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Verfahren zur Herstellung von porösen Gegenständen aus plastischen
Massen Es ist nach dem Patent 644 rot bekannt, aus mit Treibmitteln vermischten
Polyvinylverbindungen poröse Gegenstände von sehr geringem spezifischem Gewicht
und feinporösem Aufbau herzustellen, indem man die mit pulverförmigen (z. B. Ammoncarbonat)
oder flüssigen (z. B. Methylenchlorid, Benzol) oder mit beiden zugleich vermischten
Polymerisation.sprodukte nach kurzem Erwärmen einem rasch ansteigenden und hohen
Vakuum unterwirft. Die Aufblähung wird nach der Beschreibung in der Weise vorgenommen,
daß zweck Erzielung eines bestimmten spezifischen Gewichtes sowie beliehig geformter
Erzeugnisse die Volumvergrößerung des Materials innerhalb des Vakuumgefäßes in durchlöcherten
bzw. porösen Formen oder Gestellen vor sich geht, deren Gestaltung der gewünschten
Endform entspricht.
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Nach dem Beispiel des genannten Patentes wird eine mit sehr erheblichen
Mengen Ammoncarbonat (3o Teile auf 7q Teile Polyst=yrol) und Benzol kalt geknetete
und gewalzte Masse bei nur 5o .bis 6o° in einer Blockpresse mit z. Z. 5 bis 6 kg/qcm
zu einem
homogenen Block verpreßt und von letzterem auf Hobelmaschinen
Tafeln heruntergeschnitten, die nach kurzem Erwärmen. auf q.o bis 6o° einem möglichst
rasch ansteigenden hohen Vakuum ausgesetzt werden.
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Nach dem Patentanspruch ist jedoch das Erfindungsmerkmal lediglich
»kurzes Erwärmen der Mischung und anschließend rasch ansteigendes und hohes Vakuum«.
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In einem neueren Patent der Firma Societä Italiana Pirelli Mailand
(laut Patent 395 372 vorn 27. Januar 1942) wird in der Einleitung ausgeführt, daßesbeiAnwendung
verschiedenerbekannterTreibmittel, wie Ammoncarbonat, hjatriumbicarbonat, Harnstoff
und Wasserstoffsuperoxyd, schwierig ist, aus Chlorvinylharzen zufriedenstellende
Produkte zu erhalten, weil Polyvinylchlorid ein thermoplastisches, u.nvulkanisierbares
Material sei; zur Erzielung der porösen Struktur sei es in diesem Falle unerläßlich,
den Schwamm selbst nach dem Pressen vor der Entnahme aus der Form abzukühlen. Bei
Zuhilfenahme der genannten Treibmittel muß also hiernach die Aufblähung in der Presse
erfolgen. In den weiteren Ausführungen der Beschreibung wird darauf hingewiesen,
daß der Zersetzungspunkt des Treibmittels wegen der bei Polyvinylchlorid erforderlichen
hohen Plastifiziertemperatur -(über 15o°) und Preßtemperatur (15o bis 17o°) hoch
liegen müsse; aus diesem Grunde seien die obengenannten, gewöhnlich zur Herstellung
von Gummischwämmen verwendeten Treibmittel, die einen niedrigen Zersetzungspunkt
hätten, für die Herstellung von Chlorvinylschwämmen ungeeignet, um so mehr, als
sie Zersetzungsprodukte lieterten, die während der Abkühlung kondensierbar sind.
Hierauf gründet sich der Vorschlag, als Treibmittel für Chlorvinylharze gewisse
organische Substanzen aus der Klasse der Diazoaminderivate zu nehmen, die einen
Zersetzungspunkt zwischen 140 und 16o° haben und Stickstoff als einziges gasförmiges
Produkt abgeben.
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Erfindungsgemäß ist es nun uberraschenderweise gelungen, porose Gegenstände
aus Polyvinylverbindungen, wie Polystyrol, - Polyvinylchlorid u. a., Polymerisaten
sowie sonstigen plastischen Massen, wie Cellulosederivaten (z. B. Celluloseestern
. und -äthern), Casein usw., noch wesentlich einfacher und unter Verwendung von
bei niedriger Temperatur zersetzlichen Treibmitteln billiger als bisher herzustellen,
indem man die in möglichst feinpulveriger Form vorliegenden Stoffe mit geringen
Mengen dieser Treibmittel innig vermischt, dann zunächst bei hohen Drucken, vorzugsweise
über 5o kg/qcm, und entsprechend der Art und Menge des oder der verwendeten Treibmittel
auch bei verhältnismäßig hohen Temperaturen zu nicht porösen Formstücken oder Platten
verpreßt. Die Menge der angewandten Treibmittel hält man zweckmäßig so niedrig,
daß sie in der Wärme vollständig von der plastischen Masse eingehüllt werden und
infolge des gleichzeitig wirkenden hohen Überdrucks während der Pressungs- und darauffolgenden
Abkühlungsperiode ihre Zersetzung trotz der hohen Preßtemperatur verhindert wird,
so daß jedenfalls keine sichtbaren Blasen entstehen. Die so erhaltenen festen, homogenen
Tafeln oder Formstücke werden nun durch erneutes Erwärmen ohne Druck, also zweckmäßig
außerhalb der Presse mit oder ohne Begrenzung und gegebenenfalls unter Anwendung
von Unterdruck zum Aufschäumen gebracht, wobei eine sehr gleichmäßige Bildung feiner
Blasen in der ganzen Masse mit einer starken Vergrößerung der ursprünglichen Dimensionen
der Platte oder des Formstückes nach allen Richtungen einhergeht.
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Gegenüber den derzeitigen Erkegntnissen ist der Erfolg dieses Verfahrens
im höchsten Grade überraschend, da es einen bisher für unmöglich gehaltenen Weg
aufzeigt, auch unter Verwendung der bereits seit langem in der Gummiindustrie bekannten,
bei niedrigen Temperaturen (unter too°) zersetzlichen Treibmittel aus solchen plastischen
Massen Schäume herzustellen, die erst bei hohen Temperaturen. (über too°) plastisch
werden, nämlich im Gegensatz zu dem Bekannten dadurch, daß man durch besondere Versuchsbedingungen
(hoher Preßdruck bei gleichzeitig niedriger Treibmittelmenge) die Entstehung der
Blasen während des Pressens vermeidet, die Aufblähung also in den darauffolgenden
drucklosen Erwärmungsvorgang verlegt.
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Das Verfahren stellt gegenüber den bisher bekannten einen sehr erheblichen
technischen Fortschritt dar; dieser liegt einmal in der Verwendung billiger Treibmittel,
weiter in einer außerordentlich einfachen und billigen homogenen Vermischung ohne
Knet- und Walzprozeß unter Einsparung flüchtiger Lösemittel, womit sich gleichzeitig
jede Nachtrocknung erübrigt, endlich auch in der mengenmäßigen Ersparnis anTreihmitteln,
die infolge ihres nichtweiohmachenden Charakters auch noch den Vorzug haben, besonders
wärmebeständige Produkte zu ergeben. Beispiel too Teile feinpulveriges Polystyrol
werden mit q. Teilen Ammoncarbonat in geeigneten Misch- bzw. Mahlvorrichtungen innig
vermischt, die trockene Mischung in einer Füll- oder auch Abquetschform unter einem
Druck von tookg/qcm bis auf etwa 130 bis 1q.0° erwärmt, einige Minuten auf
dieser Temperatur belassen und dann, immer unter Druck, abgekühlt. Der erhaltene
feste und homogene Formling wird nun aus der Presseherausgenommen. und in einer
Begrenzungsform oder auch ohne eine solche in einem Heizschrank etwa 1/4 bis 1/2
Stunde auf 125 bis 13o° gebracht, wobei ein gleichmäßiges Aufschäumen unter Vergrößerung
der ursprünglichen Dimensionen auf das 2a/2 fache nach allen Richtungen erfolgt;
das spezifische Gewicht des erhaltenen Formlings beträgt etwa 0,07.
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Die Aufschäumtemperaturkann wesentlich niedriger gehalten werden,
wenn man Vakuum anwendet.