DE973134C - Verfahren zur Herstellung masshaltiger poroeser Formkoerper aus thermoplastischen Kunststoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung maßhaltiger poröser Formkörper aus thermoplastischen Kunststoffen Es ist bekannt, aus thermoplastischen Kunststoffen und Treibmitteln, d. h. Verbindungen, die sich beim Envärmen unter Gasbildung zersetzen, poröse Formkörper herzustellen. Dazu werden die zerkleinerten Kunststoffe mit Treibmitteln vermischt und in gasdichten Formen unter Erwärmung auf die Erweichungstemperatur des Kunststoffes zu Formkörpern verpreßt, wobei gleichzeitig die Zersetzung der Treibmittel stattfindet. Diese Formkörper werden dann nach dem Abkühlen aus der Preßform entnommen und nochmals bis zum Erweichen erwärmt. Dabei werden durch die unter Druck stehenden, durch die Zersetzung der Treibmittel entstandenen Gase die porösen Körper gebildet. Durch dieses Verfahren gelingt es, Körper von verhältnismäßig einfacher Gestalt, z. B. Platten, Kugeln u. dgl., herzustellen. Es versagt aber, wenn man kompliziertere Formkörper, z. B. Puppen oder Tierfiguren, erzeugen will, da beim Aufschäumen derartiger Preßkörper ungleichmäßige Formveränderungen auftreten.
• Die gleichen Nachteile besitzt ein aus der belgischen Patentschrift 496 635 bekanntes Verfahren, bei dem zerkleinerte Kunststoffe, die auch Lösungs-oder Weichmachungsmittel enthalten können, in Formen in Gegenwart von unter Druck stehenden Gasen erwärmt werden. Es entstehen hierbei gashaltige Formkörper, die nach dem Abkühlen und Entnehmen aus den Formen durch Erwärmen aufgeschäumt werden.
• Die Erfindung besteht darin, daß man zur Herstellung von maßhaltigen, porösen Formkörpern aus zerkleinerten thermoplastischen Kunststoffen in Gegenwart von Blähmitteln zerkleinerte thermoplastische Kunststoffe, die Gase gelöst enthalten, in nicht gasdicht schließende Formen einbringt und dort durch Erwärmen auf Temperaturen oberhalb des Erweichungspunktes der Kunststoffe zu porösen Formkörpern versintert.
• Bei der Durchführung des Verfahrens muß darauf geachtet werden, daß die verwendete Kunststoffmenge ausreichend zur Erzeugung eines tYberdruckes in der Form ist, um eine einwandfreie Verbindung der einzelnen Kunststoffteilchen zu gewährleisten.
• Die Herstellung der gashaltigen Kunststoffmassen, die in zerkleinerter Form zu porösen Formkörpern aufgeschäumt werden, kann nach verschiedenen Verfahren erfolgen. So kann man beispielsweise Mischungen aus Kunststoffen und Treibmitteln in geschlossenen Formen, gegebenenfalls unter Druck, über den Erweichungspunkt der Kunststoffe und die Zersetzungstemperatur der Treibmittel erwärmen und nach dem Abkühlen zerkleinern. Man kann aber auch Kunststoffschmelzen mit indifferenten Gasen unter hohem Druck behandeln, abkühlen lassen und zerkleinern.
• Es ist ferner möglich, zerkleinerte Kunststoffe mit verflüssigten oder verfestigten Gasen, z. B. flüssiger Luft oder fester Kohlensäure, zu mischen und in Druckformen zu erwärmen und nach dem Abkühlen die gashaltigen Kunststoffmassen zu zerkleinern.
• Zur Ausführung des Verfahrens sind praktisch alle thermoplastischen Kunststoffe geeignet, insbesondere aber Polyvinylverbindungen, z. B. Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylcarbazol, Polyvinylester organischer Säuren, Polyacrylsäure- und Polymethacrylsäureverbindungen sowie Mischpolymerisate der genannten Vinylderivate, ferner Polyamide, Polyurethane und andere thermoplastische Polykondensationsprodukte.
• Als Treibmittel kann man beispielsweise Bicarbonate, Azoverbindungen oder Hydrazinverbindungen verwenden. Durch die Höhe des Treibmittelzusatzes kann der Gasgehalt der Kunststoffmassen. auf die jeweiligen Erfordernisse eingestellt werden. Den Kunststoffmassen können verschiedenartige Zusatzstoffe, wie Farbstoffe, Weichmacher, Pigmente, unbrennbare Stoffe oder beim Verbrennen unbrennbare Gase abgebende Stoffe u. dgl., beigemischt werden.
• Beim Aufschäumen der gashaltigen Kunststoffteilchen muß die Eigenart des betreffenden Kunststoffes berücksichtigt werden. So kann man z.B. bei Verarbeitung von gashaltigen Polystyrolteilchen den Schäumungsvorgang besonders vorteilhaft in heißem Wasser oder Wasserdampf von über 100 bis 1400C oder in etwa 100 bis I300C warmem Glycerin oder auch durch Erwärmen mit Infrarotstrahlen oder Heißluft vornehmen. Die Aufschäumung von gashaltigen Teilchen auf Basis von z. B. Polyamiden erfolgt zweckmäßig in heißen Kohlenwasserstoffen.
• Das spezifische Gewicht der hergestellten maßhaltigen Formkörper kann innerhalb weiter Grenzen schwanken. Im allgemeinen gelingt es, poröse Formkörper vom spezifischen Gewicht o,6 bis 0,02 und noch weniger herzustellen. Die porösen Formkörper lassen sich auch mechanisch nachbearbeiten, z. B. durch Zersägen, Abdrechseln u. dgl. Sie können auf den verschiedensten Gebieten verwendet werden, insbesondere aber als Isoliermaterialien in der Wärme- und Kältetechnik, als Korkersatz allgemein, als Schwimmkörper, Holzaustauschprodukte, Leichtstoffe aller Art, als Spielsachen, z. B.
• Tierfiguren, Puppen, Puppenköpfe, als Isoliermaterial in der Elektrotechnik, insbesondere zur Erzeugung von bandartigem geschäumtem Material, das zur Umhüllung für Drähte verwendet werden kann, ferner für Dichtungen, zur Herstellung von Flaschenkorken Kronenkorkscheiben, Dichtungsplättchen, Schwimmgürtelteilen, Rettungsringen.
• Booten und Bootsteilen, Diaphragmen, Schuhen und Schuhteilen, Wandplatten, Fußbodenbelägen, Tischplatten, Verpackungsdosen und sonstigen Verpackungskörpern, Lampenschinnen und sonstigen Formkörpern, die sich neben einer relativ hohen Festigkeit durch ein sehr niedriges spezifisches Gewicht auszeichnen.
• Beispiel I 850 Teile Polystyrol werden mit I50 Teilen Ammoniumbicarbonat in einer Kugelmühle fein vermahlen und das Gemisch dann in eine gasdichte zylindrische Druckform, die an den beiden Enden mit Schraubdeckeln abgeschlossen wird, eingeführt und auf I800 C erwärmt. Nach Stündigem Erhitzen wird auf 250 C abgekühlt und aus der Form ein gashaltiger Festkörper entnommen, der durch Vermahlen in einer Schlagkreuzmühle auf Korngröße zerkleinert wird. 30 g des zerkleinerten Materials werden in eine eiserne Puppen-Negativform mit einem Volumen von I50 cm3, die an einigen Stellen perforiert ist bzw. Luftlöcher aufweist, eingeführt, hierauf 45 Minuten in 950 C warmes Wasser getaucht und sodann abgekühlt. Man erhält eine sehr schlagfeste formgerechte und maßhaltige Puppe vom spezifischen Gewicht 0.2.
• Beispiel 2 Gekörntes Polystyrol wird in ein offenes Gefäß eingebracht und dieses Gefäß in ein Druckgefäß eingeführt und dort bei 2ooP C der Einwirkung eines Druckes von 500 Atmosphären Stickstoff für die Dauer von I50 Minuten ausgesetzt. Man kühlt ab und zerkleinert den erhaltenen Festkörper. 200 g des zerkleinerten, gashaltigen Polystyrols werden in eine Form von den Dimensionen 500.400i0o mm. die an einzelnen Stellen Durchlochungen aufweist. eingebracht. Man behandelt nun 2 Stunden mit Wasserdampf von IIoO C und kühlt ab. Es wird eine maßhaltige poröse Platte vom spezifischen Gewicht 0,I erhalten.
• Beispiel 3 8 5 o Teile Polymethacrylsäuremethylester werden mit I50 Teilen Azodibuttersäurediisonitril in einer Kugelmühle fein vermahlen. Das Gemisch wird sodann in einer gasdichten Druckform ohne Anwendung eines äußeren Druckes 2 Stunden auf IsoO C erwärmt. Man läßt abkühlen und entnimmt einen homogenen Festkörper, der anschließend durch Vermahlen zerkleinert wird. I00 g dieses zerkleinerten Materials werden dann in eine verschließbare Kugelform mit einem Volumen von looo cm3 eingebracht und 60 Minuten der Einwirkung von Wasserdampf bei 1 100 C ausgesetzt. Man erhält nach dem Abkühlen und Entformen einen kugelförmigen porösen Formkörper vom spezifischen Gewicht O,I.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung maßhaltiger, poröser Formkörper aus zerkleinerten, thermoplastischen Kunststoffen in Gegenwart von Blähmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß der zerkleinerte Kunststoff, der das Gas gelöst enthält, in nicht gasdicht schließende Formen eingebracht und dort durch Erwärmen auf Temperaturen oberhalb des Erweichungspunktes des Kunststoffes zu porösen Formkörpern versintert wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 38I 46I; belgische Patentschrift Nr. 496 635.