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Feinteilige expandierbare Styrolpolymerisate zur Herstellung von Schaumstoffkörpern
Die Erfindung bezieht sich auf expandierbare Styrolpolymerisate, die sich durch
eine Kombination günstiger Eigenschaften auszeichnen und die insbesondere zur Herstellung
von Schaumstoffkörpern mit optimalen Wärmeleitfähigkeitswerten geeignet sind.
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Die Verfahren zur Herstellung von expandierbaren Styrolpolymerisaten
und der Verarbeitung sind bekannt. Es ist weiter bekannt, daß feinzellige Polystyrolschäume
mit Zellzahlen von 10 bis 25 Zellen/mm kurze Mindestformverweilzeiten aufweisen
Der Literatur sind mehrere Wege zu entnehmen, die zur Erzielung solcher feinzelliger
Polystyrolschäume eingeschlagen werden können. So wird in der DT-AS 1 520 790 zur
Erzielung feinteiliger verschäumbarer Polystyrolperlen empfohlen, die Polymerisation
des Styrols in Gegenwart von Treibmitteln und Polyäthylen oder Polypropylen mit
einem durchschnittlichen Molekulargewicht unterhalb 4 000 aus zu führen. Gemäß der
FR-PS 1 530 701 werden in den Polymerisationsansätzen bromierte Verbindungen vorgelegt,
in deren Gegenwart die Polymerisation vorgenommen wird.
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Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, feinteilige expandierbare
Styrolpolymerisate zu schaffen, die sich zu-Schaumstoffkörpern mit besonders günstigen
Wärmeleitfähigkeitswerten verarbeiten lassen.
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Gegenstand der Erfindung sind feinteilige expandierbare Styrolpolymerisate,
die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie 0,0001 bis 0,2 Gewichtsprozent, bezogen
auf das Styrolpolymerisat, einer polymerisierbaren oder mit Styrol copolymerisierbaren
organischen
Bromverbindung mit einem oder mehreren Bromatomen in aliphatischer oder cycloaliphatischer
Bindung in Form ihrer Polymeren, Copolymeren oder Monomeren in inhomogener Verteilung
enthalten, wobei die organische Bromverbindung nur in einer dünnen Randzone der
Partikel vorhanden ist, während das Partikelinnere frei von der Bromverbindung ist.
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Die erfindungsgemäß vorgesehene schmale und feinzellige Rand zone
der einzelnen Partikel kann erhalten werden, indem man eine polymerisierbare oder
mit Styrol copolymerisierbare organische Verbindung, die ein oder mehrere aliphatisch
oder cycloaliphatisch gebundene Bromatome enthält, von außen in die expandierbaren
Polystyrolpartikel eindiffundieren läßt, wobei man die Bedingungen so wählt, daß
dabei gleichzeitig die Polymerisation bzw Copolymerisation der organischen Bromverbindung
erfolgt.
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Die bei dieser Polymerisation bzw. Copolymerisation entstehenden höhermolekularen
Polymerisate sind praktisch nicht mehr diffusionsfähig und bewirken, daß nur eine
schmale Randzone der Partikel nukleiert wird. Je nach Herstellungsverfahren für
das expandierbare Polystyrol kann man zur Erzeugung der feinzelligen Randzone unterschiedlich
vorgehen. Wird das expandierbare Polystyrol z.B. durch Suspensionspolymerisation
erzeugt, so wird die als Nukleierungsmittel wirkende Bromverbindung vorteilhaft
zu einem Zeitpunkt, der zwischen dem particle identity point und dem Endpunkt des
Polymerisationszyklus liegt, in die Suspension dosiert und die Polymerisation wie
Ublich zu Ende geführt. Es ist aber auch möglich, fertiges expandierbares Granulat
in einem geeigneten inerten Medium zu suspendieren, unter Druck auf eine Temperatur
oberhalb des Erweichungspunktes des expandierbaren Polystyrols zu erwärmen, die
als Nukleierungsmittel wirkende Bromverbindung zu dosieren und nach einer gewissen
Zeit zur Diffusion und Polymerisation des Nukleierungsmittels wiederabzuktihlen.
Es ist weiterhin möglich, bei der Herstellung von expandierbarem Polystyrol durch
sogenannte Nachimprägnierung, das Nukleierungsmittel gegen Ende des Imprägnierungszyklus
in das Reaktionsgefäß zu dosieren und den Imprägniervorgang dann wie üblich abzuschließen.
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Als Nukleierungsmittel sind prinzipiell alle an sich bekannten polymerisierbaren
organischen Bromverbindungen mit aliphatisch oder cycloaliphatisch gebundenen Bromatomen
geeignet. Dabei zeigt eine Substanz eine umso günstigere Wirkung, Je schneller sie
polymerisierbar bzw. mit Styrol copolymerisierbar ist.
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Es hat sich gezeigt, daß Formkörper, die aus den erfindungsgemäßen
expandierbaren Polystyrolen hergestellt werden, aber raschenderweise nach sehr kurzen
Mindestformverweilzeiten entformt werden können. Dabei ist die Schaumstruktur in
den Innenbereichen der einzelnen Partikel grob, was eine günstige, d.h.
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niedrige Wärmeleitzahl zur Folge hat, und nur eine schmale Randzone,
die gegenüber der Gesamtfläche des Perlquerschnittes praktisch zu vernachlässigen
ist, zeigt eine feinzellige Schaumstruktur.
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Weiter erhält man mit den erfindungsgemäßen expandierbaren Polystyrolen
Formkörper, bei denen die Raumgewichte kleiner Volumenelemente über den gesamten
Formkörper praktisch nicht voneinander abweichen. Dies ist bei der Herstellung von
Schaumstoffplatten aus Blöcken, wobei gewisse Mindestraumgewichte garantiert werden
müssen, von sehr großer Bedeutung.
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Styrolpolymerisate im Sinne der Erfindung sind Polystyrol und Mischpolymerisate
des Styrols, die mindestens 50 Gewichtsprozent Styrol einpolymerisiert enthalten.
Als Mischpolymerisationskomponenten kommen z.B. in Frage -Methylstyrol, kernhalogenierte
Styrole, kernalkylierte Styrole, Acrylnitril, Methacrylnitril, Ester der Acryl-
und Methacrylsäure mit Alkoholen mit 1 - 8 C-Atomen, N-Vinylcarbazol, Maleinsäureanhydrid
oder auch geringe Mengen an Verbindungen, die zwei polymerisierbare Doppelbindungen
enthalten wie Butadien, Divinylbenzol, Butandioldiacrylat usw.. Die Styrolpolymerisate
enthalten in homogener Verteilung ein oder mehrere Treibmittel. Als Treibmittel
eignen sich z.B.
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unter Normalbedingungen gwsP8rmige oder flüssige Kohlenwasserstoffe
oder Halogenkohlenwasserstoffe, die das Styrolpolymerisat nicht lösen und deren
Siedepunkte unter dem Erweichungspunkt des
Polymerisates liegen.
Geeignete Treibmittel sind z,B. Propan, Butan, Pentan, Cyclopentan, Hexan, Cyclohexan,
Dichlordifluormethan und Trifluorchlormethan. Die Treibmittel sind in den Styrolpolymerisaten
im allgemeinen in Mengen zwischen 3 und 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polymerisat,
vorhanden.
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Das Polymerisat kann außerdem Zusatzstoffe wie Weichmacher, Stabilisatoren,
Farbstoffe, Füllstoffe oder Flammschutzmittel enthalten. Weiter können die erfindungsgemäßen
expandierbaren Polystyrole in bekannter Weise an der Oberfläche beschichtet sein
mit Substanzen zur Erreichung von Schwerentflammbarkeit, gegen Verklumpung beim
Vorschäumen, gegen statische Aufladung, zur weiteren Verkürzung der Mindestformverweilzeit
usw..
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Die expandierbaren Polystyrole werden nach den in der Technik üblichen
Verfahren hergestellt. Sie können in Perlform oder in beliebiger anderer Form vorliegen,
wobei die Teilchen vorteilhaft Durchmesser von 0,1 bis 6, insbesondere von 0,3 -
3 mm aufweisen.
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Die erfindungsgemäßen expandierbaren Styrolpolymerisate enthalten
0,0001 - 0,2 %, vorzugsweise 0,0005 - 0,1 % an organischen Bromverbindungen mit
aliphatisch oder cycloaliphatisch gebundenem Brom, wobei die inhomogene Verteilung
der Bromverbindungen über das Partikelvolumen wesentlich ist. Diese Verteilung ist
so, daß das gesamte Nukleierungsmittel sich in einer schmalen Zone am Partikelrand
befindet, während der Innenbereich der Partikel frei von Nukleierungsmittel ist,
derart, daß nach dem Schäumen eine Zellstruktur entsteht, die im Innenbereich grob
ist, d.h. etwa 5 - 6 Zellen/mm bei einem Raumgewicht von 15 kg/m3 aufweist, während
eine schmale Randzone (RZ) von einer Breite von 0,1 bis 1 mm sehr feinzellig ist,
d.h. eine Zellzahl 1 10 zeigt.
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Diese inhomogene Verteilung des Nukleierungsmittels innerhalb der
einzelnen Partikel kann erreicht werden, indem man eine als Nukleierungsmittel geeignete
polymerisierbare oder mit Styrol copolymerisierbare
organische
Bromverbindung von außen in die Partikel eindiffundieren läßt, wobei man die Bedingungen
so wählt, daß durch die gleichzeitig ablaufende Polymerisation verhindert wird,
daß die polymerisierbare organische Bromverbindung zu tief in die Partikel eindringt
und nur eine schmale Randzone nukleiert wird.
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Je nach Herstellungsverfahren für das expandierbare Polystyrol kann
man hierzu unterschiedlich vorgehen. Wird das expandierbare-Polystyrol z.Bo nach
dem bereits bekannten Suspensionspolymerisationsverfahren erzeugt, so wird das Nukleierungsmittel
zu einem bestimmten Zeitpunkt in die Suspension dosiert. Der Zeitpunkt der Dosierung
hängt einerseits von den gewählten Polymerisationsbedingngen ab und andererseits
von der Polymerisations- bzw.
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Copolymerisationsgeschwindigkeit der eingesetzten Bromverbindung.
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Die Dosierung muß in jedem Fall nach Erreichung des sog. "particle
identity point (Definition siehe z.B. J. of App. Polymer Sci., 3, 1960, 374;) erfolgen,
da sonst die polymerisierbare Bromverbindung infolge der fortgesetzten Vereinigungs-
und Zerteilungsvorgänge, denen die Tröpfchen der organischen Phase bis zu diesem
Punkt unterworfen sind, über den gesamten Partikelquerschnitt verteilt würde. Andererseits
muß sie so weit vor demjenigen Punkt liegen, bei dem das expandierbare Polystyrol
beim Abkühlen nach dem Durchlaufen des Polymerisationszyklus die Glastemperatur
unterschreitet, daß die polymerisierbare Bromverbindung noch in die Partikel eindiffundieren
und polymerisieren kann. Sie erfolgt im allgemeinen nach Ablauf von 40 bis 95 %
der Polymerisationszeit.
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Die Dosierung erfolgt zweckmäßigerweise in Form einer Lösung des Nukleierungsmittels
in einer Substanz oder einer Mischung verschiedener Substanzen, die als Treibmittel
für expandierbares Polystyrol geeignet sind, am besten in der oder den Substanzen,
die als Treibmittel für das jeweilige Produkt Verwendung finden.
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Falls das Nukleierungsmittel in Wasser löslich ist, kann die Dosierung
auch in wäßriger Lösung vorgenommen werden bzw. für den Fall, daß das Nukleierungsmittel
alkohollöslich ist, auch aus alkoholischer
Lösung. Auch andere
mit Wasser mischbare und in Polystyrol nicht lösliche organische Flüssigkeiten können
als Lösungsmittel für das Nukleierungsmittel Verwendung finden. Wird die Dosierung
zu einem relativ frühen Zeitpunkt vorgenommen, so kann das Nukleierungsmittel auch
in styrolischer Lösung dosiert werden, ohne Erhöhung des Restmonomerengehaltes im
Endprodukt.
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Liegt bereits fertiges expandierbares Polystyrol vor, auf das nachträglich
die feinzellige Partikelrandzone aufgeprägt werden soll, so kann man dies z.B. durch
folgendes Verfahren erreichen.
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Man suspendiert~das expandierbare Polystyrol in einem druckfesten
Reaktor unter Verwendung eines an sich bekannten organischen oder anorganischen
Dispergators in einem inerten Suspensionsmedium, normalerweise Wasser, und erhitzt
die Suspension auf eine Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des expandierbaren
Polystyrols. Das Nukleierungsmittel wird dann in gleicher Weise zudosiert, wie dies
für das Herstellungsverfahren durch Suspensionspolymerisation beschrieben wurde.
Die Suspension wird dann noch eine gewisse Zeit bei einer Temperatur oberhalb des
Erweichungspunktes des expandierbaren Polystyrols belassen und anschließend abgekühlt.
Der Zeitbedarf fUr Diffusion und Polymerisation der polymerisierbaren organischen
Bromverbindung ist abhängig von der Höhe der gewählten Temperatur und dürfte im
allgemeinen zwischen 15 und 300 Minuten liegen. Falls die Temperatur relativ niedrig
gewählt wurde, kann es vorteilhaft sein, die Polymerisation der polymerisierbaren
organischen Bromverbindung durch Zusatz einer geringen Menge eines der bekannten
radikalliefernden Initiatoren zu beschleunigen.
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Falls das expandierbare Polystyrol in an sich bekannter Weise durch
sogenannte Nachimprägnierung (=nachträgliche Imprägnierung bereits fertiger Polystyrolpartikel
mit Treibmittel) hergestellt wird, gestaltet sich die Nukleierung in der Partikelrandzone
besonders vorteilhaft. Das Nukleierungsmittel wird dann einfach zu einem bestimmten
Zeitpunkt vor Beendigung des Imprägniervorganges in das Reaktionsgefäß eindosiert
und der Imprägnierungszyklus
wie auch ohne Zugabe des Nukleierungsmittels
üblich zu Ende geführt. Die Dosierung des Nukleierungsmittels erfolgt dabei in gleicher
Weise wie fUr das Herstellungsverfahren durch Suspensionspolymerisation beschrieben.
Der Abstand des Dosierzeitpunktes vom Ende des Imprägnierzyklus richtet sich wieder
nach der Höhe der gewählten Temperatur. Er liegt im allgemeinen zwischen 15 und
300 Minuten. Falls die Temperatur relativ niedrig gewählt wurde, kann es vorteilhaft
sein, die Polymerisation der polymerisierbaren organischen Bromverbindung durch
Zusatz einer geringen Menge eines bekannten radikalliefernden Initiators zu beschleunigen.
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Zur AusfUhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Nukleierungsmittel
sind polymerisierbare oder mit Styrol copolymerisierbare Verbindungen,die die ein
oder mehr Bromatome in aliphatischer oder cycloaliphatischer Bindung enthalten wie
z.B. Acrylsäure-2,3 -dibrompropylester, Methacrylsäure-2,3-dibrompropylester, Acrylsäure-3-brompropylester,
Slethacrylsäure-2-brompropylester, Maleinsäure-bis-2-bromäthylester, 2-Bromäthyltri/äthylammonium-acrylat,
-Brom-crotonsäuremethylester, Methacrylsäure-2-bromcyclohexylester, Methylen- Ncrylamit
-[2,3-dibrompropionamid], N-[2-Bromäthyl] -methacrylamid, Vinylbromid, Vinylidenbromid,
t2,3-Dibrompropyl]-[2,3-dichlorpropyl]-[allyl] -phosphorsäureester, 2,3-Dibrompropylallyläther,
o-[1,2-DibromEthyl]-styrol, m-[Tribromm'ethylstyrol, [1-Chlor-2,2,2-tribrom] äthyl-acrylat,
[1-Chlor-2,2,2-tribrom]- äthyl-methacrylat, 2-Bromäthylacrylat, 2,2,2-Tribromäthylacrylat,
Tetrabrombutandioldiacrylat usw..
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Die polymerisierbare organische Bromverbindung soll 10 bis 90 % Brom,
vorzugsweise 30 bis 80 % Brom enthalten. Sie können auch untereinander gemischt
verwendet werden.
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Es hat sich gezeigt, daß die Mindestformverweilzeiten von Formkörpern
aus erfindungsgemäß hergestelltem expandierbarem Polystyrol stark verkUrzt sind
gegenüber solchen, die aus einem Produkt hergestellt wurden, das, mit Ausnahme der
Nukleierung in der Partikelrandzone, nach dem gleichen Verfahren erhalten wurde.
Die
Mindestformverweilzeiten des erfindungsgomaßen Produktes sind
dabei um 60 - 99 %, normalerweise um 75 - 95 verkürzt. Der Grad der Verkürzung hängt
dabei selbstverständlich von der eingesetzten Menge an Nukleierungsmittel ab.
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Die Mindestformverweilzeiten (MFZ) werden nach folgender Methode bestimmt:
Die vorgeschäumten Styrolpolymerisatpartikel werden durch Bedampfen mit Wasserdampf
-in einer Form zu einem Formkörper verschweißt, in deren Mittelpunkt eine Drucksonde
angeordnet ist.
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Es wird die Zeit vom Beginn des Kühlens bis zu dem Zeitpunkt ermittelt,
an dem der Druck im Innern des Formkörpers auf 1,05 bar abgesunken ist. Erfahrungsgemäß
hat sich gezeigt, daß bei diesem Druck die Formkörper gefahrlos entformt werden
können.
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Es hat sich weiter gezeigt, daß sich aus den erfindungsgemäß hergestellten
feinteiligen expandierbaren Styrolpolymerisaten Formkörper herstellen lassen, die
praktisch keine Raumgewichtsunterschiede Uber das gesamte Volumen mehr aufweisen.
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Zur Kennzeichnung der Raumgewichtsverteilung wird aus einem Schaumstoffblock
der Größe 100 x 100 x 50 cm von Mitte zu Mitte der großen Seitenflächen ein Quader
der Größe 15 x 15 x 50 cm herausgeschnitten und in zehn Teile der Abmessungen 15
x 15 x 5 cm geteilt. Von jedem dieser zehn Teilstücke wird das Raumgewicht bestimmt
und man erhält so die Raumgewichtsverteilung von der Mitte der einen großen Seitenfläche
zur Mitte der anderen großen Seitenfläche des Blocks. Als Kenngrößen der so erhaltenen
Raumgewichtsverteilungskurven werden zwei Größen, der Raumgewichts-Uberschuß (RGÜ)
und die Raumgewichtsdifferenz (RGD) benutzt, die wie folgt definiert werden: Raumgewichtsüberschuß
(RGÜ) CI = Raumgewichtsdurchschnitt der 10 Teilstücke - Raumgewicht des leichtesten
Teilstückes x 100, Raumgewicht des leichtesten Teilstückes
Raumgewichtsdifferenz
(RGD) = Raumgewicht des schwersten Teilstückes - Raumgewicht des leichtesten Teilstückes
Raumgewichtsdurchschnitt der 10 Teilstücke Der Raumgewichtsüberschuß in Prozent
gibt an, um wieviel Prozent ein Plattenhersteller die Einwaage bzw. das Schüttgewicht
des vorgeschäumten feinteiligen expandierbaren Styrolpolymerisats erhöhen muß, wenn
er für die leichteste Platte ein gewisses minimales Raumgewicht garantieren will.
Die Raumgewichtsdifferenz ist ein Maß für die Differenz zwischen schwerster und
leichtester Platte, bezogen auf das durchschnittliche Raumgewicht.
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Die in den folgenden Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile.
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Beispiel 1 In einem druckfesten Rührkessel aus korrosionsfreiem Stahl
wurde eine Mischung aus 150 Teilen Trinkwasser, 0,1 Teilen Na-Pyrophosphat, 100
Teilen Styrol, 0,45 Teilen Benzoylperoxid, 0,15 Teilen tert.-Butylperbenzoat und
7 Teilen Pentan unter Rühren auf 90°C erhitzt. Nach 2 h bei 90°C wurden 4 Teile
einer zehnprozentigen wäßrigen Lösung von Polyvinylpyrrolidon zugegeben. Nach 6
h bei 90°C wurde 2 Stunden auf 1000C und 2 Stunden auf 1200C erhitzt.
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2 h vor Zyklusende wurden 0,002 Teile C1-Chlor-2,2,2-tribromläthyl-acrylat,
gelöst in 1 Teil Pentan, zudosiert. Nach Beendigung des Polymerisationszyklus wurde
abgekühlt. Das entstandene Perlpolymerisat wurde von der wäßrigen Phase abgetrennt,
gewaschen, getrocknet und gesiebt.
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Die Perlfraktion zwischen 1,0 und 2,3 mm Durchmesser wurde in
einem
kontinuierlichen Rührvorschäumer Typ Rauscher mit stromendem Wasserdampf auf ein
Schüttgewicht von 15 g/l vorgeschäumt, 24 Stunden zwischengelagert und anschließend
in einer Blockform Typ Rauscher durch Bedampfung mit einem Druck von 1,8 bar während
20 Sekunden zu einem Block verschweißt Die gemessene Mindestformverweilzeit betrug
7 Minuten, der Raumgewichtsüberschuß 3,0 % und die Raumgewichtsdifferenz 0,06. Die
vorgeschäumten Perlen hatten folgende Zellstruktur: Randzone ca. 0,4 mm breit, durchschnittlich
25 Zellen/mm, Innenzone durchschnittlich 7 Zellen/mm Versleichsbeispiel zu Beispiel
1 Verfährt man wie in Beispiel 1 beschrieben, verzichtet dabei aber auf die Dosierung
des bromhaltigen Acrylats, so erhält man ein Produkt, das bei der Herstellung eines
Blockes unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 folgende Ergebnisse zeigt:
Mindestformverweilzeit: 105 Minuten; Raumgewichtsüberschuß: 31 %; Raumgewichtsdifferenz:
0,65; Die vorgeschäumten Perlen zeigen keine Randzone, sondern eine über den gesamten
Perlquerschnitt einheitliche Zellstruktur von 5 Zellen/mm.
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Beispiel 2 Man verfährt wie in Beispiel 1 beschrieben, wobei man jedoch
die Dosierzeiten für die Lösung der gleichen Menge. von C1-Chlor-2,2,2-tribromläthyl-acrylat
gelöst in 1 Teil Pentan ändert. Die dabei erhaltenen Ergebnisse zeigt Tabelle 1.
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Tabelle 1
| Dosierzeit vor Zell zahl |
| MFZ RGÜ RGD Breite |
| Zyklusende der RZ Innen RZ |
| [min] [min] [%] [mm] |
| [Zellen/mm] |
| 120+ 7 3,0 0,06 0,4 7 25 |
| 180 8 3,5 0,08 0,3 5 24 |
| 240 10 4,5 0,12 0,3 5 22 |
| 300 10 5,0 0,15 0,3 6 21 |
| 360 12 5,0 0,17 0,3 6 18 |
| 60 9 4,0 0,12 0,4 5 22 |
| 30 15 5,7 0,19 0,7 5 17 |
identisch mit Beispiel 1 Beispiel 3 Man verfährt wie in Beispiel 1 beschrieben,
wobei jedoch die Menge an dosiertem [1-Chlor-2,2,2-tribrom]äthyl-aorylat geändert
wird.
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Die Dosierung erfolgt wiederum in Form einer Lösung des [l-Chlor-2,2,2-tribromläthyl-acrylates
in Pentan. Die Dosierzeit lag jeweils 120 Minuten vor Zyklusende. Die erzielten
Ergebnisse zeigt Tabelle 2.
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Tabelle 2
| Dosierte |
| MFZ RGÜ RGD Breite Zellzahl |
| Menge der RZ Innen RZ |
| [Teile] [min] [%] [mm] [Zellen/mm] |
| 0,002+ 7 3,0 o, 06 0,4 7 25 |
| 0,0015 10 4,3 o,og o,4 5 22 |
| 0, 001 15 6,8 0,21 0,3 6 19 |
+ identisch mit Beispiel 1 Beispiel 4 Es wird verfahren wie in Beispiel 1 beschrieben,
wobei jedoch an Stelle von [1-Chlor-2,2,2-tribrom]äthyl-acrylat 0,01 Teile 2,3-Dibrompropyl-aorylat
gelöst in 1 Teil Pentan eingesetzt werden. Die Dosierung erfolgt 120 Minuten vor
Zyklusende. Bei der Herstellung eines Blocks aus dem dabei erhaltenen Produkt wurden
folgende Werte gemessen: Mindestformverweilzeit: 12 Minuten; Raumgewichtsüberschuß:
6,4 %; Raumgewichtsdifferenz: 0,22, Die vorgeschäumten Perlen zeigten eine feinzellige
Randzone mit einer Breite von 0,8 mm. Die durchschnittliche Zellzahl in der Randzone
betrug 19 Zellen/mm, im Innenbereich der Partikel dagegen nur 5 Zellen/mm.
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Beispiel 5 In 150 Teilen Trinkwasser, in denen 1,5 Teile Hydroxylapatit
durch
langsame Zugabe einer Lösung von Calciumchlorid zu der vorgelegten Lösung von Na-Phosphat
feinteilig ausgefällt wurden, werden in einem verschlossenen druckfesten Gefäß aus
rostfreiem Stahl 100 Teile eines extrudierten Granulates von expandierbarem Polystyrol
suspendiert. Die Suspension wird unter Rühren auf 1200C erhitzt. Dann werden 0,005
Teile [1 -Chlor-2,2,2-tribrom] äthyl-acrylat, gelost in 1 Teil Pentan, dosiert.
Die Temperatur wird anschließend noch 2 h bei 1200C belassen, dann wird abgekühlt.
Nach dem Abkühlen wird das Granulat von der wäßrigen Phase abgetrennt, gewaschen
und getrocknet.
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Aus dem Granulat wurde dann wie in Beispiel 1 beschrieben ein Block
geformt, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden: Mindestformverweilzeit:
9 Minuten; Raumgewichtsüberschuß: 5,6 %; Raumgewichtsdifferenz: 0,16; Die vorgeschäumten
Partikel zeigten eine Randzone von 0,7 mm Breite mit einer durchschnittlichen Zellzahl
von 17 Zellen/mm, die Innenzone hatte eine Zellzahl von 6 Zellen/mm. Im Vergleich
dazu zeigte das gleiche expandierbare Styrolgranulat ohne aufgeprägte Randzone bei
der Blockherstellung die folgenden Ergebnisse: Mindestformverweilzeit: 99 Minuten;
Raumgewichtsilberschuß: 29 ; Raumgewichtsdifferenz: 0,67; Die Zellzahl der vorgeschäumten
Partikel betrug 6 Zellen/mm, eine Randzone war nicht vorhanden.