UA68341C2 - Гомогенна композиція стирольного полімеру, що спінюється у формі кульок, спосіб попереднього спінення або попереднього піноутворення, спосіб одержання композиції, спінені кульки, одержані з композиції, спінені формовані деталі, виготовлені з композиції - Google Patents

Гомогенна композиція стирольного полімеру, що спінюється у формі кульок, спосіб попереднього спінення або попереднього піноутворення, спосіб одержання композиції, спінені кульки, одержані з композиції, спінені формовані деталі, виготовлені з композиції Download PDF

Info

Publication number
UA68341C2
UA68341C2 UA99063652A UA99063652A UA68341C2 UA 68341 C2 UA68341 C2 UA 68341C2 UA 99063652 A UA99063652 A UA 99063652A UA 99063652 A UA99063652 A UA 99063652A UA 68341 C2 UA68341 C2 UA 68341C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
foaming
composition
wax
balls
styrene
Prior art date
Application number
UA99063652A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Крістоф Карлієр
Давід Доуей
Жан-Марк Галєвскі
Original Assignee
Бі Пі Кемікалз Лімітед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бі Пі Кемікалз Лімітед filed Critical Бі Пі Кемікалз Лімітед
Publication of UA68341C2 publication Critical patent/UA68341C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/16Making expandable particles
    • C08J9/20Making expandable particles by suspension polymerisation in the presence of the blowing agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/14Saturated hydrocarbons, e.g. butane; Unspecified hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2325/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2325/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08J2325/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08J2325/06Polystyrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2491/00Characterised by the use of oils, fats or waxes; Derivatives thereof

Abstract

У заявці описана гомогенна композиція спінюючогося стирольного полімеру у формі кульок, що містить (а) 100 мас.част. стирольного полімеру, середньовагова молекулярна маса якого становить 150000-300000, а вміст залишкового мономера в якому дорівнює менше 2000 част./млн., (б) 2-9 мас.част. щонайменше одного газотвірного засобу, що містить н-пентан, (в) від 0,1 до менше 1,0 мас.част. нафтового воску, що являє собою суміш С18-С80 алканів, і (г) 0-1,0 мас.част. зародкоутворювача, вибраного із синтетичних восків Фішера-Тропша і поліолефінових восків. Наявність цієї композиції дозволяє удосконалити стадію попереднього спінення кульок завдяки підвищенню швидкості спінення цих кульок і підвищенню продуктивності на етапі попереднього спінення без суттєвого впливу на заключну стадію формування.

Description

полімеризації на кульки спінюючогося полістиролу покриття з використанням масла, воску або суміші масла з воском. У цій заявці згадано багато природних і синтетичних восків, а в прикладі 1 більш конкретно представлений парафіновий віск, що використовується у кількості 0,01мас.бо у перерахуванні на полімер; він являє собою сирий парафіновий віск, що містить 25мас.9о мінерального масла. Наявність покриття з парафінового воску на цих кульках дозволяє удосконалити формування і насамперед дозволяє швидше прохолоджувати формований матеріал. Ефект поверхневого оброблення, обумовлений нанесенням цього покриття, жодним чином не забезпечує надання однорідного і гомогенного характеру, здатного удосконалити розширення кульок, і насамперед підвищити продуктивність на стадії попереднього спінення або попереднього піноутворення.
У патенті 5 4243717 описаний спосіб підвищення швидкості формування пінополістиролу, насамперед з метою скорочення часу охолодження формованого матеріалу й одночасного регулювання пористої структури спіненого матеріалу. Цей спосіб полягає в додаванні під час полімеризації стиролу синтетичного воску, який називається воском Фішера-Тропша і характеризується температурою застигання 86-1107С і, отже, температурою плавлення, яка перевищує ці значення. Цей віск Фішера-Тропша, що використовується як зародкоутворювач, відрізняється від нафтових восків, які, зокрема, характеризуються пониженою молекулярною масою.
У патенті 5 3224984 описаний спосіб зменшення розмірів пор пінополістиролу й одночасного підвищення швидкості формування шляхом більш швидкого охолодження. Цей спосіб полягає в додаванні під час полімеризації стиролу синтетичного воску, зокрема поліолефінового воску, наприклад, поліетиленового воску, щільність якого становить 0,918-0,960, або поліпропіленового воску. Цей поліолефіновий віск використовують як зародкоутворювач; звичайно його середньовагова молекулярна маса становить 1000-4000. Він відрізняється від нафтових восків, які, зокрема, характеризуються зменшеною молекулярною масою.
У заявці ЕР 0409694 описаний спосіб підвищення продуктивності установок для формування пінополістиролу, насамперед шляхом підвищення швидкості формування за рахунок більш швидкого охолодження формованого матеріалу. Цей спосіб полягає в проведенні процесу суспендованої полімеризації стиролу в присутності у перерахуванні на мономер 0,01-0,6мас.бо синтетичного воску, обраного із поліетиленових восків, які характеризуються середньокількісною молекулярною масою 500- 5000 або температурою розм'якшення 90-1107С і, отже, температурою плавлення, яка перевищує ці значення, або, крім того, індексом течії розплаву (за стандартом АБТМ О 1238, умова Е) понад 10Одг/хв. Ці поліетиленові воски відрізняються від нафтових восків, які характеризуються, наприклад, меншою молекулярною масою.
У патенті 5 3647723 описаний спосіб удосконалення стадії попереднього спінення або попереднього піноутворення кульок спінюючогося полістиролу, насамперед шляхом ослаблення тенденції кульок склеюватися між собою. Цей спосіб полягає в додаванні під час суспендованої полімеризації стиролу воску, який характеризується температурою плавлення 70-120"С, кислотним числом 0-45 і числом омилення 3- 150. Він являє собою віск, який по суті складається із ефірів спиртів аліфатичних кислот із довгим ланцюгом і суттєво відрізняється від нафтового воску. У порівняльному прикладі В описання до цього патенту говориться про використання 0,1мас.9о парафінового воску, температура плавлення якого становить 58- 60"С. Цей віск уводять під час полімеризації в той момент, коли ступінь перетворення стиролу в полімер становить 4095. Недолік одержуваної таким шляхом композиції полягає в тому, що вона має форму кульок, які злипаються між собою і перешкоджають попередньому спіненню або попередньому піноутворенню. Які - небудь згадки у відношенні будь-якого можливого впливу на швидкість розширення кульок у зазначеній заявці відсутні.
У заявці ОВ 2110217 описаний спосіб виготовлення полістирольних спінюючихся кульок, що містять у перерахуванні на стирол 0,05-0,5мас.бо поліетиленового воску, який є практично лінійним і характеризується щільністю щонайменше 15,4кг/м?, молекулярною масою 700-1500, полідисперсністю менше 1,2 і температурою плавлення щонайменше 102"С. Цей поліетиленовий віск відрізняється від нафтових восків.
Даний винахід полягає в застосуванні гомогенної композиції спінюючогося стирольного полімеру у формі кульок, які містять особливий нафтовий віск, що являє собою суміш алканів в особливій пропорції у відношенні полімеру. Наявність такої композиції дозволяє значно удосконалити стадію попереднього спінення або попереднього піноутворення, насамперед за рахунок збільшення швидкості спінення кульок і підвищення продуктивності на стадії попереднього спінення або попереднього піноутворення. При цьому перевага полягає в тому, що пориста структура спінених кульок і формованих матеріалів, одержаних із такої композиції, не піддається істотній модифікації через присутність цього нафтового воску, який, отже, не діє як зародкоутворювач. Крім того, наявність нафтового воску в гомогенній композиції, такої, як запропонована за даним винаходом, не справляє помітного впливу на кінцеву стадію формування, швидкість якого не піддається тому чи іншому впливу, а зберігається на задовільному рівні.
Зокрема, об'єктом даного винаходу є гомогенна композиція спінюючогося стирольного полімеру у формі кульок, що включає: (а) 10О0мас.част. стирольного полімеру, що характеризується середньоваговою молекулярною масою
Мм 150000-300000 і вмістом залишкового мономера менше 2000 масових частин на мільйон (мас.част./млн), (б) 2-Умас.част. щонайменше одного газотвірного засобу, що включає н-пентан, (в) від 0,1 до менше 1,Омас.част. нафтового воску, що являє собою суміш Сів-Сво алканів, і (у 0-1, 0мас.част. зародкоутворювача, обраного із синтетичного воску Фішера-Тропша або поліолефінових восків.
Композицію називають гомогенною в тому відношенні, що це дозволяє, зокрема, відрізнити її від раніше відомих композицій, в яких для досягнення суттєвого поверхневого ефекту використовували добавки, такі, як воски, зокрема нанесенням на кульки покриття і з метою поліпшити, наприклад, проходження операції формування. Гомогенна природа запропонованої композиції може бути охарактеризована тим фактом, що нафтовий віск розподілений, зокрема, у всій композиції по суті рівномірно. У цьому відношенні композицію особливо доцільно готувати полімеризацією стиролу у водяній суспензії призначеної для одержання стирольного полімеру, яка проводиться в присутності нафтового воску, уведеного у водяну суспензію під час полімеризації, насамперед на початку полімеризації, зокрема до моменту часу, який характеризується як точка ідентифікації частинки (ТІЧ), тобто, іншими словами, до моменту, коли утворюються кульки визначеного розміру. Нафтовий віск можна уводити на початку полімеризації, переважно в момент часу, що відповідає 0-3595-ному ступеню перетворення стиролу в полімер, наприклад, 0-2095-ному ступеню перетворення, зокрема О095о-ному ступеню, тобто, іншими словами, у той момент, коли полімеризація починається. У кращому варіанті до початку полімеризації нафтовий віск попередньо змішують із стиролом.
Під композицією розуміють субстанцію, яку одержують після полімеризації і звичайно після постполімеризації або остаточних оброблень, таких, як видалення рідини, сушіння, просіювання і при необхідності нанесення покриття, але перед попереднім спіненням і формуванням.
Кульки спінюючогося стирольного полімеру можуть характеризуватися діаметром 0,2-3,0мм, переважно середньоваговим діаметром 0,5-2,0мм. Крім того, їхня перевага може полягати в легкосипучості, насамперед без злипання один з одним.
Основним компонентом такої композиції є стирольний полімер. Під цим терміном варто розуміти гомополістирол або стирольний співполімер із щонайменше 5Омас.9о, переважно щонайменше 80 або 9Омас.оо стирольних ланок. Співмономером або співмономерами, використовуваними в складі співполімеру у вигляді ланок, можуть служити альфа-метилстирол, стироли, галоїдовані в кільці, стироли, алкіловані в кільці, акрилонітрил, ефіри акрилової кислоти і метакрилової кислоти і спиртів, що містять 1-8 атомів вуглецю, М-вінілкарбазол або малеїнова кислота (ангідрид). Стирольний полімер може включати в низькій концентрації, наприклад, 0,005-0,1мас.бо у перерахуванні на стирольні ланки, агент розгалуження, що уводиться під час полімеризації, тобто сполука з більш ніж одним, переважно з двома, вуглець-вуглецевими подвійними зв'язками.
Середньовагова молекулярна маса Мм/ такого стирольного полімеру звичайно становить 150000- 300000, переважно 180000-270000.
Цей стирольний полімер характеризується низьким вмістом залишкового мономера, звичайно менше 2000 масових частин на мільйон (мас.част./млн), переважно менше 100Омас.част./млн, зокрема менше 80Омас.част./млн або навіть б0Омас.част./млн.
Композиція містить 2-Умас.част., переважно 3-7мас.част., щонайменше одного газотвірного засобу, що включає н-пентан. Цей газотвірний засіб може являти собою суміш н-пентану в кількості більше 70 до менше 9Омас.бо і ізопентану в кількості від більше 10 до менше ЗОмас.9У5. Так, зокрема, суміш може включати 75-85мас.9о н-пентану і 15-25мас.9о ізопентану. Занадто велика частка ізопентану в цій суміші з н- пентаном може обумовити нестабільність розмірів пористої структури під час попереднього спінення або попереднього піноутворення.
Кращою композицією відповідно до даного винаходу є композиція, яка характеризується низьким вмістом газотвірного засобу і яка в даному випадку включає: - від 2 до менше 5мас.част. газотвірного засобу і - 0,2-0,9мас.част., переважно 0,3-0,бмас.част. нафтового воску. Інша краща композиція, але з більш високим вмістом газотвірного засобу, включає: - 5-Умас.част. газотвірного засобу і - 0,1-0,бмас.част., переважно 0,1-0,5мас.част., зокрема від більш 0,1 до 0,45мас.част. нафтового воску.
Вибір нафтового воску за даним винаходом є важливим елементом у досягненні цільових результатів.
Нафтовий віск являє собою природний віск, що одержується із сирої нафти. Нафтовий віск, який може бути використаний за винаходом, можна вибрати із парафінових восків, також відомих як макрокристалічні воски, і з мікрокристалічних восків.
Нафтові воски, які можуть бути використані відповідно до винаходу, звичайно включають суміш Ст18-Сво алканів, переважно Сго-Сто алканів. У випадку нафтового воску, обраного серед парафінових восків, він являє собою по суті суміш Сго-Сзо алканів, наприклад, Сго-Сав алканів. Що стосується нафтового воску, обраного серед мікрокристалічних восків, то він практично являє собою суміш Сго-Сва алканів.
Кращий розподіл алканів у суміші нафтового воску може бути таким, при якому превалюючим за масою компонентом є один або декілька С24-Сао алканів, переважно С25-Сзв алканів, масова частка кожного з яких може, зокрема, становити 2-2595, переважно 3-2095 у перерахуванні на масу цієї суміші.
Типовим прикладом нафтового воску, який придатний для використання за винаходом, є віск, який визначений Еигореап Умах Редегайоп (ЕМУР) у коротких звітах "Зиттагіез ої Майопа! Кедшіайкоп5 АНесііпд
Умах Озаде, Брюссель, 1991" як віск із розподілом за числом атомів у н-алканах 18-45, переважно 20-45, із вмістом ізоалканів і циклоалканів 0-4Омас.9о і вмістом н-алканів 60-100мас.9о.
Наприклад, нафтовий віск, обраний серед парафінових восків, також може являти собою суміш 45- 100мас.95 н-алканів і 0-55мас.бо ізоалканів і/або циклоалканів, переважніше 50-95мас.9У5 н-алканів і 5- 5омас.95 ізоалканів і/або циклоалканів.
В іншому прикладі масовий вміст н-алканів парафінового воску може становити 45-8595 або 50-7595.
Визначення вмісту н- і ізоалканів та визначення розподілу числа вуглецевих атомів превалюючого за масою алкану в суміші можна здійснювати за допомогою високотемпературної газової хроматографії, як це рекомендується в описі стандартних методів "М-МУ" фірми "Оецізспе СезеїІзснай г Реймізвепзспацеп (ОСР)" |див. також А. Сазе, Айпез. Аде 33 (1990), 28-31; А. Айшап і ін., 9. Реї. Ке5. 6 (1987), 63-76) або відповідно до стандартного методу ЕМ/Е аналізу вуглеводневих восків за допомогою газової хроматографії (у відповідності із стандартом АЗТМ О 4626)|.
Нафтовий віск, що відноситься до парафінових восків, можна вибрати із напівочищених, очищених і знемаслених парафінових восків. У кращому варіанті використовують парафіновий віск, вміст масла в якому (у відповідності із стандартом МЕТ 60-120 або АБТМ О 721) становить менше або дорівнює 1,5мас.9о, переважно менше або дорівнює 1,0мас.9о, зокрема менше або дорівнює 0,5мас.9о.
Нафтовий віск, що відноситься до мікрокристалічних восків, можна вибрати серед світлих сирих парафінів, полімерних мікрокристалічних восків і твердих мікрокристалічних восків. У кращому варіанті використовують мікрокристалічний віск, вміст масла в якому (у відповідності із стандартом МЕТ 60-120 або
АБТМ О 721) становить менше 25мас.95, переважно менше або дорівнює 15мас.95, зокрема менше або дорівнює 5мас.9о.
Нафтовим воском може служити суміш алканів, дистиляційна фракція яких при температурі кипіння, що відповідає 5мас.95 перегнаній суміші, включає Сг5-алкани або більш високомолекулярні алкани.
Можна вибрати далі нафтовий віск, динамічна в'язкість якого при 100"С (у відповідності із стандартом
МЕТ 60-100 або А5ТМ О 445) становить 1-17мм3/с, зокрема від 1 до менше 11мм/с, переважно 2-9мм2/с. У кращому варіанті використовують нафтовий віск, динамічна в'язкість якого при 1002С становить 11-17ммг/с, переважно 11-15мм2/с.
При кімнатній температурі (207"С) нафтовий віск звичайно знаходиться у твердому стані, але при необхідності віск при цій температурі може бути повністю розчинним у стиролі і н-пентані. При 1570 його щільність (у відповідності із стандартом МЕТ 60-101 або АБТМ О 1298) становить 770-915кг/м3, переважно 780-910кг/м3. Далі, він може характеризуватися глибиною проникнення голки при 252С (у відповідності із стандартом МЕТ 60-123 або АБТМ О 1321) від 10 до 50, переважно від 12 до 45 (1/10мм).
Нафтовий віск, вибраний серед парафінових восків, може також характеризуватися температурою плавлення (у відповідності із стандартом МЕТ 60-114 або А5ТМ О 87) від більше 50 до менше 70"С, зокрема 52-68"С. Температура плавлення нафтового воску, вибраного серед мікрокристалічних восків, може становити від більше 60 до менше 80"С, переважно від більше 62 до менше 7876.
Нафтовий віск, вибраний серед парафінових восків, може також характеризуватися температурою застигання (у відповідності із стандартом АЗТМ О 938), що може становити 48-68"С, переважно 500-660.
Температура застигання нафтового воску, вибраного серед мікрокристалічних восків, може становити 58- 787С, переважно 60-7670.
У залежності від конкретних умов нафтовий віск можна також охарактеризувати середньоваговою молекулярною масою Му, яка в загальному може становити 350-800, переважно 350-750 або 400-700. У деяких випадках Му/у може знаходитися в інтервалі від 350 до менше 500, а в інших випадках становити 500-800, переважно 500-750 або 500-700. Мму/ можна визначати за допомогою гельпроникаючої хроматографії у відповідності із стандартним методом.
Так, наприклад, можна використовувати нафтовий віск, обраний із парафінових восків марки
МОВІ МАХ 1309, 1359 або 1459, що поставляються на ринок фірмою Мобрії ОЇ! Ргапсе, або СЕКА 58609, що поставляється на ринок фірмою Рерзої Егапсе, або РАВАЕРІМЕ 58/602, що поставляється на ринок фірмою
Тоїа! (Франція), або ОКЕВРІМ 53999, або ОКЕРІМ 54009, що поставляються на ринок фірмою АЇїйїей бідпаї!
Зресіаійу Спетіса!5, Авіог І ітйеа (Великобританія). Можна також застосовувати нафтовий віск, обраний із мікрокристалічних восків марки МОВІ-М/АХ 23609 ї МОВІЛМАХ 23702, що поставляються на ринок фірмою
Морії ОЇ Егапсе.
Серед найбільш придатних парафінових восків можна згадати парафіновий віск, що являє собою суміш
Сго-Сво переважно Сго-Сав алканів, яка характеризується таким розподілом, при якому превалюючим за масою компонентом є один або декілька Сга-Сао-, переважно Сга-Сзв алканів, масова частка кожного з яких може, зокрема, становити 5-2595, переважно 8-2095 у перерахуванні на масу цієї суміші. Вміст масла в ньому становить менше або дорівнює 0,5мас.95. Його динамічна в'язкість при 1002 становить 2-9мм2/с.
Виміряна для нього глибина проникнення голки при 252С дорівнює 10-20 (1/1Омм). Його температура плавлення становить 52-652С, а його температура застигання дорівнює 50-64"С. Його середньовагова молекулярна маса Мм/ становить від 350 до менше 500.
Інший парафіновий віск, який дуже ефективний, може мати такі характеристики: суміш Сго-Сво-, переважно Сго-Сто алканів; превалюючий за масою компонент являє собою один або декілька Сг24-Сао-, переважно С25-Сз5 алканів, масова частка, кожного з яких може, зокрема, становити 2-1095, переважно 3- 895, у перерахуванні на цю суміш; вміст масла в ньому становить менше 0,5мас.9о; його динамічна в'язкість при 1002С становить 11-17мм2/с, переважно 11-15ммг/с; виміряна для нього глибина проникнення голки при 25"С дорівнює 25-50, переважно 30-45 (1/1Омм); його температура плавлення становить 52-627С, переважно 53-607"С; його температура застигання дорівнює 50-60"С, переважно 52-59"С; дистиляційна фракція при температурі кипіння, що відповідає 5мас.9о перегнаній суміші алканів, включає Сгз5- або більш високомолекулярні алкани; його середньовагова молекулярна маса Му становить 500-800, переважно 500- 750 або 500-700.
Серед найбільш мікрокристалічних восків можна згадати мікрокристалічний віск, що являє собою суміш
Сго-Св4, переважно Сгв-Сва алканів. Вміст масла в ньому становить менше або дорівнює 5мас.95, переважно в межах 3-4мас.о5. Його динамічна в'язкість при 100С становить 11-17мм2/с, переважно 11-15мм2/с.
Виміряна для нього глибина проникнення голки при 257С дорівнює 26-55 (1/10мм). Його температура плавлення становить 60-802С, а температура застигання дорівнює 58-782С. Його середньовагова молекулярна маса Муу/ становить від 500 до менше 800, переважно 500-750 або 700.
У кращому варіанті нафтовий віск використовують у формі кульок, гранул або порошку, наприклад, тонкодисперсного порошку, зокрема з метою поліпшення його диспергування в той час, коли його застосовують, зокрема в процесах суспендованої полімеризації у воді, що особливо доцільно на початку полімеризації стиролу.
Нафтовий віск використовують у композиції за даним винаходом у концентрації "у перерахуванні на 100 масових частин стирольного полімеру), що становить від 0,1 до менше 1,Омас.част., переважно 0,1-
О,вмас.част., більш переважно від більше 0,1 до 0,бмас.част. Занадто мала концентрація не викликає помітного збільшення швидкості спінення кульок. Недоліком занадто великої концентрації, насамперед 1,0мас.част. або й більше, є погіршення параметрів стадії формування, на якій збільшується тривалість охолодження формованого матеріалу і, отже, суттєво падає продуктивність формувальних установок.
Композиція включає також 0-1,Омас.част., переважно 0,05-0,5 або 0,1-0,5мас.част. зародкоутворювача.
Цей останній звичайно використовують для регулювання розмірів і розподілу пор у пінополістиролі. У кращому варіанті його розподіляють у композиції практично рівномірно. Таким чином, його звичайно уводять у спінюючийся полістирол під час суспендованої полімеризації стиролу, переважно в момент часу, що відповідає 0-5095-ному, переважно 0-9095-ному ступеню перетворення стиролу в полімер, наприклад, на початку полімеризації. Зародкоутворювачем служить синтетичний віск, обраний із восків Фішера-Тропша і поліолефінових восків, наприклад, поліетиленовий віск або поліпропіленовий віск. Середньовагова молекулярна маса синтетичних восків може становити більше 600 і менше 10000, переважно 8000-6000, зокрема 800-4000, причому вона може, зокрема, перевищувати середньовагову молекулярну масу нафтового воску. Точка застигання використовуваних синтетичних восків може становити, наприклад, 90- 1107С, переважно 95-1057"С. Звичайно їхня температура плавлення перевищує температуру плавлення нафтового воску, що використовується за даним винаходом.
Як добавка запропонована композиція може включати антипірен або вогнестійкий засіб у кількості 0,05- 2мас.част., переважно 0,1-1,5мас.част. "у перерахуванні на 100 масових частин стирольного полімеру).
Антипірен або вогнестійкий засіб часто обирають із бромованих сполук, таких, як гексабромциклогексан, пентаброммонохлорциклогексан, гексабромциклододекан, окта-, нона- і декабромдифеніловий ефір.
Іншим об'єктом даного винаходу є спосіб попереднього спінення або попереднього піноутворення, що дозволяє підвищити швидкість спінення кульок композиції спінюючогося стирольного полімеру, причому цю композицію попередньо готують полімеризацією стиролу у водяній суспензії і вона включає (а) 10Омас.част. стирольного полімеру, середньовагова молекулярна маса Му" якого становить 150000-300000, а вміст залишкового мономера в якому дорівнює менше 2000част./млн, і (б) 2-Умас.част. щонайменше одного газотвірного засобу, що включає н-пентан, причому цей спосіб відрізняється тим, що в цій композиції рівномірно розподілено (в) від 0,1 до менше 1 ,Омас.част., переважно 0,1-0,8мас.част. нафтового воску, що являє собою суміш Сів-Сво алканів, кращим превалюючим за масою компонентом якої є один або декілька
Сга-Сло алканів, масова частка кожного з яких може, зокрема, становити 2-2595, і (г) 0-1, Омас.част, зародкоутворювача, обраного із синтетичних восків Фішера-Тропша і поліолефінових восків, і тим, що одержану таким шляхом гомогенну композицію змішують при одночасному нагріванні з водяною парою за один або декілька проходів через посудину з мішалкою в таких умовах, в яких утворюються спінені кульки, об'ємна щільність яких дорівнює, наприклад, 7-5Окг/м3.
У кращому варіанті практично однорідного розподілу нафтового воску в композиції досягають у ході проведення процесу полімеризації стиролу уведенням воску у водяну суспензію, насамперед на початку полімеризації, тобто на першій стадії полімеризації, зокрема в момент часу перед ТІЧ або в момент часу, що відповідає 0-3595-ному, переважно 0-2095-ному, більш переважно 095-ному ступеню перетворення стиролу в полімер, тобто в той момент, коли полімеризація тільки починається. У кращому варіанті нафтовий віск змішують із стиролом попередньо, до початку полімеризації.
Компоненти композиції насамперед нафтовий віск і необов'язковий зародкоутворювач, які використовують під час здійснення способу попереднього спінення або попереднього піноутворення, можуть мати вищевказані характеристики. Зародкоутворювач можна ефективно уводити в ході проведення полімеризації стиролу, зокрема за описаною вище технологією.
Спосіб попереднього спінення або попереднього піноутворення можна здійснювати проведенням періодичного процесу: композицію можна уводити, наприклад, у верхню частину посудини з мішалкою і видаляти на закінчення процесу з нижньої частини посудини. У кращому варіанті цей спосіб здійснюють проведенням безупинного процесу в посудині з мішалкою, яка також називається посудиною для попереднього спінення, що являє собою вертикальний або похилий циліндричний резервуар, який у формі прошарку частинок містить спінюючу композицію і спінені кульки. Цей спосіб передбачає: безупинне уведення водяної пари і композиції в основу посудини, видалення водяної пари через верхню частину посудини і видалення спінених кульок завдяки рівчачку через верхню частину прошарку.
Звичайно композицію, змішану з водяним пар, нагрівають до температури, що відповідає температурі розм'якшення спінюючогося стирольного полімеру, тобто до температури, що звичайно становить 80-1107С, переважно 85-10070.
Кінетика спінення кульок показує, що об'ємна щільність спінених кульок звичайно проходить через мінімум і що за цим мінімумом відбувається руйнація пористої структури кульок, у результаті якого випаровується газотвірний засіб. Витримку, кульок при підвищеній температурі звичайно припиняють до досягнення цього мінімуму. У ході проведення безупинного процесу середню тривалість витримки кульок звичайно розраховують таким чином, щоб не досягати цього мінімуму. Об'ємну щільність спінених кульок звичайно регулюють варіюванням швидкості уведення композиції в посудину з мішалкою, варіюванням тиску увідної водяної пари і необов'язково додаванням змішаного з парою повітря.
Отже, це дозволяє протягом короткого інтервалу часу одержати спінені кульки, об'ємна щільність яких становить 7-50кг/м? за один або декілька проходів через установку попереднього спінення або попереднього піноутворення. Далі ці спінені кульки звичайно прохолоджують і сушать, наприклад, повітрям у псевдозрідженому прошарку. Потім їх направляють на стадію стабілізації або дозрівання протягом декількох годин, наприклад, 5-48год., після чого їх направляють на заключну стадію формування. Було встановлено, що на цій останній стадії наявність нафтового воску, який використовують у композиції, не справляє якого-небудь помітного впливу ні на швидкість формування, ні насамперед на швидкість охолодження формованих матеріалів, які залишаються незмінними і задовільними.
Відповідно до іншого об'єкту даного винаходу в ньому пропонується, таким чином, спосіб приготування описаної вище композиції.
Зокрема, цей спосіб приготування включає полімеризацію у водяній суспензії шляхом уведення 100мас.част. стиролу їі щонайменше ще одного, необов'язкового мономера (співмономера) у контакт із щонайменше однією розчинною у стиролі сполукою перекисного типу як ініціатора. Цей спосіб відрізняється тим, що полімеризацію (1) проводять при температурі 80-1207"С в присутності (І) від 01 до менше 1,О0мас.част. нафтового воску, що уводиться у водяну суспензію в момент часу, який відповідає 0-3595-ному ступеню перетворення стиролу в полімер, (ІІ) 3-1ІОмас.част. газотвірного засобу, що уводиться в цю водяну суспензію в момент часу, який відповідає 0-9595-ному ступеню перетворення стиролу в полімер, і (11!) 0- 1,0мас.част. зародкоутворювача, що уводиться в цю водяну суспензію в момент часу, який відповідає 0- 909о-ному ступеню перетворення стиролу в полімер, і полімеризацію (2) продовжують при температурі від вище 120 до нижче 1507С протягом проміжку часу, достатнього для того, щоб вміст залишкового мономера становив менше 2000част./млн.
У процесі полімеризації необов'язково використовують ті (спів) мономери, які згадані вище.
Полімеризацію проводять уведенням мономера або мономерів у контакт з ініціатором, переважно із щонайменше двома ініціаторами, зокрема з перекисами, такими, як перекиси дибензоїлу, дикумілу і ди- трет-бутилу, ефіри перкислот, такі, як трет-бутилпербензоат, перкеталями, такими, як 2,2-біс(трет- бутилперокси)бутан або 1,1-біс(трет-бутилперокси)циклогексан, або, крім того, монопероксикарбонатами, такими, як 2-етилгексил-трет-бутилпероксикарбонат, 2-етилгексил-трет-амілпероксикарбонат, ізопропіл- трет-аміллпероксикарбонат або стеарил-трет-бутилпероксикарбонат. Загальна кількість використовуваного ініціатора може становити 0,1-1мас.част. на 100мас.част. мономера.
Для приготування композиції в запропонованому способі використовують той нафтовий віск, газотвірний засіб і необов'язковий зародкоутворювач, які згадані вище. їх уводять у полімеризаційне середовище в кращих умовах, таких, як уже згадані вище. Так, зокрема, газотвірний засіб можна уводити у водяну суспензію або повністю, або декількома порціями під час полімеризації, наприклад, одну частину на початку полімеризації, а іншу під час полімеризації, але переважно перед досягненням 9595- або 9095-ного ступеню перетворення стиролу в полімер.
Відповідні кількості газотвірного засобу і нафтового воску, які варто уводити у водяну суспензію, можна варіювати в залежності від того, чи необхідно одержати композицію з низьким вмістом газотвірного засобу.
Так, наприклад, у цьому випадку увідні кількості (на 10Омас.част. мономера) становлять: - від З до менше 6,5мас.част. газотвірного засобу і - 0,2-0,9мас.част., переважно 0,3-0,6мас.част. нафтового воску. Якщо існує потреба в композиції з більш високим вмістом газотвірного засобу, у цьому випадку увідні кількості становлять: - від 6,5-10,5мас.част, газотвірного засобу і - 0,1-0,6мас.част., переважно 0,1-0,5мас.част., зокрема від більше 0,1 до 0,45мас.част. нафтового воску.
У кращому варіанті полімеризацію стиролу проводять щонайменше на двох температурних рівнях, перший з яких становить 80-120"С, а другий рівень перевищує 120"С, становлячи, наприклад, 125"7С, але нижче 150"С. Тривалість полімеризації, насамперед на другому рівні, така, що полімеризацію припиняють, коли вміст залишкового мономера стає дорівнювати менше 2000Очаст./млн, переважно менше 1000част./млн, переважніше менше 80бОчаст./млн або навіть менше бООчаст./млн.
Полімеризацію стиролу можна проводити в присутності зародкоутворювача і/або засобу для вогнестійкого оброблення, такого, як згадані вище, і в кращих умовах, які також зазначені вище.
У ході проведення процесу полімеризації стиролу можуть бути використані інші добавки, такі, як щонайменше регулятор ступеню полімеризації, наприклад, меркаптан або димер альфа-метилстиролу, агент розгалуження або зшиваючий агент, наприклад, мономер, здатний полімеризуватися, що містить щонайменше два вуглець-вуглецеві подвійні зв'язки, такий, як дивінілбензол, і стабілізатор суспензії. Як суспендуючий агент можна використовувати водорозчинні високомолекулярні сполуки, такі, як полівінілові спирти, гідроксіетилцелюлоза, метилцелюлоза, поліакриламіди і полівінілпіролідони, або мало розчинні у воді неорганічні речовини, такі, як трикальційфосфат, пірофосфат магнію, оксид магнію і фосфат барію.
Після полімеризації приготовлену таким шляхом у вигляді спінюючихся кульок композицію звичайно промивають водою, центрифугують, сушать у течії повітря (наприклад, при температурі 25-557С) і потім просівають. Об'ємна щільність композиції перед попереднім спіненням або попереднім піноутворенням звичайно становить від приблизно 600 до 700Окг/м3.
Об'єктом даного винаходу є також матеріали, які виготовляють із композиції за даним винаходом і які можуть бути одержані за описаним вище способом попереднього спінення або попереднього піноутворення. Так, зокрема, вони являють собою одержані із запропонованої композиції спінені кульки, що на 100мас.част. стирольного полімеру включають (І) 0,5-бмас.част. газотвірного засобу, (ІІ) від 01 до менше 1,0, переважно 0,1-0,8, більш переважно від понад 0,1 до 0,бмас.част. нафтового воску, описаного вище і практично рівномірно розподіленого в цих кульках, і (ІІ) 0-1,0мас.част. зародкоутворювача, описаного вище.
Перед формуванням об'ємна щільність спінених кульок звичайно дорівнює 7-5Окг/м3.
Матеріали, виготовлені із композиції за даним винаходом, зокрема із спінених кульок, описаних вище, можуть являти собою спінені формовані вироби будь-якої геометричної форми і будь-якого об'єму.
Нижче винахід проілюстрований на прикладах, які не обмежують його об'єм. В усіх прикладах частини є масовими.
Перевага даного винаходу полягає в можливості вибору нафтових восків, технічні характеристики яких відповідають правилам, які застосовуються у харчовій промисловості. Так, зокрема, нафтові воски вибирають з урахуванням таких вимог: - вміст мінеральних вуглеводнів із вуглецевим числом менше 25: не більше 5мас.9о, - динамічна в'язкість при 1002С: не менше 11ммг/с (за стандартом АБТМ О 445), середньовагова молекулярна маса: не менше 500.
Приклад 1
У реактор, оснащений засобами змішання, нагрівання й охолодження, уводять - 96 2част. води, - 2част. водяного розчину, що містить 2,7мас.9о полівінілового спирту, - 1бочаст. стиролу, - О,0Зчаст. перекису дибензоїлу, - 0,27част. трет-бутилпербензоату, - 0 18част. перекису дикумілу, - 0,6вчаст. гексабромциклододекану і - З,Бчаст. суміші в масовому співвідношенні 75/25 н-пентану з ізопентаном таким чином, щоб приготувати реакційну суміш при температурі 857С, і таким чином, щоб полімеризувати стирол.
У даному прикладі різноманітні досліди проводять без використання (порівняльний дослід А) або з використанням (досліди Б, В і Г відповідно до винаходу) відповідних кількостей (0,1, 0,2 і О,Зчаст.) нафтового воску, що уводиться у вигляді попередньо приготовленої суміші із стиролом до завантаження стиролу в реактор. Нафтовий віск, використовуваний у цих дослідах, одержують із природного нафтового воску, який являє собою очищений парафіновий віск, що поставляється на ринок фірмою Керзої Оегімадов5 5. А. (Іспанія) під товарним знаком СЕКА 58-609. Він являє собою суміш Сго-С5о алканів, превалюючим за масою компонентом якої є Сг4-Сзв алкани, частка яких у цій суміші становить 3-1Омас.9о. Температура плавлення цього воску (у відповідності із стандартом МЕТ 60-114) дорівнює 5970. Цей віск характеризується вмістом масла (у відповідності із стандартом МЕТ 60-120) меншим або рівним 0,5мас.95 і глибиною проникнення голки при 25"7С (у відповідності із стандартом МЕТ 60-123) від 14 до 19 (1/Омм). Щільність воску (у відповідності із стандартом МЕТ 60-101) становить 79Окг/м3.
Далі реакційну суміш, приготовлену за описаною вище методикою при 85"С, нагрівають до 1102С, витримують при цій температурі протягом 2год. і знову нагрівають до 125"С. Коли ступінь перетворення стиролу в полімер досягає 5095, у реактор уводять 3,5част. вищезгаданої суміші н-пентану з ізопентаном.
При 125"С полімеризацію продовжують доти, поки вміст залишкового стиролу не досягне 750част./млн. На цьому етапі полімеризацію припиняють охолодженням реактора до кімнатної температури. Таким шляхом після проведення звичайних операцій видалення рідини, сушіння і просіювання одержують кульки із спінюючогося полістиролу.
Кульки утворюються у формі частинок, які не злипаються між собою і мають однорідний склад, як це показано в таблиці 1.
Після цього кульки піддають попередньому спіненню, нагріваючи і змішуючи М їх із водяною парою у резервуарі. Для кожної із композицій, приготовлених у ході проведення дослідів А-Г, в умовах, які, крім того, однакові, визначають зменшення об'ємної щільності кульок у часі, при цьому значення об'ємної щільності після витримки при підвищеній температурі протягом 90с наведені в таблиці 1. Очевидно, що кульки, одержувані з композицій дослідів Б, В і Г відповідно до винаходу, мають більш низьку об'ємну щільність, ніж кульки, одержувані з композиції досліду А (порівняльний дослід), яка не включає нафтовий віск. Таким чином, очевидно, що наявність нафтового воску дає можливість підвищити швидкість спінення кульок і, отже, скоротити тривалість нагрівання для досягнення тієї ж самої об'ємної щільності (наприклад, 1Зкг/м3) приблизно на 5095.
Далі спінені в такий спосіб кульки направляють на стадію стабілізації, а потім на стадію формування в однакових умовах. Відмічають ту обставину, що коли використовують композиції дослідів А, Б, В і Г, швидкість формування в тому або іншому напрямку залишається незмінною, і насамперед той факт, що швидкість охолодження формованих матеріалів в усіх випадках однакова.
Таблиця 1
Композиції, приготовлені відповідно до дослідів А (порівняльний дослід). Б, В і Г і об'ємна щільність кульок, що утворюються після їхнього попереднього спізнення протягом 90с й Вміст н-пентану і Об'ємна щільність кульок у композиції в мас.част. | полістиролу т З композиції у мас.част. протягом 90с (кг/м
А
(порівняльний (9) 186000 6,25 16,3 дослід)
Б 01 189000 6,11 15,6 в 0,2 187000 6,25 14,5
Г 0,3 185000 628 13,3
Приклад 2
Діють аналогічно прикладу 1, за винятком того, що для приготування композицій у реактор замість
З,5част. уводять 2,5част. суміші н-пентану з ізопентаном як у процесі приготування реакційної суміші при 85"С, так і в ході проведення полімеризації в момент часу, що відповідає 5095-ному ступеню перетворення стиролу в полімер.
Більше того, досліди в цьому прикладі проводять без використання (порівняльний дослід Д) або з використанням (досліди Е, Ж і З відповідно до винаходу) такого ж воску, що і застосовується у прикладі 1, але у відповідних кількостях (0,3, 0,5 і О,бчаст.), і який уводиться у вигляді попередньо приготовленої суміші із стиролом до завантаження стиролу в реактор.
Таким чином, у кожному з дослідів Д-3 одержують кульки із спінюючогося полістиролу у формі часток, які не злипаються між собою і які мають однорідний склад, що поданий у таблиці 2.
Як і в прикладі 1, ці різні композиції піддають попередньому спіненню, при цьому значення об'ємної щільності спінених кульок після їхньої витримки при підвищеній температурі протягом 90с подані в таблиці 2. Очевидно, що кульки, одержувані з композицій дослідів Е, Ж і З відповідно до винаходу, мають більш низьку об'ємну щільність, ніж кульки, що утворюються із композиції порівняльного досліду Д. Таким чином, наявність нафтового воску в композиціях, що відповідають даному винаходу, дає можливість скоротити тривалість нагрівання для досягнення тієї ж самої об'ємної щільності (наприклад, 1Зкг/мУ) приблизно на
БО.
Далі спінені в такий спосіб кульки направляють на операції стабілізації і формування в однакових умовах. Відмічають той факт, що швидкість формування і насамперед швидкість охолодження формованих матеріалів залишаються незмінними для всіх композицій Д, Е, Ж і З і що, отже, наявність нафтового воску ніякого впливу на операцію формування не справляє.
Таблиця 2
Композиції, приготовлені відповідно до дослідів Д (порівняльний дослід). Е, Ж і 3, і об'ємна щільність кульок, що утворюються після їхнього попереднього спінення протягом 90с у композиції в мас.част. | полістиролу й З композиції у мас.част. протягом 90с (кг/м д (порівняльний (9) 190000 4,5 26 дослід)
Е 0,3 190000 4.4 25
Ж 0,5 197000 4,6 22
З 0,6 200000 4,6 22
Приклад З
У реактор, оснащений засобами змішання, нагрівання й охолодження, уводять - 96 2част. води, - 2част. водяного розчину, що містить 2,7мас.9о полівінілового спирту, - 1бочаст. стиролу, - 0,13част. перекису дибензоїлу, - 0,Зчаст. трет-бутилпербензоату, - 0. 15час., синтетичного поліетиленового воску, середньовагова молекулярна маса, Му, що становить 1000, і - 2,6част. суміші в масовому співвідношенні 75/25 н-пентану з ізопентаном таким чином, щоб приготувати реакційну суміш при температурі 85"7С і полімеризувати стирол.
У даному прикладі різкі досліди проводять без використання (порівняльний дослід Л) або з використанням (дослід М відповідно до винаходу) у кількості О0,5част. нафтового воску, що уводиться у вигляді попередньо приготовленої суміші із стиролом до завантаження стиролу в реактор. Нафтовий віск, використовуваний в досліді М, є ідентичним воску в прикладі 1.
Далі реакційну суміш, приготовлену за описаною вище методикою при 857С, нагрівають до 1107С, витримують при цій температурі протягом 2год. і знову нагрівають до 140"С. Коли ступінь перетворення стиролу в полімер досягає 7095, у реактор уводять 2,бчаст. вищезгаданої суміші н-пентану з ізопентаном.
При 140"С полімеризацію продовжують доти, поки вміст залишкового стиролу не досягне Зб0Очаст./млн. На цьому етапі полімеризацію припиняють охолодженням реактора до кімнатної температури. Таким шляхом кульки із спінюючогося полістиролу одержують після проведення звичайних операцій видалення рідини, сушіння і просіювання.
Кульки утворюються у формі часток, які не злипаються між собою і мають однорідний склад, як показано в таблиці 3.
Після цього кульки піддають попередньому спіненню, нагріваючи і змішуючи їх із водяною парою у резервуарі. Для кожної із композицій, приготовлених у ході проведення дослідів Л і М, в умовах, що, крім того, однакові, визначають зменшення об'ємної щільності кульок у часі, при цьому значення об'ємної щільності після витримки при підвищеній температурі протягом 90с наведені в таблиці 3. Очевидно, що кульки, одержувані з композиції досліду М у відповідності з винаходом, мають більш низьку об'ємну щільність, ніж кульки, одержувані з композиції досліду Л (порівняльний дослід), яка не включає нафтового воску. Таким чином, очевидно, що наявність нафтового воску дає можливість підвищити швидкість спінення кульок і, отже, скоротити тривалість нагрівання для досягнення тієї ж самої об'ємної щільності (наприклад, 22кг/м3) приблизно на 50965.
Далі спінені в такий спосіб кульки направляють на стабілізацію і формування в однакових умовах.
Відмічають, що коли використовують композиції Л і М, швидкість формування і насамперед швидкість охолодження формованих матеріалів залишаються незмінними і що, отже, наявність нафтового воску ніякого впливу на операцію формування не справляє.
Таблиця З
Композиції, приготовлені відповідно до дослідів Л (порівняльний дослід) і М, і об'ємна щільність кульок, що утворюються після їхнього попереднього спінення протягом 90с ях |КОоК нити
Дослід воску в композиції Я ізопентану в попереднього спінення протягом полістиролу щі З в мас.част. композиції в мас.част. 90с (кг/м л (порівняльний (9) 222000 4,8 25,3 дослід)
М 0,5 221000 4,7 22,8
Приклад 4
Діють аналогічно прикладу 3, за винятком того, що використовують інший віск. Віск, використовуваний у даному прикладі, являє собою очищений нафтовий віск, що є парафіновим воском, який поставляється на ринок фірмою АїГейа бідпа! бресіаійу Спетіса!5, Авіог г Іткей (Великобританія) як продукт ОКЕРІМ 5399. Він являє собою суміш Сго-Сввалканів, превалюючим за масою компонентом якої є Сг алкан, частка якого в цій суміші становить З3,5мас.9Уо. Точка застигання цього воску (у відповідності із стандартом АЗТМ О 938) дорівнює 542С. Його динамічна в'язкість при 1002С (у відповідності із стандартом АЗТМ О 445) дорівнює 13,3мм/с, і він характеризується, крім того, глибиною проникнення голки при 25"С (у відповідності із стандартом АЗТМ О 1321) 40 (1/1Омм).
Дослід Н проводять у точності в тих же умовах, що й дослід М із прикладу 3, за винятком того, що використовують згаданий вище віск. У ході досліду Н у відношенні об'ємної щільності одержаних кульок і відсутності впливу цього воску на заключній операції формування одержують результати, аналогічні результатам, досягнутим в досліді М.
Приклад 5
Діють аналогічно прикладу 4, за винятком того, що використовують інший віск. Віск, використовуваний у даному прикладі, являє собою очищений нафтовий віск, що є парафіновим воском, який поставляється на ринок фірмою АїГейа бідпа! Зресіаійу Спетіса!5, Авіог І ітйеа (Великобританія) як продукт ОКЕКІМ 5400. Він являє собою суміш Сго-Сввє алканів, превалюючим за масою компонентом якої є Сзіалкан і Сзгалкан, частка кожного з яких у цій суміші становить 5мас.9о. Точка застигання цього воску (у відповідності із стандартом
АБТМ 0 938) дорівнює 572С. Його динамічна в'язкість при 1002С (у відповідності із стандартом АТМ О 445) дорівнює 12,2мм"/с, і він характеризується, крім того, глибиною проникнення голки при 252С (у відповідності із стандартом АЗТМ О 3021) 36 (1/1Омм).
Дослід О проводять у точності в тих же умовах, що й дослід Н із прикладу 4, за винятком того, що використовують згаданий вище віск. У ході досліду О у відношенні об'ємної щільності одержаних кульок і відсутності впливу цього воску на заключній операції формування одержують результати, аналогічні результатам, досягнутим в досліді Н.
Приклад 6
У реактор, оснащений засобами змішання, нагрівання й охолодження, уводять - 1ООчаст. води, - 1бочаст. стиролу, - 0,21част. 2-етилгексилтрет-бутилперосикарбонату, - О,2част. перекису дибензоїлу, - 0,125част. альфа-метилстирольного димеру, - 0,37част. звичайних суспендуюючих агентів - б, 5част. продукту Мобімах 23602 (дослід Р) або Мобімах 23702 (дослід С) - 0 1част. синтетичного поліетиленового воску, середньовагова молекулярна маса Му/ якого становить 1000, таким чином, щоб приготувати реакційну суміш при температурі 857С і полімеризувати стирол.
У даному прикладі різноманітні досліди проводять із використанням нафтового воску, обраного з продуктів Морім'"ах 23602 (дослід Р відповідно до винаходу) і Мобрімах 23702 (дослід С відповідно до винаходу) у кількості О0,5част., що уводяться у вигляді попередньо приготовленої суміші із стиролом до завантаження стиролу в реактор. Продукти Мобрімжах 23609 і Морімжшах 237095 являють собою мікрокристалічні воски, які є сумішами по суті Сго-Св4 алканів, що включають 7Омас.9о н-алканів і ЗОмас.9о ізоалканів. їхня температура плавлення (у відповідності із стандартом АЗТМ О 127) дорівнює 78760.
Динамічна в'язкість продукту Морімах 23609 при 1007С (у відповідності із стандартом АБТМ О 445) дорівнює 14мм?/с, глибина проникнення голки при 25"С (у відповідності із стандартом АБТМ О 1321) становить 26 (1/1Омм), вміст масла (у відповідності із стандартом АЗТМ О 721) дорівнює Змабс.Ую, а щільність при 152С (у відповідності із стандартом АБ5ТМ О 1298) становить 848кг/м3. Динамічна в'язкість продукту Морім'ах 23702 при 1002 (у відповідності із стандартом АЗТМ О 445) дорівнює 15мм/с, глибина проникнення голки при 25"7С (у відповідності із стандартом АЗТМ О 1321) становить 55 (1/1Омм), вміст масла (у відповідності із стандартом АЗТМ О 721) дорівнює 4мабс.9в, а щільність при 15"7С (у відповідності із стандартом А5ТМ О 1298) становить 86бОкг/м3.
Далі реакційну суміш, приготовлену за описаною вище методикою при 85"С, нагрівають до 1102С, витримують при цій температурі протягом 2год. і знову нагрівають до 140"С. Потім через Згод. 50хв., але до закінчення 5год. З5хв. реакції полімеризації, у реактор безупинно уводять 5,275част, суміші н-пентану з ізопентаном у співвідношенні 75/25. При 140"С полімеризацію продовжують доти, поки вміст залишкового стиролу не досягне 500част./млн. На цьому етапі полімеризацію припиняють охолодженням реактора до кімнатної температури. Таким шляхом після проведення звичайних операцій видалення рідини, сушіння і просіювання одержують кульки із спінюючогося полістиролу.
Кульки утворюються у формі часток, які не злипаються між собою і мають однорідний склад, як це показано в таблиці 4.
Після цього кульки піддають попередньому спіненню, нагріваючи і змішуючи їх із водяною парою у резервуарі. Для кожної із композицій, приготовлених у ході проведення дослідів Р і С, в умовах, що, крім того, однакові, визначають зменшення об'ємної щільності кульок за часом, при цьому значення об'ємної щільності після витримки при підвищеній температурі протягом 90 с наведені в таблиці 4. Очевидно, що кульки, одержувані з композиції досліду Р і досліду С у відповідності з винаходом, мають низьку об'ємну щільність. Таким чином, очевидно, що наявність мікрокристалічного воску дає можливість підвищити швидкість спінення кульок і, отже, скоротити тривалість нагрівання для досягнення тієї ж самої об'ємної щільності приблизно на 5095.
Таблиця 4
Композиції, приготовлені відповідно до дослідів Р і С, і об'ємна щільність кульок, що утворюються після їхнього попереднього спінення протягом 90с композиції в мас.част. полістиролу і З композиції в мас.част. 90с (кг/м
З 0,5 205000 4,2 241
UA99063652A 1998-06-29 1999-06-29 Гомогенна композиція стирольного полімеру, що спінюється у формі кульок, спосіб попереднього спінення або попереднього піноутворення, спосіб одержання композиції, спінені кульки, одержані з композиції, спінені формовані деталі, виготовлені з композиції UA68341C2 (uk)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9808436A FR2780406B1 (fr) 1998-06-29 1998-06-29 Composition de polystyrene expansible, procede de preparation de la composition et materiaux expanses resultant de la composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA68341C2 true UA68341C2 (uk) 2004-08-16

Family

ID=9528157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA99063652A UA68341C2 (uk) 1998-06-29 1999-06-29 Гомогенна композиція стирольного полімеру, що спінюється у формі кульок, спосіб попереднього спінення або попереднього піноутворення, спосіб одержання композиції, спінені кульки, одержані з композиції, спінені формовані деталі, виготовлені з композиції

Country Status (20)

Country Link
US (1) US6271272B1 (uk)
EP (1) EP0969037B1 (uk)
CN (1) CN1150266C (uk)
AT (1) ATE293654T1 (uk)
BG (1) BG64756B1 (uk)
CA (1) CA2276314C (uk)
CZ (1) CZ299179B6 (uk)
DE (1) DE69924789T2 (uk)
DK (1) DK0969037T3 (uk)
ES (1) ES2244150T3 (uk)
FR (1) FR2780406B1 (uk)
HU (1) HU229279B1 (uk)
NO (1) NO321250B1 (uk)
PL (1) PL195622B1 (uk)
PT (1) PT969037E (uk)
RO (1) RO121123B1 (uk)
RU (1) RU2243244C2 (uk)
SK (1) SK285875B6 (uk)
TR (1) TR199901463A3 (uk)
UA (1) UA68341C2 (uk)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0987293A1 (en) * 1998-09-16 2000-03-22 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Porous polymer particles
US6632382B1 (en) 2000-02-29 2003-10-14 Owens-Corning Fiberglas Technology, Inc. Extruded foam product with reduced surface defects
KR20030059827A (ko) * 2000-12-04 2003-07-10 노바 케미칼즈 인코포레이팃드 발포성 중합체 조성물의 발포 기포질 입자
KR100364122B1 (en) * 2001-04-24 2002-12-11 Hynix Semiconductor Inc Method for fabricating semiconductor device
US6846899B2 (en) * 2002-10-01 2005-01-25 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Poly(arylene ether) dielectrics
AT6727U1 (de) * 2003-01-30 2004-03-25 Plansee Ag Verfahren zur herstellung poröser sinterformkörper
FR2858977A1 (fr) * 2003-08-21 2005-02-25 Bp Chem Int Ltd Composition de polystyrene expansible, procede de fabrication d'objets en polystyrene expanse de moyenne densite, et perles pre-expansees en polystyrene de moyenne densite
FR2869617A1 (fr) * 2004-04-28 2005-11-04 Bp France Sa Sa Procede de preparation d'une composition d'un polymere du styrene expansible sous forme de perles
DE502005002132D1 (de) * 2004-05-13 2008-01-17 Clariant Produkte Deutschland Expandierbares Polystyrol
KR100894011B1 (ko) * 2004-12-22 2009-04-17 악조 노벨 엔.브이. 화학적 조성물 및 공정
TWI398471B (zh) * 2005-01-25 2013-06-11 Jsp Corp 發泡性聚乳酸樹脂粒子,聚乳酸發泡粒子及聚乳酸發泡粒子成形體
IT1366567B (it) * 2005-10-18 2009-10-06 Polimeri Europa Spa Granulati espandibili a basemdi polimeri vinilaromatici dotati di migliorata espansibilita'e procedimento per la loro preparazione
US20080300328A1 (en) * 2007-04-25 2008-12-04 Dow Global Technologies Inc. Process for the Preparation of Expandable Polystyrene Beads
US8507568B2 (en) * 2008-05-28 2013-08-13 The Ohio State University Suspension polymerization and foaming of water containing activated carbon-nano/microparticulate polymer composites
EP2364329B1 (en) 2008-12-12 2018-09-26 Jackon GmbH Process for the preparation of an expandable polymer composition in the form of beads
US20120009420A1 (en) 2010-07-07 2012-01-12 Lifoam Industries Compostable or Biobased Foams
US8962706B2 (en) 2010-09-10 2015-02-24 Lifoam Industries, Llc Process for enabling secondary expansion of expandable beads
DE102013207117A1 (de) * 2013-04-19 2014-10-23 Evonik Industries Ag PUR-Schaum mit vergröberter Zellstruktur
ITUB20159316A1 (it) * 2015-12-24 2017-06-24 Europea Microfusioni Aerospaziali S P A Riciclo di cera esausta in un procedimento di microfusione a cera persa.
CN108285579B (zh) * 2018-02-28 2020-07-07 山东小麦歌环保科技有限公司 抗菌环保食品包装盒及其制备工艺
EP3844234A4 (en) * 2018-08-29 2022-10-05 Microtek Laboratories, Inc. OIL IN WATER MACRO-EMULSION PROCESS TO FORM SOLID GEL BEADS THAT CAN MELT TO OBTAIN A PHASE CHANGE GEL MATERIAL
CN111605117B (zh) * 2019-12-23 2022-04-01 东莞市松裕塑胶皮具制品有限公司 一种二次压模成型e-tpu材质手机保护壳工艺
CN112126107A (zh) * 2020-09-14 2020-12-25 天津嘉泰伟业化工有限公司 可发性聚苯乙烯与炭黑复合材料及其制备方法
CN113265017A (zh) * 2021-05-24 2021-08-17 仲恺农业工程学院 用于制备聚苯乙烯的悬浮聚合方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3060138A (en) * 1960-05-19 1962-10-23 Koppers Co Inc Foamable polystyrene particles containing isopentane and paraffinic hydrocarbon and process of making same
NL137714C (uk) * 1962-01-02 1900-01-01
GB1012277A (en) * 1963-02-14 1965-12-08 Monsanto Chemicals Foamable polystyrene and process for moulding it
GB1028888A (en) * 1964-09-21 1966-05-11 Shell Int Research Improvements in and relating to the manufacture of cellular polymeric material comprising a polyvinyl-aromatic compound
US3647723A (en) * 1968-09-20 1972-03-07 Kaucuk Narodni Podnik Process for preparing expandable vinyl aromatic polymers
GB1289466A (uk) * 1970-01-26 1972-09-20
US4243717A (en) * 1980-02-01 1981-01-06 Basf Wyandotte Corporation Expandable polystyrene with stabilized cell structure
JPS58125728A (ja) * 1981-11-27 1983-07-26 ユ−エスエス・エンジニア−ズ・アンド・コンサルタンツ・インコ−ポレ−テツド 発泡性ポリスチレン
FR2649983B1 (fr) * 1989-07-19 1993-01-08 Norsolor Sa Procede de preparation de perles de polymere expansibles et materiaux en derivant

Also Published As

Publication number Publication date
ATE293654T1 (de) 2005-05-15
EP0969037B1 (en) 2005-04-20
RO121123B1 (ro) 2006-12-29
SK285875B6 (sk) 2007-10-04
CN1242394A (zh) 2000-01-26
DE69924789D1 (de) 2005-05-25
PL195622B1 (pl) 2007-10-31
US6271272B1 (en) 2001-08-07
RU2243244C2 (ru) 2004-12-27
TR199901463A2 (xx) 2000-01-21
CZ299179B6 (cs) 2008-05-14
HU9902213D0 (en) 1999-08-30
CZ233099A3 (cs) 2000-01-12
FR2780406A1 (fr) 1999-12-31
BG103533A (en) 2001-08-31
DE69924789T2 (de) 2005-11-17
NO993199L (no) 1999-12-30
HUP9902213A3 (en) 2000-09-28
EP0969037A1 (en) 2000-01-05
CN1150266C (zh) 2004-05-19
NO993199D0 (no) 1999-06-28
DK0969037T3 (da) 2005-08-08
NO321250B1 (no) 2006-04-10
SK88299A3 (en) 2001-05-10
CA2276314C (en) 2009-09-15
ES2244150T3 (es) 2005-12-01
CA2276314A1 (en) 1999-12-29
PT969037E (pt) 2005-07-29
HUP9902213A2 (en) 2000-07-28
FR2780406B1 (fr) 2000-08-25
BG64756B1 (bg) 2006-02-28
TR199901463A3 (tr) 2000-01-21
HU229279B1 (en) 2013-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA68341C2 (uk) Гомогенна композиція стирольного полімеру, що спінюється у формі кульок, спосіб попереднього спінення або попереднього піноутворення, спосіб одержання композиції, спінені кульки, одержані з композиції, спінені формовані деталі, виготовлені з композиції
PL206009B1 (pl) Cząstki spienialnego polimeru styrenu, sposób ich wytwarzania i ich zastosowanie
HU223956B1 (hu) Polimerszemcsék és eljárás előállításukra,valamint habosított termék, továbbá a polimerszemcsék alkalmazása
KR20010073161A (ko) 다공성 중합체 입자
US8536240B2 (en) Expandable polystyrene composition
JPH04185616A (ja) 発泡性スチレン系重合体粒子の製造方法
EP0758667B1 (de) Verfahren zur Herstellung von expandierbarem Polystyrol
DE3814783A1 (de) Expandierbare polymerlegierung in partikelform und verfahren zu seiner herstellung
FR2649983A1 (fr) Procede de preparation de perles de polymere expansibles et materiaux en derivant
JPS6038442A (ja) 迅速に離型可能な気泡体の製造に適当な発泡性スチロール重合体およびその製法
AU641294B2 (en) Oil-resistant, expandable styrene polymers
EP0269983B1 (de) Expandierbare Styrolpolymerisate und Styrolpolymerisat-Schaumstoffe
JPH0367537B2 (uk)
US20020072547A1 (en) Expandable polystyrenes
KR100510247B1 (ko) 중합체입자의제조방법
KR930001945B1 (ko) 발포성 폴리스틸렌계 수지입자의 제조방법
JPS58147437A (ja) 発泡性スチレン系樹脂組成物
JPH0367538B2 (uk)