DE60317613T2

DE60317613T2 - Extrudierte expandierbare metallhaltige Polystyrolperlen

Info

Publication number: DE60317613T2
Application number: DE2003617613
Authority: DE
Inventors: Jan Noordegraaf
Original assignee: Synbra Technology BV
Current assignee: Synbra Technology BV
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2003-07-14
Publication date: 2008-10-23
Anticipated expiration: 2023-07-15
Also published as: EP1396519B1; EP1396519A1; DE60317613D1; NL1021110C2

Description

Verfahren zur Herstellung von expandierbarem Polystyrol (EPS) sowie partikelförmiges expandierbares Polystyrol und auf der Basis desselben erhaltene Schaummaterialien.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von expandierbarem Polystyrol (EPS), bei dem Styrolpolymer, ein Glasmittel, ein Mittel zum Erhöhen des Wärmeisolationswertes und übliche Additive gemeinsam in einem Extruder extrudiert werden. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner partikelfömiges expandierbares Polystyrol, das zu einem Schaum mit einer feinen Zellstruktur und einer geringen Dichte verarbeitet werden kann und das zur Verbesserung seines Wärmeisolationswertes ein Material zur Erhöhung des Wärmeisolationswertes enthält. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung Polystyrolmaterialien mit einer Basis aus partikelförmigem expandierbaren Polystyrol.
Ein derartiges Verfahren ist als solches aus der internationalen Patentanmeldung WO 00/43442 bekannt. Hierbei wird Styrolpolymer in einem Extruder geschmolzen und mit mindestens einem Glasmittel und Aluminiumpartikeln, hauptsächlich in der Form von Plättchen, vermischt, und diese Materialien werden gemeinsam extrudiert, wobei die Menge der Aluminiumpartikel 6 Gew.% nicht übersteigt, wonach das extrudierte Material abgekühlt und reduziert wird, um Partikel zu erhalten. Derartige Polymere enthalten mindestens Aluminium in der Form von Partikeln, um die Wärmeisolationseigenschaften derselben zu verbessern, wobei die Aluminiumpartikel in einer homogenen Verteilung als Infrarotstrahlungsreflexionsmaterial eingearbeitet werden. Die Aluminiumpartikel besitzen die Form von Plättchen mit einer Größe zwischen 1 und 15 μm.
Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 201 08 311 U1 ist ein Schallisolationselement bekannt, das expandiertes Styrolpolymer enthält, wobei das Styrolpolymer eine Dichte von weniger als 15 kg/m³ aufweist und ein partikelförmiges Additiv gleichmäßig im Styrolpolymer verteilt ist, das eine Dichte besitzt, die höher ist als die des Styrolpolymers. Bei dem Additiv handelt es sich um ein Infrarotstrahlungsreflektions- oder Infrarotstrahlungsabsorptionsmaterial in der Form von Metallpartikeln, insbesondere von Aluminium in der Form von Plättchen, oder um ein Metalloxid, ein Nichtmetalloxid, Antimontrisulfide, Ruß oder Graphit.
Das Rohmaterial, das für die Herstellung von expandierbarem Polystyrol (EPS) verwendet wird, kann nicht nur über einen Extrusionsprozess erhalten werden, wie aus der vorstehend erwähnten nationalen Patentanmeldung bekannt, sondern auch durch Suspensionspolymerisation. Das auf diese Weise erhaltene EPS-Granulat wird generell als Rohmaterial in der Verpackungsindustrie und in der Bauindustrie verwendet. Das Verfahren zur weiteren Behandlung umfasst einen Vorschäum schritt, in dem eine Dampfmenge durch eine Schicht der EPS-Kugeln in einem Expansionsgefäß geleitet wird. Dies hat zur Folge, dass das Glasmittel, das in den EPS-Kugeln vorhanden ist, üblicherweise Penthan, verdampft wird, und ein Aufschäumen der Kugeln stattfindet. Nach einer Lagerperiode von 4–48 h, die auch als Setzvorgang bezeichnet wird, werden die vorgeschäumten Kugeln in eine Form gegeben, in der die Kugeln unter dem Einfluss von Dampf weiter expandiert werden. Die Form, die in diesem Prozess verwendet wird, ist mit kleinen Öffnungen versehen, so dass das Glasmittel, das noch vorhanden ist, während des Expansionsprozesses entweichen kann, während die Kugeln in die gewünschte Form schmelzen. Im Prinzip gibt es keine Begrenzungen in Bezug auf die Dimension der Form, und es ist möglich, Blöcke für die Bauindustrie aber auch Geschirr oder Fischboxen herzustellen.
Mit der Herstellung von EPS-Kugeln wird eine Partikelgröße erhalten, die eine sogenannte Gauss'sche Verteilung besitzt, welche generell von 0,3 mm–2,5 mm reicht. In der Praxis wurde festgestellt, dass die Fraktion mit einer Partikelgröße < 0,3 mm in der Tat ungeeignet ist für normale Verpackungsmaterialien und dass Partikel mit einer Partikelgröße < 0,6 mm nicht geeignet sind für Bauzwecke. Obwohl die Partikelgröße während der Suspensionspolymerisation innerhalb bestimmter Bereiche beeinflusst werden kann, bleibt im Prinzip jederzeit eine Reihe von Restfraktionen zurück, d. h. kleine Partikel mit einer Partikelgröße von < 0,4 mm und große Partikel mit einer Partikelgröße > 2,4 mm. Da derartige Restfraktionen noch wertvolle Materialien enthalten, hat der Patentinhaber ein Verfahren zum Recyceln die ser Materialien in einem Extruder entwickelt. Das Ausgangsmaterial, d. h. die Restfraktion mit einer kleinen oder großen Partikelgröße, wird dem Extruder zugeführt, wobei das Glasmittel während des Extrusionsprozesses vollständig aus dem Ausgangsmaterial migriert und über eine Entlüftungsöffnung abgegeben wird, die mit dem Extruder verbunden ist und in einem integrierten Nachverbrennungsprozess verbrannt wird, wobei während des Prozesses Dampf erzeugt werden kann. Das Granulat, von dem das Glasmittel auf diese Weise entfernt worden ist, wird über einen erhitzten Extrusionskopf aus dem Extruder ausgetragen und in kleine Partikel zerkleinert. Ein Problem, das bei einem derartigen Recyclingprozess auftritt, besteht darin, dass das expandierbare Polystyrol (EPS) häufig zusätzlich zu einem Glasmittel feuerhemmende Mittel enthält, die beginnen, sich bei den Temperaturen, die im Extruder vorherrschen, zu zersetzen, wobei Halogenradikale abgetrennt werden, was zur Folge hat, dass die Kettenlänge des Polystyrols in unerwünschter Weise reduziert wird. Darüber hinaus kann dies zur Korrosion des Extruders führen, die aus der Erzeugung von Halogengas resultiert. Somit werden die Restfraktionen nicht als 100%iges Material recycelt.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren für die Herstellung von expandierbarem Polystyrol (EPS) zu schaffen, bei dem Styrolpolymer in Gegenwart von einem oder mehreren zusätzlichen Komponenten in ein Material überführt werden kann, das einen speziellen Zusatzwert besitzt.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Schaffung eines Verfahrens für die Herstellung von expandierbarem Polystyrol (EPS), bei dem EPS erhalten wird, dessen Wärmeleitkoeffizient ausreichend niedrig ist, wie für die Praxis gewünscht, um für Wärmeisolationszwecke verwendet zu werden.
Das eingangs beschriebene Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Metall, ausgewählt aus der aus Eisen, Kupfer und Zink, einer Legierung, unter der Voraussetzung, dass eine Kupfer enthaltende Legierung ausgeschlossen ist, mit Ausnahme von Kupferlegierungen, die Aluminium und CuZn₇₀ enthalten, oder einer Kombination hiervon bestehenden Gruppe, als Mittel zum Erhöhen des Wärmeisolationswertes verwendet wird.
Da ein Metall, ausgewählt aus der aus Eisen, Kupfer und Zink, einer Legierung, unter der Voraussetzung, dass eine Kupfer enthaltende Legierung ausgeschlossen ist, mit Ausnahme von Kupferlegierungen, die Aluminium und CuZn₇₀ enthalten, oder einer Kombination hiervon bestehenden Gruppe, verwendet wird, ist die gemeinsame Verarbeitung des Styrolpolymers, eines Blasmittels, von üblichen Additiven und dem vorstehend erwähnten Mittel zum Erhöhen des Wärmeisolationswertes in einem Extruder ohne jedes Problem durchführbar. Des Weiteren wird ein expandierbares Polystyrol mit einem gewünschten niedrigen Wärmeisolationswert erhalten. Mögliche Legierungen sind beispielsweise: Kupferlegierungen, die Aluminium enthalten, wie Cu-Al 10%, Aluminiumlegierungen, die Kupfer enthalten, wie Al-Cu 33%, Al-Cu 3%, Al-Cu 0,1%, Legierungen, die eine Kombination aus Zink und Aluminium enthalten, wie Zn-Al 4%, Zn-Al 30% und Zn-Al 50%.
Um einen sehr guten Prozess im Extruder zu erreichen und ein Produkt mit einem guten Isolationswert zu erhalten, wird bevorzugt, Kupfer, eine Kupfer enthaltende Legierung oder eine Kombination hiervon zu verwenden.
Die Menge des den Wärmeisolationswert erhöhenden Mittels, vorzugsweise in der Form eines Pulvers, beträgt 1–10 Gew.%, vorzugsweise 2–5 Gew.%, auf der Basis der Menge des Styrolpolymers.
Wenn eine Menge von weniger als 1 Gew.% verwendet wird, wird ein unzureichender Anstieg des Wärmeisolationswertes erzielt. Andererseits trägt eine Menge von mehr als 10 Gew.% nicht wesentlich zu einer Erhöhung des Wärmeisolationswertes bei.
Um einen sehr guten Wärmeisolationswert sowie einen problemfreien Prozess in einem Extruder zu erzielen, wird vorzugsweise Kupfer in einer Menge von 2,5–3 Gew.% auf der Basis der Menge des Styrolpolymers verwendet.
Bei Anwendung des vorliegenden Verfahrens ist es möglich, Styrolpolymer mit einer Partikelgröße von < 0,4 mm in einem Extruder ohne jede erwähnenswerten Probleme zu verarbeiten. Andererseits ist es bei bestimmten Ausführungsformen auch möglich, Styrolpolymer mit einer Partikelgröße von > 2,4 mm zu verwenden. Bei einer speziellen Ausführungsform ist es des Weiteren wünschenswert, Styrolpolymer mit einer Parti kelgröße von 0,7–1,0 mm, einer Partikelgröße von 1,0–2,4 mm oder eine Kombination hiervon zu verwenden.
Um expandierbares Polystyrol (EPS) zu erhalten, das eine gute feuerhemmende Wirkung besitzt, umfasst das Styrolpolymer vorzugsweise ein feuerhemmendes Mittel, insbesondere Hexabromcyclododecan (HBCD), bevor die Extrusion stattfindet.
Bei einer speziellen Ausführungsform ist es wünschenswert, zusätzlich andere Mittel zur Erhöhung des Wärmeisolationenwertes dem Extruder zuzuführen, insbesondere eine oder mehrere der Substanzen Graphit, Aluminiumpulver, Al(OH)₃, Mg(OH)₂ und Al₂O₃. Somit ist es auch möglich, die vorstehend genannten Materialien dem Extruder in Kombination mit der aus Eisen, Kupfer und Zink und einer Legierung, unter der Voraussetzung, dass eine Kupfer enthaltende Legierung ausgeschlossen ist, mit Ausnahme von Kupferlegierungen, die Aluminium und CuZn₇₀ enthalten, oder einer Kombination hiervon bestehenden Gruppe zuzuführen.
Wenn das nach dem Extrusionsprozess erhaltene Produkt strenge Brandschutzanforderungen erfüllen muss, ist es wünschenswert, zusätzlich ein oder mehrere feuerhemmende Mittel, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Hexabromcyclododecan (HBCD), Dicumylperoxid und 2,3-Dimethyl-2,3-diphenylbutan besteht, in einer Menge von 1,0–8 Gew.% auf der Basis der Menge des Styrolpolymers dem Extruder während des Extrusionsprozesses zuzuführen.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein partikelförmiges expandierbares Polystyrol, das zu einem Schaum mit einer feinen Zellstruktur und einer geringen Dichte verarbeitet werden kann und das, um den Wärmeisolationswert hiervon zu verbessern, ein Mittel zum Erhöhen des Wärmeisolationswertes enthält, dadurch gekennzeichnet, dass ein Metall, ausgewählt aus der aus Eisen, Kupfer und Zink und einer Legierung, unter der Voraussetzung, dass eine Kupfer enthaltende Legierung ausgeschlossen ist, mit der Ausnahme von Kupferlegierungen, die Aluminium und CuZn₇₀ enthalten, oder einer Kombination hiervon bestehenden Gruppe, in den Polystyrolpartikeln als Material zur Erhöhung des Wärmeisolationswertes in einer homogenen Verteilung vorhanden ist.
Vorzugsweise ist das Mittel zur Erhöhung des Wärmeisolationswertes in einer Menge von 1–10 Gew.%, vorzugsweise von 2–5 Gew.%, auf der Basis der Menge des Styrolpolymers vorhanden. Um eine richtige homogene Verteilung im Endprodukt zu erhalten, wird bevorzugt, das Mittel zur Erhöhung des Wärmeisolationswiderstandes in der Form eines Pulvers zuzusetzen.
Ein sehr geeignetes Ausgangsmaterial ist Styrolpolymer mit einer Partikelgröße von < 0,4 mm, wobei bei einer speziellen Ausführungsform Styrolpolymer mit einer Partikelgröße von > 2,4 mm bevorzugt wird. Bei anderen Ausführungsformen findet ein Styrolpolymer mit einer Partikelgröße von 0,7–1,0 mm, insbesondere einer Partikelgröße von 1,0–2,4 mm, oder eine Kombination hiervon Verwendung.
Bei einer speziellen Ausführungsform umfasst das Styrolpolymer vorzugsweise ein feuerhemmendes Mittel, insbesondere Hexabromcyclododecan (HBCD), bevor es dem Extruder zugeführt wird.
Um einen noch besseren Wärmeisolationswert zu erhalten, enthält das nach dem Extrusionsprozess erhaltene partikelförmige exbandierbare Polystyrol vorzugsweise eine oder mehrere der Substanzen Graphit, Aluminiumpulver, Al(OH)₃, Mg(OH)₂ und Al₂O₃.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren Polystyrolschaummaterialien mit einer Basis von partikelförmigem expandierbaren Polystyrol, wie vorstehend erläutert, wobei die vorhandenen Polystyrolschaummaterialien insbesondere für Wärmeisolationszwecke verwendet werden.
Hiernach wird die vorliegende Erfindung in größeren Einzelheiten anhand einer Reihe von Beispielen erläutert. Es versteht sich, dass die Erfindung in keiner Weise auf diese speziellen Beispiele beschränkt ist. Alle Prozentsätze, die in den Beispielen erwähnt sind, sind Gewichtsprozentsätze.
Beispiel 1
Ein Glasmittel, Styrolpolymer mit einer Partikelgröße von 0,4 mm und einem Hexabromcyclododecan(HBCD)-Anteil von 0,8% sowie eine Dicumylperoxidmenge von 0,3% wurden einem Extruder zugeführt, wobei Kupfer in Pulverform als Mittel zur Erhöhung des Wärmeisolationswertes in einer Menge von 1,6% coextrudiert wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Beispiel 2
Der Versuch von Beispiel 1 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass Kupfer in einer Menge von 3,2% verwendet wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Beispiel 3
Der Versuch von Beispiel 1 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass Kupfer in einer Menge von 4,0% verwendet wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 1
Ein Glasmittel und Styroplpolymer mit einer Partikelgröße von 0,4 mm und einem HBCD-Anteil von 0,8% wurden einem Extruder zugeführt, wobei Aluminium in Pulverform mit einer Partikelgröße von 5 μm als Mittel zum Erhöhen des Wärmeisolationswiderstandes in einer Menge von 0,4% coextrudiert wurde. Innerhalb des Extruders fand eine Reaktion mit der Peroxidverbindung statt, die zum Aufschäumen der Styrolpolymerkugeln führte, was unerwünscht ist. Der erhaltene Lambda-Wert ist hoch. Die erzielten Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 2
Der Versuch von Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass das Styrolpolymer auch Dicumylperoxid in einer Menge von 0,3% enthielt. Innerhalb des Extruders fand eine geringe Expansion statt, und der erhaltene Lambda-Wert lag in der gleichen Größenordnung wie bei Vergleichsbeispiel 1. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Beispiel 4
Der Versuch von Beispiel 1 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass CuZn₇₀ als Mittel zum Erhöhen des Wärmeisolationswertes in einer Menge von 1,2% coextrudiert wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Beispiel 5
Der Versuch von Beispiel 4 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass CuZn₇₀ in einer Menge von 2,8 verwendet wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Beispiel 6
Der Versuch von Beispiel 1 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass Kupfer als Hauptcharge als Mittel zum Erhöhen des Wärmeisolationswiderstandes in einer Menge von 1,2% coextrudiert wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Beispiel 7
Der Versuch von Beispiel 6 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass Kupfer in einer Menge von 2,4% coextrudiert wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Beispiel 8
Der Versuch von Beispiel 6 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass Kupfer in einer Menge von 4,2% coextrudiert wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Beispiel 9
Der Versuch von Beispiel 6 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass Zink als Mittel zum Erhöhen des Wärmeisolationswiderstandes in einer Menge von 0,8% coextrudiert wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Beispiel 10
Beispiel 9 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass Styrolpolymer mit einem Hexabromcyclododecan(HBCD)-Anteil von 1,6% und eine Dicumylperoxidmenge von 0,4% einem Extruder zugeführt wurden, wobei die Zinkmenge 1,2% betrug. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 3
Der Versuch von Beispiel 1 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass CuSn₁₀ als Mittel zum Erhöhen des Wärmeisolationswiderstandes in einer Menge von 0,8% coextrudiert wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 4
Der Versuch von Beispiel 11 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass CuSn₁₀ in einer Menge von 1,6% coextrudiert wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 5
Der Versuch von Beispiel 11 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass CuSn₁₀ in einer Menge von 2,8% coextrudiert wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 6
Der Versuch von Beispiel 11 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass CuSn₁₀ in einer Menge von 3,2% coextrudiert wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Beispiel 11
Ein Glasmittel und Styrolpolymer mit einer Partikelgröße von 0,4 mm sowie einem HBCD-Anteil von 1,6% und Dicumylperoxid in einer Menge von 0,3% wurden einem Extruder zugeführt, wobei 0,4% Dicumyl coextrudiert wurde. Kupfer in Pulverform wurde als Mittel zum Erhöhen des Wärmeisolationswiderstandes in einer Menge von 1,6% coextrudiert. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Beispiel 12
Der Versuch von Beispiel 15 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass das Styrolpolymer 2,0% HBCD enthielt und dass 0,5% Dicumyl dem Extruder zugeführt wurden. Die Kupfermenge, die zugeführt wurde, betrug 3,2%. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Beispiel 13
Der Versuch von Beispiel 16 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass Kupfer in einer Menge von 4,0% coextrudiert wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Beispiel 14
Der Versuch von Beispiel 16 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass Kupfer als Hauptcharge zugeführt wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 7
Ein Glasmittel und Styrolpolymer mit einer Partikelgröße X wurden einem Extruder zugeführt, wobei Al(OH)₃ als Mittel zum Erhöhen des Wärmeisolationswiderstandes in einer Menge von 17% coextrudiert wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 8
Der Versuch von Beispiel 19 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass 28% Mg(OH)₂ coextrudiert wurden. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 9
Der Versuch von Beispiel 19 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass Al₂O₃ in einer Menge von 25% coextrudiert wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 10
Der Versuch von Beispiel 19 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass Al(OH)₃ in einer Menge von 29% coextrudiert wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Beispiel 15
Der Versuch von Beispiel 15 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass das verwendete Styrolpolymer einen HBCD-Anteil von 0,8% und einen Dicumylperoxidanteil von 0,35% besaß, wobei Dicumyl dem Extruder in einer Menge von 0,2% zugeführt wurde. Eisen wurde als Mittel zum Erhöhen des Wärmeisolationswiderstandes in einer Menge von 3,0% coextrudiert. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Aus der obigen Tabelle folgt, dass Styrolpolymer, das Kupfer als Mittel zum Erhöhen des Wärmeisolationswiderstandes enthält, einen günstigen Lamda-Wert liefert. Das gleiche ist der Fall, wenn eine Kupferlegierung als Mittel zum Erhöhen des Wärmeisolationswiderstandes verwendet wird (siehe die Beispiele 4 und 5 und die Beispiel 11–14). Wenn speziell eine zusätzliche Menge an einem feuerhemmenden Mittel zugesetzt wird (siehe Beispiel 15–18), besitzt das erhaltene Produkt nicht nur einen günstigen Lambda-Wert, sondern erfüllt des Weiteren strenge Anforderungen in Bezug auf den Brandschutz, insbesondere die Anforderung des B2-Testes. Obwohl sich die obigen Beispiele auf ein Styrolpolymer mit einer Partikelgröße von 0,4 mm beziehen, wurden auch zufriedenstellende Ergebnisse mit einem Styrolpolymer mit einer Partikelgröße von beispielsweise > 2,4 mm oder 0,7–1,0 mm erhalten.

Claims

Verfahren zur Herstellung von expandierbarem Polystyrol (EPS), bei dem Styrolpolymer, ein Glasmittel, ein Mittel zum Erhöhen des Wärmeisolationswertes und übliche Additive gemeinsam in einem Extruder extrudiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Metall, ausgewählt aus der aus Eisen, Kupfer und Zink, einer Legierung, unter der Voraussetzung, dass eine Kupfer enthaltende Legierung ausgeschlossen ist, mit Ausnahme von Kupferlegierungen, die Aluminium und CuZn₇₀ enthalten, oder einer Kombination hiervon bestehenden Gruppe, als Mittel zum Erhöhen des Wärmeisolationswertes verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Kupfer, eine Kupferlegierung enthaltend Aluminium, CuZn₇₀ oder eine Kombination hiervon verwendet wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Mittels zum Erhöhen des Wärme isolationswertes 1–10 Gew.% auf der Basis der Menge des Styrolpolymers beträgt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Mittels zur Erhöhung des Wärmeisolationswertes 2–5 Gew.% auf der Basis der Menge des Styrolpolymers beträgt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass Kupfer in einer Menge von 2,5–3 Gew.% auf der Basis der Menge des Styrolpolymers verwendet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Erhöhung des Wärmeisolationswertes in der Form eines Pulvers zugesetzt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Styrolpolymer eine Partikelgröße von < 0,4 mm besitzt.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass das Styrolpolymer eine Partikelgröße von > 2,4 mm besitzt.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass das Styrolpolymer eine Partikelgröße von 0,7–1,0 mm besitzt.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass das Styrolpolymer eine Partikelgröße von 1,0–2,4 mm besitzt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Styrolpolymer ein feuerhemmendes Mittel, insbesondere Hexabromcyclododecan (HBCD), enthält.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich andere Mittel zur Erhöhung des Wärmeisolationswertes coextrudiert werden.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Substanzen Graphit, Aluminiumpulver, Al(OH)₃ _, Mg(OH)₂ und Al₂O₃ extrudiert wird (werden).
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein oder mehrere feuerhemmende Mittel, ausgewählt aus der aus Hexabromcyclododecan (HBCD), Dicumylperoxid und 2,3-Dimethyl-2,3-diphenylbutan bestehenden Gruppe, während des Extrusionsprozesses separat dem Extruder zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Menge an feuerhemmenden Mitteln von 1,0–8 Gew.% auf der Basis der Menge des Styrolpolymers reicht.
Partikelförmiges expandierbares Polystyrol, das zu einem Schaum mit einer feinen Zellstruktur und einer geringen Dichte verarbeitet werden kann und das zur Verbesserung seines Wärmeisolationswertes ein Mittel zur Erhöhung des Wärmeisolationswertes enthält, dadurch gekennzeichnet, dass ein Metall, ausgewählt aus der aus Eisen, Kupfer und Zink und einer Legierung, unter der Voraussetzung, dass eine Kupfer enthaltende Legierung ausgeschlossen ist, mit der Ausnahme von Kupferlegierungen, die Aluminium und CuZn₇₀ enthalten, oder einer Kombination hiervon bestehenden Gruppe, in den Polystyrolpartikeln als Mittel zur Erhöhung des Wärmeisolationswertes in einer homogenen Verteilung vorhanden ist.
Partikelförmiges expandierbares Polystyrol nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Erhöhung des Wärmeisolationswertes in einer Menge von 1–10 Gew.% mit einer Basis aus Styrolpolymer vorhanden ist.
Partikelförmiges eypandierbares Polystyrol nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Erhöhung des Wärmeisolationswertes in einer Menge von 2–5 Gew.% mit einer Basis aus Styrolpolymer vorhanden ist.
Partikelförmiges expandierbares Polystyrol nach einem oder mehreren der Ansprüche 16–18, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Erhöhung des Wärmeisolationswertes in der Form eines Pulvers zugesetzt wird.
Partikelförmiges expandierbares Polystyrol nach einem oder mehreren der Ansprüche 16–19, dadurch gekennzeichnet, dass das Styrolpolymer eine Partikelgröße von < 0,4 mm besitzt.
Partikelförmiges expandierbares Polystyrol nach einem oder mehreren der Ansprüche 16–19, dadurch gekennzeichnet, dass das Styrolpolymer eine Partikelgröße von > 2,4 mm besitzt.
Partikelförmiges expandierbares Polystyrol nach einem oder mehreren der Ansprüche 16–19, dadurch gekennzeichnet, dass das Styrolpolymer eine Partikelgröße von 0,7–1,0 mm besitzt.
Partikelförmiges expandierbares Polystyrol nach einem oder mehren der Ansprüche 16–19, dadurch gekennzeichnet, dass das Styrolpolymer eine Partikelgröße von 1,0–2,4 mm hat.
Partikelförmiges expandierbares Polystyrol nach einem oder mehreren der Ansprüche 16–23, dadurch gekennzeichnet, dass das Styrolpolymer ein feuerhemmendes Mittel, insbesondere Hexabromcyclododecan (HBCD), enthält.
Partikelförmiges expandierbares Polystyrol nach einem oder mehreren der Ansprüche 16–24, dadurch gekennzeichnet, dass das nach dem Extrusionsprozess erhaltene Material zusätzlich andere Mittel zur Erhöhung des Wärmeisolationswertes in partikelförmiger Form enthält, die aus der aus Graphit, Aluminiumpulver, Al(OH)₃, Mg(OH)₂ und Al₂O₃ bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
Polystyrolschaummaterialien mit einer Basis aus partikelförmigem expandierbaren Polystyrol nach den Patentansprüchen 16–25.
Verwendung von Polystyrolschaummaterialien nach Anspruch 26 für Wärmeisolationszwecke.