DE2519989C2 - Verfahren zur Herstellung eines formbaren gefüllten Produktes aus einem schlagzähen Polystyrol - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines formbaren gefüllten Produktes aus einem schlagzähen Polystyrol

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DE2519989C2 DE2519989A DE2519989A DE2519989C2 DE 2519989 C2 DE2519989 C2 DE 2519989C2 DE 2519989 A DE2519989 A DE 2519989A DE 2519989 A DE2519989 A DE 2519989A DE 2519989 C2 DE2519989 C2 DE 2519989C2
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Description

polymeren vermischt wird, während im Falle der zuletzt genannten Litcraturstellc cm Blockcopolymercs mit Polystyrol und gegebenenfalls mit einem Verstrekkungsol vermischt wird.
Dabei werden keine Produkte, wie im Falle der vorliegenden Erfindung, erhalten, welche trotz des Zusatzes an Füllstoffen und anderen Fremdmaterialicn Eigenschaften besitzen, die weitgehend von einem Polystyrol ahnlich sind.
Die DE-AS 19 66 121 betrifft glasfaserverstärkte St}· rolpolymcrisate eines Typs, der dem crfindungsgemäB hergestellten Typ ebenfalls weitgehend verschieden ist. Gemäß dieser DE-AS wird von einem Styrolpolymercn ausgegangen (etfindungsgemäß ist ein schlagfestes Polystyrol erforderlich), worauf ein kristalliner Polyester 7ugcsctrt wird, der aromatische Gruppen enthält »ernndungsgcmäß ist der Zusatz eines Kautschuks erforderlich, der auf keinen Fall aus einem kristallinen Polyester bestehen kann), worauf sich die Zugabe eines polymeren grenzflächenaktiven Mittels anschließt (crnndungsgcmäß wird ein Öl eines bestimmten lyps eingesetzt), und dann Glasfasern zugesetzt werden, nrllmlungsgcmuß wird letztlich eine Mischung wie in dem bekannten Falle verwendet und diese Mischung zusätzlich mit Polystyrol ndcr schlagfesiem Polystyrol vermischt Gegenüber dieser DE-AS wird erfindungsgcmatt der Vorteil erzielt, daß ein schlagfcstcs Polystyrol mit Kautschuk. Öl und Füllstoff vermischt und dann mit einem Polystyrol vermischt werden kann, wobei ein Produkt erhalten wird, das wesentlich preiswerter ist als reines Polystyrol und dennoch im Gegensatz zu dem bekannten Produkt die gleichen Eigenschaften wie ein schlagfcstcs Polystyrol besitzt und auch fur die gleichen Zwecke verwendet werden kann.
Die Herstellung von Polystyrol ist wohlbekannt. Monomcrcs Styrol, das gegebenenfalls eine kleine Menge eines Lösungsmittels, wie Athylbenzol enthalt, kann mittels eines frciracltkalischcn Polymerisationsinitita· tors oder durch thermische Initiicrung in der Masse polymerisiert werden. Styrolmonomercs kann auch in einem Suspensionsvcrfahrcn polymerisiert werden, wobei ein frci-radikalischcr Polymcnsationsinitiator verwendet wird KauUihukmodtfiziertes Polystyrol, das üblicherweise als schlagzähes Polystyrol bekannt ist, k.inn durch Polymerisieren von Styroliinonomeren, das Kautschuk gelöst enthält, entweder durch Polymerisation in Masse, durch Suspensionspolymerisation oder eine Kombination von Polymerisation in Masse und Suspensionspolymerisation erhalten werden Schlagzahl Polystyrol wird durch mechanisches Vermischen von Kautschuk mir Polystyrol erzeugt, jedoch sind solche Produkte crlindungsgemaB nicht geeignet. Zu Beispielen von Kautschuken, wie sie bei der Herste!· '••nc von schldgzdhcm Pohst\rol verwendet werden, pthoren kjuKthukditipe Styrol/Butadien-Polymere, die k«jutschuk«irtigen thermoplastischen Blockpolymeren jus viTnliden.irorridtischcn Kohlenwasserstoffen und konjugierten Uiolefincn. Polybutadiene und PoHnoprenc Beschrjnktc Verwendung findet auch Nthvlen/Propxlen/Dien-Kautschult Zahlreiche andere K.iutschukc »urdcn als brauchbar fur diesen Zwack beschrieben, sind jedoch technisch noch nicht ausreißend cntwiiAcli Bc\orzugte Kautschuke sind die Pohbutadiene, einschließlich derjenigen, die mil einem Alkyllithiumkaulysator oder einem Zicglcr-Nati.i-Katjl)sutor hergestellt worden sind Die Menge an
Kautschuk, die in das schlag/jhc Polystyrol eingebracht
wird, k.inn I bis etwj 15 Gcw -"n betragen und betragt
III
t'l
J'l
Vl
w> gewöhnlich etwa 4 bis etwa 10 Gew.-%. Schlagzähe Polystyrole enthalten häufig auch eine kleine Menge eines Gleitmittels zur Verbessert» g der Verformbarkeit. Zu solchen Gleitmitteln gehören Mineralöle, Piiraffinwachse und organische Ester, nie Butylstearat. Die Menge an solchen Gleitmitteln, die in schlagzähe Polystyrole eingebracht werden, betragt gewöhnlich von etwa I bis etwa 5 Gew.-%.
Beim Verfahren der Erfindung wird cm Stammansatz (Masterbatch) hergestellt, indem ein schlagzähcs Polystyrol mit Kautschuk, Füllstoff und öl gemischt wird. Das schlagzähe Polystyrol enthält I bis 15 Gew.-%eines Kautschukes, der Polybutadien, Polyisopren, ein thermoplastisches kautschukartiges Blockpolymeres von vinylidenaromatischem Kohlenwasserstoff und konjugiertem Diolefin oder Äthylen/Propylen-Dien-Kautschuk sein kann Das schlagzähe Polystyrol kann etwas gepfropften Kautschuk enthalten und besteht nirht aus mechanischen Mischungen von Homopolystyrol mit Kautschuk.
Geeignete Kautschuke zum Vermischen mit dem schlagzahcn Polystyrol zur Herstellung des Stammansatzes sind polymere eines diolefinischen Kohlenwasserstoffes, woiu Styrol/Butadien-Kautschuke mit bis zu 45 Gew..%gebundencm Styrol, ein gemischtes Produkt, das durchschnittlich 40 bis 60 Gew..%gebundenes Sty· rot enthält und cmc Mischung von (a) Styrot-butadien· kautschuk mit 15 bis35 Gcw.-%gebundenem Styrol und (b) ein Styrol/Butadien«Poly meres mit 75 bis 95 Gew.-% gebundenem Styrol ist, Polybutadienkautschuk, Polyisopren mit hohem cis-1.4-Gehalt, Naturkautschuk, thermoplastische kautschukartige Blockcopolymere. welche Polymerblock'" von Vinyl- oder vinylidin-substttuiertem aromatischem Kohlenwasserstoff und Polymerblocke von konjugiertem Diolefin enthalten. Ä thy· len/Propylen/Dien-Kautschuke oder Gemische davon. Zu bevorzugten Kautschuken gehören die Styrol/Butadien-Kautschuke, die Polybutadiene und die thermoplastischen kautschukartigen Blockcopolymeren. Die Menge an Kautschuk, der zum schlagzahcn Polystyrol gegeben wird, beiragt I bis etwa 40 Gewichtstcile, bezogen auf 100 Gewichtstcile des schlagza'hen Polystyrols. Bevorzugte Mengen an Kautschuk sind 5 bis 25 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des schlagzähen Polystyrols.
Füllstoffe zur Bildung des Stammansatzes sind Calcium- oder Magnesiumcarbonat, Calciumsulfat. Ton. Aluminiumsilikat, Kieselsaure bzw Siliziumdioxid, Talk, Glimmer Vermiculit. Asbestfasern, Glasfasern, tcilchcnförmigc Stärke, Holzsägemehl, Holzmehl. Glaskugeln, die einen durchschnittlichen Durchmeiserbcreich haben von etwa 10 bis etwa 60 i»m oder Gemische dieser Füllstoffe, ζ B eignen sich Gemische von Glaskugeln und einem der genannten anorganischen Mineralfullstoffe Die Mengen des zum schldg/ahen Polystyrol zugesetzten Füllstoffes betragen 10 bis 200 Gewichtstcile pro 100 Gcutchtstcilc des schlagzähen Polystyrols Bevorzugte Füllstoffmengen sind 25 bis 100 Gewichtstcile Zu geeigneten Ölen, die zur Bildung des Stammansatzes zugesetzt werden können, gehören iie gemischt naphthemsch-aromatischen O!e und. wenn die Farbe kein Problem darstellt, die hochgradig aromatischen Öle C ie Menge an Ol betragt 1 bis 40 Gewichtstcile pro 100 Gewichtstcite sihlagzahes Polystyrol und vorzugsweise 5 bis 25 Gewschtsteilc.
Der Stammansatz aus schlagzahem Polystyrol. Kautschuk. Füllstoff und Öl wird nach jeder geeigneten Methode hergestellt, wobei das schlagzuhe Polwnrol
geschmolzen oder weichgemacht wird und die anderen Komponenten gut damit gemischt und im geschmolzenen Polystyrol verteilt werden können, zum Beispiel kann das hochgradig schiagza'hc Polystyrol einem heißen Zweiwalzenmischer zugeführt werden, der bei einer Temperatur von wenigstens etwa 110° C bis etwa 160° C, vorzugsweise 120" C bis etwa 150° C gehalten wird, auf den Misrncrwulzen weichgemacht werden und der Kautschuk. Füllstoff und das Öl getrennt oder als Kombinatton von jeweils zwei oder drei Komponenten zugesetzt werden Das Gemisch wird auf den heißen MischerwaUen belassen, bis eine gute Verteilung erreich« ist. Der Stammansatz kann als Walzfell abgenommen und als solches benutzt oder pelletisiert werden Der Stammansatz kann auch in einem Innenmischer, wie einem Banburv-Mischer. hergestellt werten, wobei eine Temperatur von etwa 110° C bi« etwa 160° C. vorzugsweise etwa 1200C bis 145° C angewandt wird. Der Stammsatz kann auch in einem Extruder hergestellt werden, vorausgesetzt, daß mit dem Extruder ein ausreichendes Mischen erzielt wird.
Erfindungsgemaß wird der Stammansatz mit einer Polvstyrolmasse zur Gewinnung des Endprodukts vermischt.
Der Stammansatz wird vorzugsweise bei dieser Mischoperation in Pelletform eingesetzt Das Mischen mit der Polystyrolmassc kann mit einer Einrichtung duichgefuhrt werden, die leicht in der Thermoplastmdustrie zur Verfugung steht Ein Stammansatz in Pelletform kann in trockener Form mit pelletförmiger PoIystvrolmischung in einem Trommelmischer gemischt werden und die gemischten Pellets dann der Verformungscinrichtung zugcfühit werden, gegebenenfalls über einen gehetzten Extruder Der Stammansatz in Pelletform kann i.i den Einfülltrichter eines Hcizextruders eingemessen und pelletfbrmiges Polystyrol getrennt in den gleichen Einfülltrichter des Extruders angemessen werden, wobei dann das Mischen im /\ linder des Hcizextruders erfolgt. Der Extruder kann nur für das Mischen verwendet werden oder kann auch ein Teil einer Verformungsmaschtnc sein, wie einer Spritzjuißmaschine. wie dies auf dem Fachgebiet wohlbekannt ist Pcltctförmigcr Stammansatz kann in einen geheizten Γ χ truder eingemessen werden, der Teil eines Verfahrens zur Herstellung von Polystyrol bildet /um Beispiel wird liaullg ein Entgasungsextruder benutzt. um Lndspuren von Monomeren aus Polystyrol massen zu entfernen, plcahgulttg. ob sie nach einem Polymcris.itionsprozcH in Masse oder einem Suspensionpolvmensdiionsprozcß oder einem kombinierten PolymcrisationsprozoH in M.issc und in Suspension erzeugt worden -.im) Der Stdmmans.itz kann diesem Extruder zum MiNv hen mi« vier PoIv stv rolmassc zugesetzt werden Das Misvhen des summ.insjtzes mit der PoIvstvrolmassc Vjrn .itiv b .tu I rinor Hciitwdlzc oder meinem Uuiibim-Minvhör ertidoen wonn sokhc zur Verfugung stehen
I »ic nut «I ni st.immdnsatz zu mischende Pohstvroli"i-, :>t Il ·« 'polvstvrol (kristallines Polvstvrol) oder ο·« s.hi.)· · 1VS Pi)Ixstyrol Es können verschiedene So".»η ν,it Mo"i«>pr>lvst\rol verwendet werden Wenn en ^u'ii:.\iheN P.»|\N,t\rol verwendet wird enthalt es cc« »rr'vh einen vcrhdltn..,m.il<ig kleinen Mengenanicil ar> K.iutsvhuk. beispielsweise weniger als etwa 10 (jew - Pie }>en.iue Natur der Pol) stv rolmasse. die mit dem Sidmrn.ins.itζ gemischt wird, hangt mehr von den kosten und der \ crtugbarkeit der Polvstyrolmasse ab
Keim Mischen des Stammjnsatze.» mit der Polvstv rolm 'ssc wird der Mengenantoil der zwei zu vermischenden Komponenten derart gewählt, daß das Endprodukt wenigstens etwa S Gewichtsteile Füllstoff pro !00 Gcwichtsteile Endprodukt enthalt Vorzugsweise enthalt das Endprodukt etwa 10 bis etwa 30 Gewichlsteile Füllstoff pro 100 Gewichtstetlc Endprodukt
Das Endprodukt ist cmc gelullte, formbare thermoplastische Mischung, die leicht in die gewünschte Endform nach jeder herkömmlichen Methode gebracht
to werden kann Die Vorteile dieses Produktes gegenubci den herkömmlichen Polystyrolmischungen liegen in den verminderten Kosten des Produktes dieses Verfahrens und in der Verminderung der Menge an Styrol, das pro Gewichtseinheit und pro Volumeneinheit des End-
ti Produktes benötigt «vird. Es ist überraschend, daß das Endprodukt brauchbare, ausgewogene Eigenschaften hat. Diese Ausgewogenheit der Eigenschaften wird der Verwendung des Stammansatzes zugeschrieben, der den Füllstoff enthalt
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung Es wurden folgende Materialien und Prufmethoden angewandt:
Das schlagzahe Polvstvrol enthalt 9 Gew.-% eines Polybutadiene mit hohem cis-M-Gehalt (98%), das
.'5 wShrend der Polymerisation des Styrols eingebracht wurde Die Eigenschaften dieses Polystyrols sind als »K«,n'rolle« in Beispiel 1 angegeben Das Holzmehl war ein eingetrocknetes Ponderosakiefernhotzmehl. Eine Probe (No 60) geht durch ein Sieb mit einer lichten
ti Maschenwette von 0.25 mm und eine zweite Probe (No 100) gehl durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0.15 mm Das Calciumcarbonat war ein naßgcmahlcncr Kalkstein mit einem spezifischen Gewicht von 2.71 und einer durchschnittlichen Teil-
J^ chengroHc von 2 um. Die Maisstärke war eine feinkörnige Maisstärke mit einem spezifischen Gewicht von 1.5 und einer durchschnittlichen Teilchengroße von etwa 1 μπι Das Öl war ein gemischtes paraffinisch/ naphthc'nisches Kohlenwasserstofföl mit eine spezifi-
«« sehen Gewicht von 0.844 bis 0.864 bei 25° C. einer Viskosität bei 37,8° C von 19,3 bis 21.7 cSt und einem Flammpunkt von 185° C. Der Kautschuk I war ein im Handel erhältlicher Styrol/Butadien-Kautschuk mit 23.5 Gew -%gebundenem Styrol und einer Mooneyvis-
*'· kositat (ML 1+4 bei 100° C) von 51 Der Kautschuk ? warcin im Handel erhaltliches Polybutadien mit hohem cis-l.4-Gchalt, n.imhch 98%cis-l.4. und einer Mooney viskosität (ML 1+4 bei 100°C) von 42. Der Kautschuk 3 wai ein handelsübliche!) Athylcn/Propylcn-Athylidcn·
'·<· norborncn-Polymcrcs mit einer Mooney viskosität (ML 1+8 bei 121° C) von 40.
Der Stammansatz wurde hergestellt, indem in einem Banburv innenmischer. Modell B. bei einer Temperatur von 132° C. einer Rotorgcschwindigkcit von 77Upm
·■' und einer Zeitspanne von 4 '/j Minuten gemischt wurde Das pellctfbrmigc Polystyrol wurde zuerst eingebracht und fließfähig gemacht NaLh 1 "■> Minuten wurden der Kautschuk, das Ol und der Fullstofl zugefügt Dei Stamm.ini.atz wurde aus dem Banbury ausgetragen.
"" auf einem z!weivval7cnmischer zu WalzHellen geformt.
wobei die fairen eine Temperatur von 132° C hatten, die Felle wurden abgekühlt und dann zu Pellets geschnitzelt
D.is Verschneiden des Stammansatzes erfolgte.
"■* indem Pellets aus Polvslvrol auf einen Zweiwalzen'· ι-sther gegeben wurden, der bei 132° C gehalten wurde, und auf den W.d/en ein Fell gebildet wurde Dann wurde der Stammansatz langsam (im Verlauf von etwa 5
Minuten) zu dem erweichten Polystyrol gegeben Die gesamte Misch/.cit betrug etwa 10 bis 15 Minuten Die Endmischung wurde dann als Walztet! abgenommen
Die /ur Untersuchung benutzten Prüfkörper waren spritzgegossen Die Endmischung wurde /u Pellets geschnitzelt und einer KotbcnspritzguUmasihinc (Laborgrol)c) zugeführt Es wurde ein Kolbcndruck von 77 bar, eine Spritnempcrutur von 218° C (425° Π und cmc I ormtcmpcratur von 38° C bei einem cinminütigen /yklus angewandt. Die Prufmcthodcn waren wie lolgt.
Beispiel I
Schmcl/lluHindcx
lzodschlagz.ahigkcit
Zugfestigkeit
und Dehnung
Bicgetcstigkcit
und Biegemodul
Warmcstandsfcstigkcil
(Warmcverformungslcmper.ilui)
TabcOe I
ASTIvI D 1238. Bedingung O ASTM D 256 ASTM D 638
ASTM D 790 ASTM 648
Il Die Zusammensetzung des Stammansat/es, die Einzelheiten des Verschneiden* des Stammansatzes und die Eigenschaften des Endproduktes sind in Tabelle I angegeben, zusammen mit den Eigenscharten des sehl.ig7.ihen Polystyrols, das keine Zusätze außer denen enthalt, die normalerweise als Ergebnis des Herstellungsverfahrens darin vorliegen Das Endprodukt des Versuchs No 1 (a) enthält 62,5 Gew ·% Polystyrol, das von Versuch No I (b) enthalt 72.8 Gew.-% Polystyrol, das von Versuch No 2 enthalt 7?.S Gew.-% Polystyrol und das von Versuch No 3 enthält 60 Gew.-<K> Polystyrol Die Ergebnisse zeigen, daß die Endmischung Eigenschaften haben, die sie Tür viele Anmeldungs-/wcckc geeignet machen, wobei der Bereich der Eigen· scharten durch die Menge der Bestandteile in den Endmischungen beeinflußt wird
Versuch a) No I No 2 40 No 3 Kontrolle
A Stammansatz 125 (Gcwichtsanteilc) -
Schlag/ahcs Polystyrol 75 40 40 20 100
Holzmehl No 60 Nn I a> 40 10 —
Holzmehl No 100 — 10 60
Ol 10 IO
Kautschuk 1 IO 100 IO
B. Stammansatz-Verschnttt b) 120
Stammansat/ 100 I No 2 100
Schlag/jhcs Polystyrol 120 100
\ ersuch No I bl No i Kontrolle
C Eigenschaften der Endmischung Schmel/flußindex. g/10 min 15.8 14.9 17.1 6.0 7,2 Izodfcstigkcit. kpm/25 mm 0.6«) 0.69 0.69 0.55 0.124 Zugfestigkeit. kg/«.m> 157.5 180.6 205.5 164.5 255
Dehnung % |,0 1.0 1,7 1.0
Biegefestigkeit, kg/cm·1 240.8 268.5 268.5 247.8 373 Bicgcmodul x 10 ' kg/cm' 25.2 25.2 21,35 26.3 20,2
\V-TneverforrTHinßs!cmperjtur°C 72.9 74.6 76.2 75,3 86.1
Beispiel 2
Libelle Il /cig! die Einzelheiten der Herstellung der /\sei rndmischungcn. die beide 70 Gcw -Λη Polystyrol ·>" ^iiKilien Die Ergebnisse zeigen, daß Gemische von I u'lstoflen verwendet werden können. Tine Folie der 1 ndmisLhung von Versuch 2 wurde im Boden in einer 1 icle von eiua 20 cm vergraben und zeigte bei Untersuchung nach 8 Wochen. lUQ es teilweise abgebaut und h* genügend bruchig war, daß es zu kleinen Stucken zerbrach Line solche Mischung lost viele der Probleme der Mullheseitigung. die momentan im Zusammenhang mit dem Umweltschutz bei Plasterzeugnissen auftreten
Tabelle Il
Versuch
A Stammansatz
Schlagziihcs Polystyrol
Maisstärke
No I
No 2
(Gewichtsteilct
40 40
40 20
Fortsetzung
IO
\ ct\ui.h
No 1
No 2 Versuch
Calciumcarbonat - 20
Ol 10 IO
Kautschuk I 10 IO
ß. StammaiutiU-Verschnitl
Stammansat7 100 100 Schlagzahes Polystyrol 100 100 C Eigenschaften der Endmischung Schmelztlußindcx g/IOinin 5,4 11,4
l/odschlap/ahigkeit, kpm/25 mm 0.69 1.549
Zugfestigkeit, kg/cm2 124,6 139.6
Dehnung % 24 14
Biegefestigkeit, kg/cm 234,5 227,5 Bicgcmodul * 10 3 kg/cm 15,75 16.4
Warmeverformungs- 73,8 /2,5 temperatur °C
Beispiel 3
Die /wet in Tabelle III gezeigten Mischungen wurden /ur Bewertung hergestellt Der Anteil an Polystyrol in den I.ndmischungcn war bei Versuch No I und 2 (jew -11D und bei Versuch No 3 a) 62.5 Gew -% und bei Versuch 3 b> 72,8 Cicw.-°u Die Ergebnisse zeigen, daß die /u^csctMc Kautschukkomponente aus einem Bereich von SvnthcsekautschuLen ausgewählt werden kann, und daß. obwohl die Eigenschaften cmc gcwissw Variationsbreite /eigen, der Gcsamtbcrctch der Eigenschaften nicht sehr von der Art des verwendeten Kautschuks abhängt
Tabelle 111
.'Il
JII
\ ersuch
No I
No 2
No
\ Stammansat/ (Gewichtstcile)
SchlagAihcs Polystyrol 40 40 40
(«ilciumearbonal 40 40 40
Ol IO 10 10
K.iuisthuk 2 10 - -
kautschuk Λ - 10 -
Kautschuk 1 - - 10
\ ctsiiih No I No 2 der 100 No 3a) No 3b)
B Stammansai/-
\crsihnitt		 (Gcwichtsleile) 100
Siamm.insat/ 100 125 100
Schlag/ahc.
Polvstvrol		 100 75 120
C I igenschaftcn
I ndmischung
No I No 2 No 3a) No 3b) Zugfestigkeit kg/cm'
Dehnung %
Biegefestigkeit
kg/cm?
Bicgemodul x \0~}
kg/cm·'
Warmeverformung«·
temperatur 0C
f.
Ill 138,25
27
217.7
161 17 235.2
171.8
31
238.7
168 38 243.6
14.6 15,3 16.1 16.6
76,4 74,2
72.3
Beispiel 4
Die in Tabelle IV gezeigten StammansätZv vurden verschnitten, indem sie aufzwei Gehalte mit Polystyrol gemischt wurden. Die Endzusammensetzung der Versuche t a) und 2 a) enthielten 66,7 Gew.-% Polystyrol und der Versuche 1 b) und 2 b) 75 Gew.-% Polystyrol Diese Ergebnisse zeigen, daß die Zusammensetzung des Stammansatzes beträchtlich variiert werden kann und trotzdem beim Verschneiden mit Polystyrol zufriedenstellende Cndmischungen erzielt werden.
Tabelle IV
Versuch
No I
No 2
A Stammansatz B Mo la) (Gewichtstelle) too 50 No 2a) 176,"S No 2b)
Schlagzdhcs Polystyrol 50 100 40 39
Calciumcarbonat 40 3 280
Ol 5 7 133 100
Kautschuk 1 5 67 18.2 100
Versuch I No Ib) 11,5 81.3
B Stammansatz- I (Gewichtsteile)
Verschnitt
Stanimamal? 133 7.0 8.2
Schlugzahes 67
Polystyrol > 0,152 0.166 0,1 ob
C. Eigenschanen der
Endmischung 215.25
Schmel?flußindex 11,2 45 46
g/10 min 276,2 291.9
I7odsch!ag7ühigkeit. 0,166
kpm/25 mm 18,1 18.3
Zugfestigkeit kg/cm3 151.2 78.7 83.7
• Dehnung % 25
Biegefestigkeit 243,6 c ispiel 5
kg/cm?
Biegemodul kg/cm? 17
Warmeverformungs- 74,1
lemper.itur 0C
16.8
11,6 14.0 12.9
μ/IO mm
l/odsihlag/dhiKkeil 0,207 0,124 0,248 0,235 kpm/2s. mm
Die ii» Tabelle V gc/cigtcn. gelullten Polystyrolproduktc wi rdcn geprüft, wobei festgestellt wurde, daß sie die in der gleichen Tabelle gezeigten Eigenschaften auf- »eisen. Die Eigenschaften /eigen, daß diese Produkte fur viele Anwcndunp.s/wcckc brauchbar sind, wo sv.nsi
Il
sihhtg/ahcs Polystyrol cingcscl/t wurde, wobei cmc bctr.iehtln.hc Kostenersparnis eintrat
Tabelle V
\ cf sin h
Nn I No 2 No .1 No
/ us jmmensct zung
Sihlag/a'hes
Polystyrol1» Schlagzahes
PoIv sty rol;) Holzmehl No Calciumcarbonat Glaskugeln1) •\sbcst4)
Kautschuk I Ol
bigenschaften Schmelzflußindcx,
g/10 min I zodschldgzuhigkeit, kpm/25 mm
(Gcwichtsteile) 100 100
59.8
29.4
5.85 5,85
12.3
67 33
IO IO
50 50
10 10
25 10 10
7J
6.4
0.055 0.069 0.097 0.124
ι SihtaiiAihCV l'oly*i>mt da·. "> Uc» % l'obhul.idicn enth ill
ι V.hl.11!/ihct Polysivjnl da>> S S Oc>* -""PoUhUtJtIu π CiMh.it1 ;n
'· vili^ufdn mn einem dufitmhmttluhcn l>uuhmc>\o> »mi it».· 40 |im tip (itillSc KHHI
•ι iicmjhlcn« A<b«"itfjict. Typ TΠ
Beispiel 6
Ein Stammjns.n/ wurde hergestellt, der 25 Gcwichlstcilc eines anderen hochgradig schlagzahcn PolystjroK 60 Gcwichtsteile Calciumcarbonat. IO üewichtsteile eines anderen Kautschuks, nämlich ein verschnittenes das etwa 55 Gcw -1Sigebundenes Stvrol enthalt, und 5 Gewichtstelle Öl enthalt
Dieser Slammansat/ wurde mit einem Gemisch von liomopolystyiol und hochschlagAihem Pol>stvrol verschnitten, was ein Produkt folgender /usammeiuet zung ergab-
hochschlag/ahes Polvst>rol 55.7 Ge» Λ
I lomopolv stvrol 19.3 Ge* -".ι Siyrol/Butadien-Produkt 3.3 Gew .··« Calciumcarbonut 20 Gew -"..
Ol 1."* Gew -' ο
Dieses Produkt hatte die folgenden Eigenschaften Schmetzflußindex g/10 min 2.5 Izodschlagzahigkcit kpm/25 mm 0.187 Zugfestigkeit kg/cm' 2bt>~
Dehnung H 44
Biegefestigkeit kg/cm' 321 Biegemodul λ 10 ' kg/im; 24 S
Warmevcrformungs· 0C SS
temperatur

Claims (2)

  1. Patentansprüche
    I Verfahren zur Herstellung eines lormbar:n gefüllten Produktes aus einem schlagzahl Polystyrol, dadurch gekennzeichnet, daß man
    a) durch Vermischen bei einer Temperatur über dem Erweichungspunkt desselben zuerst einen Stammansatz herstellt, der in Kombination 100 Gcw.-Teile eines Styrolmischpolymerisats, welches hergestellt worden ist durch Polymerisation von Styrolmonomeren, das Kautschuk gelöst enthält. I bis 40 Gew.-Teilc eines Kautschuks, 10 bis 200 Gew.-Teile eines Füllstoffs und I bis 40 Gew -Teile eines gemischten naphthenisch/aromalischen oder hochgradig aromatischen Öls enthält, und
    b) den Stammansatz dann mit einem Polystyrol oder schlagzähen Polystyrol unter Bildung eines formbaren gelullten Polystyrolproduktes ver· ' mischt, wobei der Kautschuk ein Polymeres eines diolefinischen Kohlenwasserstoff und der Füllstoff Kaliumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Kaliumsulfat, Ton, Aluminiumsilikat, Kieselsaure bzw. Siliziumdioxid. Talk. Glimmer. Vermiculit. Asbestfaser, Glasfaser, tcilchcnlörmigc Starke. Holzsagemehl. Holzmehl, Glaskugeln mit einem Durchmesser von 10 bis 60 pm oder Gemische davon ist. wobei das Endprodukt wenigstens etwa 5 Gew -Teile und nicht mehr als etwa 50 Gew -Teile Füllstoff pro 100 Gew -Teile Endprodukt enthält.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere eines diolcfinischcn Kohlenwasserstoffs aus einem Styrol/Butadien-Kaut&chuk. der bis zu 45 Gew.·"* gebundenes Styrol enthalt, einem gemischten Produkt, das durchschnittlich 40 bis 60 Gcw.-Qo gebundenes Styrol enthalt und sich aus einer Mischung aus a) einem Styrol/Buudicn-Kauischuk. der 15 bis 35 Gcw-% gebundenes Styrol enthalt, und b) einem Styrol/ Butadien-Polymeren, das 75 bis 95 Gew -%gcbundenes Styrol enthalt, zusammensetzt. Polybutadien, Polyisopren mit hohem cis-l^-Gehalt. Naturkautschuk, einem ihermopHastischen kaulschukartigcn Blockcopolymcrcn aus vinyl- oder vinylidensubstituicrten aiomatischcn Kohlonwasserstoffpolymcrhlöikcn und konjugierten Diolefinpolymcrblocken. einem Athvlen/Propylen/Dicn-Kautschuk oder Mischungen d.i\on besteht
    3 Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Stammansatz bei einer Temperatur \on 110 his IM)C C untei Verwendung eines Innenroischer; oder eines /wnwalzcnmischcrs gemischt wird
    A Nert.ihien nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet d.iß der Stammansatz und das Polystyrol otter diN sehlagzahe Polyst\rol gemischt werden. indem at in trockener Pclletfoim im Trommelmischer gemischt wird und h) das getrommelte Ocmisih einem erhitzten Extruder zugeführt wird
    s \crfahrcn nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Stamn .um.uz und das Polystyrol oder das schKigzahe Polystyro1 getrennt in einen erhitzten Extruder eingemessen und dann gemischt wird
    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines formbaren gefüllten Produktes aus einem schlagzähen Polystyrol.
    Aufgrund der zunehmenden Verknappung an PoIys styrol ist man dazu übergegangen, dieses Material mit anderen Materialien zu verstrecken, beispielsweise mit kleineren Mengen Kautschuk. Kautschuk kann durch mechanisches Einmischen in Polystyrol in Form von Teilchen oder durch Auflosen in monomerein Styrol to und Polymerisation des Styrols in Gegenwart des gelösten Kautschuks eingebracht werden Die dabei erhaltenen Polystyrole sind schlagzäh oder schlagfest Aufgrund der höheren Festigkeitseigenschaften derartiger schlagzaher Polystyrole ist es häufig möglich, kleinere ι ·. Mengen an einem derartigen Material zu einem Zweck einzusetzen, fur den man sonst größere Mengen an Homopolystyrol (kristallinen Polystyrol) benötigt hätte. Aus den genannten Gründen besteht ein Bedarf an Massen mit den Eigenschaften von Polystyiol, die j» jedoch nur etwa 50 bis etwa 90 Gew.-% ihres Gewichtes an Polystyrol enthalten, wobei der Rest ein billigeres und leichter verfügbares Matertal ist. <
    Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Herstellung eines schlagzahcn Polysly-.H rolproduktcs zu schaffen, das Füllstoffe, Kautschuk sowie em Ol enthält und bezüglich seiner Eigenschaften mit einem Produkt aus reinem Polystyrol vergleichet ist. wobei dabei jedoch zu seiner Herstellung geringere Mengen an Polystyrol verwendet werden müssen in Diese Aufgabe wird durch die Erfindung duich ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1 gelost.
    Nur beim Vermischen der vier Komponenten Polystyrol. Kautschuk. Öl und FullstolTcntsprechend den angegebenen Definitionen wird ein Material erhalten, das Γι bei geringerer Menge an Polystyrol Eigenschaften besitzt, die in überraschender Weise denjenigen eines reinen Polystyrols vergleichbar sind.
    In der DE-OS 20 55 891 wird die Herstellung einer Masse durch Vermischen eines schlagfesten Styrolpolymjren. das gepfropftes Polybutadien enthält, eines Blockcopolymeren aus Styrol und Butadien sowie eines Schmiermittels oder einer Schmiermittelmischung, wobei das Schmiermittel teilweise oder vollständig mit dem Blockcopolymeren vor der Zugabe des Styrolpolyis meren vermischt wird, beschrieben Das Schmiermittel besteht aus Fettsäureestern, beispielsweise Butylstearat, sowie Mineralöl.
    Die AT-PS 2 67 856 beschreibt Massen, die ein Blockcopolymeres, beispielsweise der Form Polystyrol/Polyw butadien/Polystyrol, sowie ein Polystyrol, das gegebenenfalls auch ein naphthenisches Kohlenwasserstoffverstreckungsöl enthalten kann, enthalten.
    Demgegenüber ist es wesentlich, daß zur Durchführung des irfindungsgemäßen Verfahrens ein schlagle-'.· > stes Polystyrol, d h ein Styrolpolymeres. das gepfropftes Polybutadien enthält, Kautschuk. Füllstoff und Ol bei einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des Polvstyrols unter Bildung einer Masterbatch vermischt werden, worauf sich das Vermischen dieser «> Masterbatch mit Polystyrol oder schlagzähem Polystyrol zur Gcw.nnung des gesuchtes Endproduktes anschließt Das in der ersten Stufe eingesetzte Polystyrol muß ein schlagfcstcs Polystyrol sein, während das in der zv 'ίΙ*. \ ^i wendete Polystyrol jedes beliebige
    *· Polystyrol oder schlagfestes Polystyrol sein kann
    Im Falle der zuerst erwähnten Literaturstelle wird das Schmiermittel mit einem Blockcopolymeren vermischt, worauf die Mischung mit einem schtagfesten Stvrol-
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