DE2655808A1

DE2655808A1 - Teilchenfoermige, selbstverloeschende thermoplastische formmassen

Info

Publication number: DE2655808A1
Application number: DE19762655808
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Chem Dr Walter
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1976-12-09
Filing date: 1976-12-09
Publication date: 1978-06-15
Also published as: ZA777139B; NO774215L; TR19414A; GR66052B; DK546977A

Description

Teilchenförmige, selbstverlöschende thermoplastische Formmassen
Gegenstand der deutschen Patentanmeldung P 25 45 223 sind thermoplastische Formmassen auf Basis von Styrolpolymerisaten, die als Flammschutznittel eine organische Bromverbindung der all6cmcinen Formel enthalten, wobei X aliphatische, aromatische, cycloaliphatische oder araliphatische Reste mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen sind, und n entweder 0 oder 1 ist.
Bei treibmittelhaltigen, teilchenförmigen Styrolpolymerisaten, die zu Schaumstoffen verarbeitet werden sollen, ist ein wirksamer Flammschutz besonders wichtig. Um dies zu erreichen, muR verhaltnismäßig viel von der Bronverbindung verwendet werden, wenn diese im Styrolpolymerisat homogen verteilt ist. Will man das Styrolpolymerisat durch Polymerisation der Monomeren in wäßriger Suspension in Gegenwart der Bromverbindungen nach P 25 45 223 herstellen, so können bei Verwendung größerer Mengen an Bromverbindung unerwünschte Reglereffekte auftreten, welche die Eigenschaften der Styrolpolymerisate nachteilig beeinflussen.
Der Erfindung lag also die Aufgabe zugrunde, für treibmittelhaltige, teilchenförmige Styrolpolymerisate einen wirksamen Flammschut auf Basis der organischen Bromverbindungen nach P 25 45 223 zu entwickeln.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die organische Bromverbindung auf die Oberfläche der Teilchen aufbringt.
Als Styroly)olymerisate kommen Polystyrol und Mischpolymerisate des Styrols mit bis zu 50 Gew. an Comonomeren in Frage. Comonomere können z.B. X -Methylstvrol, Acrylnitril sowie Ester der Acryl-oder Methacrylsäure von Alkoholen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen sein. In Betracht kommen auch schlagzäh modifizierte Styrolpolymerisate, die durch Polymerisation von Styrol, gegebenenfalls zusammen mit Acrylnitril, in Gegenwart kautschukartiger Butadien-Polymerisate hergestellt wurden. Die Formmassen enthalten als Treibmittel vorzugsweise flüssige oder gasförmige organische Verbindungen, die das Polymerisat nicht lösen und deren Siedepunkt unterhalb des Erweichungspunktes des Polymerisates liegt, z.B.
aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Propan, Butan, Pentan, Hexan, Heptan, Cyclohexan, oder Halogenwasserstoffe, wie Methylchlorid, Dichlordifluormethan oder 1,2,2-Trifluor-1,1,2-trichloräthan. Es ist vorteilhaft, 3 bis 10 Gew.%, bezogen auf das Styrolpolymerisat, an Treibmittel zu verwenden. Bezüglich weiterer Einzelheiten sei auf das Kunststoffhandbuch Band V, "Polvstyrol", Carl-Hanser-Verlag, Kapitel 6 "Polystyrol-Schaumstoffe", verwiesen.
Die erfindungsgemäß als Flammschutzmittel eingesetzten organischen Bromverbindungen sind Derivate des Thiadiazols. Sie sollen vorzugsweise-mehr als 40 Gew.% Brom enthalten. Besonders geeignet sind folgende Bromverbindungen: 2,5-Bis-(tribrommethy;)-1,3,5-thiadiazol Die Formmassen liegen in Teilchenform vor, wobei die Teilchengröße vorteilhaft 0,1 bis 6,0 mm, insbesondere 0,4 bis 3 mm beträgt. Die organischen Bromverbindungen werden bevorzugt in Mengen von 0,05 bis 1, insbesondere 0,1 bis 0,5 Gew.%, bezogen auf die treibmittelhaltigen Styrolpolymerisate, oberflächlich auf die Teilchen aufgebracht, vorzugsweise durch Beschichten. In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, die expandierbaren Teilchen zusätzlich noch mit üblichen Mitteln zur Verkürzung der Etrormzeit zu beschichten, beispielsweise mit Glycerinmonostearat oder mit Urethanen.
Um ein Verbacken oder Verkleben der beschichteten Teilchen bei der Weiterverarbeitung zu verhindern, ist es vorteilhaft, zusStzlich zu den Bromverbindungen noch Antiverklebungsmittel auf die Teilchen aufzubringen. Besonders geeignet daffir ist feinteilige Kieselsäure, die vorzugsweise in Mengen von 0,005 bis 0,1 Ges.%, bezogen auf die treibmittelhaltigen Styrolpolymerisate, eingesetzt wird.
Als Kieselsäure wird zweckmäßigerweise ein feinteiliges Produkt verwendet, das aus Siliciumtetrachlorid in der Knallgasflamme hergestellt wurde. Die mittlere Teilchengröße der Kieselsäure liegt vorzugsweise zwischen 5 und 40 m/u, ihre spezifische Oberfläche, gemessen nach der BET-Methode (s. J. Am. Chem. Soc. 60, S. 309 (1938)) zwischen 50 und 400 m2/g.
Kieselsäure hat den Vorteil, daß es die flammhemmende Wirkung der organischen Bromverbindungen nicht nachteilig beeinflußt. Man kann jedoch grundsätzlich auch andere bekannte Antiverklebemittel einsetzen, z.B. Zinkstearat.
Bei den Formmassen soll die Anwesenheit anderer, bekannter Flammschutzmittel oder Synergisten nicht ausgeschlossen sein. Die Formmassen können noch weitere Komponenten enthalten, z.B. Füllstoffe, Farbpigmente, Gleitmittel, Antistatika, Alterungsschutæmittel, Stabilisatoren oder solche Verbindungen, welche die Schaumbildung fördern.
Die erfindungsgemäßen Formmassen können zur Herstellung von selbst verlöschenden Schaumstoffen mit einem Raumgewicht von 5 bis 100, vorzugsweise 10 bis 50 g/l verwendet werden. Das Aufschäumt geschieht durch Expansion der Treibmittel bei erhöhten Temperaturenb z.B. durch Versintern in Formen oder durch Strangpressen.
Die im Beispiel genannten Prozente beziehen sich auf das Gewicht.
Beispiel Ein expandierbares Polystyrol-Granulat mit einem Gehalt von 6,4 % Pentan und einem mittleren Teilchendurchmesser von 1,5 mm wurde mit verschiedenen Mengen an pulverförmigen Bis-tribrommethyl-thiadiazol durch einfaches Auftrommeln im Schaufelmischer 3 Minuten lang vermischt. In den Versuchen 3 und 4 wurde als Antiverklebungsmittel 0,025 % Kieselsäure mit einer mittleren Teilchengröße von 12 zugesetzt.
Gemessen wurden: Verklebung: Klumpenbildung beim Vorschäumen, Anteil der von einem Sieb der Maschenweite 2 cm zurückgehalten wird.
Nachbrennzeit: Zeit, die eine unter 45° geneigte, 2 cm dicke Platte nach Entzündung am unteren Rand mit leuchtender Erdgas flamme durchschnittlich bis zum Erlöschen der Flamme benötigt (Mittelwerte aus mindestens 20 Einzelmessungen).
Ergebnisse siehe Tabelle Tabelle Versuch Flammschutzmittel Verklebung Nachbrennzeit sec.
1 0,3 4,5 0,5 2 0,15 4,0 1,2 3 0,3 0,3 0,5 4 0,15 0,4 1,4

Claims

Patentansprüche 1. Teilchenförmige thermoplastische Formmassen auf Basis von Treibmittel enthaltenden Styrolpolymerisaten, die als Flammschutzmittel eine organische Bromverbindung der allgemeinen Formel enthalten, wobei X aliphatische, aromatische, cycloaliphatische oder araliphatische Reste mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen sind und n entweder 0 oder 1 ist, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Bromverbindung auf die Oberfläche der Teilchen aufgebracht ist.
2. Teilchenförmige thermoplastische Formmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bezogen auf die treibmittelhaltigen Styrolpolymerisate, 0,05 bis 1 Gew. der organischen Brom7 verbindung aufgebracht ist.
3. Teilchenförmige thermoplastische Formmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der organischen Bromverbindung noch 0,005 bis 0,1 Gew.% feinteiliger Kieselsäure auf die Oberfläche der Teilchen aufgebracht sind.
4. Teilchenförmige thermoplastische Formmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen einen Durchmesser von 0,1 bis 6 mm haben.
5. Verwendung der teilchenförmigen thermoplastischen Formmassen nach Anspruch 1 zur Herstellung von Schaumstoffen mit einem Raumgewicht von 5 bis 100 g/l.