DE1050545B - Verfahren zur Herstellung von schwer entflammbaren Styrolpolymensaten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von schwer entflammbaren StyrolpolymensatenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
kl. 39 c 25/01
INTERNAT. KL. C 08 f
■Ί <■/:■.
B 45311 IVb/39 c
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 12. FEBRUAR 1959
Gegenstand der Patentanmeldung B 39463 IVb/39c
ist ein Verfahren zur Herstellung von schwer entflammbaren Styrolpolymerisaten, bei dem man dem monomeren
Styrol Ester des 2,3-Dibrompropanols zusetzt und diese Mischung polymerisiert.
Es wurde nun gefunden, daß man schwer entflammbare Styrolpolymerisate besonders vorteilhaft herstellen kann,
wenn man dem Monomeren Acetale oder Äther des 2,3-Dibrompropanols oder dessen Homologen zusetzt und
dann polymerisiert. Geeignete Acetale bildet 2,3-Dibrompropanol beispielsweise mit Chloral, Formaldehyd, Glyoxal,
Dibrompropionaldehyd, Acetaldehyd u. dgl.
Die bromhaltigen Äther kann man durch Anlagerung von Brom an die entsprechenden Allyläther herstellen.
An Stelle des AUylalkohols der Ätherkomponente kann auch ein Homologes des Allylalkohols verwendet werden.
Von den Äthern des Dibrompropanols kommen beispielsweise die Bromierungsprodukte des Methylallyläthers
und der Homologen, des Diallyläthers, Äthylenglykoldiallyläthers, Glycerintriallyläthers, Pentaerythrittetraallyläthers,
Butendioldiallyläthers, Erythrittetraallyläthers, Trimethylolpropantriallyläthers u. dgl. in Frage.
Diese Verbindungen werden den Monomeren vor oder während der Polymerisation zweckmäßig in solchen
Mengen zugegeben, daß der Bromgehalt in dem fertigen Styrolpolymerisat zwischen 0,5 und 6% liegt. Er soll
vorzugsweise bei etwa 1,5 bis 5% liegen. Die genannten Verbindungen sind leicht und in guten Ausbeuten herstellbar.
Sie sind sehr stabil und lassen sich vielfach bei Temperaturen über 200° C destillieren. Da sie keinen
hydrophylen Charakter haben, stören sie bei der Suspensionspolymerisation die Phasengrenzfläche Styrol—
Wasser nicht. Mit dem Polymeren sind sie sehr gut verträglich. Sie wirken nicht als Weichmacher und verändern
den Erweichungspunkt der Polymeren praktisch nicht. Die aufgeführten Verbindungen haben keinen hohen
Dampfdruck, so daß auch bei längerer Lagerung keine Verluste durch Verdampfen auftreten. Bei einem etwaigen
Zerfall wird nicht, wie bei den entsprechenden Estern, eine Säure entwickelt. Darum besteht auch nicht die
Gefahr, daß die Suspension vorzeitig koaguliert.
Die Polymerisation wird in bekannter Weise durchgeführt. Man kann im Block oder nach dem Suspensions-,
Lösungs- oder Emulsionsverfahren polymerisieren. Bevorzugt wird das Suspensions- oder Perlpolymerisationsverfahren
mit Polymerisationstemperaturen zwischen 40 und 100° C angewandt. Zur Anregung der Polymerisation
benutzt man zweckmäßigerweise radikalbildende Polymerisationskatalysatoren, beispielsweise
Peroxyde, wie Benzoylperoxyd, Lauroylperoxyd, Cyclohexanonperoxyd,
oder Azoverbindungen, wie Azodiisobuttersäurenitril.
Mit dem Styrol können andere monomere Verbindungen, vorzugsweise andere Vinylverbindungen, wie kern- oder
Verfahren
zur Herstellung von schwer entflammbaren Styrolpolymerisaten
Zusatz zur Patentanmeldung B 39463 IVb/39 c (Auslegeschrift 1 046 313)
Anmelder:
Badische Anilin- & Soda-Fabrik
Aktiengesellschaft,
Ludwigshafen/Rhein
Dr. Heinz Müller-Tamm, Dr. Fritz Stastny,
und Dr. Karl Buchholz, Ludwigshafen/Rhein, sind als Erfinder genannt worden
seitenkettensubstituierte Styrole, Acrylnitril, Vinylcarbazol, Acrylester, Methacrylsäuremethylester, Vinylester
u. dgl., mischpolymerisiert werden. Die Styrolpolymerisate nach dieser Erfindung sollen zweckmäßig
mindestens 50% Styrol enthalten.
Nach einer Äusführungsform der Erfindung, die von besonderem Interesse ist, kann man expandierbare
schwer entflammbare Styrolpolymerisate herstellen. Hierzu gibt man den Mischungen aus monomerem Styrol und
dem Äther oder Acetal des 2,3-Dibrompropanols noch ein Treibmittel zu, welches in der Lage ist, das fertige
Styrolpolymerisat beim Erwärmen zu expandieren. Derartige Treibmittel sind z. B. leichtflüchtige Flüssigkeiten,
die vorzugsweise die Styrolpolymerisate nicht lösen. Als Beispiele für solche flüssige Treibmittel seien
aliphatische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe mit Siedepunkten oder Siedegrenzen zwischen 20 und 60° C,
wie Petroläther, Pentan und Hexan, genannt. Die treibmittelhaltigen Mischungen werden expandiert, indem
man sie auf Temperaturen oberhalb des Erweichungsbereiches der Styrolpolymerisate erwärmt. Man erhält
dabei schwer entflammbare poröse Styrolpolymerisate mit geschlossenen Zellen von niedrigem spezifischem
Gewicht, die auf zahlreichen Gebieten der Technik, z. B. als Isolationsmaterial gegen Wärme, Kälte und Schall,
verwendet werden können.
Die in den nachstehenden Beispielen genannten Teil· sind Gewichtsteile.
809 74r
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Eine Mischung aus 4000 Teilen Wasser, 13 Teilen Bariumsulfat, 1940 Teilen Styrol, 6 Teilen Benzoylperoxyd
und 60 Teilen Formaldehyddibrompropanolacetal wird in einem Rührautqklav 25 Stunden auf 70° C und
10 Stunden auf 80° C erwärmt. Das entstandene Polymerisat fällt in Form kleiner Kugeln aus. Es wird abfiltriert,
gewaschen und bei 70° C getrocknet.
Das Polymere hat praktisch dieselben Eigenschaften wie das handelsübliche Polystyrol. Molekulargewicht und
Erweichungspunkt sind nur unmerklich' gesenkt. Durch Spritzguß hergestellte Formkörper brennen nur schwierig
an, wenn man sie in eine Flamme hält. Nach Entfernung der Fremdflamme erlöschen sie augenblicklich.
Eine Mischung aus 4000 Teilen Wasser, 13 Teilen Bariumsulfat, 1940 Teilen Styrol, 6 Teilen Benzoylperoxyd
und 60 Teilen Diallyläthertetrabromid wird unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 behandelt.
Man erhält ein Polymerisat, das ebenfalls gute mechanische Prüfwerte aufweist und dessen Molekulargewicht und
Erweichungspunkt kaum gesenkt sind. Durch Spritzguß hergestellte Formkörper besitzen die gleiche Flammwidrigkeit
wie die nach Beispiel 1 hergestellten.
6000 Teile Wasser, 82 Teile eines Schutzkolloides, das aus einem Mischpolymerisat von 95 °/0 N-Vinylpyrrolidon
und 5 % Acrylsäuremethylester besteht, 5 Teile Natriumpyrophosphat, 5600 Teile Styrol und 1030 Teile a-Methylstyrol,
31 Teile Benzoylperoxyd und 10 Teile Di-tert.-butylperoxyd, 416 Teile Petroläther (Kp. 25 bis 35° C)
und 280 Teile Formaldehyddibrompropanolacetal werden in einem Rührwerkskessel unter 3 atü Stickstoff 20
Stunden auf 70° C und 10 Stunden auf 100° C erwärmt. Das entstandene Polymerisat wird gewaschen und bei
Zimmertemperatur getrocknet. Man erhält etwa reiskorngroße Teilchen.
Beim Erwärmen auf 95 bis 100° C, z. B. in kochendem Wasser, bläht sich das so erhaltene Polymerisat auf das
30- bis 40fache seines ursprünglichen Volumens auf und kann durch geeignete Formen zu Platten, Blöcken oder
Formkörpern beliebiger Art verarbeitet werden. Das Raumgewicht dieser Schaumkörper beträgt 20 bis
30 kg/m3.
Wenn nach Lagerung bei 40 bis 50° C das Treibmittel verdunstet ist, brennt der Schaumkörper nur schwer an
und erlischt sofort nach Entfernen der Fremdflamme.
g. Beispiel 4
1000 Teile Wasser, 3 Teile des Schutzkolloids aus Beispiel 3, 0,1 Teil Natriumpyrophosphat, 764 Teile Styrol,
191 Teile Acrylsäurenitril, 45 Teile Glyoxaldibrompropanoldiacetal, 3,5 Teile Benzoylperoxyd und 75 Teile
ίο Petroläther (Kp. 35 bis 50° C) werden in einem Rührkessel
nach Aufpressen von 4 atü Stickstoff 30 Stunden unter Rühren auf 70° C erwärmt.
Das dabei entstandene Polymerisat läßt sich — wie im Beispiel 3 beschrieben — zu geformten Schaumkörpern
verarbeiten, die flammwidrig und außerdem gegen aliphatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Motorenbenzin, beständig
sind.
Eine Lösung von 20 Teilen Polystyrol, 80 Teilen Styrol, 6 Teilen Petroläther (Pentanfraktion), 4 Teilen
Äthylenglykoldiallyläthertetrabromid, 2 Teilen Lauroylperoxyd wird in einen Behälter gefüllt. Dieser wird gut
verschlossen und 8 Wochen bei 24 bis 30° C gehalten.
In dieser Zeit erhärtet der Inhalt zu einem festen Block. Das entstandene Polymerisat wird gemahlen und kann
dann, wie im Beispiel 3 beschrieben, zu flammwidrigen porösen Körpern mit Dichten bis zu 0,02 bis 0,04 g/cm3
verarbeitet werden.
Patentansprüche:
1. Weitere Ausbildung des Verfahrens zur Herstellung von schwer entflammbaren Styrolpolymerisaten
gemäß Patentanmeldung B 39463 IVb/39c, dadurch gekennzeichnet, daß man dem monomeren
Styrol Acetale oder Äther von 2,3-Dibrompropanol oder von dessen Homologen zusetzt und in dieser
Mischung das Styrol polymerisiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Styrol mit anderen polymerisierbaren Verbindungen mischpolymerisiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man der zu polymerisierenden
Mischung noch ein Treibmittel, welches das gebildete Styrolpolymerisat zu expandieren vermag, zusetzt.
809 749/412 2. 59
Claims (3)
1. Weitere Ausbildung des Verfahrens zur Herstellung von schwer entflammbaren Styrolpolymerisaten
gemäß Patentanmeldung B 39463 IVb/39c, dadurch gekennzeichnet, daß man dem monomeren
Styrol Acetale oder Äther von 2,3-Dibrompropanol oder von dessen Homologen zusetzt und in dieser
Mischung das Styrol polymerisiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Styrol mit anderen polymerisierbaren
Verbindungen mischpolymerisiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man der zu polymerisierenden
Mischung noch ein Treibmittel, welches das gebildete Styrolpolymerisat zu expandieren vermag, zusetzt.
© 809 749/412 2.59
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1958
- 1958-07-03 GB GB21300/58A patent/GB854347A/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
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