DE932986C - Verfahren zur Herstellung modifizierter vinylaromatischer Harze - Google Patents
Verfahren zur Herstellung modifizierter vinylaromatischer HarzeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung modifizierter vinylaromatischer Harze,
deren Kerbschlagzähigkeit und prozentuale Dehnung größer als die der entsprechenden unmodifizierten
vinylaromatischen Harze sind, nach dem diese durch Massenpolymerisation einfacher und
besser hergestellt werden können, als es bisher möglich war.
Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten modifizierten vinylaromatischen Harze
bestehen in der Hauptsache aus Copolymerisaten einer großen Menge einer oder mehrerer monovinylaromatischer
Verbindungen der Benzolreihe mit kleinen Mengen einer monoisopropenylaromatischen
Verbindung und eines ungesättigten kautschukartigen Materials, z. B. Naturkautschuks
oder eines synthetischen Kautschuks, der sich von einem aliphatischen konjugierten Diolefin mit 4 bis
6 C-Atomen im Molekül, z. B. Butadien, Isopren oder 2, 3-Dimethylbutadien, ableitet. Die Copolymerisate
des Styrols mit kleinen Mengen a-Methylstyrols
und eines kautschukartigen Copolymerisats aus Styrol und Butadien sind insofern besonders
interessant, als die polymerisierbaren Ausgangsstoffe leicht in großen Mengen zur Verfügung
stehen. Die modifizierten Harze können nach Spritz- oder Preßverfahren leicht verformt werden.
Sie besitzen einen schönen Oberflächenglanz und gute mechanische Eigenschaften, z. B. gute Zugfestigkeit,
Kerbschlagzähigkeit und prozentuale
Dehnung. Wegen ihres großen Widerstandes gegenüber Schlag- und Stoßwirkung werden die modifizierten
Harze in vielen Fällen den entsprechenden unmodifizierten vinylaromatischen Harzen, d. h»
den einfachen festen Polymerisaten der vinylaromatischen Verbindungen allein, bei der Herstellung
von gepreßten Gegenständen vorgezogen.
In der USA.-Patentschrift ι 613 673 hat Ostromislensky
gezeigt, daß durch Auflösen einer ίο kleinen Kautschukmenge, z. B. eines Kautschuks
oder einer Guttapercha, in Styrol und Polymerisation der Lösung ein festes Polymerisat erhalten
werden kann, das biegsamer und weniger stoßempfindlich ist, als unmodifiziertes festes PoIystyrol.
Obwohl dieses bekannte Verfahren zur Herstellung modifizierten Polystyrols von verbessertem
Stoßwiderstand im Laboratoriumsmaß stab mit kleinen Mengen, z.B. 50 ecm oder weniger,
der Ausgangsstoffe durchführbar ist, hat es sich als schwierig bzw. undurchführbar erwiesen, die
Massenpolymerisation größerer Mengen (etwa 41 und mehr) einer Lösung eines natürlichen oder
synthetischen Kautschuks in Styrol allein, wie notwendig, zu steuern, um Polymerisate befriedigender
Qualität zu erhalten. Es ist bekannt, daß solche Polymerisationsreaktionen stark exotherm und die
Gemische schlechte Wärmeleiter sind, so daß eine Temperaturkontrolle, die notwendig ist, um eine
genügende Polymerisationsgeschwindigkeit ohne spontanes Überhitzen der Polymerisationsmischung
zu erreichen, schwierig ist und mit zunehmender Menge an zu polymerisierendem Material immer
schwieriger wird. Die angemessene Temperaturkontrolle während der Massenpolymerisation von
Styrol allein ist lange Zeit ein großes Problem gewesen. Die Kontrolle der Massenpolymerisation
einer Lösung von Natur- oder synthetischem Kautschuk in Styrol ist jedoch noch weit
schwieriger. " ·
Diese Kautschuke erleiden allmählich eine Zersetzung oder eine andere chemische Umwandlung,
wenn sie mit Styrol zusammen auf Temperaturen von 2oo° oder darüber erhitzt werden. Die mit
dem Abbau eintretende Schädigung der Eigenschäften des Produktes wird immer stärker, je
höher die Temperaturen gewählt oder je mehr die Erhitzungszeit des Gemisches bei derart hohen
Temperaturen ausgedehnt wird. Ferner scheint die kautschukartige Komponente die Lösung, die polymerisiert
wird, zu verdicken, so daß sich der Abzug der Wärme aus der Lösung schwieriger gestaltet,
als wenn Styrol allein polymerisiert wird. Der Abbau, der eintritt, wenn eine Lösung von Styrol
und einem Kautschuk längere Zeit auf 2000 oder darüber erhitzt wird, verursacht Verfärbung und
Sprödewerden des sich bildenden Polymerisats. Derart hohe Temperaturen können plötzlich über
mehrere Stunden hinweg in der Mitte der Lösung auftreten, die in einem Bad bei weit geringerer
Temperatur, z.B. 80bis 150°, erhitzt wird. Obwohl
solche Temperaturen, bei denen man die Kontrolle über die Reaktion verliert, vermieden werden
können, indem man die Polymerisation in einem inerten Lösungsmittel ausführt, sind dabei doch
besondere und verhältnismäßig schwierige Verfahrensstufen notwendig, um anschließend das Lösungsmittel
aus dem Polymerisat zu entfernen. Diese zusätzlichen Arbeiten sind vom technischen Standpunkt
aus unerwünscht.
Gegenstand der Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zur Massenpolymerisation einer großen
Menge monoalkenylaromatischer Verbindungen mit kleinen Mengen einer monoisopropenylaromatischen
Verbindung und eines ungesättigten natürlichen oder synthetischen Kautschuks, das eine befriedigende
schnelle Beendigung der Polymerisation unter Kontrolle der Reaktionstemperatur gestattet,
wobei modifizierte vinylaromatische Harze mit den obengenannten Eigenschaften erhalten werden. Die
ternären Verfahrenserzeugnisse haben einen größeren Oberflächenglanz als die bisher bekannten binären
Interpolymerisate aus Styrol und Kautschuk und gute mechanische Eigenschaften, z. B. gute
Zugfestigkeit, Kerbschlagzähigkeit und prozentuale Dehnung, die denen der entsprechenden binären
Copolymerisate aus der vinylaromatischen Verbindung und kautschukartigem Material gleichen.
Es wurde gefunden, daß sich eine Isopropenylbenzolverbindung beim Vermischen mit einer monovinylaromatischen
Verbindung und einem ungesättigten kautschukartigen Stoff leicht copolymerisiert
und daß eine derartige Mischung leicht in der Masse, d. h. in Abwesenheit eines flüssigen Mediums
für die Reaktionsteilnehmer, und mit genügend hoher Geschwindigkeit polymerisiert werden kann,
ohne daß so hohe Temperaturen auftreten, daß die Reaktion nicht mehr kontrolliert werden kann oder
daß Abbau des behandelten Materials eintritt, wobei ein modifiziertes vinylaromatisches Harz von gutem
Aussehen, guten Verformungseigenschaften, guter Festigkeit und guten Dehnungswerten erhalten
wird.
Bei der Durchführung wird ein kautschukartiges konjugiertes aliphatisches Diolefin in einem flüssigen
Gemisch einer ar-monovinylaromatischen Verbindung der Benzolreihe mit einer ar-monoisopropenylaromatischen
Verbindung der Benzolreihe gelöst, die 50 bis* 96 Gewichtsprozent der monovinylaromatischen
Verbindung, 2 bis 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise 3 bis 30 Gewichtsprozent, der monoisopropenylaromatischen Verbindung und
2 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 bis 10 Gewichtsprozent, des kautschukartigen Stoffes
enthält.
Als monovinylaromatisches Ausgangsmaterial wird vor allem Styrol angewandt; statt dessen
können aber auch andere Verbindungen, z. B. o-, m- oder p-Methylstyrol, ar-Äthylvinylbenzol, ar-Isopropylstyrol
oder ar-Chlorstyrol oder ein Gemisch von zwei oder mehreren dieser monovinylaromatischen
Verbindungen, angewandt werden.
' Bevorzugte Monoisopropenylbenzolverbindungen sind a-Methylstyrol, ar-Methyl-a-methylstyrole,
ar - Äthyl - α - methylstyrole, ar-Isopropyl-a-methylstyrole
und ar-Chlor-a-methylstyrole oder ein Gemisch
aus mehreren dieser Verbindungen.
Als kautschukartige Derivate von aliphatischen konjugierten Diolefinen sind anwendbar: natürlicher
Kautschuk, polymerisiertes Butadien, polymerisiertes Isopren, kautschukartige Copolymerisate von
Styrol und Butadien, von Styrol und Isopren, von Styrol, Methylisopropenylketon und Butadien, von
Acrylsäurenitril und Butadien und Gemische der genannten kautschukartigen Stoffe.
Die Lösung besteht vorzugsweise aus Styrol,
ίο a-Methylstyrol und einem kautschukartigen Copolymerisat
aus Butadien und Styrol; sie kann ferner kleine Mengen, z. B. 0,5 bis 5 Gewichtsprozent,
anderer Bestandteile, z. B. Weichmacher, Stabilisierungsmittel oder Polymerisationskatalysatoren,
enthalten, vorausgesetzt, daß diese Bestandteile sich in der Polymerisationsreaktion praktisch
inert verhalten.
Es können Ester der gesättigten höheren Fettsäuren mit 16 oder mehr C-Atomen im Säurerest,
z. B. Butylpalmitat, Butylstearat, Amylpalmitat,
Amylstearat und Hexylstearat, als nichtreagierende Stoffe, in den eben erwähnten kleinen Anteilen zugesetzt
werden, um die aus diesen Copolymerisaten geformten Gegenstände leichter aus den Formen
entfernen zu können. Zu diesem Zweck werden die gesättigten Ester, insbesondere die Alkylstearate
und ganz besonders η-Butylstearat, bevorzugt. Ester unkonjugierter trocknender ölfettsäuren,
z. B. des Leinsamenöls, Sojabohnenöls und Ester,
z. B. Diäthylenglykol- oder Propylenglykolester,
der Fettsäuren des Lein-und Sojabohnenöls reagieren nicht oder nur geringfügig, wenn sie in den
obenerwähnten kleinen Anteilen in der Polymerisationsmischung vorliegen. Sie sind aber während
der Verformung der wärmeplastifizierten Copolymerisate wirksam. Zugfestigkeit, Kerbschlagzähigkeit
und prozentuale Dehnung eines Copolymerisate mit ι Gewichtsprozent Butylstearat und 1 Gewichtsprozent
Sojabohnenöl sind, ohne Rücksicht darauf, ob das Butylstearat und das Sojabohnenöl vor oder
nach der Polymerisation zur Bildung der Copolymerisate zugefügt wurden, etwa die gleichen, d. h.,
das Ausmaß, bis zu welchem diese Ester reagieren, ist, wenn überhaupt, zu gering, um einen merklichen
Einfluß auf die Eigenschaften des Copolymerisate zu haben. Nach der Bildung des Copolymerisats
im Gemisch mit 1 Gewichtsprozent Butylstearat und ι Gewichtsprozent Sojabohnenöl kann ferner
ein großer Teil des Butylstearats und des Sojabohnenöls durch Extraktion entfernt und wiedergewonnen
werden.
Es ist jedoch wichtig, daß das Polymerisationsgemisch keine ungesättigten Ester mit einer hoch
reaktionsfähigen olefinischen Bindung im Molekül enthält, z. B. ein konjugiertes trocknendes öl, wie
Tungöl, oder einen hoch reaktionsfähigen polyolefinischen
Ester, wie z. B. Äthylenglykoldicrotonat, da solche Ester an der Copolymerisation teilnehmen
und die Kerbschlagzähigkeit der Produkte herabsetzen.
Gewöhnlich wird ein organisches Peroxyd in Mengen von ο,οΐ bis 1 Gewichtsprozent, bezogen
auf das Gesamtgewicht der obengenannten Ausgangsstoffe, als Polymerisationskatalysator angewandt.
Ein solcher Katalysator ist aber nicht erforderlich.
Vor der Polymerisation wird das Reaktionsgemisch am besten filtriert, um nicht gelöstes kautschukartiges
Material oder andere Festkörper zu entfernen. Die Polymerisation wird durch Erhitzen
des Gemisches auf Temperaturen zwischen 50 und ioo° durchgeführt, bis ungefähr die Hälfte, d. h.
40 bis 60 °/o der alkenylaromatischen Komponenten, des Gemisches polymerisiert ist, wonach man das
Gemisch auf Temperaturen zwischen 100 und 1750,
vorzugsweise 140 und i6o°, erhitzt. Je weiter die Reaktion fortschreitet und die Mischung sich verdickt,
um so schwieriger wird der Abzug der durch die Reaktion entwickelten Wärme, was sich besonders
auswirkt, wenn der größte Teil der monomeren Ausgangsstoffe verbraucht worden ist. Es besteht
dann gewöhnlich nach Verbrauch etwa der Hälfte der monomeren Ausgangsstoffe in der Mischung
die Neigung, sich in kurzer Zeit plötzlich unter starkem Temperaturanstieg auf z. B. über 2000 zu
erhitzen. Dieses plötzliche Heißwerden hat die Qualität des sich bildenden Polymerisats nie sonderlich
beeinträchtigt, wenn verhütet wurde, daß die Temperatur über 2300 anstieg und die Zeit des
Erhitzens auf über 1750 10 Stunden überschritt.
Stärkeres und längeres Überhitzen muß vermieden werden und ist abträglich. Bei der praktischen
Durchführung soll besonders verhindert werden, daß die Temperaturen über 175 ° ansteigen. Die
Temperatur wird in der üblichen Weise geregelt, indem man z. B. den Kessel mit einem Bad aus öl
oder Wasser umgibt oder indem man eine derartige Flüssigkeit durch Kühlschlangen leitet, die in das
Reaktionsgemisch getaucht sind. Es scheint so, als ob ein Wärmeaustausch zwischen einer die Temperatur
regelnden Flüssigkeit und dem ternären Gemisch aus Styrol, a-Methylstyrol und dem kautschukartigen
Reaktionsteilnehmer leichter stattfindet, als zwischen einer solchen Flüssigkeit und
einem binären Gemisch aus Styrol und kautschukartigem Reaktionsteilnehmer. Gewöhnlich ist ein
5- bis iotägiges Erhitzen notwendig, um die Polymerisationsreaktion
durchzuführen.
Das Polymerisat kann nach den üblichen Preß- und Spritzverfahren zu durchscheinenden Gegenständen
genau bestimmter Dimensionen verformt werden. Die geformten Gegenstände sind dem
Bruch durch Stoß oder Schlag gegenüber widerstandsfähiger als die gleichen Formkörper aus
unmodifiziertem Polystyrol.
Die folgenden Beispiele beschreiben und erläutern die praktische Durchführung der Erfindung, ohne
diese dadurch zu begrenzen.
Beispiel ι lao
In zwei Vergleichsversuchen, von denen nur einer gemäß der Erfindung durchgeführt wurde,
wurde eine Lösung von 5 Gewichtsprozent eines kautschukartigen Copolymerisats (aus ungefähr
4Teilen Butadien-i, 3 und 1 Teil Styrol), 1 %Sojabohnenöl
und 1 % n-Butylstearat in Styrol oder
einem Gemisch τοπ Styrol und α-Methylstyrol mit
0,05 Gewichtsprozent Lauroylperoxyd behandelt. Ungefähr 40 kg der erhaltenen Lösung wurden in
einem geschlossenen Behälter erhitzt, der in ein Wasserbad eintauchte. Das Bad wurde nacheinander
24 Stunden bei 8o° und dann bis zum Abebben des heftigeren Teils der. Reaktion auf 700
gehalten, wobei sich die inneren Teile des Reale tionsgemisches bis auf Temperaturen über 1300
erhitzen, um sich anschließend wieder ungefähr auf Badtemperatur abzukühlen; das Bad wurde dann
wieder 24 Stunden auf 850 und schließlich in einem Ofen 72 Stunden lang auf 1500 erhitzt. Die Temperatur
in der Polymerisationsmischung wurde mit einem in die Mischung hineinreichenden Thermometer
bestimmt. Die Mischung wurde dann aus dem Polymerisationsgefäß entfernt und ein Teil
von ihr zu Prüfstücken verformt, um die Eigenschaften des Produktes bestimmen zu können.
Zugfestigkeit, Kerbschlagzähigkeit und prozentuale Dehnung wurden nach den Standardverfahren bestimmt.
Die zur Bestimmung der Eigenschaften benutzten Stücke waren Prüf stäbe von etwa 54 X 6 X 6 mm. Die Kerbschlagzähigkeit wurde
sowohl an gekerbten wie ungekerbten Prüfstäben gemessen. Die Kerben in der Mitte der Stäbe auf
den Schmalseiten waren dabei etwa 0,4 mm tief. Aus der Tabelle I sind die Gewichtsprozente Styrol
und α-Methylstyrol in dem zur Herstellung des Produktes angewandten Gemisch der polymerisierbaren
Ausgangsstoffe angegeben. Ferner sind in der Tabelle die Maximal- oder Spitzentemperatur,
auf welche die Mischung spontan auf Grund der Reaktionswärme erhitzt wird, und die Zeit in
Stunden nach Beginn der Polymerisation, nach der die Spitzentemperatur erreicht wird, angegeben.
Für jedes Polymerisat ist ferner die Zugfestigkeit in kg/cm2, die Kerbschlagzähigkeit sowohl für
gekerbte als auch ungekerbte Prüfstäbe in mkg und die prozentuale Dehnung (°/o der ursprünglichen
Länge) des Prüfstabes bei Raumtemperatur bis zum Bruch angegeben.
Versuch
Nr.
Nr.
Ausgangsmischung
%
Styrol
Styrol
Vo
α-Methylstyrol
Spitzentemperatur °C
erreicht in Stunden Zugfestigkeit in
kg/cm2
kg/cm2
Eigenschaften der Produkte Kerbschlagzähigkeit
gekerbt
in mkg
in mkg
ungekerbt in mkg
Dehnung
93
88
274 144
100,1
296,1
296,1
0,002
0,03
0,03
0,0066 0,11
0,98 10,4
Andere Teile der Copolymerisate des Beispiels 1 wurden 10 Minuten auf einem Mischwalzwerk
mechanisch bearbeitet, das von innen auf 116 bzw. i66° erhitzt war. Jedes Polymerisat wurde dann
zu Prüfstäben verformt und in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise geprüft. In Tabelle II ist von
jedem Copolymerisat angegeben, ob es chemisch gebundenes α-Methylstyrol enthält.
Polymerisat enthält α-Methylstyrol |
Tabelle-H | Eigensc Kerbschla gekerbt in mkg |
;haften gzähigkeit ungekerbt in mkg |
Vo Dehnung |
|
Versuch Nr. |
nein ja |
Zugfestigkeit in kg/cm2 |
0,0039 0,037 |
0,013 0,173 |
1,6 33,2 |
I 2 |
245,56 350,70 |
||||
In einer Reihe von Versuchen wurde jedesmal eine Lösung aus 93 Gewichtsteilen einer Mischung
aus Styrol und α-Methylstyrol, 5 Teilen eines kautschukartigen
Copolymerisats aus Styrol und Butadien, das dem in Beispiel 1 benutzten glich, 1 Teil
Sojabohnenöl und 1 Teil n-Butylstearat mit dem Peroxydkatalysator oder den Katalysatoren in
Tabelle III in den jeweils angegebenen Mengen behandelt. Das Gemisch wurde dann polymerisiert
und das feste Polymerisat etwa 10 Minuten auf einem Mischwalzwerk bearbeitet, das auf ri6 bzw.
i66° erhitzt war. Das Produkt wurde dann zu Prüfstäben verformt, deren mechanische Eigenschaften
bestimmt wurden. Dabei wurde wie in den Beispielen 1 und 2 verfahren. Die Versuche
unterscheiden sich voneinander entweder hinsichtlich der jeweils benutzten Mengen Styrol und
α-Methylstyrol oder hinsichtlich der Art und Menge des als Polymerisationskatalysator benutzten organischen
Peroxyds. Die Tabelle III nennt Gewichtsprozent Styrol und α-Methylstyrol in jeder der
Polymerisation unterworfenen Mischung, ferner Namen und Menge (in Gewichtsprozent) des organischen
Peroxyds, das der Polymerisationsmischung zugesetzt wurde, dann die maximale Temperatur,
die von der Mischung während der Polymerisation erreicht wurde, die Zahl der Stunden vom Beginn
der Polymerisation bis zur Erreichung der Spitzentemperatur und schließlich die Zugfestigkeits-,
Kerbschlagzähigkeits- und Dehnungswerte der geformten Produkte.
Ver | 5 | 7 | Ausgangsmischung | Vo | Zugesetzter Katalysator | Vo | Spitzentemperatur | erreicht | Eig | enschaften | der Produkte | ungekerbt in mkg |
0L |
such | a-Methyl styrol |
0,05 | in Stunden |
Zug | Kerbschlagzähigkeit | 0,15 | /0 Dehnung |
||||||
5 Nr. | Styrol | 2,5 | Art | 0,05 | 0C | 47 | festigkeit in kg/cm2 |
gekerbt in mkg |
0,173 | 34 | |||
I | 9°,5 | 5 | Lauröylperoxyd | 0,05 | 230 | 84 | 334,6 | 0,029 | 0,183 | 33,2 | |||
2 | 88 | IO | - | 0,05 | 144 | 192 | 350,7 | 0,037 | 0,137 | 28,4 | |||
0 3 | 83 | 25 | - | 0,03 | 140 | 44 | 341,6 | 0,028 | 0,187 | 15,6 | |||
4 | 68 | 5 | - | 0,025 | 218 | 210 | 376,6 | 0,032 | 43,6 | ||||
5 | 88 | 5 | Benzoylperoxyd | 0,025 | 150 | 383,6 | 0,043 | 0,247 | |||||
6 | 88 | Lauröylperoxyd | 0,03 | 160 | 38,8 | ||||||||
5 | Benzoylperoxyd | 0,02 | 96 | 388,5 | 0,037 | 0,124 | |||||||
88 | desgl. | 170 | 32,4 | ||||||||||
104 | 399,o | 0,043 | |||||||||||
In diesem Beispiel wird ein binäres, außerhalb der Erfindung liegendes Copolymerisat mit einem
ternären, gemäß der Erfindung hergestellten Copolymerisat verglichen. Ein Copolymerisat aus
Styrol und einem kautschukartigen Copolymerisat aus Styrol und Butadien und ein anderes Copolymerisat
aus Styrol, a-Methylstyrol und dem genannten
kautschukartigen Styrol-Butadien-Copolymerisat wurden, im wesentlichen wie in Beispiel 1
beschrieben, hergestellt. Jedes Copolymerisat wurde auf einem erhitzten Mischwalzwerk mit 2 Gewichts
prozent fein teiligem Titandioxyd, 0,015 Gewichtsprozent
Ultramarinblau und 0,2 Gewichtsprozent Mineralwachs verarbeitet. Jedes Gemisch wurde zu
Testplatten verformt, von denen jede auf ihr Reflektionsvermögen geprüft wurde. Nachfolgend
wird das Copolymerisat aus Styrol und kautschukartigem Material als binäres Copolymerisat und
das Copolymerisat aus Styrol, a-Methylstyrol und kautschukartigem Material als ternäres Copolymerisat
bezeichnet. Von dem auf die verschiedenen Platten gerichteten sichtbaren Licht verschiedener
Wellenlängen wurde in Prozent reflektiert:
420
440
°/0 reflektierten Lichts verschiedener Wellenlänge in ταμ
46° I 48° I 500 j 520 I 540 I 560
46° I 48° I 500 j 520 I 540 I 560
580
binäres Copolymerisat
ternäres Copolymerisat
ternäres Copolymerisat
63,0
68,6
68,6
65,5
72,2
72,2
68,5
73
73
70,5
74,3
74,3
74,7
71,8
74,5
74,5
72,0
74,o
74,o
72,0
73,3
73,3
72>3
73,i
73,i
Ein echtes weißes Material ergibt für sichtbares Licht aller Wellenlängen die gleichen Reflektionswerte,
während gefärbte Materialien Reflektionswerte ergeben, die bei den verschiedenen Wellenlängen
des Lichts schwanken. Die vorstehenden Messungen zeigen, daß das ternäre Copolymerisat
stärker weiß ist als das binäre Copolymerisat, was sich auch aus der visuellen Besichtigung der gegossenen
Testplatten ergab: Die aus dem ternären Copolymerisat schienen weißer als die anderen; sie
besaßen auch stärkeren Glanz.
Eine Lösung aus 90 Gewichtsprozent Styrol, 5 °/o a-Methylstyrol und 5 °/o eines kautschukartigen
Copolymerisats aus etwa 3 Gewichtsteilen Butadien-i, 3 und 1 Gewichtsteil Styrol wurde mit
0,03% ihres Gewichtes an Benzoylperoxyd behandelt und in einem Bad erhitzt, das auf 900 gehalten
wurde, bis der heftigste Teil der Polymerisationsreaktion abgeklungen war. Danach wurde das
Gemisch 3 Tage auf 1500 erhitzt. Das hierbei gebildete feste Copolymerisat wurde 10 Minuten auf
einem Mischwalzwerk mechanisch bearbeitet, das von innen auf 116 bzw. i66° erhitzt war. Es wurde
dann zu einem Prüfstab von etwa 54 X 12,5 X 3 mm verformt, der mit einer Kerbe von 0,4 mm Tiefe
über der Schmalseite versehen wurde. Dieser gekerbte Prüfstab wurde zur Bestimmung der Kerbschlagzähigkeit
nach dem üblichen Verfahren benutzt. Andere Teile des Copolymerisats wurden wie in Beispiel 1 zu Prüfstäben verformt, um die
Zugfestigkeit und die prozentuale Dehnung zu bestimmen. Es hatte eine Zugfestigkeit von
451,5 kg/cm2, eine Dehnung von 12,5% und eine
Kerbschlagzähigkeit von 0,276 mkg. Diese Kerbschlagzähigkeit dürfte einem Wert 0,083 mkg entsprechen,
wenn man sie an einem gekerbten Stab des Copolymerisats bestimmt, der die Dimensionen
der in Beispiel 1 benutzten Stäbe hat.
Claims (6)
- PATENTANSPRÜCHE:i. Verfahren zur Herstellung modifizierter vinylaromatischer Harze, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus 50 bis 96 Gewichtsteilen wenigstens einer monovinylaromatischenVerbindung der Benzolreihe, 2 bis 40 Gewichtsteilen wenigstens einer monoisopropenylaromatischen Verbindung der Benzolreihe und 2 bis 10 Gewichtsteilen wenigstens eines ungesättigten kautschukartigen Polymerisats eines aliphatischen konjugierten Diolefins in der Masse polymerisiert wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation durch Erhitzen des Gemisches der Ausgangsstoffe mit einem organischen Peroxyd als Katalysator in einem verschlossenen Behälter auf Temperaturen zwischen 50 und ioo° durchgeführt wird, bis etwa die Hälfte der Ausgangsstoffe polymerisiert ist, und daß danach das Gemisch auf Temperaturen zwischen 100 und 2300 gebracht wird, wobei vermieden wird, daß das Gemisch während der Polymerisation länger als 10 Stunden auf Temperaturen über 1750 erhitzt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch "i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als monovinylaromatische Verbindung Styrol und als monoisopropenylaromatische Verbindung a-Methylstyrol verwendet und die Polymerisationsmischung auf Temperaturen zwischen 50 und 1700 während des größten Teiles der Reaktionszeit gehalten wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als kautschukartiges Ausgangsmaterial ein Copolymerisat aus Styrol und Butadien verwendet wird.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerisationskatalysator Lauroylperoxyd verwendet wird.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem der Polymerisation zu unterwerfenden Gemisch 0,05 bis 5 Gewichtsprozent wenigstens eines Esters eines, gesättigten aliphatischen Alkohols mit einer gesättigten Fettsäure oder einer unkonjugierten Säure eines trocknenden Öles mit wenigstens 16 Kohlenstoffatomen im Säurerest zugesetzt werden.I 509 542 9.55
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