DE3412142A1

DE3412142A1 - Verfahren zur herstellung von schwer entflammbaren erzeugnissen aus acrylpolymerisat

Info

Publication number: DE3412142A1
Application number: DE19843412142
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: JMC ACRYLGUSS GmbH
Current assignee: JMC ACRYLGUSS GmbH
Priority date: 1984-03-31
Filing date: 1984-03-31
Publication date: 1985-10-10
Also published as: DE3412142C2

Description

Verfahren zur Herstellung von schwer entflammbaren
Erzeugnissen aus Acrylpolymerisat.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von schwer entflammbaren Erzeugnissen aus Acrylpolymerisat, wie Polymethylmetacrylat und dergleichen.
Die Herstellung von Erzeugnissen aus Polymeren auf Acrylatbasis, nachfolgend in kompakter Form mit dem landläufigen Ausdruck "Acrylglas" und in geschäumter Ausführung als "Acrylschaum" bezeichnet, wird hier als bekannt unterstellt. Die Monomere werden mit bestimmten Zusätzen unter Energiezufuhr polymerisiert, wodurch sich die Momomermoleküle zu Makromolekülen verketten. Acrylglas ist ein hartes schlagfestes durchsichtiges glasklares Erzeugnis. Der Acrylschaum entsteht durch einen Zusatz von Treibmittel und einem die Stabilisierung des Schaums bewirkenden Vernetzer zum Monomer.
In herkömmlicher Weise hergestelltes Acrylglas und Acrylschaum erfüllen auch bei Zusatz handelsüblicher Flammschutzmittel nicht die Anforderungen nach DIN 4102-B1.
Der Tropfpunkt des Materials liegt über dem Flammpunkt.
Dadurch verbrennt das Material, ehe es abtropft. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von schwer entflammbaren Erzeugnissen aus Acrylglas und Acrylschaum, welche die Anforderungen nach DIN 4102-B1 erfüllen. Insbesondere soll der Flammpunkt bei gleichzeitiger Absenkung des Tropfpunktes so weit angehoben werden, daß er über dem Tropfpunkt liegt, damit das Material unter der Einwirkung einer Flamme abtropft, ehe es zu brennen beginnt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Polymerisation kurzzeitig und unter Überdruck vorzunehmen.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Erzeugnisse aus Acrylglas und Acrylschaum erfüllen überraschenderweise die Anforderungen nach DIN 4102-B1. Die kurze radikale Polymerisationszeit ist nur aufgrund des im Autoklaven aufgebauten Überdrucks möglich. Durch den Einbau der Flammschutzmittel wird der Flammpunkt angehoben.
Gleichzeitig wird der Fließpunkt des Materials durch die bei der radikalen Polymerisation entstehenden kurzen Ketten auf Temperaturen um ca. 1500C abgesenkt. Dadurch wird erreicht, daß das im Brandschacht nach DIN 4102-B1 geprüfte Material brennend abtropft, bevor das Material, das sich oberhalb des abtropfenden Materials befindet, durch die eigene Flamme seinerseits entflammt werden kann. Sobald das so eingestellte Material nicht mehr im Einflußbereich einer fremden Flamme liegt, erlischt es von selbst.
Von Bedeutung ist, daß man bei der Erzeugung von Acrylglas keine Vernetzer einbaut, denn diese würden den durch die kurzen Ketten reduzierten Tropfpunkt wieder nach oben anheben.
Die Menge an zugesetztem Flammschutzmittel soll 13 bis 22 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 17 Gew.-%, betragen.
Die Ergebnisse wurden erzielt mit handelsüblichem Flammschutzmittel, die unter der Bezeichnung FYROL FR-2 bzw. FYROL CEF bzw. FYROL DMMP im Handel sind Gleiche Ergebnisse dürften jedoch auch mit anderen handelsüblichen Flammschutzmitteln erreichbar sein.
Der Überdruck liegt bevorzugt im Bereich von 8 bis 25 bar.
Innerhalb dieses Druckbereiches werden die höheren Drücke von 15 bis 25 bar für Acrylschaum vorgesehen, weil hier noch die Wirkung des Treibmittels kompensiert werden muß.
Bei der Erzeugung von Acrylglas kann im unteren Druckbereich von dem Mittel etwa 10 bar die Polymerisation durchgeführt werden.
Die Polymerisationsdauer liegt in der Regel zwischen 2 und 10, insbesondere 7 bis 8 Stunden.
Während der gesamten Polymerisationsdauer wird der Überdruck aufrechterhalten. Die Zufuhr von Wärme beginnt, nachdem der Druck im Autoklaven aufgebaut ist. Die Temperaturerhöhung kann stufenweise erfolgen derart, daß das in Formen befindliche Material zunächst auf 40 bis 60"C erwärmt und dort einige Zeit gehalten wird. Für ein bis drei Stunden wird dann die Temperatur auf über 80"C angehoben. Sie liegt bei Acrylglas in der Spitze bei 140"C und bei Acrylschaum bei 100"C. Anschließend erfolgt noch unter Überdruck die Temperaturabsenkung auf 60"C für Acrylglas und 20"C für Acrylschaum, jeweils während etwa zwei Stunden. Unmittelbar vor der Entnahme der Formen aus dem Autoklaven wird der Druck auf Atmosphärendruck abgesenkt. Danach können die Acryl-Erzeugnisse entformt werden.
In Fig. 1 ist ein Polymerisationszyklus für Acrylschaum und in Fig. 2 für Acrylglas aufgezeichnet. Diese Polymerisationszyklen sind nur beispielhaft und nicht beschränkend zu verstehen. Abweichungen in Temperatur, Zeit und Ablauf sind möglich.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von schwer entflammbaren Erzeugnissen aus Acrylpolymerisat, deren Monomeren u.a. ein Flammschutzmittel und zur Erzeugung geschäumter Produkte zusätzlich Treibmittel und Vernetzer zugesetzt werden, wobei die Polymerisation bei erhöhter Temperatur erfolgt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Polymerisation kurzzeitig und unter Überdruck vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Polymerisation unter einem Druck im Bereich von 8 bis 25 bar bei Temperaturen im Bereich von 60 bis 140"C erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Polymerisation zur Erzeugung nicht-geschäumter Produkte bei einem Druck von 8 bis 15 bar erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Polymerisation bei einem Druck von 10 bar erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Polymerisation zur Erzeugung geschäumter Produkte bei einem Druck im Bereich von 10 bis 20 bar erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Monomer 13 bis 22 Gew.-% Flammschutzmittel zugesetzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß dem Monomer 15 bis 17 Gew.-% Flammschutzmittel zugesetzt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Polymerisation während 6 bis maximal 10 Stunden vorgenommen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei der Polymerisation während zwei Stunden eine Temperatur über 80"C eingestellt wird, insbesondere 100"C für Acrylschaum und 140"C für Acrylglas.