy-)Säure pro 100 Gew.-Teile Styrolpolymerisat enthält.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Styrolpolynierisatzusammensetzung bis zu einer Dichte von etwa 0,3 - 0,6 verschäumt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß als Erdalkalimetallcarbonat Kaliumcarbonat oder Magnesiumcarbonat verwendet wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß als organische (Hydroxy-)Säure Zitronensäure oder Oxalsäure verwendet wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß als Styrolpolymerisat Styrolhomopoly^verwendet wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1— 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Styrolpolymerisat ein schlagfestes Polystyrol verwendet wird.
    409886/1289
DE2434205A 1973-07-17 1974-07-16 Verfahren zur herstellung von profilprodukten Pending DE2434205A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/380,010 US3931379A (en) 1973-07-17 1973-07-17 Foamed profile extrusion process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2434205A1 true DE2434205A1 (de) 1975-02-06

Family

ID=23499558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2434205A Pending DE2434205A1 (de) 1973-07-17 1974-07-16 Verfahren zur herstellung von profilprodukten

Country Status (9)

Country Link
US (1) US3931379A (de)
JP (1) JPS5039763A (de)
AU (1) AU7033174A (de)
BE (1) BE817623A (de)
DE (1) DE2434205A1 (de)
FR (1) FR2237753B1 (de)
GB (1) GB1454579A (de)
IT (1) IT1017184B (de)
NL (1) NL7408989A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0007723A1 (de) * 1978-07-10 1980-02-06 Condec Corporation Vorrichtung zum Extrudieren von Schaumstoff

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4071591A (en) * 1973-06-07 1978-01-31 Nippon Petrochemicals Co. Ltd. Method of manufacturing foamed thermoplastic resin profiles
JPS5645928A (en) * 1979-09-21 1981-04-25 Teijin Ltd Production of polyester extruded expanded article
EP0035467A1 (de) * 1980-03-04 1981-09-09 Schweizerische Aluminium Ag Verfahren zur Herstellung von geschäumten Kunststoffplatten
US4532265A (en) * 1980-04-18 1985-07-30 The Dow Chemical Company Alkenyl aromatic monomer olefinically unsaturated acid foams and method for the preparation thereof
US4535094A (en) * 1980-04-18 1985-08-13 The Dow Chemical Company Alkenyl aromatic monomer olefinically unsaturated acid foams and method for the preparation thereof
AU545805B2 (en) * 1981-12-08 1985-08-01 Dow Chemical Company, The Styrene-acrylic aerol polymer foams
US4575326A (en) * 1983-11-03 1986-03-11 Tamaqua Cable Products Corporation Apparatus for calibrating extruded material
US4508500A (en) * 1983-11-03 1985-04-02 Tamaqua Cable Products Corporation Electrical duct extrusion apparatus
US4690862B1 (en) * 1984-12-28 1998-03-17 Gossen Corp Integral composite profile of cellular and non-cellular resins and dual extension method for its manufacture
US5288218A (en) * 1993-02-11 1994-02-22 Mikron Industries Extrusion calibrator
US5484557A (en) * 1993-10-05 1996-01-16 Mikron Industries Method of and apparatus for the cooling of extruded plastic profiles or sections
US20060178543A1 (en) * 2005-02-08 2006-08-10 Krupinski Steven M Foamed sheet containing a styrenic copolymer
US7458362B2 (en) 2006-03-29 2008-12-02 Denso Corporation Fuel supply system for internal combustion engine
US8697794B2 (en) * 2009-03-19 2014-04-15 Styrolution America Llc Impact modified styrenic polymers with improved stress crack properties
US20110023393A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Steven Hartman Cornice

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2941964A (en) * 1954-11-16 1960-06-21 Koppers Co Inc Composition comprising polystyrene, volatile organic solvent and a carbon dioxide liberating agent, and process of simultaneously foaming and extruding said composition
US2941965A (en) * 1954-11-16 1960-06-21 Koppers Co Inc Foamable polystyrene composition containing an aliphatic hydrocarbon, a carbon dioxide liberating agent and boric acid; and method of foaming
SE313180B (de) * 1964-06-02 1969-08-04 Monsanto Chemicals
GB1089561A (en) * 1964-07-09 1967-11-01 Monsanto Chemicals Improvements relating to foamed aliphatic thermoplastic resin products
US3344092A (en) * 1965-04-22 1967-09-26 Koppers Co Inc Foamable styrene polymer compositions containing a mixture of a carbonate and a bicarbonate as blowing agents
US3461496A (en) * 1965-11-08 1969-08-19 Thomas W Winstead Apparatus for extruding a skin covered,foamed thermoplastic
FR94389E (fr) * 1966-09-07 1969-08-08 Ugine Kuhlmann Procédé et dispositif pour l'extrusion des matieres plastiques expansibles.
BE757510R (fr) * 1969-10-22 1971-04-14 Ugine Kuhlmann Procede et dispositif pour l'extrusion de matieres plastiques expansibles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0007723A1 (de) * 1978-07-10 1980-02-06 Condec Corporation Vorrichtung zum Extrudieren von Schaumstoff

Also Published As

Publication number Publication date
IT1017184B (it) 1977-07-20
AU7033174A (en) 1975-09-25
GB1454579A (en) 1976-11-03
JPS5039763A (de) 1975-04-12
AU465453B2 (de) 1975-09-25
BE817623A (fr) 1974-11-04
US3931379A (en) 1976-01-06
NL7408989A (nl) 1975-01-21
FR2237753A1 (de) 1975-02-14
FR2237753B1 (de) 1978-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2434205A1 (de) Verfahren zur herstellung von profilprodukten
DE1694595C3 (de) Verfahren zum Extrudieren von Polystyrolschaum
DE2853863C2 (de) Verfahren zur Herstellung von geschäumten Gegenständen auf Basis von Olefinpolymerisaten
DE2306573A1 (de) Verfahren und einrichtung zur herstellung von profil-bauelementen aus schaumstoff
DE1504840B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Schlauchfolien aus geschaeumtem Polystyrol
DE1729076B2 (de) Verfahren zum Herstellen eines endlosen Schaumstoff stranges durch Strangpressen
DE2938462A1 (de) Verbundmaterial aus polyvinylidenfluorid und einem hiermit nicht kompatiblen thermoplastischem polymer sowie verfahren zur herstellung hiervon
DE2239900A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung geschaeumter thermoplastischer kunststoffe
EP0417405B1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Schaumstoffes aus thermoplastischem Kunststoff
DE2251937C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Schaumkörpers aus thermoplastischem Harz
DE1569412B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen aus thermoplastischen Polymerisaten
DE2507979B1 (de) Verfahren und extrusionswerkzeug zur herstellung von profilen durch extrudieren
DE1919748A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen aus AEthylenpolymerisaten
DE2434206A1 (de) Verfahren zur herstellung von profilprodukten
DE2112062A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Profilmaterial aus geschaeumtem synthetischem Harz
DE2150072C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus geschäumtem Polyolefin
DE69016659T2 (de) Herstellungsverfahren von zellkunststoff.
DE69412271T2 (de) Verfahren zum herstellen von gegenständen aus leichtem zellulärem kunststoff mit geschlossenen zellen
DE102011056194A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffhohlprofils mit wenigstens einer mit einem Schaumkörper versehenen Hohlkammer sowie ein Extrusionswerkzeug dafür
DE602004002481T2 (de) Verfahren zur kontinuierlichen herstellung eines vollen, hohlen oder offenen profils
DE2258240A1 (de) Verfahren zur herstellung von zelligen kunststoff-profilen
DE2019945A1 (de) Formmassen zur Herstellung von Schaumstoff-Formkoerpern aus Styrolpolymerisaten
DE2050550A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Her stellen von Schaumstoffprofilen durch Strangpressen
DE1778416A1 (de) Extrudieren von Harzen
DE1569257A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffgebilden

Legal Events

Date Code Title Description
OHJ Non-payment of the annual fee