NO129910B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av porøse, formede gjenstander av ekspandert polystyren.

Oppfinnelsen vedrorer en fremgangsmåte for fremstilling av porose, formede gjenstander (skumplast) som er fremstilt ved ekstrudering av ekspanderbart polystyren.

Ekspanderbart polystyren er en polymer av styren, som inneholder homogent dispergert 2-20vektprosent av et drivmiddel som normalt er et væske- eller gassformig hydrokarbon, uopploselig i polystyren, eller et halogenert hydrokarbon, som er opplbselig eller uopploselig i polystyren.

Når det på konvensjonell måte fremstilles tynne plater (ark)

av ekspandert polystyren (skumpolystyren) ut fra ekspanderbart polystyren, blir platene inhomogene på grunn av de spenninger som frembringes under ekstruderingen. Under ekstruderingen foregår dessuten den forandring at drivmidlet, som initialt er dispergert inne i polymeren, samler seg i relativt store bobler som er avlange i retning av ekstruderingen. Disse gir materialet en hoy grad av stivhet og en lav grad av isotropi.

For å unngå disse ulemper har det vært foreslått å inkorporere "kimdannende midler ", dvs. stoffer som samvirker med driv-midlene og fremmer utviklingen av mikrobobler av gass fra drivrnidlene, hvilke bobler forblir homogent fordelt. Plasten får derved bedre egenskaper, som f.eks. fravær av spenninger,

en ytterst lav volumvekt, hoy fleksibilitet og hoy elastisitet.

De best kjente kimdannende midler som tidligere har vært anvendt/ er silisiumdioksyd, silikater, borsyre og organiske syrer, som sitronsyre, i kombinasjon med stoffer som kan avspalte karbondioksyd (se f.eks. NO-PS 96 081). Disse kjente kimdannende midler har imidlertid den ulempe at de ikke mulig-gjor en innstilling eller regulering av det ekspanderte produkts volumvekt.Tilsetningen av en stor mengde sitronsyre, f.eks. fra 0,5 til 1,5 vektprosent, sammen med en tilsvarende mengde NaHCO-j, gir ikke som ventet en reduksjon av skumplastens volumvekt. Tvert imot medforer en okning av sitronsyremengden i visse tilfelle en okning av volumvekten. Det er derfor vanskelig, hvis ikke umulig, å oppnå et ekspandert materiale med en bestemt volumvekt, når man går ut fra et materiale som er tilsatt ett av de ovennevnte kimdannende midler.

Fra GB-PS 986035 er det kjent kimdannende midler av en annen type, nemlig syregruppeholdige kopolymerer. Disse er fremstilt ved kopolymerisering av aromatiske monomerer, særlig styren, med syregruppeholdige monomerer som akrylsyre. Eventuelt kan kopolymeren være noytralisert med NH3(claim 2). ifSlge dette patentskrift tilsetter man imidlertid ikke COj-avspaltende stoffer, og det anbefales å innfore drivmidlet i massen i selve

ekstruderen^cia^mHl? ved^rer altså en fremgangsmåte til fremstilling av halvsyntetiske 6-acylaminopenicillansyrersidet frem-gangsmåten érkarakterisert vedat raan ,omsetter . 6-,im.ino!>eni cillan-Den foreliggende oppfinnelse er således rettet pa en frem-syre med.N-acylsaccariner.med den.generelle forme!

gangsmate til fremstilling av strukturer av skumpolystyren, hvorved ekspanderbare polystyrenperler ekstruderes etter til-CO

blanding av en ✓kimdannende-,^ syregruppeholdig kopolymer, og fremgangsmåten(karakteriseres ved°'a"t man ekstruderer en blanding som inneholde<1>^

hv<ai)i ''ø}:2l -b(5t:d'érer^tffror<tTi'rmsv.i5sal05l5itudT?i5 délétojyaty. en kopolymer

av akryl- étLlert metak^lTsyrtet ©gs«madkyA&^^^ einrom e n 'me&afcr-yl syr;él f <ir ih v.M'kene kopolymerl rsyr.emohomerehs mt g j &rn mir^stt enlSolVektpYoTaen^aroiger for disse grupper i annen forbindelse alle-rede er syntetisert og beskrevet i litteraturen _/~Ber. 19, 1400f-i b)c\0,-2/Tm 5c-,deler7 av, .et karbonatT eller, hydrogenkarbpnat av, (lirdb)yj".Km.^u^. -jj,7tH\xy}z>)3Journal chemrDOC. i9^y, t>ide Ua natrium, kalium eller ammonium, idet alle deler er vektdeler pr.

lOO vektdeaefc^lyfcst^r1eria.cylderivater er forbindelser med 3 acyl-réster ved nitrogenatomet. Ved omsetningen med 6-APS overføres bare deÆ^jSJ^as^^^

opPos/^lervln^^ er at de- Fepj& Mfc& e Bp^ nnehpl^ Brgrm^ lome£ kog3rl0£ $ £& ?F???& r*^&k^JM^^J^^^^etlC^n^^^,^ grunn av deres bakterie-spektrum med autentiske sammenligningspreparater. ;Alkalimetållkarbonatene eller -hydrogenkarbonatene eller;De aktive acylderivaters omsetning med 6-APS foregår ammoniumkarbonat eller -hydrogenkarbonat anvendes fortrinnsvi» hensiKxsmessig ved værelsetemperatur eller under isavkjølinp,. Som ;i et lite .overskudd i forhold til syregruppene 1 kimdannelses-oppløsningsmiddel kan det anvendes vannfrie, som f.eks. metylen-klcmi&l^^ ;nite<g>jie<t>tetrahydrofuran. De herunder dannede penicilliner utvinnes på vanlig måte. ;Det polym^«^i«%S^&t><e\4^ tør ^rfeA^^ntmneit Anende aktsAandeti^y<i>^A<g>^Æ^ ^^Klft^^eM^t^s^^e^^i^e^n^ avWI^&Mfl&WlSfcMil^\^^^%^^^ PaXi^ rhAte Ek^l^ajb^en, enten fttr eller under ekstruderingsoperasjonen. ;a) Fj^tJf-ijH^°9det kimdannende middel, samt det stoff 2eom er ;og ±<cf ©sveien teiStnt^Éfe av 18 g a-fenoksy-propionylklorid og 15 ml aceton. Det ble deretter kokt £ time. ;De porose, formede gjenstander av ekspandert polystyren som er;I fremstilt ifblge oppfinnelsen, har en lav volumvekt og en homogen fordeling av cellene, som alle er små og med praktisk talt samme diameter. Dette gir det ekspanderte materiale stor fleksibilitet og elastisitet. ;"Polystyren" betyr i nærværende forbindelse en homopolymer av styren, eller en kopolymer av styren og andre kopolymeriserbare monomerer, hvilken kopolymer inneholder minst 50vektprosent styren. ;Drivmidléne kan inkorporeres i polystyrenet på forskjellige måter, under eller etter polymerisasjonen av styrenet, og de kan være væske- eller gassformige. ;Som væskeformige drivmidler foretrekkes det å anvende hydrokarboner eller halogensubstituerte hydrokarboner, alene eller i blanding med hverandre, hvorved kokepunktene ved atmosfæretrykk ligger mellom 20 og 100°C. Disse drivmidler er vanligvis ikke opplosningmidler for polystyrenet, men kan eventuelt bevirke en svelling av det. ;Som gassformig drivmiddel foretrekkes propan eller butan, eller klorfluorhydrokarboner, avledet fra metan eller etan. Noen av disse gassformige midler er i stand til å opplose polystyrenet. ;De foretrukne drivmidler er pentaln eller en petroleter med et kokepunkt på mellom 30 og 60°C. '. ;i;.«■•• ;Polystyrenet kan ekstruderes gje- rf énom en konvensjonell ekstruder, dvs. en av de ekstrudere som vanligvis anvendes til ekstrudering av sådanne polymerer. ^ ;Oppfinnelsen skal na illustreres *ved et eksempel.

I den folgende tabell har man sammenstillet volumvekten ved 25°C av ekspandert polystyren som er fremkommet ved ekstrudering ved 14o°C av 100deler ekspanderbart polystyren i form av perler med diametre mellom o, 5 og 1,5 mnv>og inneholdende 5% petroleter (kokepunkt mellom 30 og 56°C), tidligere tilblandet. Poly styrenet var også blandet med ett eller flere kimdannende midler:

Forsbk 1 til 3 ....... sitronsyre (sammenligningsforsok) Forsbk 4 til 6 ....... sitronsyre + NaHCO^ (sammenligningsforsok)Forsbk 7 til 9 ....... kaliummetasilikat (sammenligningsforsok) Forsok 10 til 12 ..... kopolymer av 89 vektdeler akrylsyre og 11 vektdeler 2-etyl.-heksyl-akrylatForsok 13 til 15 kopolymer som ovenfor angitt + NaHCOj.

Forsbk 1 til 9 omhandler kjente kimdannende midler og er medtatt som sammenligningsgrunnlag, mens forsbk 10 til 15 gjor bruk av kimdannende midler ifblge oppfinnelsen.

Ved alle forsbkene anvendes det en laboratorieekstruder av NRM-typen (National Rubber Machines, USA), som har en diameter på 2,54 cm, et forhold mellom lengden og diameteren på 8, og et tverrsnitt av hoveddysen på 2 x 15 mm.

For hvert av de resulterende, ekspanderte polystyrener ble det tatt et fotografi véd hjelp av et RECHERT MF mikroskop, under anvendelse av gjennomgående lys under normal belysning, med en forstbrrelse på 20 ganger og på tverrsnitt med en tykkelse av 0,5 mm. Av de resultater som ble oppnådd med de kjente kimdannende midler (forsbk 4 til 9), ses det at det i et tilfelle foregår en bknihg av det ekspanderte polystyrens volumvekt når mengden av midlet bkes, (forsok 4 til 6), mens det i et annet tilfelle (forsok 7 til 9) ikke er noen virkning. Når man anvender de kimdannende midler ifblge oppfinnelsen, får man derimot en reduksjon av volumvekten når mengden av midlet bkes (forsbk 13 til 15).

Når de kjente kimdannende midler tilsettes i en mengde som er stbrre enn 0,5 deler pr. 100 deler polystyren, antas det på basis av ovenstående resultater at de oppforer seg som et mineralsk fyllstoff og dermed medfbrer en okning av volumvekten (dvs. de er ikke i stand til å fremme og regulere drivmidlet). De kimdannende midler ifdlge oppfinnelsen har den motsatte virkning, idet de i mengder over 0,5 deler pr. 100 deler poly-.styren oppforer seg som virkelige kimdannende midler, hvorved de regulerer ekspanderingen av drivmidlet.

Den indre struktur av produktet svarende til forsbk 1 til 15 er vist på fotografiene på tagningen, på basis av disse fotogra-fier er det mulig å få et nbyaktig begrep om stbrrelsen og ensartetheten av de celler som dannes inne i materialet. Man kan således utlede fblgende av fotografiene:

a) Forsbk med sitronsyre alene (forsbk 1 til 3)

Nærværet av sitronsyre bevirker en regelmessigere fordeling av

boblene i massen, men den er ikke på noen måte tilstrekkelig til frembringelse av en regulær tredimensjonal struktur.

b) Forsbk med sitronsyre og hydrogenkarbonat (forsbk 4 til 6)

Fordelingen av boblene inne i massen er mere begrenset og

regulær enn med sitronsyre alene.

c) Forsok med metasilikat alene (forsok 7 til 9)

I dette tilfelle er strukturen mer regelmessig enn strukturen

av ekspandert polystyren fremstilt uten et kimdannende middel»Allikevel er det stadig inhomogent og meget likt de produkter,

som er fremstilt under anvendelse av sitronsyre alene.

d) ■ Forsbk med en kopolymer av akrylsyre og etyl-heksyl-

, akrylat (forsbk 10til.12)

• I dette tilfelle synes strukturen å være regulær, men frem-

bragt av celler med relativ stor stbrrelse. I dette tilfelle avtar volumvekten, selv om den er hby, med voksende mengder av kimdannende middel.

e)Forsbk med en kopolymer av akrylsyre i blanding med NaHCO, (forsbk 13 til 15)

Cellestrukturen er regulær som i tilfelle b, men i dette til-

felle avtar både cellenes•stbrrelse og volumvekten når mengden av kimdannende middel tiltar.

Claims (1)

1. F remgangsmåte til fremstilling av strukturer av skumpolystyren, hvorved ekspanderbare polystyrenperler ekstruderes etter til-blanding av en kimdannende, syregruppeholdig kopolymer, karakterisert ved at man ekstruderer en blanding som inneholder \

   a) 0,2-5 dele*, fortrinnsvis 0,5 - 1,3 deler, av en kopolymer av akryl- eller m^takrylsyre pg en alkylefcter av akryl- eller metakrylsyre, $ hvilken kopoly^ner syremonomeren utgjor minst 50 vekt pro sent ,\ og b) 0,2-5 deler av et karbonat eller hydrogenkarbonat av natrium, kalium eller ammonium, idet alle deler er vektdeler pr. 100 vektdeler polystyren.