ES2209946T3 - Procedimiento para la obtencion de placas de plastico celular. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la obtención de placas de plástico celular con una densidad de 20 hasta 200 g.l-1 y con una sección transversal de al menos 50 cm2 mediante extrusión y espumeo de una mezcla, constituida por un polímero de estireno, un 3 hasta un 15% en peso de un propulsante volátil y un 0, 2 hasta un 10% en peso de partículas de grafito, respectivamente referido al polímero de estireno, así como, en caso dado, aditivos habituales, caracterizado porque el propulsante volátil es una mezcla, constituida por un 95 hasta un 20% en peso de CO2, un 5 hasta un 80% en peso de H2O, y un 0 hasta un 75% en peso de un compuesto orgánico volátil.

Description

Procedimiento para la obtención de placas de plástico celular.

La invención se refiere a un procedimiento para la obtención de placas de plástico celular con una densidad de 20 hasta 200 g.l^{-1} y con una sección transversal de al menos 50 cm^{2} a base de polímeros de estireno, que contienen partículas de grafito para la reducción de la conductibilidad térmica.

Los plásticos celulares de poliestireno extrusionados (XPS) se emplean en gran medida para el aislamiento de edificios y partes de edificios. Para esta finalidad de aplicación tienen que mostrar las placas de plástico celular una conductibilidad térmica lo más baja. En los últimos tiempos se emplean por razones de protección del medio ambiente para la obtención de placas XPS propulsantes exentos de halógeno, preferentemente mezclas de propulsantes, que contienen CO_{2}. El CO_{2} difunde, sin embargo, esencialmente más rápido que gases, que contienen flúor, de las células de plástico celular y se substituye por aire. Por esta razón es la conductibilidad térmica de placas de XPS, que se obtuvieron con propulsantes, que contienen CO_{2}, algo más elevada que aquella de placas de XPS, que se obtuvieron con hidrocarburos fluorados. Se sabe por la EP-A 863 175, que puede reducirse por la adición de partículas de grafito en la obtención de XPS la conductibilidad térmica. Se ha mostrado, sin embargo, que en este caso se forma una espuma de células muy finas por el efecto nucleizador del grafito, lo que conduce al hecho, que no pueden obtenerse placas gruesas. El objeto de la invención consistía, por consiguiente, en la puesta a disposición de placas de XPS lo mas gruesas posibles con una baja conductibilidad térmica.

Se resuelve esta tarea, si se emplea en la obtención de placas de plástico celular con una densidad de 20 hasta 200 g.l^{-1} y con una sección transversal de al menos 50 cm^{2} mediante extrusión y espumeo de una mezcla, constituida por un polímero de estireno, de un 3 hasta un 15% en peso de un propulsante volátil y de un 0,2 hasta un 10% en peso de partículas de grafito, respectivamente referido al polímero de estireno, así como, en caso dado, de aditivos habituales, como propulsante volátil un mezcla, constituida por

un 95 hasta un 20% en peso de CO_{2},

un 5 hasta un 80% en peso de H_{2}O, y

un 0 hasta un 75% en peso de un compuesto orgánico y volátil,

adicionándose los números porcentuales a 100.

La WO 93/25 608 describe la obtención de plásticos celulares XPS con una estructura de espuma bimodal con empleo de una mezcla de propulsantes, constituida por CO_{2}, H_{2}O y C_{2}H_{5}OH con adición de hollín en la extrusión. El contenido de agua en la mezcla de propulsantes tiene que ser responsable para la estructura de espuma bimodal, la adición de hollín tiene que provocar una reducción de la conductibilidad térmica. Se ha mostrado, sin embargo, que la estructura bimodal de espuma es un inconveniente, ya que dificulta la transformación de las placas de plástico celular, por ejemplo por serrado, fresado, cortado o estampado. Se encontró sorprendentemente, que puede bajarse más fuertemente por la adición de grafito en lugar de hollín no solo la conductibilidad térmica, sino puede evitarse también la formación de una estructura de espuma bimodal. Finalmente se encuentra en la WO 93/25 608 ninguna referencia al hecho, que el contenido de agua en la mezcla de propulsantes posibilita la obtención de placas gruesas.

La WO 94/09 975 enseña, que se obtienen plásticos celulares de XPS con una estructura de espuma unimodal en el empleo de una mezcla de propulsantes de CO_{2}/H_{2}O entonces, si se aumenta la hidrosolubilidad de la fusión polímera. Una adición de partículas de grafito en la obtención de XPS no se menciona en la publicación.

Los polímeros de estireno en el sentido de esta invención son poliestireno y polímeros mixtos del estireno, que contienen incorporados por polimerización al menos un 50% en peso de estireno. Como comonómeros entran en consideración, por ejemplo, \alpha-metilestireno, estirenos nucleohalogenados, estirenos nucleohalogenados, acrilonitrilo, ésteres del ácido (met)acrílico de alcoholes con 1 a 8 átomos de carbono, compuestos N-vinílicos, como vinilcarbazol, anhídrido del ácido maleico o también cantidades menores de compuestos, que contienen dos enlaces dobles polimerizables, como butadieno, divinilbenceno o diacrilato de butanodiol.

Las placas de plástico celular contienen de un 0,2 hasta un 10% en peso de partículas de grafito en distribución homogénea, preferentemente de un 1 hasta un 8% en peso de grafito con un tamaño de partículas de 1 hasta 100 \mum, preferentemente de 2 hasta 20 \mum.

Convenientemente se agregan en la obtención de XPS agentes ignífugos, preferentemente de un 0,5 hasta un 5% en peso de compuestos de bromo orgánicos con un contenido de bromo de más de un 70%, como, por ejemplo, hexabromociclododecano, preferentemente conjunto con un 0,1 hasta un 0,5% en peso de un compuesto orgánico lábil de C-C o de O-O, como dicumilperóxido o preferentemente dicumilo.

Como demás aditivos y/o productos auxiliares habituales pueden agregarse a la matriz de poliestireno agentes antiestáticos, estabilizantes, colorantes, cargas y/o formadores de gérmenes en cantidades habituales.

Como propulsante se emplea de un 3 hasta un 15, preferentemente de un 4 hasta un 12% en peso, referido al polímero de estireno, de una mezcla, constituida por

un 95 hasta un 20, preferentemente un 90 hasta un 30% en peso de CO_{2},

un 5 hasta un 80, preferentemente un 5 hasta un 70% en peso de H_{2}O, y

un 0 hasta un 75, preferentemente un 0 hasta un 60% en peso de un compuesto orgánico y volátil.

El compuesto orgánico volátil muestra preferentemente un punto de ebullición entre 0 y 100ºC, particularmente entre 30 y 80ºC. Sirven, por ejemplo, alcoholes, hidrocarburos alifáticos, cetonas y éteres. Se prefiere particularmente etanol.

La adición de agua en la mezcla de propulsantes tiene la ventaja, que puede reducirse la cantidad de propulsantes orgánicos combustibles o bien que se puede renunciar a ellos por completo. Si se emplea como agente para la reducción de la conductibilidad térmica de las placas de plástico celular grafito en lugar de hollín, entonces se obtiene también con H_{2}O como propulsante una estructura de espuma unimodal. El empleo concomitante de agua como propulsante reduce obviamente el efecto nucleizador del grafito, de modo que pueden obtenerse también placas de plástico celular gruesas.

Los porcentajes citados en los ejemplos se refieren al peso.

Ejemplos

Los muestras de plástico celular se extrusionaron en una planta Tandem. La misma consiste en una extrusora de doble husillo ZKS 53 y en una extrusora refrigeradora de un solo husillo (KE 90). Se alimentaron el polímero y los aditivos a la extrusora de doble husillo. El polímero se fundió a 210ºC y se inyectó la mezcla de los propulsantes conjuntamente en un lugar concreto. La fusión, que contiene los propulsantes, se enfrió entonces en la segunda extrusora hasta la temperatura necesaria para el espumeo de 120 hasta 135ºC. El caudal ascendió a 50 kg/h, la tobera tenía una anchura de 70 mm y una altura de rendija de tobera de 3 mm. Al poliestireno se agregó polvo de grafito (AF espec. 96-97, tamaño medio de partículas 7 \mum, de la firma Graphitwerk Kropfmühle). Composición del propulsante y resultados véase la tabla.

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

(Tabla pasa a página siguiente)

1

Claims (1)

1. Procedimiento para la obtención de placas de plástico celular con una densidad de 20 hasta 200 g.l^{-1} y con una sección transversal de al menos 50 cm^{2} mediante extrusión y espumeo de una mezcla, constituida por un polímero de estireno, un 3 hasta un 15% en peso de un propulsante volátil y un 0,2 hasta un 10% en peso de partículas de grafito, respectivamente referido al polímero de estireno, así como, en caso dado, aditivos habituales, caracterizado porque el propulsante volátil es una mezcla, constituida por

un 95 hasta un 20% en peso de CO_{2},

un 5 hasta un 80% en peso de H_{2}O, y

un 0 hasta un 75% en peso de un compuesto orgánico volátil.