DE2728573C3 - Verfahren zur Herstellung offenzelliger Schaumstoffe - Google Patents
Verfahren zur Herstellung offenzelliger SchaumstoffeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von offenzelligen Schaumstoffen aus Polymermaterialien, bei dem die Zersetzung eines Treibmittels
angewandt wird.
Schaumstoffe oder poröse Materialien werden im allgemeinen eingeteilt in Materialien mit offenzelliger
oder geschlossenzelliger Struktur. Die jeweilige Zellstruktur bedingt hierbei unterschiedliche Anwendungsbereiche. Materialien mit geschlossenzelliger Struktur
werden z. B. als Auftriebsmittel, Isoliermaterialien oder Verpackungsmaterial verwendet, während Materialien
mit offenzelliger Struktur als Filter- und Schalldämpfungsmaterialien verwendet werden. Andererseits eignen sich beide Materialarten als Polsterungs- oder
Dämpfungsmaterialien.
Aus der DE-OS 20 00 179 ist ein Verfahren zum Vernetzen von Olefinpolymerisaten bekannt. Dabei
wird ein Olefinpolymerisat, das gegebenenfalls vernetzend wirkende Substanzen mit mindestens zwei
olefinisch ungesättigten Gruppen im Molekül enthält, mit 0,1 bis 5Gew.-% eines Fotosensibilisators abgemischt und in Form eines Filmes einer Dicke von ca.
(im mit UV-Strahlen bestrahlt. Hierbei bilden sich zwischen den Vernetzungsstellen Mikroporen. Bei dem
bekannten Verfahren erhält man Folien aus vernetzten Olefinpolymeren.
vernetzten! Polyäthylenschaum. Dabei wird ein Gemisch, das 3 bis 50 Gew.-% 1 ^-Polybutadien, bezogen
auf die Summe des Polyolefin- und des Polybutadiengewichtes, mit einem Treibmittel und einem Vernetzungsmittel erhitzt Beim Erhitzen findet eine Vernetzung von
1,2- Polybutadien und Polyäthylen statt Beim Verschäumen unter Druck erhält man nach dem Nachlassen des
Druckes einen geschlossenzelligen Schaum. Da bei dem bekannten Verfahren sowohl das Polyäthylen als auch
ίο 1,2-Polybutadien vernetzt werden, erhöht sich die
Schmelzviskosität des Gemisches insgesamt und dies ist die Ursache für die Bildung von geschlossenen Zellen.
Der DE-OS 21 52 328 kann man ein Verfahren zur
Herstellung eines porösen, flüssigkeits- und gasdurch
lässigen Materials entnehmen, bei dem ein Otefinpoly-
mer und ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymer oder ein
synthetischer Kautschuk oder ein unvulkanisiertes thermoplastisches Elastomer mit einem Treibmittel
vermischt wird. Das treibmitteihaltige Gemisch wird
danin extrusionsverschäumt wodurch man ein gasdurchlässiges, poröses Material erhält Bei diesem Verfahren
kann man nur Schäume mit verhältnismäßig hoher Dichte erhalten, die im Bereich von 030 bis 0,41 liegen.
Da die zugegebene Menge an Verschäumungsmittel nur
etwa 0,1 bis 5 Gew.-% ausmacht erhält man auch nur Schäume mit verhältnismäßig dünner Dicke von etwa
0,4 rnm.
Schließlich sind offenzellige Schaumstoffe schon aus Weich-PVC hergestellt worden. Gemäß der AT-PS
jo 2 55 773 wird eine Mischung aus Polyvinylchlorid,
festem Treibmittel und oberhalb 1200C gelierend wirkenden Weichmacher in Gegenwart eines Katalysatorsystems aus Zinkoxyd, Dibutylzinndistearat und
Hannstoff erhitzt. Abgesehen davon, daß man nach
r> diesem Verfahren nur Schaumstoffe auf PVC-Basis
erhält, ist das Verfahren auch nachteilig, weil man zunächst die PVC-Paste durch Erwärmen angelieren
muß. Der Druck des aus dem Treibmittel gebildeten Gases muß beim Verschäumen sehr genau eingestellt
werden, denn nur unter genauen Verfahrensbedingungen hinsichtlich Druck und Temperatur ist es möglich, in
reproduzierbarer Weise die gewünschten offenzelligen Weich-PVC-Schäume zu erhalten, die eine Dichte von
etwa 0,15 bis 0,17 g/cm3 haben. Um einen größeren
4r> Verschäumungsgrad zu erzielen, wäre es erforderlich,
eine intermolekulare Vernetzung vorher vorzunehmen. Eine solche Verfahrensweise ist aber «»ei PVC bisher
nicht bekannt. Da dort eine Paste verschäumt wird, ist es weiterhin erforderlich, die Verschäumung auf einer
Aufgabe der Erfindung ist es. Schaumstoffe mit offenen Zellen unter Verwendung eines thermisch
zersetzbaren Treibmittels herzustellen, das technisch leicht zu reproduzieren ist, das einen hohen Anteil an
rr> offenen Zellen, bezogen auf das Gesamtporenvolumen
hat, und bei dem man zu Schaumstoffen in beliebiger Form gelangt.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.
1,2-Polybutadien reagiert auf Licht mit einer Wellenlänge von mehr als etwa 300 μιτι. Diese UV-Empfindlichkeit unterscheidet es grundlegend von der üblicherweise verwendeter Kunststoffe. Setzt man üblichen
thermoplastischen Kunstharzen einen Photosensibilisa-
hr) tor zu, so ändert dies deren Empfindlichkeit und die
Wellenlänge des Lichts, auf das sie reagieren. Dies trifft auch auf 1,2-Polybutadien zu. Versetzt man eine
1,2-Polybutadien enthaltende thermoplastische Kunst-
harzmischung mit einem Photosensibilisator, so sind deutliche Unterschiede in der Empfindlichkeit und der
Wellenlänge, auf die die thermoplastischen Kunstharze reagieren, zu beobachten.
Bestrahlt man eine einen Photosensibilisator enthaltende thermoplastische Kunstharzmasse mit UV-Licht,
so erfolgt in den meisten Fällen hauptsächlich eine Oxidation bzw. Spaltung der Molekülkette; in einigen
Fällen ist jedoch eine geringfügige Vernetzung zu beobachten. Im allgemeinen erfolgt ein oxidativer
Abbau oder eine Molekülspaltung, obwohl dies etwas von der Bestrahlungsatmosphäre beeinflußt wird. Es
sind praktisch keine Beispiele bekannt bei denen es wie bei 1,2-Polybutadien durch vorwiegende Vernetzung zu
einer Zersetzungshärtung kommt Die Vernetzungsgeschwindigkeit von 1 ^-Polybutadien bei der Photoreaktion eignet sich hervorragend zur Regelung eines
Verfahrens zur Herstellung von Schaumstoffen und die physikalischen Eigenschaften von 1,2-PoIybutadien
begünstigen die Verwendung als Schaumstoff. Darüber hinaus wird vermutet daß !^-Polybutadien beim
Versetzen einer thermoplastischen Kunstharzmasse, die 1,2-Polybutadien als eine Komponente enthält mit
einem Photosensibilisator und Bestrahlen des Systems mit Ultraviolettlicht mit einer Wellenlänge oberhalb
etwa 254 πιμ in erster Linie vernetzt wird, während das
zugemischte thermoplastische Kunstharz nur wenig durch Oxidation oder Spaltung zerstört wird und
praktisch im linear η Zustand erhalten bleibt. Nach der Bestrahlung mit Ultraviolettlicht sMlt eine derartige jo
thermoplastische Kunstharzmischung daher mikroskopisch ein komplexes Gemisch aus dreidimensional
vernetzten Segmenten und nicht-vernetzten Segmenten dar.
Im folgenden werden das Verfahren der Erfindung J5
und die darin verwendeten Komponenten näher erläutert. Das verwendete !^-Polybutadien hat gute
Hitzebeständigkeit und dieselben Formeigenschaften wie herkömmliche thermoplastische Harze. Das 1,2-PoIybutadien hat vorzugsweise einen hohen Anteil an
1,2-Bindungen von nicht weniger als 70 Molprozent (z. B. etwa 70 bis 98 Molprozent), ein hohes Molekulargewicht von mindestens 50 000 (z. B. etwa 50 000 bis
200 000), insbesondere 100 000 bis 200 000, einen niedrigen Kristallinitätsgrad von 10 bis 50% und eine
syndiotaktische Stereospezifität von 20% oder mehr (z. B. etwa 20 bis 80%).
Die zugemischten thermoplastischen Kunstharze haben vorzugsweise einen Erweichungspunkt nahe dem
des 1,2-Polybutadiens. Geeignete Erweichungspunkte ~>o des 1,2-Polybutadiens liegen im Bereich von etwa 60 bis
160° C. Der Erweichungspunkt des zuzumischenden thermoplastischen Kunstharzes richtet sich nach dem
des 1,2-Polybutadiens. Im Hinblick auf das Mischverfahren liegt der bevorzugte Erweichungspunkt des
thermoplastischen Kunstharzes im Bereich von etwa 30°C unterhalb bis etwa 300C oberhalb des Erweichungspunktes des 1,2-Polybutadiens, Bevorzugte Erweichungspunkte des thermoplastischen Kunstharzes
betragen etwa 40 bis 2300C. Spezielle Beispiele für bo
Olefinpojymere sind Polyäthylen, Polypropylen, Polybuten und Äthylen-Acrylat- oder Äthylen-Propylen-Copolymerisate, für Vinylcopolymerisate sind Äthylen-Vinylacetat und Äthylen-Vinylalkohol-Copolymere und für
Butadienpolymerisat Propylen-Butadien-Copolymerisa- f»
te, sowie Copolymerisate aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS-Copolymerisate) sowie Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR). Diese Harze können einzeln oder in
Kombination verwendet werden. Der Anteil des 1,2-Polybutadiens richtet sich nach den physikalischen
und chemischen Eigenschaften des zuzumischenden thermoplastischen Kunstharzes, z. B. dessen Verträglichkeit und Fließfähigkeit; der Anteil des 1,2-Polybutadiens beträgt in der Mischung jedoch 10 b:s 90
Gewichtsprozent, vorzugsweise 30 bis 80 Gewichtsprozent bezogen auf das Gesamtgewicht der thermoplastischen Kunstharzmischung.
Die Art die Menge und der Vernetzungsgrad des 1,2-Polybutadiens, der unterschiedliche Knetungsgrad
und dergleichen beeinflussen die scheinbare Viskosität bei der Schäumtemperatur. Zusätzlich beeinflussen die
Zersetzungsgeschwindigkeit des Treibmittels, der Gasdruck und die entwickelte Gasmenge die öffnung und
Stabilisierung der Zellwände. Das Verhältnis und die Anzahl der offenen Zellen, ihre Größe und Gleichmäßigkeit lassen sich somit durch geeignete Wahl dieser
Faktoren einstellen. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen Schaumstoffs werden wesentlich durch
diese Faktoren bestimmt Der Anteil an offenen Zellen beträgt vorzugsweise etwa 50 bis 98% des Gesamtporenvolumens.
Die im Verfahren der Erfindung angewandte Wellenlänge des Ultraviolettlichts beträgt etwa 254 bis
400 μπι. Auf diese Wellenlänge spricht reines 1,2-Polybutadien leicht an, während die anderen zugemischten
Polymerisate darauf kaum ansprechen. Licht in diesem Wellenlängenbereich läßt sich leicht als Hauptwellenlänge handelsüblicher Hochdruck-Quecksilberlampen,
Leuchtstoffröhren, Quecksilberlampen oder Xenonlampen erzeugen. Die Bestrahlungszeit mit Ultraviolettlicht
beträgt vorzugsweise 30 Sekunden bis 20 Minuten, insbesondere 1 bis 10 Minuten.
Die Photosensibilisatoren werden so ausgewählt, daß sie in dem genannten Welleniängenbereich eine
Vernetzung des 1,2-Polybutadiens bewirken. Die Photosensibilisatoren werden durch die absorbierte Energie
angeregt und übertragen die Energie auf das Polymerisat, das hierdurch aktiviert wird. Dabei vernetzt
hauptsächlich das 1,2-Polybutadien und die Zersetzungsreaktion wird möglichst unterdrückt
Photosensibilisatoren für Polymerisate lassen sich grob in vier Gruppen einteilen:
Triplett-Sensibilisatoren, Übergangsmetallverbindungen, Radikalbildner und leicht photooxidierbare Materialien. Unter den Verbindungen mit photosensibilisierender Wirkung, werden solche, die hauptsächlich die
oxidative Zersetzung beschleunigen oder die von sich aus schädlich, übel riechend oder stark gefärbt sind,
praktisch nicht verwendet. Da zur Erzeugung geschäumter Produkte eine gleichmäßige Vernetzung
erforderlich ist, muß der Photosensibilisator eine gute Affinität gegenüber den Harzen aufweisen. Aus diesem
Grund werden oleophile Photosensibilisatoren bevorzugt
Unter den vorstehend genannten Photosensibilisatoren erfüllen die Triplett-Sensibilisatoren relativ oft die
genannten Anforderungen, jedoch können auch die anderen Sensibilisatoren verwendet werden. Besonders
aromatische Ketone, wie Benzophenon, p,p'-Dimethoxybenzophenon, ρ,ρ'-Dichlorbenzophenon, ρ,ρ'-Dimethylbenzophenon, Acetophenon, Acetonaphthon, Benzyl, Fluorenon, Benzoinmethyläther und Benzoinäthyläther, ermöglichen gute Ergebnisse, wobei Benzophenon und Benzoinäthyläther besonders bevorzugt sind.
Weitere Beispiele sind aromatische Aldehyde, wie Terephthalaldehyd, und aromatische Verbindungen der
Chinoitreihe, wie Methylanthrachinon. Die Photosensibilisatoren
werden in einer Menge von 0,1 bis 3 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,3 bis 1 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Polymerisatgemisch, verwendet. Bei Verwendung von weniger als etwa 0,1
Gewichtsprozent erfordert die Sensibilisierung eine relativ lange Zeit und es läßt sich auch keine
ausreichende Viskositätszunahme erzielen. Bei Verwendung von mehr als 3 Gewichtsprozent vernetzt das
1 ^-Polybutadien zu stark oder es kommt zu einer späteren Nachvernetzung mit nicht umgesetztem
Sensibilisator und die Zersetzungshärtung durch Licht verläuft äußerst schnell. Der Photosensibilisator wird
somit in einer Menge zugesetzt, daß er praktisch vollständig bei der Vernetzung des 1,2-Polybutadiene
verbraucht wird und die erforderliche Viskosität zur Herstellung von offenzelligem Schaumstoff ergibt
Um die thermoplastischen Polymerisate gleichmäßig zu vermischen, muß das Mischen bei einer Temperatur
oberhalb dem Erweichungspunkt der einzelnen thermoplastischen Harze in der Mischung durchgeführt
werden. Dieses gleichmäßige Mischen ist ein außerordentlich wichtiger Faktor für die Herstellung gleichförmiger
offenzelliger Schaumstoffe mit guter Reproduzierbarkeit Das Mischen kann z. B. mit Hilfe eines
Einschrauben- oder Doppelschrauben-Extruders erfolgen. Hierbei wird die Temperatur in einer Zone des
Zylinders etwa 30 bis 50° C oberhalb dem Erweichungspunkt
der zu mischenden thermoplastischen Polymerisate eingestellt Das Mischen wird 1- bis 3mal
durchgeführt bis die gewünschte Gleichförmigkeit erzielt ist
Als Treibmittel werden solche verwendet, deren Zersetzungspunkt oberhalb dem Erweichungspunkt des
1,2-Polybutadiens und dem des zuzumischenden thermoplastischen Kunstharzes liegt. Da jedoch vernetztes
1 ^-Polybutadien bei etwa 150 bis 2300C eine für das
Schäumen geeignete Viskosität aufweist, sind Treibmittel mit einem Zersetzungspunkt innerhalb dieses
Bereicns bevorzugt
Falls der Erweichungspunkt des zuzumischenden thermoplastischen Kunstharzes unterhalb dem von
1,2- Polybutadien liegt, treten keine ernsthaften Probleme auf. Ist jedoch andererseits der Erweichungspunkt
des zuzumischenden thermoplastischen Polymerisats weit höher als der des 1,2-Polybutadiene, so hat ein
relativ hoher Anteil des zuzumischenden thermoplastischen Polymerisats zur Folge, daß die Temperatur bei
der Herstellung der Mischung streng kontrolliert werden muß, da die Knettemperatur und der Zersetzungspunkt
des Treibmittels sehr nahe liegen.
Es können übliche Treibmittel verwendet werden, z. B. Azodicarbonsäureamid, Dinitrosopentamethylentetramin,
p-Toluolsulfonylhydrazid und p.p'-Oxybis-(benzolsulfonylhydrazid).
Gleichzeitig kann auch ein Schäumhilfsmittel, ein Schaumkeimbildner od. dgl. zugesetzt
werden. Die verwendete Treibmittelmenge richtet sich nach der Menge des durch das Treibmittel
entwickelten Gases und dem gewünschten Expansionsverhältnis, wobei die Menge 5 bis 25 Gewichtsprozent*
bezogen auf das Gesamtgewicht der thermoplastischen Kunstharzmischung, ausmacht.
Als weitere Zusätze eignen sich z. B. übliche Additive,
wie Antioxidationsmittel, Färbemittel, Füllstoffe und Gleitmittel. Die angewandte Schäumtemperatur richtet
sich nach der Zusammensetzung der thermoplastischen Kunstharzmischufig. Experimentell hat sich gezeigt, daß
gute Ergebnisse erzielt werden, wenn man das Treibmittel bei einer Temperatur knapp oberhaJb seiner
Zersetzungstemperatur thermisch zersetzt, wobei das Treibmittel vorzugsweise einen 30 bis 100° C höheren
Zersetzungspunkt als der Erweichungspunkt des ther-
ä moplastischen Polymerisatgemisches aufweist.
Unter Anwendung dieser Bedingungen läßt sich ein offenzelliger Schaumstoff kontinuierlich dadurch herstellen,
daß man eine thermoplastische Kunstharzmischung von 1 ^-Polybutadien und einem thermoplastisehen
Polymerisat mit einem Photosensibilisator, einem Treibmittel und gegebenenfalls anderen Additiven
versetzt, die Mischung in einen herkömmlichen Kneter einfüllt das Material bei einer Temperatur oberhalb
dem Erweichungspunkt der thermoplastischen Kunstharze und unterhalb dem Zersetzungspunkt des
verwendeten Treibmittels in die gewünschte Form bringt z. B. in Plattenform oder eine andere spezielle
Form, hierauf den Formkörper mit Ultraviolettlicht bestrahlt um das 1 ^-Polybutadien zu vernetzen, und
schließlich das Material bei eiiitr Temperatur oberhalb dem Erweichungspunkt des 1,2-Poiybutadiens und dem
des zugemischten thermoplastischen Polymerisats sowie oberhalb dem Zersetzungspunkt des Treibmittels
schäumt
Die kompoundierte Mischung der Erfindung kann auch in anderen Formverfahren eingesetzt werden, z. B.
in Spritzgieß-, Blas-, Dehnungs- und Vakuumformverfahren, ohne vom erfindungsgemäßen Prinzip abzuweichen.
Auch ein mehrschichtiges Strangpressen oder Laminieren mit einem nicht schäumbaren Harz ist
möglich. In diesem Fall lassen sich der Anteil der offenen Zellen, die Zellgröße, das Expansionsverhältnis
und die Härte des erhaltenen Schaumstoffs dadurch einstellen, daß man die Art und den Mischungsanteil des
zuzumischenden Polymerisats, die Art und die Menge des Treibmittels, das Ausmaß der UV-Strahlungsvernetzung
und die Schäumtemperaiur geeignet wählt. Beispielsweise lassen sich stark expandiert Produkte
mit einem Expansionsverhältnis von 5 bis 30, üblicherweise 20 oder mehr, leicht herstellen.
Der erhaltene offenzellige Schaumstoff hat aufgrund der Vernetzung eine etwas verbesserte Lösungsmittelbeständigkeit
Bei einem hohen Anteil en 1,2-Polybutadien ist der erhaltene Schaumstoff auch in Abhängigkeit
von dem jeweiligen Anteil lichtzersetzlich. Der Schaumstoff kann in denselben Anwendungsbereichen wie
übliche offenzellige Schaumstoffe eingesetzt werden, z. B. als Polsterungs-, Schalldämpfungs- und Filtermaterial.
Weitere Anwendungsgebiete ergeben sich aus den physikalischen und chemischen Eigenschaften des
jeweiligen 1,2-Polybutadiens und des zugemischten thermoplastischen Polymerisats, dem Anteil an offenen
Zellen und der Zellgröße.
Das Beispiel erläutert die Erfindung. Alle Teile, Prozente und Verhältnisse beziehen sich auf das
Gewicht, falls nichts anderes angegeben ist.
In einem extruder wird !^-Polybutadien mit PoIyäthyledi einem AthylenYinylacetaKuopolymerisat öew.
einem Äthylen-ix-Olefin-Oopoiymerelaston.er in dem in
der Tabelle genannten Mengenverhältnis geknetet. Beim Extrudieren herrscht folgende Temperaturverteilung:
Ct 800C (Einzugszone); C2 1100C (Kompressionszone);
C31600C (Meteringzone) und D 16O0C (Werkzeugtemperatur).
Das derart geknetete Harzgemisch trübt sich beim Schmelzen.
Das thermoplastische Kunstharzgemisch wird dann mit einem Treibmittel und einem Photosensibilisator in
den in der Tabelle genannten Mengen unter Verwendung eines Zweiwalzenstuhls geknetet, wobei eine
Grobfolie mit einer Dicke von mehr als etwa 2 mm entsteht. Die Walztemperatur beträgt etwa 70 bis 85"C.
Zur Oberflächenbehandlung wird die Folie dann in eine Metallform eingebracht und bei einer Preßtemperatur
von 95 bis 1100C zu einer 2 mm dicken Kolie gepreßt.
Die beiden Seiten der Folie werden dann mit einer l-k'V-Hochdruck-Quecksilberlampe (Hauptwellenlänge:
365 μιτί; Wellenlängenbereich des Ultraviolcttlichts:
etwa 254 bis 400 μηι) in einem Abstand von 30 cm
bestrahlt. Anschließend erhitzt man ciie Folienoberflächf1
mit einer Infrarotlampe auf 170 bis 2200C, wobei ein
offenzelliger Schaumstoff entsteht. Die Schüttdichte, das Expansionsverhältnis, der Anteil an offenen Zellen
usw. sind in der Tabelle wiedergegeben. Der Anteil an offenen Zellen wird mit Hilfe eines Luft-Pyknometers
(ASTM D 2856) bestimmt. In dieser Methode werden nur zur Oberfläche kontinuierliche offene Zellen erfaßt,
während die offen.-n Zellen inneriialb der Proben nicht
gemessen werden, sondern in den Porengehalt aufgehen.
Es werden folgende Kunstharze, Photosensibilisatoren
und Treibmittel verwendet:
(a) 1.2-PoIybutadien; spezifisches Gewicht: 0.901;
Schmelzindex(ASTM D l238):3;Tm(DSC-Methode):75°C
(b) Polyäthylen: spezifisches Gewicht: 0,922.
(c) Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat (EVA) A; spezifisches
Gewicht: 0,949; Vinylacetatgehalt: 26
Molproz.ent; Schmelzindex (ASTM D 1238-65 T 4,0; Tm: 81 "C; B; spezifisches Gewicht: 0,941
Vinylacetatgehalt: 20 Molprozent; Schmelzinde (ASTM D 1238-65 T): 1,5;Tm:92°C.
' (d) Äthylen-rt-Olefin-Copolymer-Elastomer C; spezifi
sches Gewicht: 0,89; Schmelzindex (ASTM D 1238 190°C): 4,0; D; spezifisches Gewicht: 0.88; Schmelz
index (ASTM D 1238-190°C): 0,44
in (e) Photosensibilisator
Benzophenon
Benzyl
9-Fluorenon
Triplcttcncrgic(KT) (kcal/mol)
68.5
62
53
(f) Treibmittel:
Gemisch aus Azodicarbonamid und p,p'-Oxy bis(benzolsulfonylhydrazid).
Die Zersetzungstemperatur und die entwickelt Gasmenjje sind im folgenden wiedergegeben:
Zersetzungstemperatur
( Q
Entstehende Gasmenge
(ml/g)
Verbindung A
Verbindung B
Verbindung C
Verbindung B
Verbindung C
190
170
150
150
175 170
155
1,2-PoIy-
hutadien
ICfu: -ToilM
Zugemischtes thermoplastisches Kunstharz Photosensibilisator
Bestrahlungsdauer
Art
Menge
Art
Menge
90 Polyäthylen
30 Polyäthylen
70 EVA B
70 EVA B
50 EVA B
30 EVA B
30 EVA B
10 EVA B
90 EVAA
70 EVA A
50 EVA A
30 EVAA
30 EVAA
30 EVAA
70 Äthylen-ff-Olefin-
Copolymerisat C
70 Äthylen-ff-Olefin-
Copolymerisat D
50 Äthyl en-ar-Olefin-
Copolymerisat D
50 Äthylen-ff-Olefin-
Copolymerisat D
10 70 30 30 50 70 70 90 10 30 50 70 70 70 30
Benzophenon
Benzopheiion
Benzyl
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
9-Fluorenon
Benzophanon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
0,5 0,5 0,3 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0
0,5
0,5 <\5 0,5
4 6 8 4 6 15 4 6 4 6 4 6 4 3 4
15
| 1,2-Poly- | 9 | 27 28 573 | Menge | 220 | Zeit | Teile) | 10 | tltnis Dichte | Menge | Uestrah- | 4 | der | |
| butadicn | (Gew.-Ί | 220 | lungsdauer | olTenen | |||||||||
| Fortsetzung | 70 | 200 | (min) | Photosensibilisator | 4 | Poren | |||||||
| Nr. | (Gew.-Teile) | 200 | 1 | (g/cm3) | (Gew.-Teile) (min) | (%) | |||||||
| 30 | 0 | 200 | 1 | Art | 0,052 | 0,5 | Porengehalt Anteil | 79 | |||||
| Zugemischtes thermoplastisches Kunstharz | 200 | 2,5 | 0,055 | 83 | |||||||||
| 100 | Schaum bedingungen | 200 | 2 | Benzophenon | 0,047 | 0,5 | 81 | ||||||
| 19 | Art | 220 | 2 | 0,043 | 83 | ||||||||
| Treibmittel | Temp. | 220 | 2 | Benzophenon | 0,040 | (%) | 87 | ||||||
| 20 | 200 | 2 | 0,035 | 94 | 90 | ||||||||
| Tabelle (B) | Art | (Gew.-Teile) ( C) | 200 | 2 | Expansions- Scheinbare | 0,042 | 94 | 79 | |||||
| Nr. | 15 | 220 | 1 | verhü | 0,040 | 95 | 80 | ||||||
| Äthylen-ür-Olefin- | 15 | 170 | 2 | 0,079 | 95 | 84 | |||||||
| A | Copolymensat D | 15 | 200 | 2 | 0,052 | 96 | 83 | ||||||
| A | 15 | 200 | 1 | 0,045 | 96 | 83 | |||||||
| A | 15 | 200 | 3 | 17,4 | 0,040 | 95 | 82 | ||||||
| 1 | B | 15 | 200 | 2 | 16,7 | 0,042 | 96 | 80 | |||||
| 2 | B | 15 | 200 | 2 | 19,4 | 0,052 | 91 | 78 | |||||
| 3 | B | Menge | 15 | 200 | 2 | 21,2 | 0.044 | 94 | 83 | ||||
| 4 | B | 10 | 220 | 2 | 23,0 | 0,050 | 95 | 84 | |||||
| 5 | A | 15 | 2 | 26,5 | 0,053 | 96 | 83 | ||||||
| 6 | A | 15 | 2 | 22,1 | 0,083 | 96 | 87 | ||||||
| 7 | B | 15 | 1,5 | 23,4 | 0,055 | 95 | 84 | ||||||
| 8 | B | 20 | 11,5 | 0,082 | 95 | 21 | |||||||
| 9 | A | 15 | 17,6 | 94 | |||||||||
| 10 | C | 15 | 20,6 | 94 | |||||||||
| 11 | B | 15 | 23,4 | 90 | |||||||||
| 12 | B | 15 | 22,3 | 94 | |||||||||
| 13 | B | 15 | 18,0 | 91 | |||||||||
| 14 | B | 15 | 20.4 | ||||||||||
| 15 | B | 10 | 17,9 | ||||||||||
| 16 | B | 16,8 | |||||||||||
| 17 | A | 10,7 | |||||||||||
| 18 | 16,1 | ||||||||||||
| 19 | 11,0 | ||||||||||||
| 20 | |||||||||||||
Die Ergebnisse zeigen, daß der nur 1,2-Polybutadien
enthaltende Schaumstoff Nr. 20 einen äußerst geringen Anteil an offenen Zellen von etwa 20% aufweist und
einen praktisch geschlossenzelligen Schaumstoff darstellt
Andererseits ergibt die thermoplastische Kunstharzmischung der Erfindung einen hohen Anteil an
offenen Zellen von 80 bis 90%, so daß eindeutig ein offenzelliger Schaumstoff vorliegt Wie sich aus dem
Expansionsverhältnis ergibt, beträgt die Gasausbeute
des Treibmittels etwa 80 bis 100%, bezogen auf die theoretische Menge. Schaumstoffe mit einem hohen
Expansionsverhältnis von 20 oder mehr lassen sich somit leicht herstellen. Darüber hinaus kann das
Mischungsverhältnis in weiten Grenzen geändert werden, so daß sich die physikalischen und chemischen
Eigenschaften des erhaltenen Schaumstoffs entsprechend variieren lassen.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung offenzelliger Schaumstoffe auf Basis von Polyolefinen, Vinyl- oder
Butadiencopolymerisate!!, dadurch gekennzeichnet, daß man ein thermoplastisches Polyolefin, Vinyl- oder Butadiencopolymerisat enthaltendes Polymerisatgemisch, das, jeweils bezogen auf
das Polymerisatgemisch
(a) 10bis90Gew.-% !^-Polybutadien,
(b) 0,1 bis 3 Gew.-% Photosensibilisator und
(c) 5 bis 25 Gew.-% thermisch zersetzbares
Treibmittel
enthält, mit Ultraviolettlicht einer Wellenlänge von
254 bis 400 μπι bestrahlt, und hierauf die Mischung
bei einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des Polyinerisalgemisches sowie oberhalb
der Zersetzungstemperatur des Treibmittels verschäumt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein 1,2-Polybutadien verwendet,
das mehr als 70 MoI-% 1 ^-Bindungen, ein
Molekulargewicht von mehr als 50 000, einen Kristallinitätsgrad von 10 bis 50% und eine
syndiotaktische Stereospezifität von 20% oder mehr aufweist
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Polymerisatgemisch 30
Sekunden bis 20 Minuten mit Ultraviolettlicht uestrahlt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Schäumen des thermoplastischen Polymerisatgemisches bei einer Temperatur
durchführt, die etwa 30 bis 100°C oberhalb des Erweichungspunkts des Polymerisatgemisches liegt.
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