ES2326099T3 - Procedimiento para la obtencion de polimeros del estireno expandibles. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la obtención de polímeros del estireno expandibles mediante la polimerización de los monómeros en suspensión acuosa, en presencia de un agente propulsor volátil, caracterizado porque la polimerización se lleva a cabo en presencia de 0,1 hasta 30 ppm, referido a la fase orgánica, de una hidroxialquilamina.
Description
Procedimiento para la obtención de polímeros del
estireno expandibles.
La invención se refiere a un procedimiento para
la obtención de polímeros del estireno expandibles mediante
polimerización de los monómeros en suspensión acuosa en presencia de
un agente propulsor volátil, con una distribución acotada del
tamaño de las perlas, que pueden ser transformadas para dar
materiales espumados con una estructura celular más homogénea y con
una menor conductibilidad térmica.
Los materiales espumados, a base de polímeros
del estireno, han adquirido un gran significado industrial como
material aislante del calor y como material para embalaje. Por lo
tanto se fabrican a escala industrial de tal manera que, en primer
lugar, se preparan polímeros del estireno expandibles mediante
polimerización en suspensión del estireno en presencia de un agente
propulsor, este polímero se espuma mediante calentamiento para dar
partículas de material espumado y, a continuación, se sueldan en
moldes para dar piezas moldeadas.
La polimerización en suspensión se lleva a cabo,
en este caso, en presencia de estabilizantes de la suspensión y de
catalizadores usuales para la polimerización, solubles en el
estireno.
En este caso se emplean, como estabilizantes de
la suspensión, de manera usual, además de los coloides moleculares
tales como el alcohol polivinílico (PVA) y la polivinilpirrolidona
(PVP), sales difícilmente solubles tal como el
Ca_{3}(PO_{4})_{2} (que se denomina sal de
Pickering) en combinación con alquilsulfonatos alcalinos o
alquilsulfonatos alcalinotérreos.
En la publicación EP-A 575 872
se ha descrito un procedimiento para la obtención de polímeros del
estireno expandibles, en forma de perlas, mediante la
polimerización del estireno en suspensión acuosa en presencia de
agentes propulsores. Como sistema estabilizante de la suspensión se
emplea, por ejemplo, una mezcla constituida por pirofosfato de
magnesio, alquilsulfonatos de sodio y un acrilato de sodio. Sin
embargo, el procedimiento tiene el inconveniente de que se obtiene
una distribución del tamaño de las perlas relativamente amplio. Esto
tiene como consecuencia que las fracciones de perlas deseadas no
pueden ser preparadas sin la formación simultánea de la denominada
fracción marginal.
La publicación EP-A 304 582 se
refiere a un procedimiento para la obtención de polímeros del
estireno expandibles con una distribución acotada del tamaño de
grano mediante la polimerización del estireno en suspensión acuosa.
Como sistema estabilizante se emplea una mezcla constituida por un
coloide protector orgánico, por ejemplo la polivinilpirrolidona o
la hidroxietilcelulosa, y por un estabilizante inorgánico, por
ejemplo un fosfato o un sulfato de calcio o de bario. Para
controlar el tamaño de grano y la distribución del tamaño de grano
se aportan a la suspensión entre 50 y 500 ppm de un carbonato que
preferentemente sea difícilmente soluble. El procedimiento tiene el
inconveniente de que los coloides protectores orgánicos provocan una
fuerte impurificación de las aguas residuales, que tienen que ser
sometidas a un costoso proceso de clarificación.
La publicación DE-A 44 31 211
describe un procedimiento para la obtención de polímeros del
estireno expandibles con estructura de la espuma más homogénea
mediante el empleo de producto de reciclo de poliestireno, en el
cual se aportan, en el transcurso de la polimerización, entre 50 y
1.000 ppm, referido a la carga total formada por el producto de
reciclo y por los monómeros, de una
alquil-di(2-hidroxi-etil)-amina.
La tarea de la presente invención consistía en
remediar los inconvenientes citados y encontrar un procedimiento
para la obtención de polímeros del estireno expandibles con una
distribución acotada del tamaño de las perlas, que pudiesen
transformarse para dar materiales espumados con una estructura
celular más homogénea y con una menor conductibilidad térmica.
Por lo tanto, se encontró un procedimiento para
la obtención de polímeros del estireno expandibles mediante la
polimerización de monómeros en suspensión acuosa, en presencia de un
agente propulsor volátil, llevándose a cabo la polimerización en
presencia de 0,1 hasta 30 ppm, referido a la fase orgánica, de una
hidroxialquilamina.
De manera sorprendente, se ha encontrado que son
suficientes entre 0,1 y 30 ppm, de manera preferente entre 1 y 10
ppm, referido a la fase orgánica, de una hidroxialquilamina para
obtener una estructura de espuma suficientemente homogénea y, en
relación con la misma, una conductibilidad térmica disminuida hasta
2 mW/mK inclusive.
De manera preferente, la hidroxialquilamina es
aportada en el momento de la obtención de la suspensión acuosa o
durante la fase de calentamiento antes de alcanzarse una temperatura
de 100ºC. De manera especialmente preferente, la hidroxilamina se
dispone inicialmente en la fase orgánica.
De manera preferente, se emplean a título de
hidroxialquilaminas las
alquil-di(2-hidroxietil)aminas,
de manera especialmente preferente se emplean las
alquil-di(2-hidroxietil)-aminas
con 12/14 átomos de carbono, que pueden ser adquiridas en el
comercio bajo la denominación Armostat® 400 de la firma Akzo.
Los polímeros del estireno, en el sentido de la
invención, son el poliestireno y los polímeros mixtos del estireno
con otros compuestos \alpha,\beta-olefínicamente
insaturados, que contengan incorporadas por polimerización, al
menos, 50 partes en peso de estireno. Por consiguiente, en el
procedimiento de conformidad con la invención entran en
consideración, a título de comonómeros, por ejemplo: el
\alpha-metilestireno, los estirenos halogenados
en el núcleo, los estirenos alquilados en el núcleo, el
acrilonitrilo, los ésteres del ácido acrílico o del ácido
metacrílico de los alcoholes con 1 hasta 12 átomos de carbono, los
compuestos N-vinílicos, tal como el vinilcarbazol o
incluso pequeñas cantidades de compuestos que contengan dos dobles
enlaces polimerizables, tales como el butadieno, el divinilbenceno o
el diacrilato de
butanodiol.
butanodiol.
En el procedimiento, de conformidad con la
invención, se emplea a título de agente propulsor volátil,
preferente, entre un 1 y un 10% en peso, de manera preferente entre
un 3 y un 8% en peso, de un hidrocarburo con 3 hasta 7 átomos de
carbono, tal como el propano, el butano, el isobutano, el
n-pentano, el i-pentano, el
neopentano y/o el hexano. Básicamente pueden emplearse también
otras substancias volátiles.
La polimerización se inicia por medio de los
catalizadores usuales, solubles en el estireno, por ejemplo el
peróxido de dibenzoilo, el perbenzoato de terc.-butilo, el peróxido
de dicumilo, el peróxido de diterc.-butilo y sus mezclas,
preferentemente en cantidades comprendidas entre un 0,05 y un 1% en
peso, referido a los monómeros.
Los polímeros del estireno pueden contener así
mismo aportes usuales de otros productos, que proporcionen
determinadas propiedades a los productos expandibles. A título de
ejemplo, pueden citarse los agentes protectores contra la llama a
base de compuestos orgánicos de bromo o de cloro, tales como el
fosfato de trisdibromopropilo, el hexabromociclododecano, los
derivados de tetrabromobisfenol-A, el difeniletano
bromado, la cloroparafina, así como sinérgicos para los agentes
protectores contra la llama, tal como el dicumilo y los peróxidos
orgánicos que se descomponen en elevada proporción; además los
antiestáticos, los estabilizantes, los colorantes, los agentes
lubrificantes, los materiales de carga y los productos de acción
antiadhesiva activa en el momento de la espumación previa, tales
como el estearato de cinc, los condensados de melaminaformaldehído o
el ácido silícico, así como agentes para reducir el tiempo para el
desmoldeo durante la espumación final, tales como, por ejemplo, los
ésteres de glicerina o los ésteres de los ácidos
hidroxicarboxílicos. Los aditivos pueden estar distribuidos de
manera homogénea en las partículas de conformidad con la acción
prevista o pueden estar presentes en forma de un recubrimiento
superficial.
Los aditivos adecuados para reducir la
conductibilidad térmica son partículas de carbono, tales como el
hollín y el grafito. Son adecuadas todas las formas de hollín
usuales, siendo preferente el negro de lámpara, con un tamaño de
las partículas comprendido entre 80 y 120 nm. El hollín es empleado,
de manera preferente, en cantidades comprendidas entre un 2 y un
10% en peso. Sin embargo es adecuado de una manera especialmente
buena el grafito, siendo preferente un tamaño medio de las
partículas comprendido entre 0,5 y 200 \mum, de manera preferente
comprendido entre 1 y 25 \mum y, de manera especial, comprendido
entre 2 y 20 \mum, un peso a granel comprendido entre 100 y 500
g/l y una superficie específica comprendida entre 5 y 20 m^{2}/g.
Puede ser empleado grafito natural o grafito sintético molido. Las
partículas de grafito están contenidas en el polímero de estireno
en cantidades comprendidas entre un 0,1 y un 25% en peso, de manera
especial en cantidades comprendidas entre un 0,5 y un 8% en
peso.
De manera correspondiente, los aditivos son
aportados en el procedimiento, de conformidad con la invención, o
son aplicados después sobre los polímeros del estireno expandibles,
preparados de conformidad con la invención.
La polimerización en suspensión del estireno es
en sí conocida. Ésta ha sido descrita detalladamente en la
publicación Kunststoff-Handbuch, tomo V,
"Polystyrol", Carl Hanser-Verlag, 1969, páginas
679 hasta 688. En este caso se suspende en agua, en general, el
estireno, en caso dado junto con los comonómeros que han sido
citados precedentemente, y se polimerizan completamente en presencia
de estabilizantes de la suspensión, orgánicos o inorgánicos.
En el procedimiento, de conformidad con la
invención, se preparan polímeros del estireno expandibles en forma
de perlas mediante la polimerización del estireno, en caso dado
junto con hasta un 50% en peso inclusive de los comonómeros que han
sido citados precedentemente, en suspensión acuosa, añadiéndose
antes, durante o después de la polimerización los agentes
propulsores que han sido descritos precedentemente y, en caso dado,
los aditivos usuales en cantidades activas. La relación en volumen
entre el agua y la fase orgánica está comprendida, de manera
preferente, entre 0,5 y 1,6, de manera especial está comprendida
entre 1,0 y 1,4.
De la misma manera, puede llevarse a cabo la
polimerización en presencia de un agente para la transferencia de
las cadenas usual, que regule el peso molecular. De manera
preferente, se utiliza el terc.-dodecilmercaptano o el DMS
(\alpha-metilestireno dímero). El regulador es
empleado, en general, en una cantidad comprendida entre un 0,0001
hasta un 0,5% en peso, con relación a los monómeros.
Para la estabilización de la suspensión acuosa
es empleado, de manera preferente, un fosfato, de manera
especialmente preferente el pirofosfato de magnesio o el fosfato
tricálcico.
Es preferente utilizar para el procedimiento, de
conformidad con la invención, una mezcla constituida por
pirofosfato de magnesio, un alquilsulfonato alcalino o
alcalinotérreo secundario y, en caso dado, un carboxilato que porte
un doble enlace, a título de sistema estabilizador de la suspensión.
El carboxilato mejora la capacidad estabilizadora e impide la
formación de depósitos sobre las paredes de la cuba. Por otra parte
quedan influenciadas también favorablemente las propiedades del
producto, tales como la capacidad de expansión y la capacidad de
carga electrostática.
El pirofosfato de magnesio se dispone
inicialmente por regla general al inicio de la polimerización y, en
general, es utilizado en una concentración comprendida entre un 0,03
y un 2,0, de manera preferente comprendida entre un 0,05 y un 0,5
y, de manera especialmente preferente, comprendida entre un 0,1 y un
0,2% en peso, referido a la fase acuosa.
El pirofosfato de magnesio es preparado, de
manera preferente, inmediatamente antes de la polimerización por
medio de la combinación de soluciones, tan concentradas como sea
posible, de pirofosfato y de iones magnesio, empleándose la
cantidad estequiométricamente necesaria de una sal de magnesio para
la precipitación del Mg_{2}P_{2}O_{7}. La sal de magnesio
puede estar presente en forma sólida o en solución acuosa. En una
forma preferente de realización se prepara el pirofosfato de
magnesio mediante la combinación de soluciones acuosas de
pirofosfato de sodio (Na_{4}P_{2}O_{7}) y de sulfato de
magnesio (MgSO_{4} x 7 H_{2}O). La sal de magnesio es aportada,
al menos, en la cantidad estequiométricamente necesaria, de manera
preferente es aportada en la cantidad estequiométrica. Para el
procedimiento de conformidad con la invención es conveniente que no
esté presente cualquier tipo de exceso de pirofosfato alcalino.
En el procedimiento, de conformidad con la
invención, se emplean, de manera preferente, emulsionantes que
contengan grupos sulfonato, denominados extendedores. A estos
extendedores pertenecen, por ejemplo, el dodecilbencenosulfonato de
sodio, los alquilsulfonatos de cadena larga, el sulfonato de vinilo,
el sulfonato de diisobutilnaftalina. Como extendedores son
empleados, de manera preferente, las sales alcalinas del ácido
dodecilbencenosulfónico y/o las sales alcalinas de una mezcla de
ácidos alquilsulfónicos con 12 hasta 17 átomos de carbono. Una
mezcla de sulfonatos de alquilo con 12 a 17 átomos de carbono, que
es especialmente adecuada, está constituida por alquilsulfonatos de
sodio, preponderantemente secundarios, con una longitud de la cadena
de 15 átomos de carbono. Una mezcla de este tipo es comercializada
bajo la denominación Mersolat® K 30 por la firma Bayer AG. Los
extendedores aumentan la capacidad de los compuestos inorgánicos
difícilmente solubles para estabilizar la suspensión.
Los extendedores son empleados, por regla
general, en cantidades comprendidas entre un 0,5 y un 15, de manera
preferente entre un 2 y un 10% en peso, referido al pirofosfato de
magnesio.
Mediante la adaptación de los tiempos de
dosificación del extendedor puede regularse de manera específica el
diámetro deseado de las perlas d' dentro de amplios límites (por
ejemplo en el intervalo comprendido entre 0,5 y 3 mm). Se consigue
el influjo sobre la distribución del tamaño de las perlas
preferentemente mediante la adición de
carbonato/hidrógenocarbonato.
De manera preferente, se aportan a la
polimerización entre 1 y 1.000, de manera preferente entre 50 y 500
ppm, referido a la fase acuosa, de un carbonato y/o de un
hidrógenocarbonato soluble en agua. Cuando el carboxilato sea
empleado en forma de ácido, por ejemplo de ácido acrílico, entonces
éste forma con los iones carbonato una cantidad equivalente de
hidrógenocarbonato. Esto debe ser tenido en cuenta para la
consideración cuantitativa subsiguiente. Se ha observado, que es
óptima una relación molar entre iones carbonato:iones
hidrógenocarbonato comprendida entre 3:1 y 1:5, de manera
preferente comprendida entre 1:0 y 1:2 en la suspensión. Los
carbonatos o bien los hidrógenocarbonatos adecuados son aquellos de
sodio, de potasio y de amonio. Es conveniente aportar el carbonato
o bien el hidrógenocarbonato, en el transcurso de la polimerización,
con una conversión del estireno de, al menos, el 5%, de manera
preferente de, al menos, el 20%. Si se aporta el carbonato ya al
inicio de la polimerización, entonces existe el peligro de que se
coagule la carga.
Se ha observado que es conveniente para la
estabilidad de la suspensión, que esté presente al inicio de la
polimerización en suspensión una solución de poliestireno (o bien de
un copolímero del estireno correspondiente) en estireno (o bien de
la mezcla de estireno con comonómeros). De manera preferente, se
parte en este caso de una solución de poliestireno en estireno
entre el 0,5 y el 30, de manera especial entre el 3 y el 20% en
peso. En este caso puede disolverse poliestireno fresco en los
monómeros, convenientemente se emplean, sin embargo, las
denominadas fracciones marginales, que son separadas por tamizado
como perlas demasiado grandes o demasiado pequeñas en el momento de
la separación del espectro de perlas, que se forma durante la
obtención del poliestireno expandible.
Las partículas de polímero de estireno, que
contienen agentes propulsores, preparadas de conformidad con la
invención, tienen, en general, un diámetro comprendido entre 0,2 y 4
mm. Éstas pueden ser sometidas a una espumación previa según los
métodos usuales, por ejemplo con vapor de agua, para dar partículas
de material espumado con un diámetro comprendido entre 0,1 y 2 cm y
con un peso a granel comprendido entre 5 y 100 kg/m^{3}.
Las partículas sometidas a una espumación previa
pueden ser espumadas completamente a continuación según métodos
usuales para dar piezas moldeadas de espuma con una densidad
comprendida entre 5 y 100 kg/m^{3}.
El procedimiento, de conformidad con la
invención, presenta un gran número de ventajas. Los diámetros de las
partículas de los polímero del estireno en forma de perlas,
expandibles, pueden ser bien regulados y manera precisa. Los
polímeros en perlas expandibles, que contienen agentes propulsores,
presentan bajos contenidos en agua interna, una elevada capacidad
de expansión y buenas y constantes propiedades de transformación.
Por otra parte es reducida la tendencia a la carga
electrostática.
De igual modo, es posible emplear diversas fases
monómeras orgánicas sin una nueva regulación del sistema
estabilizante (por ejemplo para marcas protegidas contra la llama y
para marcas no protegidas contra la llama).
Las aguas residuales, que se forman en el
procedimiento, de conformidad con la invención, presentan una carga
sólo ligera debida a compuestos orgánicos. Es posible sin problemas
un clarificado biológico adicional. Por otra parte no se requiere
para la transformación del producto un lavado con ácido o cualquiera
otra operación de lavado complicada.
De acuerdo con el procedimiento, de conformidad
con la invención, pueden obtenerse polímeros del estireno
expandibles con una distribución acotada y controlable del tamaño de
las perlas. De este modo, puede reaccionar de una manera flexible y
económica a las exigencias fluctuantes del mercado relativas a
determinados tamaños de las perlas. La estructura espumada
homogénea, que se obtiene después de la espumación, tiene un efecto
ventajoso sobre las propiedades mecánicas y térmicas del material
espumado. Mediante la estructura espumada homogénea puede mejorarse
la propiedad de aislamiento térmico mediante la disminución de la
conductibilidad térmica sin que queden influenciadas negativamente
las propiedades mecánicas.
Para la obtención de una suspensión de
Mg_{2}P_{2}O_{7} se disolvieron previamente, para cada uno de
los ejemplos siguientes, respectivamente 1,20 kg de
Na_{4}P_{2}O_{7} en 50 kg de agua a la temperatura ambiente.
Se añadió a esta solución, bajo agitación, una solución constituida
por 2,22 kg de MgSO_{4} x 7 H_{2}O en 8,00 kg de agua y a
continuación se agitó durante 5 minutos. Se formó una suspensión
acuosa de pirofosfato de magnesio (MPP).
Se dispusieron inicialmente 550 litros de agua
en una cuba con agitador, resistente a la presión, constituida de
acero fino resistente a la corrosión, con un agitador de paletas
cruzadas y se aportó la suspensión de Mg_{2}P_{2}O_{7} bajo
agitación. A continuación se aportaron 590 kg de estireno junto con
2,99 kg de peróxido de dicumilo y de 0,04 kg de peróxido de
benzoilo Lucidol® (al 75%), 3,90 kg de hexabromociclododecano, 3
ppm de
alquil-di(2-hidroxietil)-amina
con 12/14 átomos de carbono (Armostat® 400 de la firma Akzo) y 310
ppm de cera de polietileno (con relación a la fase orgánica).
La cuba con agitador se cerró, se reguló una
presión de nitrógeno de 1 bar y se calentó durante 1,8 horas a
105ºC. A continuación se calentó la mezcla durante 5,5 horas a
135ºC. A continuación se agitó la mezcla durante otra 0,5 hora a
135ºC.
Se aportaron 0,12 kg de una solución acuosa al
40% de Mersolat® K30 (firma Bayer, mezcla constituida por
alquilsulfonatos de sodio con 12-17 átomos de
carbono) aproximadamente 110 minutos después del momento en que se
alcanzó una temperatura de 80ºC. Se aportaron a la suspensión 0,24
kg de hidrógenocarbonato de sodio y 0,15 kg de carbonato de sodio,
al cabo de 50 minutos desde el momento en que se alcanzó una
temperatura de 80ºC. Se aportaron, 120 minutos más tarde, 46,4 kg
de pentano. Al cabo de 324 minutos se aportaron 0,98 kg de
sal
amarga.
amarga.
\vskip1.000000\baselineskip
Se dispusieron inicialmente 550 litros de agua
en una cuba con agitador, resistente a la presión, constituida de
acero fino resistente a la corrosión, con agitador de paletas
cruzadas y se aportó la suspensión de Mg_{2}P_{2}O_{7} bajo
agitación. A continuación se aportaron 590 kg de estireno junto con
2,99 kg de peróxido de dicumilo y 0,04 kg de Lucidol® (al 75%),
3,90 kg de hexabromociclododecano, 3 ppm de Armostat® 400 y 310 ppm
de cera de polietileno (referido a la fase orgánica).
\global\parskip0.950000\baselineskip
Se cerró la cuba con agitador, se reguló una
presión de nitrógeno de 1 bar y se calentó durante 1,8 horas a
105ºC. A continuación se calentó la mezcla durante 5,5 horas a
135ºC. A continuación se agitó la mezcla durante otra 0,5 hora a
135ºC.
Se aportaron 0,12 kg de una solución acuosa al
40% de Mersolat® K30 aproximadamente 110 minutos después del
momento en que se alcanzó una temperatura de 80ºC. Se aportaron a la
suspensión 0,25 kg de carbonato de sodio 50 minutos después del
momento en que se alcanzó una temperatura de 80ºC. Se aportaron, 120
minutos más tarde, 46,4 kg de pentano. Al cabo de 324 minutos se
aportaron 0,98 kg de sal amarga.
\vskip1.000000\baselineskip
Se dispusieron inicialmente 550 litros de agua
en una cuba con agitador, resistente a la presión, constituida de
acero fino resistente a la corrosión, con agitador de paletas
cruzadas y se aportó la suspensión de Mg_{2}P_{2}O_{7} bajo
agitación. A continuación se aportaron 590 kg de estireno junto con
2,99 kg de peróxido de dicumilo y 0,04 kg de Lucidol® (al 75%),
3,90 kg de hexabromociclododecano, 3 ppm de Armostat® 400 y 310 ppm
de cera de polietileno (referido a la fase orgánica).
Se cerró la cuba con agitador, se reguló una
presión de nitrógeno de 1 bar y se calentó durante 1,8 horas a
105ºC. A continuación se calentó la mezcla durante 5,5 horas a
135ºC. A continuación se agitó la mezcla durante otra 0,5 hora a
135ºC.
Se aportaron 0,12 kg de una solución acuosa al
40% de Mersolat® K30 aproximadamente 110 minutos después del
momento en que se alcanzó una temperatura de 80ºC. Se aportaron, al
cabo de 244 minutos, 46,4 kg de pentano.
\vskip1.000000\baselineskip
Se dispusieron inicialmente 550 litros de agua
en una cuba con agitador, resistente a la presión, constituida de
acero fino, resistente a la corrosión, con agitador de paletas
cruzadas y se aportó la suspensión de Mg_{2}P_{2}O_{7} bajo
agitación. A continuación se aportaron 590 kg de estireno junto con
2,99 kg de peróxido de dicumilo y 0,04 kg de Lucidol® (al 75%),
3,90 kg de hexabromociclododecano y 310 ppm de cera de polietileno
(referido a la fase orgánica).
Se cerró la cuba con agitador, se reguló una
presión de nitrógeno de 1 bar y se calentó durante 1,8 horas a
105ºC. A continuación se calentó la mezcla durante 5,5 horas a
135ºC. A continuación se agitó la mezcla durante otra 0,5 hora a
135ºC.
Se aportaron 0,12 kg de una solución acuosa al
40% de Mersolat® K30 aproximadamente 110 minutos después del
momento en que se alcanzó una temperatura de 80ºC. Se aportaron a
la suspensión 0,24 kg de hidrógenocarbonato de sodio y 0,15 kg de
carbonato de sodio 50 minutos después del momento en que se alcanzó
una temperatura de 80ºC. Se aportaron 46,4 kg de pentano, 120
minutos más tarde. Al cabo de 324 minutos se aportaron 0,98 kg de
sal amarga.
\vskip1.000000\baselineskip
Se dispusieron inicialmente 550 litros de agua
en una cuba con agitador, resistente a la presión, constituida de
acero fino resistente a la corrosión, con agitador de paletas
cruzadas y se aportó la suspensión de Mg_{2}P_{2}O_{7} bajo
agitación. A continuación se aportaron 590 kg de estireno junto con
2,99 kg de peróxido de dicumilo y 0,04 kg de Lucidol® (al 75%),
3,90 kg de hexabromociclododecano y 310 ppm de cera de polietileno
(referido a la fase orgánica).
Se cerró la cuba con agitador, se reguló una
presión de nitrógeno de 1 bar y se calentó durante 1,8 horas a
105ºC. A continuación se calentó la mezcla durante 5,5 horas a
135ºC. A continuación se agitó la mezcla durante otra 0,5 hora a
135ºC.
Se aportaron 0,12 kg de una solución acuosa al
40% de Mersolat® K30 aproximadamente 110 minutos después del
momento en que se alcanzó una temperatura de 80ºC. Al cabo de 244
minutos se aportaron 46,4 kg de pentano.
Tras enfriamiento se separó el polímero en
perlas, obtenido en cada caso, de la fase acuosa, se lavó, se secó
superficialmente y se recubrió con un 0,1% en peso (referido al peso
de las perlas de EPS no recubiertas) de Mersolat® K30. El diámetro
medio de las perlas d' y el espectro de distribución \beta, que
constituyen una magnitud para la distribución del tamaño de las
perlas, se determinaron según
Rosin-Ramfnler-Sperling-Bennett
de conformidad con la norma DIN 66 145.
Se recubrieron 100 partes del granulado de
poliestireno expandible con la fracción con un tamaño de perlas
comprendido entre 1,00 mm y 1,96 mm mediante revestimiento en tambor
en el mezclador de paletas, respectivamente durante 4 minutos, con
0,45 partes de una mezcla constituida por 0,5 partes de triestearato
de glicerina, 0,4 partes de monoestearato de glicerina y 0,1 partes
de ácido silícico FK 320 (firma Goldschmidt). Las perlas de EPS
recubiertas se sometieron a una espumación previa en una caja de
espumación, en ausencia de presión (firma Rauscher) con vapor de
agua pasante hasta un peso a granel comprendido entre 14 y 16
kg/m^{3}. Se determinaron los parámetros de la estructura
espumada de las partículas formadas por medio del sistema de
medición BASS.
Claims (7)
1. Procedimiento para la obtención de polímeros
del estireno expandibles mediante la polimerización de los
monómeros en suspensión acuosa, en presencia de un agente propulsor
volátil, caracterizado porque la polimerización se lleva a
cabo en presencia de 0,1 hasta 30 ppm, referido a la fase orgánica,
de una hidroxialquilamina.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la hidroxialquilamina se aporta en el
momento de la obtención de la suspensión acuosa o durante la fase
de calentamiento antes de alcanzarse una temperatura de 100ºC.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque como hidroxialquilamina se emplean
alquil-di(2-hidroxietil)aminas.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se emplea un
fosfato para la estabilización de la suspensión acuosa.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque como fosfato se emplea el pirofosfato de
magnesio o el pirofosfato tricálcico.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se aporta
durante la polimerización un carbonato o un hidrógenocarbonato
soluble en agua en cantidades comprendidas entre 1 y 1.000 ppm,
referido a la fase acuosa.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque se emplea una mezcla constituida por
carbonato y por hidrógenocarbonato en la relación molar comprendida
entre 3:1 y 1:5.
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