PL169781B1

PL169781B1 - Sposób wytwarzania spienialnych czastek polimerów styrenowych PL PL

Info

Publication number: PL169781B1
Application number: PL92294738A
Authority: PL
Inventors: Francesco Anfuso; Roberto Lanfredi; Gianfranco Veroli; Italo Borghi
Original assignee: Enichem Polimeri
Priority date: 1991-05-31
Filing date: 1992-05-29
Publication date: 1996-08-30
Also published as: BG61193B1; JP3281412B2; BR9202019A; US5308878A; EP0518140B1; SK281431B6; KR920021631A; DE69229894D1; RU2089565C1; NO922119L; ES2137165T3; BG96391A; TW234720B; CA2069818A1; PL294738A1; NO922119D0; KR100202075B1; FI106867B; EP0518140A1; ATE184037T1

Abstract

1. Sposób wytwarzania spienialnych czastek polimerów styrenowych, charakteryzujacych sie wysokim stopniem spiekania i wysoka zdolnoscia absorpcyjna ich powierzchni w stosunku do pigmentów lub innych dodatków na powierzchni, w procesie o krótkim czasie przebywania czastek wewnatrz formy, zazwyczaj stanowiacym 50% lub nawet mniej czasu niezbednego do schlodzenia bloków lub ksztaltowych wyrobów wytworzonych z innych wstepnie uformowanych czastek, o krótkim okresie sezonowania po wstepnym spienianiu, i w którym odksztalcenie bloku w kierunku oznaczajacym grubosc wynosi = 1%, znamienny tym, ze do czastek polimerów styrenowych wprowadza sie 2-20% wagowych srodka spieniajacego, powleka sie czastki srodkiem antystaty- cznym w ilosci nie wiekszej niz 1% wagowy, przesiewa sie spienialne czastki polimerów styrenowych i usuwa sie czesc wprowadzonego srodka spieniajacego w temperaturze nizszej od temperatury zeszklenia czastek, przy czym ubytek srodka spieniajacego powinien korzystnie stanowic nie wiecej niz 60% wagowych, a zwlaszcza powinien miescic sie w zakresie od 5 do 50% wagowych wyjsciowej zawartosci tego srodka spieniajacego, a srodek spieniajacy usuwa sie w temperaturze w zakresie korzystnie od 25 do 60°C, zwlaszcza od 35 do 50°C przy czasie przebywania korzystnie od 10 minut do 24 godzin. RZECZPOSPOLITA POLSKA Urzad Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania spienialnych cząstek polimerów styrenowych.

W szczególności wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania spienialnych cząstek z polimerów styrenowych, zwłaszcza przydatnych do wytwarzania metodą formowania gotowych wyrobów i bloków o wyjątkowo dobrym wyglądzie powierzchni, niskim skurczu oraz wysokiej spiekalności przy względnie krótkim czasie przebywania w formie.

Wytwarzanie spienialnych cząstek z polimerów styrenowych, a zwłaszcza polistyrenu, jest dobrze znane. Obejmuje ono wprowadzanie do polimeru, w czasie etapu polimeryzacji lub później, środka spieniającego wrzącego w temperaturze niższej od temperatury mięknienia polimeru. Gdy cząstki zawierające środek spieniający ogrzewa się, środek ten odparowuje i tworzy w polimerze bardzo dużo zamkniętych pustych przestrzeni czyli komórek.

W celu uzyskania gotowych wyrobów lub bloków o małej gęstości, cząstki takie załadowuje się do gniazda formy o kształcie pożądanego gotowego wyrobu, po czym ogrzewa się do temperatury wyższej od temperatury wrzenia środka spieniającego i wyższej od temperatury mięknienia materiału polimerycznego. W czasie etapu ogrzewania cząstki ulegają spienianiu i z uwagi na ograniczenie dostępnej przestrzeni, zlepiają się ze sobą tworząc element o kształcie i wymiarach gniazda formy.

Cząstki można załadować bezpośrednio do formy, albo też można je wstępnie spieniać i przed wstawieniem do formy podać obróbce kondycjonującej trwającej około 15-30 godzin. Po uformowaniu uzyskany kształtowany wyrób pozostawia się do ostygnięcia w formie tak długo, aby zapobiec odkształceniu uformowanego wyrobu po wyjęciu z formy.

W związku z tym, że spieniony materiał tworzywowy jest bardzo dobrym izolatorem ciepła, czas przebywania w formie, niezbędny do schłodzenia uformowanego elementu, musi być stosunkowo długi.

Dlatego też czas chłodzenia stanowi znaczną część cyklu formowania i zdecydowanie zmniejsza wydajność formy w danym okresie czasu.

W celu skrócenia czasu przebywania wewnątrz formy i równocześnie uzyskania dobrej zgrzewalności zaproponowano zastosowanie niewielkich ilości chlorowcowanych związków organicznych takich jak pochodne bromowe, chlorowe lub chloro-bromowe, dodawanych do polimeru styrenowego w czasie polimeryzacji. Pewne przykłady takich związków organicznych dodawanych do styrenu w czasie etapu polimeryzacji, ujawniono w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 169 193, 4 172 928 i 4 200 696.

Takie produkty organiczne umożliwiają nawet znaczne skrócenie czasu przebywania w formie z tym, że wykazują wiele wad, które ograniczają ich stosowanie. Pierwszą wadą jest nieprzyjemny zapach wydzielający się w czasie formowania wstępnego. Ponadto obserwuje się znaczny skurcz po uformowaniu, co w efekcie uniemożliwia wytwarzanie wyrobów o zaprojektowanych kształtach.

Ponadto zastosowanie chlorowcowanych produktów organicznych może spowodować problemy związane z toksycznością, gdy materiały stosuje się jako opakowania produktów spożywczych. Jak wiadomo, ustawodawstwa różnych krajów wymagają eliminowania chlorowcowanych produktów z kompozycji spienialnego polistyrenu.

W opublikowanym opisie patentowym europejskim nr 0 046 494 zaproponowano powlekanie cząstek polimerów styrenowych estrem kwasu hydroksykarboksy towego lub estrem kwasu karr^t^l^sss^lo-w^go z alkoksyalkoholem. Powłoka taka zapewnia uzyskanie materiału o bardzo krótkim czasie formowania i o bardzo dobrej spiekalności; niestety wadą tego materiału jest to, że bardzo duże ilości dodatków należy wprowadzić do cząstek aby uzyskać zadawalające wyniki, co powoduje problemy związane ze zbrylaniem się cząstek wewnątrz pojemników oraz zanieczyszczenie wody przemysłowej w czasie formowania.

Obecnie stwierdzono, że spienialne cząstki polimerów styrenowych nadające się do wytwarzania formowanych wyrobów, które nie wykazują wyżej wspomnianych wad, uzyskać można poddające cząstki, zawierające od 2 do 20% środka spieniającego, przed wstępnym formowaniem, obróbce w temperaturze niższej od temperatury zeszklenia, w celu usunięcia części środka spieniającego.

1619781

Z tego względu przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania spienialnych cząstek polimerów styrenowych charakteryzujących się następującymi właściwościami:

- wysokim stopniem spiekania i

- wysoką zdolnością absorpcyjną ich powierzchni w stosunku do pigmentów lub innych dodatków na powierzchni, w procesie (a) o krótkim czasie przebywania cząstek wewnątrz formy, zazwyczaj stanowiącym 50% lub nawet mniej czasu niezbędnego do schłodzenia bloków lub kształtowych wyrobów wytworzonych z innych wstępnie uformowanych cząstek, (b) o krótkim okresie sezonowania po wstępnym spienianiu, (c) i w którym odkształcenie bloku w kierunku oznaczającym grubość wynosi < 1%, polegający na tym, że do cząstek polimerów styrenowych wprowadza się 2-20% wagowych środka spieniającego, powleka się cząstki środkiem antystatycznym w ilości nie większej niż 1% wagowy, przesiewa się spienialne cząstki polimerów styrenowych i usuwa się część wprowadzonego środka spieniającego w temperaturze niższej od temperatury zeszklenia cząstek, przy czym ubytek środka spieniającego powinien korzystnie stanowić nie więcej niż 60% wagowych, a zwłaszcza powinien mieścić się w zakresie od 5 do 50% wagowych wyjściowej zawartości tego środka spieniającego, a środek spieniający usuwa się w temperaturze w zakresie korzystnie od 25 do 60°C, zwłaszcza od 35 do 50°C przy czasie przebywania korzystnie od 10 minut do 24 godzin.

Ilość środka spieniającego, jaką usuwa się ze spienialnych cząstek, nie ma decydującego znaczenia z punktu widzenia sposobu według wynalazku; jednakże najlepsze wyniki, zwłaszcza w odniesieniu do stopnia spiekania, uzyskuje się wtedy gdy ubytek środka spieniającego wynosi nie więcej niż 60% wagowych, a korzystnie od 5 do 50% wagowych, w stosunku do wyjściowej zawartości środka spieniającego.

Środek spieniający korzystnie usuwa się prowadząc ogrzewanie, korzystnie w suszarce, w temperaturach niższych od temperatury zeszklenia (T_z) cząstek. Czs przebywania cząstek w suszarce jest zależny od temperatury oraz ilości środka spieniającego, która ma być usunięta. Zazwyczaj temperatura wynosi od 25 do 60°C, korzystnie od 35 do 50°C, a czas przebywania wynosi od 10 minut do 24 godzin.

Cząstki zawierające wprowadzony środek spieniający wytwarzać można prowadząc polimeryzację, korzystnie w zawiesinie wodnej, styrenu, samego lub w mieszaninie z jednym lub więcej etylenowo nienasyconymi kopolimeryzującymi z nim komonomerami, w obecności środka spieniającego. Polimeryzację przeprowadzić można w obecności co najmniej jednego inicjatora nadtlenowego lub na drodze termicznej, zgodnie z dowolnym spośród powszechnie znanych sposobów.

Zgodnie z alternatywnym wariantem środek spieniający wprowadzić można do uprzednio wytworzonego polimeru styrenowego prowadząc obróbkę cząstek tego polimeru parami środka spieniającego, albo też dodając ten środek do wytworzonych cząstek w postaci zawiesiny wodnej lub w czasie etapu wytłaczania. Różne sposoby wytwarzania spienialnych cząstek są dobrze znane i opisane w literaturze technicznej. Przykładowo wymienić można opisy patentowe brytyjskie nr 675 826, 715 100, 886 811, 908 089 i 048 243 oraz opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ammeryki nr 2 983 692.

W użytym znaczeniu określenia polimery styrenu lub polimery styrenowe; obejmują zarówno homopolimery styrenu jak i kopolimery styrenu z innymi monomerami winylowymi i/lub winylidenowymi, które to kopolimery zawierają ponad 50% wagowych chemicznie związanego styrenu.

Do takich przykładowych komonomerów należy α-metylostyren, styren chlorowcowany w pierścieniu taki jak 2,4-dichloro-styren, akrylonitryl, metakrylonitryl, estry α,β-nienasyconych kwasów karboksylowych z C1-C8 alkoholami takie jak estry kwasu akryiowego i/lub metakrylowego, związki N-winylowe takie jak winylokarbazol itd.

Określenia polimery styrenu lub polimery styrenowe; obejmują również te kopolimery, które poza styrenem i ewentualnie wyżej wspomnianymi komonomerami winylowymi i/lub winylidenowymi, zawierają również niewielkie ilości monomerów, które zawierają dwa wiązania podwójne typu winylowego, takich jak np. diwinylobenzen.

169 781

Spienialne cząstki polistyrenu zawierają jako środki spieniające zwykłe łatwo lotne związki organiczne, które mogą być w formie gazu lub cieczy w temperaturze pokojowej, nie rozpuszczają polimeru, ale powodują jego spienianie się, a ich temperatura wrzenia jest niższa od temperatury mięknienia polimeru.

Do przykładowych szczególnie przydatnych środków spieniających należą węglowodory alifatyczne zawierające od 2 do 6 atomów węgla, takie jak propan, butan, n-pentan, izopentan, heksan, cykloheksan itp., które można stosować jako pojedyncze związki lub w postaci mieszanin; eter naftowy, oraz chlorowcowane pochodne C1-C3 alifatycznych węglowodorów, takie jak szereg chlorowych i fluorowych pochodnych metanu, etanu i etylenu, np. dichlorodifluorometan, 1,2,2-trifluoroetan, 1,1,2-trichloroetan itd.

Środek spieniający stosuje się zazwyczaj w ilości od 2 do 20%, korzystnie od 4 do 10% wagowych w stosunku do wagi polimeru.

Do środków antystatycznych stosowanych zgodnie ze sposobem według wynalazku należą te, które zazwyczaj stosuje się w celu poprawy właściwości powierzchniowych takich jak sypkość, wykończenie i właściwości przetwórcze cząstek polimerów styrenowych.

Takie środki antystatyczne są dobrze znane i opisane w literaturze technicznej. Przykładowo wymienić można pracę K.Johnsol, Antistatic Compzitions for Textiles and Plastics, Noyes Data Corporation, Park Ridge N.J. 1976.

Do przykładowych środków antystatycznych, które można zastosować zgodnie ze sposobem według wynalazku, należą estry kwasów tłuszczowych takie jak np. stearynian butylu; alkohole jedno- lub wielowodorotlenowe takie jak np. gliceryna; aminy takie jak np. trzecirzędowa etoksylowana alkiloamina, dialkanoloamina z kwasu tłuszczowego; amidy takie jak np. N,N-bis(2-hydroksyetylostearoamid); pochodne polioksyetylenowe lub polioksyalkilenowe takie jak np. eter heksadecylowy glikolu polietylenowego; kopolimery tlenek etylenu/tlenek propylenu; mydła aminowe takie jak np. sól kwasu stearynowego i oktadecyloaminy; sole aminowe alkilosiarczanów takie jak np. sól oktadecylosiarczanowa guanidyny; czwartorzędowe związki amoniowe takie jak np. chlorek oktadecylotrimetyloamoniowy; alkilofosforany takie jak np. wodorofosforan bisdodecylu; oraz sole aminowe kwasów alkilofosfonowych takie jak np. sól kwasu oktadecylofosfonowego z trietanoloaminą itd.

Takie środki antystatyczne stosuje się jako pojedyncze związki lub w postaci dowolnych ich mieszanin w dowolnych stosunkach.

Do korzystnych środków antystatycznych stosowanych zgodnie ze sposobem według wynalazku należą kopolimery blokowe tlenek etylenu/tlenek propylenu o zawartości tlenku etylenu w zakresie od 10 do 50% wagowych, oraz o ciężarze cząsteczkowym w zakresie od 1000 do 5000, znane na rynku pod nazwą handlową GLENDION®., lub trzeciorzędowa etoksylowana alkiloamina znana na rynku pod nazwą handlową ATMER® z ICI.

Środek antystatyczny stosuje się zazwyczaj w ilości nie większej niż 1% w stosunku do polimeru, np. jest zawarta w zakresie od 0,001 do 0,5%, a korzystnie od 0,010 do 0,1 % wagowych w stosunku do polimeru.

Cząstki polimeru można powlekać środkiem antystatycznym stosując dowolny znany sposób mieszania. Tak np. spienialne cząstki poddawać można obróbce odpowiednią ilością środka antystatycznego w obracającym się bębnie lub pojemniku.

Powlekanie cząstek środkiem antystatycznym ułatwia prowadzona następnie operacja przesiewania, która umożliwia uzyskanie różnych frakcji, z których każda ma kontrolowany zakres wielkości i jest przeznaczona do różnych zastosowań.

Przed wprowadzeniem do etapu formowania cząstki zazwyczaj poddaje się spienianiu wstępnemu za pomocą pary wodnej lub gorącego powietrza w temperaturach wyższych do temperatury zeszklenia cząstek, a następnie poddaje się sezonowaniu w temperaturze pokojowej przez okres czasu zawarty w zakresie pomiędzy 10-30 godzin, zgodnie ze znanymi sposobami.

Spienialne cząstki uzyskane sposobem według niniejszego wynalazku wykazują następującą charakterystykę:

a) krótki czas przebywznia wewnątrz formy,z<mwyczaj ytimowiaco 5i^ⁱ%> lu0 nawet mniej czasu niezbędnego do schłodzenia bloków lub kształtowanych wyrobów wytworzonych ze wstępnie uformowanych cząstek nie poddanych obróbce sposobem według wynalazku;

169 781

b) odkształcenie bloku w kierunku oznaczającym grubość < 1%;

c) wysoki stopień spiekalności (spiekania, co) także umożliwia prowadzenie formowania z dodatkiem znacznych ilości zawracanych do obiegu spienionych produktów odpadowych;

d) krótki okres sezonowania po wstępnym spienianiu; oraz

e) wysoka zdolność absorpcyjna ich powierzchni w stosunku do pigmentów lub innych dodatków.

Poza środkami spieniającymi polimery styrenowe mogą zawierać również pewne inne dodatki takie jak np. środki opóźniające palenie, wypełniacze organiczne i nieorganiczne, barwniki, pigmenty, środki antystatyczne, środki przeciwzbrylające zapobiegające tworzeniu się aglomeratów w czasie etapu wstępnego formowania, zmiękczacze i inne analogiczne związki.

Polimeryzację styrenu, korzystnie w zawiesinie wodnej, dodawanie środka spieniającego, korzystnie w czasie polimeryzacji oraz przekształcanie cząstek w kształtowane wyroby metodą formowania w zamkniętych formach, przeprowadza się sposobami dobrze znanymi specjalistom, obszernie opisanymi w literaturze technicznej, np. w pracy T.N.Ferrigno, Rigid Plastic Foams, Reinhold Publishing Corp., New York, USA.

Następujące przykłady przedstawiono w celu lepszego zilustrowania istotnych cech niniejszego wynalazku i bynajmniej nie należy ich interpretować jako ograniczających wynalazek.

Przykład I. 20 kg cząstek polistyrenu o średnim wagowo ciężarze cząsteczkowym 180 000 i wielkości ziarna w zakresie od 0,2 do 2,7 mm, zawierających wprowadzony środek spieniający, który stanowi mieszaninę n-pentanu i izopentanu w stosunku wagowym 70:30, otrzymano w wyniku polimeryzacji styrenu w zawiesinie wodnej w temperaturze w zakresie od 85 do 120°C, w obecności nadtlenku dibenzoilu i nadtlenku tert-butylu jako katalizatorów. Cząstki wyładowane z reaktora do polimeryzacji, przemyto wodą, odwirowano i wysuszono w 20°C przez 1 godzinę. Spienialne cząstki wymieszano z 300 ppm (częściami na milion) środka który stanowił kopolimer blokowy tlenku etylenu z tlenkiem propylenu w stosunku wagowym 10:90, o ciężarze cząsteczkowym w zakresie od 2000 do 3000, znany na rysunku pod nazwą handlową GLENDION FG.

Mieszanie przeprowadzono w bębnie w temperaturze pokojowej w ciągu około 10 minut. Następnie cząstki przesiano i oddzielono dwie frakcje, z których frakcja

A) stanowi cząstki o średnicy w zakresie od 0,4 do 0,9 mm oraz drugą frakcję

B) utworzoną przez cząstki o średnicy w zakresie od 0,9 do 2,7 mm.

Zawartość środka spieniającego zmierzona dla każdej frakcji wynosiła 6,8% wagowych w przypadku frakcji (A) i 6,9% w przypadku frakcji (B).

Każdą frakcję podzielono następnie na dwie równe porcje, to znaczy odpowiednio A.1 i A.2 oraz B.1i B.2.

Frakcję A.2 załadowano do suszarki ogrzanej do około 35°C i zawartość środka spieniającego oznaczano w 10 minutowych przedziałach czasu. Gdy zawartość środka spieniającego osiągnęła wartość 5% wagowych, próbkę wyjęto z suszarki i szybko schłodzono, aby zapobiec dalszym stratom środka spieniającego.

Każdą z frakcji A.1 i A.2 wymieszćnto z typową mieszanką powlekającą zawierającą 0,2% wagowych, w stosunku do wagi polimeru, monostearynianu glicerylu oraz 0,05% wagowych stearynianu cynku, a następnie poddano wstępnemu spienianiu za pomocą pary wodnej w 95-100°C, do uzyskania gęstości około 25 g/dm³. Każdą frakcję pozostawiono w celu sezonowania na powietrzu w temperaturze pokojowej przez 24 godziny, a następnie poddano je formowaniu w celu przekształcenia ich w pojemniki opakowaniowe o wymiarach 40 cm x 60 cm, o grubości 2 cm. Formowanie prowadzono przy użyciu pary wodnej o ciśnieniu 0,19 MPa. Mierzono czas chłodzenia pojemników określony jako czas przebywania wewnątrz formy, niezbędny do zachowania przez każdy z ukształtowanych wyrobów wymiarów formy po wyjęciu z tej formy.

Czas chłodzenia pojemników z frakcji A.2 (2 minuty 45 s) był o około 50% krótszy od czasu chłodzenia pojemników wykonanych z frakcji A.1 (5 minut).

W przypadku każdego z pojemników oznaczono stopień spiekania, określony jako procent spienionych cząstek, które odpadły po przełamaniu dna pojemnika. Procentowość spiekania oznaczano na fragmencie przełomu o powierzchni około 10 cm², zliczając całkowitą ilość

169 781 spienionych cząstek znajdujących się w tej sekcji oraz wyliczając ilość oderwanych cząstek w stosunku do całkowitej liczby cząstek.

Na podstawie tych pomiarów stwierdzono, że pojemniki wykonane z frakcji A.2 wykazywały stopień spiekania 80%, podczas gdy pojemniki z frakcji A.1 wykazywały stopień spiekania 15%.

Frakcję B.2 poddano obróbce w taki sam sposób jak frakcję A.2. Gdy zawartość środka spieniającego wynosiła 5,1% wagowych, próbkę wyjęto z suszarki i szybko schłodzono, aby zapobiec dalszym stratom środka spieniającego.

Każdą z frakcji B.1 i B.2 wymieszano z tym samym środkiem powlekającym, który zastosowano w przypadku frakcji A.1 i A.2, poddano je wstępnemu spiekaniu do uzyskania gęstości około 20 g/dm³ i pozostawiono w celu sezonowania w temperaturze pokojowej na 24 godziny, podobnie jak uprzednio w przypadku frakcji A.1 i A.2. Z każdej frakcji uformowano następnie bloki o wymiarach 100 x 100 x 50 cm. Formowanie prowadzono przy użyciu pary wodnej pod ciśnieniem 0,165 MPa. Czas przebywania (9 minut(wewnątrz formy bloku otrzymanego z frakcji B.2 był o 55% krótszy od czasu preebywania (20 minut) bloku otrzymanego z frakcji B.1. Deformacja zmierzona w kierunku grubości bloku z frakcji B.2 była o 75% mniejsza niż w przypadku bloku z frakcji B.1 (5 mm w stosunku do 20 mm).

Stopień spiekania arkusza o grubości 5 cm wyciętego z bloku z frakcji B.2 okazał się znacznie wyższy niż w przypadku analogicznego arkusza o takiej samej grubości, wyciętego z bloku z frakcji B.1 (odpowiednio 50% w stosunku do 5%).

Z bloków wycięto arkusze o grubości 1,5 mm. Poddając je badaniu na ciemnym tle arl^i^^ze wycięte z bloku z frakcji B.2 wykazały brak szczelin miedzy spiekanymi cząstkami, których obecność zaobserwowano w arkuszu wyciętym z bloku uzyskiwanego z frakcji B.1.

Przykład II. Obie frakcje A. 1 i A.2 z przykładu I poddano obróbce w taki sam sposób jak w przykładzie I, z tym, że sezonowanie prowadzono jedynie przez 5 godzin.

Czas przebywania w formie pojemnika uzyskanego z frakcji A.1 wynosił ponad 10 minut, przy czym pojemniki po wyjęciu z formy były znacznie zdeformowane. Czas przebywania w formie w przypadku pojemnika uzyskanego z frakcji A.2 był jedynie o 20% dłuższy niż w przykładzie I, gdy kondycjonowanie prowadzono przez 24 godziny. Ponadto pojemniki wyjęte z formy nie były zdeformowane.

Przykład III. Frakcje B.1 i B.2 uzyskane w przykładzie I po kondycjonowaniu przez 24 godziny wymieszano z 25% wagowych spienionego polistyrenu odzyskanego z materiału odpadowego w wyniku rozdrabniania połamanych wyrobów. Każdą z frakcji formowano w takich samych warunkach jak w przykładzie I. Stopień spiekania bloku wykonanego z frakcji B.2 był znacznie wyższy niż w przypadku bloku z frakcji B.1 (40% w stosunku do 0%).

Ponadto badając wizualnie arkusz o grubości 1,5 mm wycięty za pomocą gorącego drutu z bloku z frakcji B.2, umieszczony na ciemnym tle, stwierdzono, że nie zawiera on reeczywiście szczelin między spiekanymi cząstkami. Podobny arkusz wycięty z bloku z frakcji B.1 okazał się nierówny i zawierał duże szczeliny oraz zupełnie widoczne wtrącenia skroplonej wody.

Przykład IV. Postępując według tej samej procedury jak przedstawiono w przykładzie I przygotowano dwie próbki C. 1 i C.2' ' o takiej samej charakterystyce jak odpowiednio próbki

A. 1 i A.2 z przykładu I.

Każdą z próbek wymieszano z 0,1% wagowych sadzy, a następnie z typowym środkiem powlekającym, który stanowił w stosunku do polimeru 0,2% wagowych monostearynianu glicerylu i 0,05% stearynianu cynku. Mieszanie przeprowadzono w bębnie obrotowym w temperaturze pokojowej. Każdą z próbek poddano obróbce wstępnej, poddawano starzeniu i formowano w takich samych warunkach jak w przykładzie I.

Powierzchnia próbki C.2 byłajednolicie zapigmentowana, a sadza nie uwalniała się z niej. Na odwrót w przypadku próbki C. 1 stwierdzono nierównomierny rozkład sadzy, a sam pigment z czasem odpadł.

Stwierdzono również, że stopień spiekania wyrobu uzyskanego z próbki C.2 był znacznie większy niż w przypadku wyrobu z próbki C.1 (25% w stosunku do 0%).

169 781

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania spienialnych cząstek polimerów styrenowych, charakteryzujących się wysokim stopniem spiekania i wysoką zdolnością absorpcyjną ich powierzchni w stosunku do pigmentów lub innych dodatków na powierzchni, w procesie o krótkim czasie przebywania cząstek wewnątrz formy, zazwyczaj stanowiącym 50% lub nawet mniej czasu niezbędnego do schłodzenia bloków lub kształtowych wyrobów wytworzonych z innych wstępnie uformowanych cząstek, o krótkim okresie sezonowania po wstępnym spienianiu i w którym odkształcenie bloku w kierunku oznaczającym grubość wynosi < 1 %, znamienny tym, że do cząstek polimerów styrenowych wprowadza się 2-20% wagowych środka spieniającego, powleka się cząstki środkiem antystatycznym w ilości nie większej niż 1 % wagowy, przesiewa się spienialne cząstki polimerów styrenowych i usuwa się część wprowadzonego środka spieniającego w temperaturze niższej od temperatury zeszklenia cząstek, przy czym ubytek środka spieniającego powinien korzystnie stanowić nie więcej niż 60% wagowych, a zwłaszcza powinien mieścić się w zakresie od 5 do 50% wagowych wyjściowej zawartości tego środka spieniającego, a środek spieniający usuwa się w temperaturze w zakresie korzystnie od 25 do 60°C, zwłaszcza od 35 do 50°C przy czasie przebywania korzystnie od 10 minut do 24 godzin.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się środek spieniający wybrany z grupy obejmującej węglowodory alifatyczne zawierające od 2 do 6 atomów węgla, stosowane pojedynczo lub w postaci mieszanin, takie jak propan, butan, n-pentan, izopentan, heksan, cykloheksan itp., eter naftowy, oraz chlorowcowane pochodne C1-C3 alifatycznych węglowodorów, takie jak chlorowe i fluorowe pochodne metanu, etanu i etylenu.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że środek spieniający stosuje się w ilości od 4 do 10% wagowych w stosunku do wagi polimeru.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się środek antystatyczny wybrany z grupy obejmującej estry kwasów tłuszczowych takie jak np. stearynian butylu, alkohole jednolub wielowodorotlenowe takie jak np. gliceryna, aminy takie jak np. etoksylowana amina trzeciorzędowa, dialkanoloamina z kwasu tłuszczowego, amidy takie jak np. N,N-bis (2-hydroksyetylostearamid), pochodne polioksyetylenowe lub polioksyalkilenowe takie jak np. eter heksadecylowy glikolu polietylenowego, kopolimery tlenek etylenu, mydła aminowe takie jak np. sól kwasu stearynowego z oktadecyloaminą, sole aminowe alkilosiarczanów takie jak np. oktadecylosiarczanowa sól guanidyny, czwartorzędowe związki amoniowe takie jak np. chlorek oktadecylotrimetyloamoniowy, alkilofosforany takie jak np. wodorofosforan bisdodecylu, oraz sole aminowe kwasów alkilofosfonowych takie jak np. sól kwasu oktadecylofosfonowego z trietanoloaminą itd., przy czym takie środki antystatyczne stosuje się jako pojedyncze związki lub w postaci dowolnych ich mieszanin w dowolnych stosunkach.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że jako środek antystatyczny stosuje się blokowy tlenek etylenu-tlenek propylenu o zawartości tlenku etylenu w zakresie od 10 do 50% wagowych, oraz o ciężarze cząsteczkowym w zakresie od 1000 do 5000.
6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że jako środek antystatyczny stosuje się etoksylowaną trzeciorzędową alkiloaminę.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że środek antystatyczny stosuje się w ilości 0,001 - 0,5, a korzystnie 0,001 - 0,1% wagowych w stosunku do wagi polimeru.

169 781