DE1176845B - Formmassen, die chlorierte Polymerisate von Styrol enthalten - Google Patents

Description

• Formmassen, die chlorierte Polymerisate von Styrol enthalten Es ist bekannt, daß Polychlorstyrol schwerentflammbar ist. Der Gehalt an chemisch gebundenem Chlor muß aber je nach der Stellung der Chloratome mehr als 20 Gewichtsprozent betragen, wenn der Kunststoff den Anforderungen genügen soll, die nach den Normvorschriften an schwerentflammbare Kunststoffe gestellt werden. Die Notwendigkeit, so große Chlormengen einzuführen, macht die Herstellung schwerentflammbarer Kunststoffe durch Chlorieren von Polystyrol unwirtschaftlich. Außerdem werden die mechanischen Eigenschaften hierdurch nachteilig verändert.
• Erfindungsgegenstand sind Formmassen, die ein chloriertes Polymerisat von Styrol, das mindestens 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das chlorierte Polymerisat, einer Verbindung der allgemeinen Formel Me l:Ary(CO)z - in der Me ein Übergangsmetall der VI. bis VIII.
• Nebengruppe, Ar ein aromatisches System, x = 1 bis 3, y = 0 bis 3 und z = 0 bis 8 bedeutet und y + z = 2 bis 9 - enthalten.
• Die Verbindungen der Formel Me(Ar),(CO)z sind stabile, verhältnismäßig flüchtige Verbindungen, in denen ein aromatisches oder aromatisiertes System, wie Benzol oder der Cyclopentadienylrest, und/oder die Carbonylgruppe an ein Übergangsmetall der VI. bis VIII. Nebengruppe, wie Eisen, Kobalt, Nickel, Mangan, Chrom oder Molybdän, gebunden sind.
• Geeignete Verbindungen sind Dicyclopentadienyleisen (Ferrocen) und substituierte Ferrocene, wie Acetylferrocen, Diacetylferrocen oder 1,1 '-Diphenylferrocen, ferner die entsprechenden Kobalt-, Nickel- oder Manganverbindungen. Ebenso sind Carbonylverbindungen, wie Eisencarbonyl, Kobaltcarbonyl oder Molybdäncarbonyl, geeignet. Cydopentadienylreste und Carbonylgruppen können auch gemeinsam vorhanden sein, wie im Cyclopentadienyl-mangantricarbonyl oder Bis-(cyclopentadienyl-eisen-dicarbonyl).
• An Stelle des Cyclopentadienylrestes können auch aromatische Systeme, wie Benzol, treten. Die Verbindungen sind nach bekannten Verfahren erhältlich.
• Als chlorierte Polymerisate von Styrol eignen sich chloriertes Polystyrol und chlorierte Mischpolymerisate aus mindestens 500/, Styrol und bis zu 500in anderer Vinyl- oder Acrylverbindungen, wie Vinylcarbazol oder Acrylnitril. Die chlorierten Polymerisate müssen mindestens 2 Gewichtsprozent chemisch gebundenes Chlor enthalten. Chlorgehalte von 5 bis 15 Gewichtsprozent sind zweckmäßig.
• Die erfindungsgemäßen Zusatzstoffe sollen möglichst gleichmäßig in den chlorierten Styrolpolymerisaten verteilt sein. Man erreicht eine gleichmäßige Verteilung, wie üblich durch mechanisches Mischen der Polymerisate und Zusatzstoffe, z. B. in Knetern oder Schneckenpressen. Schließlich kann man die Mischungen auch auf vorteilhafte Weise herstellen, indem man die Zusatzstoffe vor oder nach der Chlorierung den Lösungen der Styrolpolymerisate bzw. chlorierten Styrolpolymerisate zugibt. Nach Entfernung der Lösungsmittel erhält man einwandfrei homogene Mischungen.
• Die Mischungen sind als Formmassen beispielsweise für die Verarbeitung durch Spritzgießen oder Strangpressen zu schwerentflammbaren Formkörpern oder Profilen geeignet. Sie können in organischen Lösungsmitteln gelöst auch als schwerentflammbare Lacke, z. B. für Holz- oder Metallanstriche, verwendet werden. Besondere Bedeutung besitzen erfindungsgemäße Mischungen mit Gehalt an Treibmitteln für die Herstellung schwerentflammbarer Schaumstoffe. Als Treibmittel können leichtflüchtige organische Flüssigkeiten, die chlorierte Styrolpolymerisate nicht lösen, z. B. Petroläther, oder Stoffe, die sich in der Hitze unter Gas ab spaltung zersetzen, z. B. Azoisobutyronitril, verwendet werden. Schwerentflammbare Schaumstoffe können vorteilhaft hergestellt werden, indem man kleinteilige treibmittelhaltige Massen gemäß dieser Erfindung in der Wärme expandiert und versintert.
• Formkörper, vorzugsweise Schaumstoffkörper, die aus erfindungsgemäßen Formmassen hergestellt werden, genügen den Anforderungen, die nach den Normvorschriften an schwerentflammbare Baustoffe gestellt werden. Sie brennen nicht in eigener Flamme, sondern nur in der Fremdflamme und glühen nicht nach.
• Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente sind Gewichtsteile und Gewichtsprozente.
• Beispiel 1 Es werden 40 Teile Polystyrol in 60 Teilen Methylenchlorid gelöst. Die Lösung wird in 6 Teile geteilt, in die bei Raumtemperatur verschieden lange Chlor geleitet wird, bis der Chlorgehalt des Polystyrols 2,6, 5,5, 8,8, 10,7, 15 bzw. 2001o beträgt. Nach Entfernen von überschüssigem Chlor und Chlorwasserstoff werden den Lösungen auf 100 Teile Kunststoff je 8 Teile Hexan und 0,2 Teile der in der Tabelle genannten Zusatzstoffe zugegeben. Die Lösungen werden unter Rühren in 0,4 0/o Polyvinylpyrrolidon enthaltendes Wasser gegossen. Die zerteilen sich dabei in Tröpfchenform. Unter fortwährendem Rühren wird Luft durch die Mischungen geleitet, wodurch Methylenchlorid entfernt wird. Man erhält perlförmiges chloriertes Polystyrol mit Gehalt an Hexan und erfindungsgemäßen Zusatzstoffen. Die Perlen werden von der wäßrigen Phase abgesiebt, eine Zeiltang an der Luft gelagert und in 90"C heißem Wasser aufgeschäumt. Nach eintägiger Zwischenlagerung an der Luft werden die Perlen in eine Blockform mit perforierten Wänden gefüllt. Durch Einleiten von Heißdampf schäumen die Perlen noch weiter auf und verschweißen zu einem Schaumstoffblock. Die Blöcke werden zu Prüfkörpern zerschnitten, die mit einer Bunsenbrennerflamme in Brand gesetzt werden. Sobald die Prüfkörper Feuer gefaßt haben, wird die Flamme entfernt und die bis zum Verlöschen der Prüfkörper verstrichene Zeit gemessen. In der Tabelle wird die Verlöschdauer in Sekunden angegeben.

  Verlösch-

  Chlor- Verlösch-

  gehalt

  2,6 Ferrocen 1 bis 2

  5,5 Ferrocen <1

  8,8 Diacetylferrocen 1 bis 2

  10,7 Ferrocen <1

  15 Acetylferrocen 1

  20 Ferrocen 1

  20 Dicyclopentandienylkobalt 5

  20 Kobaltcarbonyl 2

  20 Molybdäncarbonyl 1

  20 Cyclopentadienyl-mangan-

  tricarbonyl 2 bis 3

  20 Bis-(cyclopentadienyl-eisen- <1

  dicarbonyl)

  Die Wiederholung der Versuche, jedoch ohne Zusatzstoffe, ergibt, daß 2,6, 5,5 und 10,7°/o Chlor enthaltendes Polychlorstyrol abbrennt und daß 200/o Chlor enthaltendes Polychlorstyrol erst nach 10 Sekunden erlischt.
• Beispiel 2 Zu einer Lösung von 50/, Chlor enthaltendem Polychlorstyrol in Toluol werden auf 100 Teile Kunststoff 0,1 Teile Ferrocen gegeben. Das Lösungsmittel wird abgedampft und der feste Kunststoffin einer Schneckenmaschine mit Stabilisatoren vermischt und granuliert.
• Das Granulat wird durch Spritzgießen verarbeitet. Die Formkörper werden mit einer Bunsenbrennerflamme entzündet. Sie verlöschen nach Entfernen der Flamme innerhalb weniger Sekunden. Formkörper aus dem gleichen Material ohne Ferrocenzusatz brennen ab.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Formmassen, die ein chloriertes Polymerisat von Styrol, das mindestens 2 Gewichtsprozent chemisch gebundenes Chlor enthält, sowie 0,05 bis 5 Gewichtsprozent, bzogen auf das chlorierte Polymerisat, einer Verbindung der allgemeinen Formel MezAry(CO)z - in der Me ein Übergangsmetall der VI. bis VIII.

   Nebengruppe, Ar ein aromatisches System, x = 1 bis 3, y = 0 bis 3 und z = 0 bis 8 bedeutet und y + z = 2 bis 9 - enthalten.