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DE1569223A1 - Form- oder Pressmassen auf der Basis von Polystyrol hoher Schlagfestigkeit - Google Patents

Form- oder Pressmassen auf der Basis von Polystyrol hoher Schlagfestigkeit

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Publication number
DE1569223A1
DE1569223A1 DE19651569223 DE1569223A DE1569223A1 DE 1569223 A1 DE1569223 A1 DE 1569223A1 DE 19651569223 DE19651569223 DE 19651569223 DE 1569223 A DE1569223 A DE 1569223A DE 1569223 A1 DE1569223 A1 DE 1569223A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vinyl
stage
butadiene
aromatic
bad
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19651569223
Other languages
English (en)
Inventor
Maringer Melvin Frederick
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Millennium Petrochemicals Inc
Original Assignee
National Distillers and Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Distillers and Chemical Corp filed Critical National Distillers and Chemical Corp
Publication of DE1569223A1 publication Critical patent/DE1569223A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • C08L25/04Homopolymers or copolymers of styrene
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf Form- oder £reßmaas·» aus Polystyrolharztn hoher Schlagfestigkeit und inebtaoader auf Pora- oder Preßaassen au« Mischungen von Polystyrol »it verbesserter Schlagfestigkeit*
Es wurden umfangreiche Untersunhun^sarbeiten auf di« Entwicklung von zähen Form- oder Preßmassen auf der. Basis vcn Polystyrol gerichtet, die in der Technik als Polystyrol* hoher 3calagfebtigkeit bekannt sind* Im allgeaiänen bestehen diese Materialien aus Mischpolymerisaten oder aus Gemische» von Homopolymerisaten eines konjugierten Dienkohlsnwasser— stofi's mit einem überv/iegenden Anteil an einem poiyw.*ri-Aromatischen Yiiyliaonomeren» Es wurde p.uch
BAD Gi;iG:i!AL
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schlagen, Forfimassen aus Polystyrol von hoher Schlagfestigkeit nach anderen Arbeltsweisen herzustellen, beispielsweise durch Pfropfpolymerisation von Styrol auf ein Polymerisat aus einem konjugierten Sien, sowie durch Kombinationen derartiger-Arbeitsweisen, bei welchen z.B. fiomppolymerisate oder Mischpolymerisate von Polystyrol alt kautschukartigen Mischpolymerisaten, die gemäß der Pfropfpolymerisationsarbeitsweise oder einer Polymerisationsarbeitsweise unter Bildung von Seitenketten aufweisenden Polymerisaten (tapered polymerization) erhalten wurden, gemischt werden. Alle diese bekannten Arbeitsweisen waren mit einem oder mehreren Nachteilen verbunden, einschließlich unerwünscht langen Reaktionszeiten, schwierige Verfahrenskontroll- oder -regelungsmaBnahmen, eine Anzahl von komplizierten und aufeinanderfolgenden Arbeitegängen und die Forderungen für komplex· Einrichtungen· Tob größer tr Bedeutung ist, dafi auBerAem die für die Gewinnung von Polyetyrolform- oder -prelmaeeen mit verbesserter ββα1«#> festigkeit zur Anwendung gelangenden bekannten Verfahre» is allgemeinen zur Bildung eines Produkts führten, welehes hinsichtlich anderer wichtiger physikalischer Eigenschaften, wie Zugfestigkeit und Biegesteifigkeit, nachteilig oder mangelhaft war, wobei bisher diese Nachteile als Preis für
die verbesserte Schlagfestigkeit in Kauf genommen wurden.
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Das Verfahren gemäß dar Erfindung umfaßt die Anwendung der Alflü|iatalYBe. AlfinKatalysatoren, Verfahren zur ihrer Herstellung und ihre Verwendung bei der Polymerisation von ungesättigten organischen Verbindungen, insbesondere von konjugierten diolefinischen Kohlenwasserstoffen, sind in einaa umfangreichen Literaturmaterial beschrieben. Die Alfin-Katalysatoren, wie sie ursprünglich von A.A. Morton und Mitarbeiter entwickelt wurden, können als Komplex van einen Alkalinelogenid mit der Natriumverbindung von eine« oder mehreren Methyl-n-alkyl-oarbinolen unä der Natriumverbindung von einen oder mehreren Vinylmonoolcfinen, wie Vinylmonoolefin, das wenigstens eine an das Kohlenstoffatom der Yinvlgruppe gebundene Alkyl gruppe aufweist oder iwei Alkyigruppen enthält, die an jedes der Kohlenstoffatome der Vinylgruppe gebunden sind, bezeichnet werden.Ein bevorzugtes Beispiel ftr .das Alkalihalogenid ist das Natriumchlorid} ein Beispiel für die liatriumverbindung de» Methyl-n-alkyl-carbinole ist NatriuKiEopror-cxvd und ein Beispiel für die Natriumverbindung der V'aylmcnoolefine ist Allylnatrium. Ein besonders wirksamer Alfinkatalysator wird erhalten, wenn das «atrium in Forts einer feinteiligen Dispersion verwendet wird, d.h. einer Dispersion, in weloiiex· die maximale Teilchengröße etwa Λ tin 2 tliicron beträgt und die beispielsweise auf einer Gaulin-ti;hle hergestellt werden kann« Bei Verwendung von
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derartig feinteiligem Natrium können anstelle der bei hoher Geschwindigkeit arbeitenden Zerkleinerungseinrichtungen gewöhnliche Rührvorrichtungen zur Anwendung gelangen. Außerdem führt di> Verweiidunc von feinteiligem Natrium zu einer 1CO%igen Ausbeute an Amylnatrium und demgemäß anschließend zu quantitativen Ausbeuten an Natriumisopropoxyd und Allylnatrium. Auf diese Weise ^ind der AIfrSkatalysator und folglich die Endprodukte der Polymerisation im wesentlichen frei von Verunreinigungen durch metallisches Natrium. Auch kann die Katäl.ys.'toraktivit^it leichter reproduziert werden, wenn fρinteilircn Natrium (et*a 2 Mikron maximaler Teilchengröße) ν'.--.'wendet v.ird. '.Venn der AIf in-K.tal.-mtor unter einer inerten alines; h;re, 2.E. unt· r Stickstoff oder Argon, creaalten wird, scheint er nahezu unbegrenzt stabil zu sein.
Obgleich die Brauchbarkeit v.-n ΑΙΓίη-Kotalynatoren bei dor 1 olymri-irmtion von konjugierten diolefinischen Kohlenwrißaer. tof fen und »romutischen Vinylmonompren, z.B. von Styrol bei M i i 11. ύ Ί ν ir. ο r i 7w>cn dir ^ ^r I/at^riglien feetge-
ebenno -.V
.■""it -.".-.irrlp, -.v^rdon . ir fir -:ev.\'hnlioh nicr.t ils zweckmäßige K-niyc trr^n b·· i ':r Hr-.-.'--.teilung v'r- F'-ria- eier Preßmassen fiV3 i ci,y.-t;.Tf:] ν ;.rJ iif.'..· r ..v-jnlapf'.-.-ti^keit ^:^;r-sehen, welche V.\ .■•;-cLpolvia^viL-':te .der Mi /caunpor aus Bolvütyrol und konjugier* ten Diei::':chlenw?i:j!j' Votcffen umfassen, da die gebräuchliche AIf im c l ·.■;> ti -3C;ti ,n .ur ."ijdung von P', l.Tru-ris^.ten mit beaon-γο-γγι r.-!.η Mol'-k '.■<·■;■-<.■.· icr.t γ η fuLrt. So wurden AIf in-Elaeto-
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BAD ORIGINAL
mere durch Molekulargewichte oberhalb von 2 000 000 und häufig über 5 COO 000 gekennzeichnet, wänrend das mittels AIfinKatalyse hergestellte rolystyrol häufig durch Molekulargewichte oberhalb 1 OGO COO gekennzeichnet wurde. Aufgrund dieser nohen kolekulargewichte 3ind diese rolymerisabe sehr zäh und zeigen beim 7?rmahlen oder Walzen wenig Zusammenbrechen und besonders schlechte Bandbildung (banding). Aufgrund der Handelnden Dehnbarkeit oder Gefügigkeit siud sie bei Verwendung einer gebräuclilicnen .Einrichtung oder Anlage und von gebräuchlichen Arbeitsweisen sehr schwierig zu verarbeiten oder zu b-nancieln, und Versucne, sie zu mischen, ergaben senr grcBe Massen iait verhältnismäßig hcher ochumpfung und übermäßig honen Viskositäten.
Es wurde vor kurzem gefunden, daß die den bekannten Arbeitsweisen anhaftenden, vostehend beschriebenen Nachteile vermieden werden können und verbesserte Form- oder PreßmasneD auf der Basis von Polystyrol dadurch erhalten werden kennen, daß m&n in Gegenwart eines Alfin-Katalysators eine I'asso aus 5^ bis 100% ν η (a) einem aliphatischen konjugierten JDien und 0 bis 50% von (b) aromatischen Monoviny!kohlenwasserstoff en der Benzolreihe, bei welchen der Vinylreet unmittelbar an ein Kohlenstoffatom des aromatischen Kerns gebunden ist, in einer ersten Stufe polymerisiert und danach in wenl*.'ter>:3 einem Abschnitt eine Zusammen^ätzung aus wenig-Fter.s einrT i-r komponenten (a) und (b) unter Alfin-Polymeri-
n in Λα.ν; F.eaktionsprodjJct der ernten Stufe
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in solchen Anteilen einbringt, um eine Masse mit einem Endverh? Itnid ν. η -'■ LLg 5C,j vor. (a) und 96 bis 70% von (b) zu erzeugen. Dieses in jiiggerer Z^it entwickelte Verfahren kann in Gegenwart oder in Atv/esenheit von Molekulargewichtsreglern (Moderatoren) ausgeführt werden, obgleich in überraschender Weise festgestellt wurde, daß Massen vaa überlegene» physikal^ sehen Eigenschaften tei Ausführung des Verfanrens in Abwesenheit von Molekulargewichtereglern erhalten werden·
Obgleich das eben beschriebene Verfahren offensichtlich verhältnismäßig einfach ist, i.:t äies nicht der Fall bei der Art der so erzeugten Produkte. Es ist allgemein bekannt, daß die AIfin-Katalyse zu konjugierten Dienpol./merisaten und styrolartigen Polymerisaten von sehr hohem Molekulargewicht führt« Es wird als ziemlich feststehend angenommen, daß derartige Produktarten von hohem Molekulargewicht sieh aufl einer bestimmten Axt von "lebendem" Polymericatwaohitum an einer begrenzten Anzahl von besonders aktiven Kataljsatorstellen oder -platzen ergfcb#m. Diese Art vui Kechanismus gewährt e^nen V«eg zu ^lockmischpolymerisaten, wobei ein hionomeres verbraucht und ein neues zugeführt wird.
Es wird angenommen, daß das gemäß der vorstehend beschriebenen Arbeitswjioe unter Verwendung von z.B. Butadien und Stvrcl, zu Beginn gebildete Polymerisat entweder ein Homopolymerisat von .Eut-idien oder ein,- im allgemeinen überwiegend Butadien enthaltendes iKiichpol.ymerlset umfaßt. Das anfängliehe
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BAD
fflischj
Polyaerißfit kann ein BlockJjpoTyiäerisat oder ein beliebiges oder willkürliches Mischpolymerisat in einer, soweit bekannt, bis ^jetzt nocht nicht bestimmten Weise darstellen. Jedoch wird dienen nnfangliche ©der erste Mischpolymerisat vollständig oder nahezu vollständig biß zur Zugebe der nächsten I.'onoacrenbeiichickung mit einem größeren Anteil an Styrol odor mit der -Testaten Styrolmen^e t,;ofci Me-f , Aufgrund der Art de.-- Katalysators und de» Polymerisat! onoverfa^rena neigt daher die zweite L'cnomerenbeEchickung zur Addition am Ende des anfänglichen Miechpolymerieats unter Bildung eines an SJryrol reichen neuen Kettenblocke; d.h. die Endmiscnpolymerisatket-. ten bestehen ous block.irtigen Mischpolymerisaten, welche an ihrem einen Ende weitgehend Butadien und an ihrem anderen Ende Styrol enthalten. Gegebenenfalls zur Anwendung gelangende nachfolgende Beschickungen wirken in ähnlicher Weise«
In den Polymerisationeaeohanlamue wird durch lie Fähig« keif von Orfrenonatriuakatalyeator-Komponentenfin das Polymerisat Metall zu überführen, d.h. das Polymerisat zu transi.ot'illi": en, ojlp Koßplizierunp" ^^iipref v.rt. Es wurde vrn f'.Ttcn und I.';. tar..-?it rrn C'-zei^t, i!i!; die A h.yInntri umteile des Kali];.1:-..*, te li'ii;rium sowohl ir. da.^ Polyn»risat alo auoh An die u--.·ν,ΐ;. : cn Lief ine uni Plfl^rine 'ib':i't;'a,:«n k«nn£ Diese Tr -inns-ot'-t' M ·■!".; r.gcr'.1 ".Ation seh-Mt .!ie Γ . ; : i tt:k<-i\ z'ir BiI-■i:;nc· ν :. --κΐ iv^n K-t lysctorpL-t ;t η «--r.ii^ng vor^flildeter ir' r·- i'i .·■'.t: A-*-■ · ; :i" /iUr-ubpn v::. M.:. ': * :ρπ Ui r^lci.^J. Bteli on ■ r-'c'rn:. . :r< v:^i c:^ * vjl- ι I .-"-to , "■ :lei ^io iKuen lior in l-oin v.-. ..>"x' ·■ r.k··t ten : idi^x't xrni·■',.,
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Weitere Schwierigkeiten oder Kcnnpibisierungen werden duroh
die Möglichkeiten zur Nichtabdeckun -' von zuvor inaktiven Plätzen während der Polymerisation und durch die Möglichkeit einer ITicht-Alfin-Pclymerir.ation (Organo-natrium allein) im Verlauf der fortschreitenden Reaktion, wobei anfänglieh aktive Stellen oder Plätze mit Polymerisat bedeckt werden, eingeführt. So kann insbesondere in den letrten Stufen.der Polymerisation etwas praktisch/ reines Homopolymerisat eraeugt werden« JS Schließlich kann die transmetallierungsartige Reaktion eine · Gelbildung oder eine teilweise Gelbildung von Polydiene« in zur Zeit noah nicht bestimmter Weise herbeijiführta, wobei ; jedoch chne Zweifel ein Vernettun^sEeotianisinus eine IUlIe Äpielt. So sind die pesamtpn Produkte 3es vorstehend geschilderten Vc rf ahrens so komplex, deE b'ie nicht genau angegeben werden ko'nnoB.Es wird Jedoch hypothetisch angenoaucea, daß die nach dom Verfahren erzeugten Polystyrolharxe von hoher lehlagfeotigkeit aue komplexen Mischungen von Block-, Ffropf- und gewehr) 1 icr.en !.'ischpolyoerisaten und Horaopolvmerieaten. welche vermutlich einine beliobig oder willkürlich angeordnete vernetzte Teile aufweiten, bestehen.
Dos vorstehend bercariebene Verfahren eh spricht in
tcv.-issoni Ausmärt,technisch nu:.;redr»ickt ,e .nem Verfahren, da§ bisher als MiachrolvinerisationBarbeitawoise unter Bildung von oeite-nketton ("tapered c<" rol;-nerieation") lekannt war·
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Ge^iß dieser Mischpolymerisaticnsarbeitsweise unter Bildung veη Seitenketten oder Seitensweige aufweisendem Polymerisat (tapered copolymerisation) wird bei Verwendung eines konjugiert ^n Diens und aromatischer Monoviny!kohlenwasserstoffe* z.B. von Butadien und Styrol, eine Masse aus Monomeren, bestehend aus den konjugierten Dienen allein oder aus eina» überwiegenden Anteil aus konjugiertem Dien miΰ aromatischen Moi.ovinylmonomerem in einer erste Stufe dar Polymerisation unterworfen, wobei eine an dein konjugierten Dien reicher» Misehoolymerisatkette gebildet wird. In eines oder mehreren wi|etieren Abschnitten wird Styrol oder einejtf Monoiaerenmiscintng aus Styrol und konjugiertem Dien mit ansteigendem Styrolgehalt in das Fclymerisationsreakticnssystem zugegeben! en wird dabei, wie vorstehend beschrieben, angenommen, daß eine Kombination von Pfropfpolymerisation, Blockpolymerisation und gewöhnlicher bischpolymerisaticn, ebenso wie Homopolymerisation sfcattfludet und schließlich ein komplexes Hart mit einen Gehalt an ?0 bis 96% von dew aromatischen Vinylmonomeren erhalten •vird, Ea ist somit möglich, dai Verfahren in nur zwei Stufen ausxufunren, wobei in der ernten Stufe ein konjugiertes Dien odr-r eine Mischung von Konjugiertem Dien und aromatischem Uinylmonomerem, welche wenigstens $0% konjugiertes Dien enthält, polymerisiert ;vird, und A'obei in dec zweiten Stufe das Monomere, v/elcneE aus der aromatischen Lonoviny!verbindung allein oder 3'Ja einer Mischung mit einem überwiegenden Gehalt an dem
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aromatischen Monovinylraonomeren mit einem geringeren Anteil an dem konjugierten Dienmonomeren besteht, zugegeben wird» um das Endprodukt zu bilden. Ee ist ebenfalls in Betracht gezogen, das Verfahren in einer Anzahl vcn Stufen, z.B. in 51 41 5» ο oder mehr Stufen auszuführen, wobei in jedem Anteil oder Abschnitt das Verhältnis von aromatischem Monovinylmonomereni zu konjugiertem Dienmonomerem erhöht wird. Außerdem kann das Verfahren auch im wesentlichen kontinuierlich ausgeführt werden, wobei nach der Anfangsstufe eine Zufuhrmlschun^ vcn Monomeren, die im wesentlichen mittels gebräuchlicher Mischungsregler oder AbneßeLnrich-
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tungenSin den Folymerioätionsreaktor ege Tvird, um sciilietilich dac Endharz mit einem Gehalt vor. wenigstens 7O?4 an poLymerisiertem aromatischem Virylsonemerem zu ergeben.
Das Alfin-Polymeriuationsverfahren wird in Gegenwart eines KohlenwasserstoffVerdünnungsmittels bei einer Temperatur von etwa -40 bis etwa Θ0 C und vorzugsweise von 20 bis 5C0G und unter variierenden Drücken von unteratmosphärischem Druck bis zu überatmosphsrischem Druck ausroführt· Ein schwach positiver Druck, z.B. von etwa O^Tb BIß ί»5<ϊ atu) wird bevorzugt, um das Monomere zurückzubehalten und Arbeltsdrücke oberhalb 5 Atmosphären sind im allgemeinen nicht erforderlich.
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BAD ORKiINAL
Bei ar-:■ AuöfiiLruur dec vorstehend te. cnrieteLers Vor- !''UiTPnG v.'ird der alijLnticche }rcn~'ueierte Dienk' ,-.lenwaespr-Ht--ff, f;e.;-oher.er.f ι Ils cit einem 3us. 1;z en aromatisc::· m w'onovi ινΊΐπυΓ.: ηκ-r·ro, mit einem Alfin-Kntal/v^tor in je-^erv.j.rt eine ρ Küh]env;asser-.:tof fverdunnungemittelG in ü·: -rührung ge~ brr-cht und mitsprechend dir fortschreitenden Polymerisation v.ird eine weitei'e l^onomerenzufuhr mit c-:i;«etn EUTieumonden Gehalt an "irrnatischem !.'.-novir^'lmonoE^ren; und mit ,i-bn^h-^eJidei: Mengen h:. l··on^u£;ir: rtcc Ui^nk: hl*>r/.vas; 'ii\;ti- fi1 :;ure:-{:rt ^ tia die LIo- :.oi:< i'onli'itchickuu·' ve^vollüt ndi·;/ od-r ü :■: -ve ;-~iDt 3.; ch^ii vcllst ;-i.dig 'lus der. aroiQ-.'iisrhen i::n'"viiJvlraorjcnifei-'?n '-e^tnht. Diese Arbeitsweise dor Änderung der Z\xz-r^m^ri~<-Α,ζ\ιη£ d-.r λ'ο-r. uerenbesehickiing kenn h'tlbkrr.tinuj' rl ich in I-?ί3 ti ct. ten Stufen auegeführt werden, so daß das gesamte eirigtfv-hrte Monomere in wesentliches verbraucht lot» bevoi· die nach/cigende BeschiokungfiEUsammensetiung eingebracht wird| nie kann auch unter allmählicher Inderung der ZusanucftnEetsung der Monoeerenbenchickung Bit fortschreitender Polymeris^tic» iuc>j-:efiihrt werden» um eine Stufenfolge vcn Γο]vmerisat-lSifiChr, ] ymeri Uvit-ZuG^tzen zu «. rzeugen; es kann auileriem ;iuch eine Kcnbin'-ticn dieser Grensfülle der ArI* i · sv/eiren ;;ur Anwendung
7M j, ti' uhr ten . We:: η d ? .3 e r wr i η η ; h t e V <.- r ■ i M t η ί s an /'' j °. s a m t η ν 11 or* e r e u
■--r:-"icht iiit, 1': Ht SB η dj ·: ιο]ν,:·τί.ί:Ί; r. im r;o:i> : ; · OU V-.TVw 1 1 ■ ' ar.uirun ·; : :zt r ^;.r· 1 ν η, ^obei :,-· Ilre !.'. ■-> '.'--r dr:: "in i| r. .I*kt r.^·:!. ":λ:^.:"-τ:.-,;:,.
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BAD
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lysatorrwckständen und Verdünnungsmittel, beiapielaweise durch '.Vaschen mit Wasser und Verdampfen des fluchtigen Verdünnungsmittels,erhalten wird.
Die bei dem Verfahren gr brauchbaren Bonjugierten Dienmonoineren umfassen aliphatische oder aromatisch^ substituierte eliphatische konjugierte Konlenwaaaerstoffdiene mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen, z.B. Butadien-1,3, Isopren, 2,3-Dimeth,ylbut-idien-1,3» 1-Phenylbutadien-i ,3, 2,3-Diphen.ylbutadien-1,3, Piperylen, 1-Phenyl-3-met;hylbutadien-1, H1T rc en od.dgl. Bevorzugte Monomere sind die aliphatischen konjugierten KoiJ env.asserstofl'e ait 4- bis 6 Kohlenstoffatomen.
Die bei dem Verfahren jaagj brauchbaren aronatischen Vinylkolilenwaaserstoffe der Benzolreihe, bei welchen der Vinylrest direkt an ein Kohlenetoffatom dee aromatischen Kerns gebunden ist, umfassen Styrol, Vinyitoluol, Vinylxylol, ithjlvinylbenzol, Iaopropenylbenzol, Ohloretyrol, Athylvinyltoluol, Isoprop.vlvinylbenzol und Diathylvinylben-7.el. lÜBchungen der vorstehend angeptbrnen Verbindungen /'.önnen ebenfalls fm^ewendet werden, wobei insbesondere eine Mischung von Viny]benzol mit einem Gehalt von 0,5 bie 20% Iscpropenylberzol ^eei-^net ist.
Da« bei der rolvneris#--tionsrea;-:tioi: verwendete Kchlen-W^s^erStcf ί vprdtii.r.unfjr.iitti;! kgr.n l«e» prakti:-"oh aus irgendeiiifX, ^- ty- η '.!>'■-:■ ..eai Ali'ir.-K^ta jysa* r Ir.er·! on Kohl enwosser-
0098U/174·
BAD ORIOWAL
stofflösungsmittel bestehen, und kann aliphatisch, z.3. lenlan, Hexan, heptan, Oyclohexan, Isooetan. oci.d;:l» oder aroin; t'isch, K.J. Benzol, ε^ΐη» B-.c: Kohlenwasserstof L'v«rd':nnuK'-oiüi' eel k----im ?-uch olefinisch1 :.'.-...iL-?nwsssei-;toft'e eiituaiten, z.ii. Fenten, Hexen und" UycIchexen, es soll ,jedoen. iff, ijeaentliehen von Feuchtigkeit und ac^tr/l^n^Lonen VerbJ rdim-en frei sein. Obgleich die olef in.^ichen Köaloruas.serstcffe als Teil oder ale GeStuntmen."e derj LOoUii^sinifctel verwendet werden können, werden £--jaättiRtft ^onlenwasser.; t.cf fe b
Wie vorstehend beacarieben, besteht das in der Anfengoücufe poir/meriüierte f^cnomere DeJ. dem Verfahren-geia*8—e ^ vorzugsweise :iua einem kerulugierten Dienkehl :m-
v.-as er.stcff, obgleich auch bis· zu c.>C:>o eines .r-romatischen Vin.yimononeren ebenfalls vorhanden cein können.
Die uorxmeren, weiche in den nachfolgenden Zwischenstufen des Vorfaarens )ge«---·4ϋ>~ι{ polymerisiert werden, kennen ineiiesanit aus aromatischen Vinylmcnameren oder aus Mischungen mit konjugierten Dienkohlenwasserstoffen bestehen, 'vobei ansteigende Mengen des erctenen bei jeder Stufe einverleibt werden.
Das in der Endstufe des Verfahrens polvmerisierte Honoriere besteht vorzugsweise insfeeeamt aus aromatischem Monovicyl E-onompreai, wobei jedcch eine geringere Uenr^e an konjugiertem xlieiitiohlen^aBserstüff, z.B. bis zu etwa 10?ό, mit dein aromatiiicnen Mr.<i,ovi n;/linononieran in der Endstufe vorhanden sein kfcm/iji.
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BAD ORIGINAL
Die Endzusaminen~etzung kann bis zu etwa 30% an einverleibtem konjugiertem ^ionkohlenwasserstoff enthalten; bevorzugt wird jedoch eine Endzusammensetzung, welche einem Vorhältnis von ?5 biü cj6 Teilen nrom tischem iüonovinylmonomereHn bis zu 4- bis 2rj Teilen an konjugiertem aliphatischen ^ienmcnoaereni 'jntspricht·
Das KohlenwanserBtoffverdünnungsmittel kann in einer solchen Menj-ie verwendet werden, daß aas Endmiachpoly^oeriaat oder die Pol,yaerisatmiüchung bei Vervollst^ndigkung der Polymerisation ^in olner Konzentration vcn biß zu etwa 50% in dem Verdünnua braittel vorliegt, obgleich Konzentrationen von etwa 5 bis 2Q^ im Hinblick auf die leichte Handhabung bevorzugt werden.
Dio für die Durchführung des vorstehend bescariebenen Verfahrens erforderlichen Polymerisationszeiten sind verhältnismäßig kurz, in Abhängigkeit von ßolchen Paktoren, wie df.r Kßtalycatorzusaaaansützung und -konzentration, Temperatur und den cpconderen eingeführten Monomeren und der Art des zur Anwendung -r,el^n -,enden iieaktors# Bei ansatzweisen Verf j lire ns λ ei sen ist es nicht nötig, daß die Pol.ymerisationszeit für jede Stufe 4 Stunden übersteigt und sie kann sogar nur eine Stunde oder weiücjer betragen, vvonn ein Verfahren mit mehr als 2 Stufen ^ui- Anwenduns; gelatiict. In jeden Fell wird ei.ne Pc]ymerisatirußrlauer in ler Endstufe von 1 bis 1C Stunden bevorzugt, um He vollotandi^e Monoierenumwamdlung
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BAD OWCHNAl
γ i.f lierzuct-?llen.Bei einem halbkcntirmierli chcn Verfahren wird iir.f Verweilteit \'cn 0,?? bis 0,^ S*und ^n bei ,jeJer Ctufe mit .lc:- Iiaigafco, dsfi eine irerti?. lellungsdauer von 0,5 bis otu/tfen bei der Endstufe zur Anwendung gelangt, bevorzugt. Bei einen kontinuierlichen Verfahren v.ird eine abschließende, h:.lbkontintJ3 eri iaae Ferti-"ri e.Hungr-.<iauer ν r. C1;"; bir. > Stunien L'-vornui-t", um nnxiinale K.nomerenuj...;1! llun ;;·.'η ::i-?.herr.u3i el ien.
Die zur Anwendung g^lanr-cnde Li-r..re an K..;;talyua1;or fcei jf.r. -iin Polvffi'.Tiüat mit Soitenzwri-~en bildenden ßolymerisa— tUncverf.-.ui'η (taper-t^pe potyseriz'-i^icn process) kenn ίί'>:· oinen lietröclitliciien Bereich, im ί] l.jemeinen ve-π etwa C ,1 bis 1C .it'\\',-%t belügen >uf dei; 3ec: 'JiIm^teiumpjehaIi des
Gewicht der K t-.iv.TUtorn, ^iit Bezug; aufdan/ini Vtilcuf d-?r Reaktion ins-•^c-."j!3t r.jff-cebenen tion ,me rc η % v'-rii^ren uni botrb^t vorzugsweise t.'t*H C,5 bis 5t^ Gev,.-^. Bei besonders gut gereinigten :.. ..-Komoren int weniger Katalyn-itur erforderlich j melir Katalyij^toi* wird bei Anwesenheit von VerunreiniRungen und Heoftsteifen be::'5tä»?t.
Di- .Vfi £·--- dei üir.ver] oibuiiß Jn.: AJ fi n-K'.f.lvi.-itors in dir- -VeMkIjOLZrJKChUn1S kann variiert werden. Ie al]gemeinen wi r Λ der A3 i'iniKatal.-^.^tor den air- Keaktionsteilnenmer c bi'-.cr.i-?n Auf-;ngsnci:oir.:r-"n in au.~reichci:i( r l'^xire zugegeben, ■«..τ. Ii-? i\· j,-::.rriir. ti ..i. v. A;,>-eni dnr n-'.chfc.· senden !graben an j'-v.:. a- 'on π; lcr-.t.·. Ί j'.'i. :τχ:. i>.:.. lie ir. i·"1·* a;.f :.-.:i,"iu,luf e , \'.{ ei'üt i-tr- M :;r-e ·:;ι iirsWcvtcr '.vir5 au*' ^ei iruijälr.-^ des
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BAD ORlCiNAi,
Gesamtmonomerengewichts, welches in Verlauf des Verfahrens eingeführt werden soll, berechnet· Andererseits kann Katalysator mit cin/iren oder mijg allen Zusätzen an Monomeren • i.upobracht werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des Verfahrens wird der Katalysator aar anfänglichen Reaktionsstufe in einer minimalen Menge, d.h. der zur Einleitung der Polymerisation erforderlichen Mindestmenge, zugegeben. Diese Mindestmenge kfciin bei otner gecel.-er.en i'ol.ymer isation durch visuelle Beobachtung durch allu/.ihliche Einführung von Katalysator bis zun Auftreten einer Ag|lomerierung bestimmt werden, durch welche angezeigt wird, daß die Polymerisation durch eine Läindestmen.*e an Katalysator eingeleitet worden ist. Bei der im wesentlichen Vervollständigung der Polymerisationereaktion in der ersten Stufe kann anschließend dar restliche Katalyuetor in der Reaktionszone zusammen mit zugegebenen Monomeren ''abgemessen werden, wobei die in ^efler Stuf· ein*· geführte Katalyeatormenge entsprechend der im allgemeinen erforderlichen L«n^e abgegeben wird, um die Polymerisation aer ^eoamtmonse an eingei ;hrtem Monomerein wehrend der
Stufe zu erreichen. Ohne auf irgendeine
Theorie beschränken zu wellen, wird angenommen, daß die I.'etLccie d'.-r Ktufenwei:.;ei)R"talysai;crzu-~abe mit; einerMindeat- v.-iny.e -.·.:: Anf Hn^hY.' tr.1 ν sei or zur Erz«' ur^ung eir.ee Anfange-
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BAD ORKMNAL
Polymerisats mit einem erhöhten Molekulargewicht im Vergleich zu dem durch die erste Arbeitsweise erzeugten J?»4ym Anfangßpolymerisat führt· Außerdem wurde gefunden, daß die erzeugte Polystyrolmasse mit hoher Schlagfestigkeit eine Hauptzunahne in der Dehnung und eine Abnahme an unlöslichem Gelgehalt zusammen mit ausgezeichneter Schlagfestigkeit aufweist»
Das vorstehend beschriebene Verfahren der^ stufenweisen oder anteilweisen Monomerensugabe kann dadurch abgeändert werden, daß man in einer Endmonomerenzugabe andere Verbindungen als die aromatischen Monovinylkohlenwasserstoffmonomeren und die konjugierten Kohlenwasserstoffdiene zur Bildung von Produkten in der Art von Terpolymerisaten a^it etwas variierbaren Eigenschaften verwendet. Mit anderen Worten erlaubt diese Arbeitsweise eine größere Biegsamkeit oder Anpassungsfähigkeit bei der Abstimmung auf für besondere Endgebra«öhsaw#«ke passende Ei physikalische Eigenschaften. Diese dtitte Klaes« von Monomeren umfaßt polymerisierbar, pelar-aubstituiöifrt· Verbindungen der Vinylart. Insbesondere gehören ζμί dieser Art von Monomeren Vinylverbindungen, welche andere Elemente außer Kohlenstoff und Wasserstoff allein enthalten und die durch die nachstehende,!! Formel
dargestellt werden können, in welcner JnL Wasserstoff, Alkyl, Aryl, substituiertes Alkyl odar Aryl oder ^ und die Weste
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BAD ORIGINAL
Xy. und Xp jeweils polare Gruppen mit wenigstens einem anderen Atom auiror Kohlenstoff odor Wasserstoff darstellen. 3ei diesen Monomeren der dritten Klasse, welche durch die vcrL-t»-herxi angegebenen Fern;el dargestellt werden, be^t-ihon aie Reste X^. und X0 vorzu swei.r;e aus solchen Ketten, welche andere JSlemente als Kohlenstoff o:\ev Wasserstoff in einer solbaen Anordnung enthalten, daß die ¥inylartige Gruppe aktiviert wird. Insbesondere umfaßt die dritte blasse von Monomeren Vinyl- und Vinylidenverbindun en mit 2 bis 30 kohlenstoffatomen der Formel „
H2O - σ' 1
in welcher R* Wasserstoff t einen Alkyl-, Aryl-, substituierten Alkyl- oder Arylrest oder Xp darstellt und die Reste I1* lud X2 polare Reste, bestehend aus Halogen, Nitril, -000R1, -COÖt*" -OOfi', -OR1, -SK1, -SOH1, -SO2B1J -SO3H1, -OSOgl1, -Jb1R*', ' -CONit'R" und -MH1 GOH"■ bedeuten, wobei R1 und S" einen Alkyl·, A.rjl- oder substituierten Alkyl- oder Arylrest darstellen, mit der Maßgabe, daß jedoch keine Hydroxylgruppe, primäre oder se.iundära Acvenogruppe, Oxiran- oder endständige acetylenische Gruppe vorhanden ist.
Beispiele für Verbindungen dieser dritten Klasse von Monomeren umfassen Vinyl- und Vinylidenhalogenide, -äther, -ester, -ketene, -sulfide, -sulfone, -sulfoxide, -sulfonsäureester, -tert.-Amine, substituierte -amide und -nitrile, sowie
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Acrylatderivate, z.B. Ester und Amide von Acryl- und Methacrylsäure. Besondere Beispiele für derartige Verbindungen sind Vinylchlorid, Vinylbromid, Vinylidenchlorid, Vinylidencyanid, a-Cli oracrylnitril t Acrylnitril, Methacrylnitril, a-Difluoruetuylncrylnitril, a-Trifluq/iiiethy !acrylnitril, a-Cyclohexenylacrylnitril, 2-, 3- oder 4—Chlorstyrol, 4—Athpxystyrol, 2-Vinylpyridin, 2-Methyl-5-vinylpyridin, 1-Vinylisochinolin, Tinylfuran, Vinyltrinethoxyßilan; li-Vinyl-N-methyl-N1 ,K'-limetliylharnstoff, die Vinylester und ebenso die K-Viny 1-N-alky 1- und H-Vinyl-N-aryl-amide 4i«eer solcher Säuren, wie Ämeieen^- s;:ure, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Ißobutteraäure, 2-Äthy !buttersäure, P-ithylhexanedure, Si^rinsjiure, ElaeostearinB;ure, OyclopropancarbonßUure, Gyclchexancarbünssui'e! Decal in-£~carbons'i ure , Benzoesäure, Phenylessigsaure, Toluol-Sr.ure, liiiaethylbeuzoesäure, Kaphthoes^üre, Furoinsäuret Theoninspure, 2-Furyltesigsäure, KikotinEäure, 3-i1luorpropions^ure o-, m- oder p-Oh.l orbensoes^lure, ^-läethoxybuttersäure, o-, ■»- oder p-M:;-thcxvbei??ues"ure, 4-Fhenoxy-2-metnylbutters ure, 2-K?toc^c3 oüCi-v le.r^i tc"u.t<o und o- oder n-Aoetobenzoer.?ure; Ester und li,!J-di3Ul-otituierte Amide v.·.· Acryls uren, z.B. Acxylß'"ur':, Iil<e-t'hacryli: ^;r-2, ^.-öhloracryls- u"o, dt-Ac- tcxyacryli?;vure, a-Trifluorecetoxyacrylsäure od.dgl., einschließlich Eßter vci. Alkoholen z.B. Uethylallcclxol, Athy!alkenol, Propyla·.;; üol, Ic - irop^lclkc^ole, 1- und 2- Butylalko:.iul, tert.-Buiyla]]:,„,rl v 2-Attij^l-1-ne^yli'lkc.r.c-1, Gctylalkchol, Cyclohexvl -.Ik .;.. 11 ii^Iwe ^^•lcyclor.eryl'ilKO'.-.ol, Allylalkol.cl, Benzyl-Uik h'.l, _-K.«.-n.yl:lthyl"lkohol, Ouipy!alkohol, iurfurylalkohol,
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2-Thienylalkohol, Tetrahydrofurfurylalkohol, 2-0yclohexenylalkokol, 2-n-Butoxyäthylalkouol, 2-Cyanonthylalkohol, Trifluoräthylalkobol, Hexaäecafluornonylalkcnol und 4-Chlorbutylalkohol, und einsc.ilieftlich ΙΙ,Ν-fliEubstituierte Amide, wie DimethyIomid, Metüyläthylamid, Diäthylai&id, Dibutylainid, Äthylcyclohexy'laiaid, Ufhllylamid, iHjiLerc'lainid, Phenylbutylamid^ Furylüthjlamid, Thienylphenylamid und Di-I-pyri'jylamid, sowie die Amide von cyclischen Aainen, y;ie Piperidin, Korpnoli'n und Decan.vdrochinolin, Vinylether,· üulfide, SuIfoxy&^ Sulfone, Sulfonate und Sulfonatester, wie die Methyl-, Äthyl-, Pr·- pyl-, Isopropyl-, -öutyl-,· tert.-Butyl-, Cyclohexyl-, 2-Äthoxyäthyl-, 2-Dimethylaminoäthyl-, Phenyl-, Allyl-, Benzyl-, Furfuryl-, Thienyl- und Pyridylderiviite und N-Vinyl-NfH-disubstituierte tert.-Amine, z.B. N-Vinyl-NjK-^imethylamia, N-Vinyl-l^ethyl-N-phenylamin, N-Vi5^i-NfN-dibutylamin, N-yinyl-Ν,Ν-diphenylamin, N-^inyl-N-athyl-N-furylamin und N-Vinyl-N,N-dipyridylamint sowie cyclische Derivate, wie N-Vlnylpip·- ridin, li-^'inylmorpholin, i-VinyI-2-pyrrolidon, N-Vinylcarbazol und N-Vinyldecfenydrochinolin.
In ,i^dem Fail mucsen die nubstitui r'oen. Vinylmonöinere von jorir res.-:ti-.nsf■Ji.i.i.'en Gruppen, wie lir/üroxyl^ r.cetylenischeili Wascorstoi'f, priiäre« und sekundären Ainin oder Oxtrangruppen, frei nein, da derartig" Gruppen auf den Katalysator s^hr ::crrtcrend wirken. Obgleich di-e-bRel bciitimmte der anderen Vi ü.v] substituierten -«-cr.ouieren, z.b. ;;'„■ ι·.3ΐ.'ίΓ/* oder Nitril * r.tLjltenden !.'cn-rnoron, auch eine r^-.viG;:-^' Neigung zur Zer-
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BAD OfUQJNAL
stöi'ung des Katalysators aufweisen, kann dies im allgemeinen dadurch, vermieden werden, daß man sicherstellt, flaß die konjugierten Dienkohlenwasserstoffmonomeren und die aromati· sehen Vinylkoh&enwasserstoffmonomeren im wesentlichen vor der Zugabe de:- Monomeren der dritten Gruppe umgesetzt sind, wodurch der Katalysator im wesentlichen bedeckt wird und vor einer raschen Desaktivierung aufgrund der Monomeren der dritten Gruppe geschützt wird. Überdies wird durch Zugabe der pol&r-substituierten Vinylmonömeren bei tieferen Temperaturen, vorzugsweise bei -80 bis 0 0, die Katalysatordesaktivierung beachtlich verringert.JBie Menge von einem dritten Monomeren aus der Klasse von- polyinerisierbaren, polarsubstituierten Vi ny!verbindungen, die bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zweckmäßig verwendet werden kann, kann bis au etwa 35 Gew.-% der Gesamtausammensetzung' betragen, obgleich vorzugsweise nicht mehr als etwa 25 Gew.-% des dritten Monomeren eingeschlossen odeijaufgenommen werden. Es können zwei oder mehr von den Monomeren der vorstehend be. chriebenen dritten Klasse gemeinsam zugegeben werden, vorausgesetzt, daß die Gesamtmenge dieser Monomeren nicht mehr als etwa 35%t und vorzugsweise nicht mehr als etwa 25 Gew-%.der Gesamtzusaiiiiaensetzung ausmacht. Mit anderen Worten sollen die gemäß der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise aus den Lionomeren der drei Klas.en von (a) konjugierten Dienen, (b) aromatischen Monovinr/lkonlenwasserstoffen und (c) poly- !üejr-isierbaren polcir-substituie-rten Vinylverbindungen herge-Zusammensetzungen eine Zusammensetzung innerhalb
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8AD ORIGINAL
des Bereichs von 1 - 30% an (a), 35 bis 95% von/"(b) und" bis
zu etwa 35% von (c) oder vorzugsweise^innerfc^lb"1 des Bereichs von 3 bis 30% von (a), 45 bis 90%.Von {b)funO' bis 25% von (c) besitzen. ., ..'.*;,' ' '·.
Bei der praktischen -a-usführjingvde's vbiistehend bescnrie- · benen Polymerioationsverf'ahrefl$.';un$er·.. Bi-idüüg 'von. Seriten-:· ketten oder -^weigen aufWeisenden^MisekLpoiy^prisatZen (taper?- : type processes) können die physlical.isch.en^.'Si genschaft en der erzeugten Form- oder Preßmas&en dadurch noch'.'.weitet Verän- · dert werden, daß »mi ein VernetzungsniLiitel· inv dei ersiten '. oder anfänglichen Polymerisatlon'sstüfe oder anteilweioe in 'der· zweiten Stufe Mnes Zweistufenverfahrens oder in jeder von aufeinander folgenden Stufen in einem Mehrstufenverfahren oder in einem kontinuierlichen Verfahren zugegeben
^ Obgleich die Verwendung von Vernetzungsmitrte1** aur Erhöhung dee Molekulargewichte in bestimmten älteren Arbeitsweisen als günstig und vorteilhaft- vorgesehenen wordtn war,
die Beobachtung
war ««/unerwartet, daß diese Abänderung oder Modifizierung bei den vorstehend beschriebenen AVbeitsweisen sich vorteilhaft erweist, da^ die nach dem Ufin-Verfahren hergestellten Polymerisate allgemein aufgrund.ihrea besonders hohen Molekulargewicht3 als unbehandelbar undfwenig gefügig bekannt · waren. Die Beobachtung, daß die Behandelbarkeit und Gefügigkeit und andere physikalische Eigenschaften der Zusammensetzungen durch die Verwendung von Vernetzungsmitfceln mit anstei-
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BAD ORIQiNAt
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gendem Molekulargewicht verbessert wurden, stehen daher im Gegensatz »ur gewöhnlichen Erfahren«! und Erwartung.
Die· Vernetzungsmittel, welche' zur Anwendung gelangen können, sind im allgemeinen solche Diviny!monomere, welche eine Doppelfunktionalität aufweisen.-Diese Divinyl-VermetlWÄg·- mittel Minnen durch die nachstehende Formel
H2O · OR - X - OR - OH2
dargestellt werden, worin H Wasserstoff oder einen niederen Alkylrest und X einen substituierten oder nicht substituierten aliphatischen oder aromatischen zweiwertigen Rest, der gegenüber der Polymeribationsreaktion inert ist, darstellen. Vorzugsweise sind die Piviny!-Vernetzungsmittel Verbindungen mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen d«r Ferkel
HpG «= CA - X - fcft «* CH2
in welcher H V7asserstoff oder den Lle.tnylrest bedeutet und X einen zweiwertigen liest* der vorstehend angegebenen Avt bedeutet z.B. Phenylen, Naphthylen, Pyridyl en, Furylen, Thienylen, Pyrrolidylen oder deren alkylsubstituierte homologe, Vinylen, Äthinylen, Athylei^LoxyA, irropylendicjry ou--r Butyleridioxy; -(-03-^'-CCt-, ;.vobei H1 Püpnflen od^r (CH0) bedeutet, worin n « 1 bie 8j, *-Z\.U-k"-CCQ'·; wtbei R" Atrien, .t-ropylen oder Buty.len darstellt; üCf^ßx.j-\ Thio-, aulfir^l-, Sulfonyl-, Garbcnyl- und Asiyk Alkyl- o'd-Vr· -AryiiEiiior^ste. Beispiele für in-den Ver*"aLren g*-ir.r-B -lor "Erfiüdun^ reeignete V*»^ Di-'vinvl-'-Verne*.:ruü£,:=siittel Λΐι-.Γ.-.ΰ,-βη Liviiv'lb*nrol, Diisoppopenyl-
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benzol, IsGpropenylvin^lbenzol, ^ivinyltoluol, üivinylnaphthalin, Divinylpyridin, Jivinylpicolin, 1,3,5-Hexatrien, 0ivinylacetylen, Uivinylt'-rephthslat, Divixiyladipat, iJivinylsebacnt, Atiiy lend iac rylat, 1 ,^-Propylendimethacrylat, Divinyläther, Divinylsu]fid, Divinyleulfon, Divinylsulfoxyd, Divinylketon, Vinylmethocrylat, Divinyle^rbcn. t, H-ihenyl-N,K-divinylamine od.dgl.
Diu zur Anwendung gelangende Lenrjo an Vernetzungsmittel kann Lis zu 1 Gev;.-% der Endzusammenretzung betragen} vorzugsv/eise *..ird jedoch e.Uie '^euro von O,C1 bin et-wa 0,5/ό verwendet·
dunr; v.r. Vsrnetzun.-Einil te In f'hrtzu er-'.■«■'.inüchtcn Verbesserungen in den Mrnn.^ohcfton von den dabei erzeugten Massen hcher Schlagfestigtvait. i3oispiels7;eise können sowohl die Zug- oder Dehnung!estifrl-ceio als auch die Schlagfestigkeit gleichzeitig erhöht werden, indem man die vorstehend beschriebenen AIfin-lliBchpolymerisationsverfahren unter Bildung von Seitenketten oder Seitenzweige aufweisenden Polymerisaten durch Anwendung von Vernetzungsmittel der RLvinylert abändert. Obgleich der luechanismus dieser Abänderung Loch nicht völlig geklärt ist, wurdn festgestellt, daß eine Maßnahme zur Produktrogelung durch e:ne zweckmäßge Wahl dee Zeitpunkts, bei welchem ein. Vernetzungsmittel in das Verzweigun£:"n bildende A?fin-iuucl.pol^m^rij.'.tionseystem eingebracht v.ird, :.ui-jT^jLt .vc-rden kann. V.'enn beis; i els.veise Divinyl— benzol m:.t 'let- Mnu;.t- odt.i- *:£angst-r-il ά>:τ konjugierten
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BAD ORfOJNAL
Dieniiioiiomeren in das Verfahren unter Verwendung eine» am Ende zugegebenen polar-substituierten Vinylverbindung eingeführt wird, steigt die Schlagfestigkeit des terpolymerisatartigen Produkts rasc^ an, während die Zugfestigkeit und der a'jlgehalt nur nrißig znnt/mtt. Wenn andererseits Diviny!benzol zugegeben wird, nachdem der Haupt- oder A.nfan^steil an konjugiertem Dienmoriomerem polymerisiert worden ist, steigt die Zugfestigkeit und der Gelgehalt rasch an, während die Schlagfestigkeit nur ifläßis; zunimmt .Außerdem können auch mehr als eine Zugabe an Vernetzungsmittel angewendet werden, um eine weitere Regelung der Eigenschaftsabänderungen zu erzielen} beispielsweise kann bei einem kontinuierlichen Verfahren ein Teil des Vernetzunrbiaittels zusammen mit der Anfangsmonomerenbeschickung zugegeben werden und der Rest zu einem Zeitpunkt im Verlauf des Verfahrens, bei welchem der Hauptantei}. des konjugierten Dienmonomeren polymerisiert worden ist· Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Diviny1-Vernetzungsmittel kontinuierlich während des Ifortschreitens der Mischpolymerisationereaktion abgegeben und zugemessen werden.
Bei Verwendung von Vernetzumrsmitteln hängt die 7/ahl, ob der größere Anteil des Vernetzungsmittels zu Beginn oder später während der Polymerisation zugegeben wird, elavea-afcf von (a) treu dem erwünschten besonderen Gleichgewicht der PoIyir.eris<3teiger:schaften und (b) von der Axt de Vernetzun^smittelf ■ab, Weun lediglich eine mittlere Zunahme der Zugfestigkeit
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im Vergleich mit der £>chlagfestigkeit verlangt wird, wird das gesamte oder e:.n Hauptteil des Vernetzungsmittel zu Beginn der Polymerisation eingeführt. Wenn entweder (a) e.ne hohe Zug- und Schlaffesti^oitjtf in Kombination erforderlich ist oder (b) aus Livir^l-Vernetzungsmittel besonders reaktionsf nige Carbonyl-, oulfinyl- od?r SuIfonylgruppen,. die zur Zerstörung tu» ur-^eachützte-ii IC-talvsator neigen, aufweist, wird das Vernetzungsmittel eingebracht, nachdem der größte Anteil der Anfsngsnor.omer^nbeschickung polymerisiert^lst»
Obgleich, wie vorstehend ausir?führt wurde, die nach deM vorstehend be-"o. ri^.benen Arbeitsweisen erzeugen Polystyrolmasßen von hou-ir Schlagfestigkeit eine so komplexe K η te» aufweinen, daß es nicht möglich ist, sie mit Sicherheit genau zu definieren, werden iiie nachstehend der Einfachheit halbetr in der Erläuterung der Erfindung als nach dem "Verzweigungaverfahren" hergestellte Polymerisate oder Zusammensetzungen oder Massen ("taper-produced polymere11 oder "taper-produced compositions") bezeichnet, da technisch ausgedrückt, das Herste llun^averf&liren in gewissem Ausmaß dem in der Technik als "Mischpolymerisation unter Bildung von Seitenketten oder Seitenzweigen aufweisendem Polymerisat" ("tapered copolymeriz-j.tion") bekannten Verfahren entspricht«
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BAD ORiQlNAL
Gemäß der Erfindung werden rjeaiscl höh·.1!- Schlagfestigkeit dadurch bergenteiIt, daß man zwei oder' mehrere Arten d^r vorstehen? beschriebenen, naok dem
w i
"Y'rzeirurigsverfahren" hergestellten Polymerisate miteinander gemischt oder wenigstens ein derartiges nach dem Verzweigungsverfahren hergestelltes Polymerisat mit AIfin-Polymerisate mit modifiziertem Molekulargewicht der nachstehend ■beschriebenen Art vermischt. Gemäß der Erfindung können site Massen oder Zusammensetzungen mit stark variierenden Eigenschaften, die .-iuf den jeweiligen Endverwendungszweck abgestimmt sind, hergestellt wefden, indem man ein nach dem vorstehend besahriebenen Verfahren unter Anwendung vcn aufeinanderfolgenden Zugaben hcraestelltes nicnt modifizierten I-olymerisat mit einem i^rodiikt<mischt^ ,das durch Mischpolymerisation eines poljir-cubstituierten Vinylmonomeren und/oder einem Polymerisat < >, welches ein Vernetzungsmittel der vorstehend beschriebenen Art enthalt. Außerdem kann es zweckmäßig oder priv.nr.cht sein, eine erste, nicht modifizierte Art mit eine» besonderen Verhältnis von konjtgiertem Dienkohlenwasserstoff zu aronetischem lionovinylkohlenwasserstoff mit einer »weiten Art, welcbj^ein dav η verochiedenq/» Verhältnis aufweist, zu mischen. Ferner kann irgendeine nach dem Verzweigungsverfahren seirüß der vorct^hend geschriebenen Arbeitsweisen hergefe Iclvnif-riDatcacse mit Harzen d^r Polystyrolart oder ge-L] ichei Eli-rtomer-an, z.B. Mischi'.olymeriHaten vcn Butadien-
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BAD
Styrol, .Butadien-Isopren, Butadien-Isopr^en-Styrol, sowie solchen Elastomeren, welche durch Alfin-Katalyse hergestellt wurden, gemischt werden.
Bei allen diesen Mischungen ist das nach dem Verzwei— gussverfahren hergestellte Polymerisat in einer Menge von etwa 0,5 bis etwc3 99 »5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischling,
vorhanden. Bin bevorzugter Bereich ist von 1 bia 60%. Dae Endverhaltnis hangt von der Art der in der End- oder Fertigmischung erwünschten besonderen Eigenschaften ab, z.B. der Schlagfestigkeit und außerdem von der Verträglichkeit der gemischten Massqfe. In jedem Fall sollen die Komponenten der. Mischung in solchen Anteilen vorhanden sein, daß eine Mischung n?it einer Zusammensetzung erhalten wird, welche etwa 4 bia 30 Gew.-% an gebundenem konjugiertem Dienkohlenwasserstoff enthält.
Das Mischen der naoh dta Verzweigungsverfaaren herg#- Ftellkn Polymerisate mit Polyetyrolharzen oder mit verschiedenen elastomeren Polymerisaten soll so ausgeführt werden» daß eine im wesentlichen honcgene Verteilung der Bestandteile ern-ilJ.f>n xird. Die Komponente i:'jrnen ecinäß irgendeiner dor robräuchlionon Arbei 1 F-.voiren Kern' "iht; oder ineinander »iiiV'irleibt werden, ?..B. durch WeichESchun unt^r Wärmeeinv. ykur.3 iv r b^zt;.:. Ί'.Ί 1 ρ ur.'i mechanik ;b-?r Boarbeiten dereelber. in Vermis';.;un: miteinander auf K:i. :hv,lazen, in einem rv-Iui.. ih-._· oJ·-r (-::,ar KunstLtcf Γius^i^^einrichtung
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(Extruder), um eine gleichförmige oder im wesentlichen gleichförmige, unter Wärmeeinwirkung plastifizierte oder weichgeraiicnte Masse zu erhalten, welche die polymeren Bestandteile in den erw nscriben An-eilen enthält. Diese unter Wärmeeinwirkung veeichgemachte Masse wird dann zu einem Endprodukt verarbeitet oder gekühlt und in eine Form unterfceil^»welche für e.ne nachfolgende Verarbeitung, d.h. Formen oder Pressen» Ausstoßen oder Extrudieren od.dgl., geeignet ist»
Außerdem können inerte Bestandteile, z.B. Stabilisatoren, Schmiermittel, Antioxidationsmittel, Figmente und inerte Füllstoffe gemäß der gleichen Mischarbeitsweise gleichzeitig oder durch einen nachfolgenden Mischarbeitsgang einverleibt werden.
Die läischbedingungen hängen vcn den Eigenschaften der su mischenden harzartigen und elaetomeren Polymerisate und von der für den Mischporgang zur Anwendung gelangenden Einrichtung ab. Die Mischtemperaturen können im Bereich von etwa" ~" 93° bis 2600C (200° - 5000F) variieren und die Mischdauer'kann sich la Bereich von V7enigen Sekunden bis zu etwa 2 Stunden ändern. Temperaturen von etwa 121° bis 177^5) und eine Dauer von 30 bis £0 Minuten werden im allgemeinen bevorzugt, wennjr das Mischen mit eine» Walzwerk mit zwei Walzen für das Wischen von Kautschuk auogeführt v/ird.
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BAD ORIGINAL
Unter dem hier verwendeten Auedruck "Polystyrol-Harz" ict ein Produkt mit einem oder mehreren polymerisieren aroma tischen Monovinylk&hlenwasserstoff en der Benzolreihe, bei welchen der Vii.vlre£it direkt an ein kohlenstoffatom des aromatischen Kerns gebunden ist, zujverstehen, beispielsweise Styrol, Vii.yltoluol, Vinylxylol, Athylvinylbenzol, ^hlorstyrol, Athylvinyltoluol, Iscpropylviny !benzol oder Diäthylvinylbenzal, Ebenfalls fallen unter diese Bezeichnung Mischpolymerisate aus wenigstens 70 Gew.-"S von einem oder mehreren derartiger aromatischer Moncviny!kohlenwasserstoffe und 1 bis 30 Gew.-# eines a-Alkylstyrols, z.B. a-Methylstyrol, p-Methyl-a-methylstyrol oder a-A'thylstyrol. Bevorzugte Polystyrolharze oder aromatische Alkenylharze sind Polystyrol, Polyvinyltoluol, Mischpolymerisate von Styrol und Vinyltoluol, und Uiachpolymerisate aus 70 bis 8.5 öew.-% Styrol und 30 bis 15 Gew.-% a-Methylstyrol.
Das bevorzugte Polystyrolharz soll ein Molekulargewicht und solche physikalischewEigenschaftsmerkmale aufweisen, dafl*9
für sich allein zur Herstellung von Gegenstanden durch Formen oder Iressen, Ausstoßen oder Ausspritzen od.dgl. verwen— det werden kann, die eine Härte, Zähigkeit und Brauchbarkeit ί besitzen, die von den zur Zeit technisch im Gebrauch stehenden j Polystyrolharzen aufgewiesen und belegt werden. Diese ^erze seilen ein Molekularcf-wicht von wenigstens 30 000 oder darüber,
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ein Molekulargewicht zwischen 50 000 und 500 OCO bea.tinuat nach der Staudinger-Viakositätsmethode (Skhildlcnecht, "Vioyl.and Heiated Polymers", H.I· Wiley-, 1952, Seiten 30 bi3 51) aufweisen. Die Folystyrolharse kennen nach irgendeinen der bekannter. PolynHirisationsarbeitsweisen, welches in eier Literatur beschrieben sind, unter Verwendung der Alfin-Ketalyaatcrpolyaerisation ic der von A.A.. Morton in zahlreich*!* : Verc-fieEtliciiungen beschriebenen Weint* hergestellt werden. ;
Ein "bescnderf? erwünschtes und vorteilhaftes Mischprp- ,
t duku mit einer we cent lieh, verbessert-^ü ifshigKeit, Schlag--. '. , festigkeit und V-j^arbeitunps- cder Bphandluri-^fahipkeit wird ge:U2 der Erfindung di.durcb. hergestellt, 5aß man eirji od^i.' mehrere der vorstehoii-l beicarieberen, ndca ""lera Verzweigungeviirfatiren bergesti'llten Foiymeri.-ate aiit (4) °ineii Polystyrol« h:ir? und (2) einem Ela-.tcneren aus einem ButadicehomopolyiMMrt.- ' üat oder -miöcapolyneriKat von nonigbteae &tn& 45 Gew.-fi· . i Butadien und wenigstens eii\em Monoaeren aus einem kon.jugii;r16*Ä ·' aliphatischen. I>ien odor einen aromatischen MonoTinylkobl*n- (' Wasserstoff der Bf-*.zclreiche, w?bei Us 'ülustcanre durch eine Alfiii-Katsl-vep orhalten^ist und -iin XolcAuirrgeWicht von 50000 bis 1 250 1X)O aufweist, .vereiseat. Vorzugc:vrei3e sind die nach α en, Ver?/#ei-j-;r>caver fahren r.^^est-.-Lltin Folymerisot* JtU v«*a {Λj mid K-) ir. «inem Verii-altni« v>n 1 bis 2^1 tn nach dein Ver.-".\vo'ii-ur.fsv-rfaiirrn aei-irestfillt'-η F >j;-:-.«ii&it;en, 50 bis 96/'-vor. (.1) UGj Λ - 2~% von (?.) vorh^
0098U/1749
Die mittels AIf in-EatalysiiJe mit einem Molekulargewicht im Bereich vor 50 COO bis 1 250 000 herbestellen Elastcr.errfh kennen in der in der US-Batentschrift 9 067 187 beschriebenen Weise hergestellt w&rden. Diese Polymerisate ironnnn Homopolymerisate vco kcn^iugifrt^n aliphatischen Dienen, z.B. Butadien oder Mischpolymerisate davon mit anderen konjugierten
' γ-γΜΑ^υ^^Μ^^^ uronetinchen
aliphatischen Dienen fr-»o/TTegonwart von/llkenjlmono-
ateren darstellen. Wie ia 4er genann-ten IJatent.schrift angegeben ist, »firden die Slaetomereri von nied«rem Molskular^ewicht duiOh Pol;jTse:riaction in Gegenwart eines AIf j n~K^toljastors und beLtieoter Eitxydroderivete ven eroiiUHtiecbsn Konlenwe.uaerstoffen, "»nrzu;«srei£;p 1 t l'i— Di'uydrobenzol und 1 ,^-Dihydronaphtha] in, flllt, ivolcbe S-lijuolekuJdrgowichtsntoaerctJoren wirken. Verfahren ausführäich in der US-.lj-itentechrift ) 067 1Ö7 ebftii .1i.t, wird aui diese Patentschrift Bezug genooiien und keine iac einzeln ee^e^e Beechreibung diespß Verfahrene hi or gegeben.
Die AIfίn-kfltaljfsterteii Elaatoaere mit einem Molekulargrwicrit iB Erreich ve η >0 OCO bip 1 ?50 OlC können auch durch Tel v^erii.ation in ;io:fenv»art eines Kutalyr.atcrE de τ« AIf in-Art hei f^entt'J It v.'orden, wpich-'-r eine irmi■-·<:» Mi.1 cciunp; vr.ri einem Λ:ΐ'κ.ε..1ΐΓ.τ] s p't.e? Kvlhyi-n-c·. rbincl? , ri;:em ;"üi :.··:>'■?: αίζορ Alkali- hu !·-·_-{- ·: i;i urr °i.:jc Ji' ikHli-diallylkofi.lenwas j cm toi" f verbin·· du;.i-, ι.-ΐο,ι:· ;-·'; ·■::.· V·. .rloiiüunE Λ*-» ..^cr.^&hen-ien formel (^^
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: BAD OfMGINAL
H H ι H R σ < a a
ι ι « ο - ι ι ι ι
MO « . 0 » 0 -.. 0 - . ΰ · « CU
t ι i I
H H a R
in welcher M ei» Alkalimetall und H Wasserstoff oder einen gesättigten Kohienwasserstoffrest mit 1 bia 4 wen darstellen, oder der nacußteilenden Formol (2)
η η π η
Α2 Ί ■ 1 "2 in we lebe ι? R^ und Rg Alkylgruppen mit 1 bis 4 oder Wasseretoffatome.und M ein Alkalimetall darstellen, bestehen können» in einem inerten Verdünnungsmittel umfaßt» Bei Verwendung eines Alfin-Katälys&tors der vorstehend beschriebenen Art iet die Verwendung ¥fcn Molekulargewiohtsreglern oder -Moderatoren, um AIfin-Polymerisate von niedrigere» Molekulargewicht zu erhalten, unnötigt obgleich derartige Moderatoren erwinschtenfAlls in beliebiger Weise angewendet werden kennen.
Die Erfindunc; wird n'-chstenendlanhÄnd von Beispielen näner erläutert, in v/slchen die an^efebenen Teile auf Gewicht bezogen sind, falls nichl-3 sndees angegeben ist.
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BAD ORIGINAL
das
Did Herstellung des in cien naöü&tehenden EeiDpielen ver~ wendeten AIfin-Katalvaators wurde in folgender Weise auagf;-. fü'hrti
660 Te'-Ie trockenes Hexan v»urden Jn einem mit Rühret Inertgas3η jltiinrichtiirig, Trockenei s rückfl uSkonder^atcr syst t»ia und einen äußeren Kahlbau ausgestatteten D.„eihaläkolben e.ngebracht. Hierzu wurden 132,4 Teile· einer Dispersion von feie zerteiltem Natrium (2 Mikron maximaler Teilchengröße) (36,8 ieilQ, 1,6 Atome) in Alkylation» sugegoben, Die AufacülüBfflJung wurde auf -1O0O gekühlt, woraui* 1C2 Teile trocke-^ neß n-Amylcnlorid (0,S^v Mol) unter mäßigem Hühre» zugegeben wurden. Das ßüaren wurde eine Stunde nach Beendigung der Zugabe fortgesetzt. Dann wurden langsam 30,6 Teile Iaoprpp^l« alkahol (C,4 Mol) zugesetzt. Das Rühren wurde während weiterer 45 Minuten beibehalten. In die Miechung wurde danach ein tfberschuB an tro*k«nea Propylen (Q.P-^utlJfltät) eingeführt, wobei die TeKperatur der läiecnung bei -100O gehalten wurde, biH ein aktiver Rückfluß des Propylene stattfand. Die Teeper.-vuur wurde dann allmählich auf 250O gosteigert und die Mischung wurde bei diesur Temperatur während 2 3tuiiden gerührt. Fahrend der letzten S5 Minuten wurde dasJAustreten τοη Propylen aus dem System erlaubt, welches für eine -^-reis lauf führung resAtTjaXelA wurde, ütv Reaktionsbrei wurde in eijien Vorratsbehalter liberiTefutirt, welcher in ei.rr»r inerten Atmosphäre vov,
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BAD ORK31NAL
Argon gehalten wurde, und dann mit trockenem Hexan auf 1120 Teile verdünnt. Diese Aufsc länamng, d.h. dar Alfin-K"talyentor, enthielt 0,4 UoI iiatriumisopropoxyd, 0,4 Hol AlIyI-natrium und 0,3 Mol H«triumchlorid ^e 1120 Teile, oder 0t0P-5 Mol liatriumiaopropoxyd, 0,025 ^uI All,yln3trium und 0,05 Mol Natriumchlorid je 70 Teile.
Beispiele 1 bis 4 Folymerleat A (.nach dg» VersweigunggVerfshren hercresteilt)
Sine Quart-Scdaflasche (C,828 1), welche uit einer auf ein C-ber^ewinde EiiX^titractit-en oder aufgriGoLraubfcen Druckver-3c luEkupps verac-hen war, wurden als Pelyiaeri setionereaktor vev*endet. In die Flasche wurde eins Beschickung aus 365 Teilen trockeneni Hex?n, 10,ii2 Teilen Butaöieü, 1,13 Tr-ilen Styrol um C,36 Teilen Divinylbenzol unter ölicXstcffatmosphäre bei £ -15°C eingobracht. Dann wurden 70 Teile Alfin-Katalgr-
n Alngaepritit und die Flaeche wurde voraohloelen und gesohiittelt. Die Heakticnt'' wurde bei Säumteaperatur T.phtecd ? ütuiiden uuter geleeientlichem Schütteln fortschröt» X en reif ssen. Me Blasche wurdr? dann imt'-r Sticku-tcff gecfir>l ι !ία <~5 *■...rder 30,85 Teilo Styrol zu«:eK'oceri, worauf die i \^&t,cae «rneut rasch t-escblosren und die Polymerisation wähl· rt-n.i «: \v:iit^r»n Stur.dcn unter g«?legentlicn3n Schüttein, ien Iti^uix 12 ~*>τΛ -ei *.en Zugt;and zu hilt^r, .^ertgecetst
00S8U/1749
BAD ORJGfMAL
Da· Pfropf-Blook-Polymerisat wurde aus der Flasche in _<m oiner dicken, halbfesten mit Lösungsmittel gequollenen Hasse entfernt. Sie wurde in einem '-Varancr-lii scher dreimal^ ir.it ICC Teilen ÄrhÄnol (^SO-proif ethanol) mit einem Gehalt an C,2% N-Fheriyl-i3~naphtli7laiain alsAntioxydationsmittel und dreinel mi« ICO Teilen Saeeev pew&sctien. Die letzte Wäsche •vurde mit 100 Teilen Aceton ausgeführt. Bas Produkt wurde bei 5-00C und 2 nan Hg getrocknet, Wobei eine Ausbeute von 104-,4 Gew.-Steilen Endpol? ni«ri sat erhalten wurdet. Der PoIya»<?risatgelgeiiölt betrug 31 &%*
I'olymeribat 3 (llolokuiargewicht-mcdif j.ziertes, im Alfin-Ver-
___^__ fahren hergestelltes Mic.cu;.'Cjyfl;erisat)
Sine ^uc.rt-Sod'ii'lasche (0,828 1), -iiü mit einer auf ein über^ewinde aufgebroobten oder aufgeschraubten Druckverscnluß kappe versehen war, /»urde als Fol.v^erisotionsreeJctor verwendet. In die Flasche wuixie eine Beschickung aus 365 Teilen trockenem Eexan, 1? Teilen 1,4— Dia-ydronaphthalin alB Molekularpe'ÄichtereglT-uiodJ.i'izicrun^Sffiittr-l ir r'orm einer Lösung (ir.it einer: Q^h;5 It an Ί^,3> Dihvdro-aphthnlin), 86,4 Teile Butadien und 1?,5 -'^'ie Styrol unter Stic-Kstoffatmesphäre b*i etwa -15 G «in^tiv+clit. Dim wurden 7C Teile der wi^ verstehend besenriebe::, hergestellten XIfin-Katfilysetorfunppnsion e\ngpp; vl tzt \;nd die Fl'-:i-:up wurde voischlcssen u:.d y^schuttelt. Ti« n-iEiktion '.vurd. hei Raurr.t';»p?ratur
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BAD OfWQJNAL
2 Stunden unter gelegentlichem Schütteln fortgesetzt. 'Die Flasche wurde dann geöfifnet und es wurde ein kautschukartigee LIischpclymorisat entfernt. Unter Anwendung eines Waring-Mischer; wurde das Polymerisat dreimal mit 100 Teilen Äthanol (180-proof) mit oinea Gehalt von 0,2% Ν-Phenyl-ß-naphthylamin als Anbioxyd ationsmittel, dann dreimal mit 100 Teilen Wasser und dann einmal mit 100 Teilen Aceton gewaschen Λ Das Produkt wurde bei 500C und 2 mm Hg getrocknet, wobei eine Auebeute von 99»8 Gew.-Teilen ies kautechukartigen Mischpolymerisate erhalten wurde. Das Mischpolymerisat- mit einem Molekulargewicht von 19? ÖCO ΆΤιΓde 3uf seinen Polymerioatgelgehalt geprüft und dabei wurde nichts gefunden.
?Ii schunden
Fa wurde/vier Mischungen mit verschiedenen Anteilen der Bestandteile hergestellt, indem man auf einem Mischwalzwerk mit zwei Walzen die Polymerisate und B mit einem für allgemeine Zweck* verwendeten Polystyrolharz (mit einem Selmeiaindex-Gtrömunseauemai3. (Ιο) ν°η 0,f0 g/10 Minuten), denser Molekül ar gewicht jeinlß der ßtaudin,-;er-KetLode auf 1C0 OCO IeütiiTLuit wurde, c-emischt. Zu dem auf einem erwärmten Walswerk (etwa 10?°- 1210G; - 225 - 250°f) sich erweichenden, oder im Schnelafluß vorliegenden Allzweck-Polystyrolharz wurden diii "Polymerisate & und B zugegeben. Die Polymerisate wurden auf dem iValzwerk bei etwa 149° bia "630C (3OC - 0 geschmolzen, bis sie im we-s ent liehen homogen waren (bis der pi?rl.T-ut-tei:ari;i%5 Gläiv.' '/ersciiwand), w.-ofüj stwa Misch/.eiten
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BAD ORIGINAL
im Bereich von 30 bis 60 Minuten erforderlich waren. Die Mischungen wurden dann aud der Müuie oder dem Walzwerk in Form einer Bahn oder einer. Blatts entfernt und gekühlt und granuliert. Dis zerkleinerte !äiscnung v.-urie im Spritzgußverfahren unter 'Anwendung einer Mini-Spritzforia mit Auswarfereinrichtungen (Mini-jectcr solder) zu physikalischen Probestücken vorarbeitet. Die Zug amm en set sun-·.1 η dar vier üuischur.^e !3i:il in der n-..Gh.:te^enden Tabelle I^nceg3ben. Die gozaäß den ASTiA-Rtandt.rd-Γι·äfverfahren ermittelten physikaliuahen Sigensciia^ten sind in der naciaetehenden Tebe le II In Ver^leichsversuchen mit iliuchungen, v.elche aua im Alfin-Ketal.yQeverfahren hergestellten, kautschukartigen Kischpoiyoiftri-SGten und Po-lystyrc Ih-jrzen ohne Aufnehme der gemäß der Yerav/eigungspol^^mer-is'ition hergestellten Polyaieriijate, welche nach den verstehend beschriebenen Verfahren erhalten wurden, gebildet waren, wurde festgestellt, daß die Kombination der erhaltenen pnysikalischen Eigenschaften, z.B. Zugfestigkeit» Biegesteifigkeit, Hsrte und Schlagfestigkeit in '.v geringeren Ausmaß Vorteile aufwiesen.
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BAD OfHOJNAL Tabelle I
Zu s a mmenü ο t ζ υ ns pn der tr.eipiseqen Harze
oje
Pci.ymerisat 1 Beispiele 3 6 B 0
Sew.-Teile B 2 B 10,
1. Polyeierißs tee !ge
halt C Ge.·-.-%)·
10,6 "B 1C, 0
fiolymeriäat 0 8,8 0 0 A p
Gev.·.-Teile A C A 5 15, 5
2. Pciyaerisatgelge
halt (Ge· .-%)
1,1 A 10, j, 0
Allzweck-xοIysty rc
(^e-*.-Teile )ji
31,5 2,8 31, 75,
1
as, 3
31,5 79,
3. 88,4
Styrol:Butadien-Verhältnis der Llis^iiuug 91:9 92;8 9O:1C 90:10
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BAD ORiGSNAL
Tabelle II Fly/s !kausche EJU.engchaften der
Beispiele 12
keit ke/cmci 359 352 337 345
(psi)~ (5100) (500C) (48C0) (4900)
Dennung (%)
30
30
32
Biegesteifigkeit kg/cni311340 11 060 105 700 106 400 (FBi) (162 000) G58 000) (151 OCO) $52 000)
Körte (Lttrometer I)) 85 63 62 81
Zzod-Kerbschiag-
Zzod-Kerbschiag-
«ähigkeit (ft.lbs.in.) 0,61 0,60 0,83
Geaaintveriihltnis von Styrol j Butadien der
,1
2,8 1C$0
0,80
15,0
91:9
92j8
9C:10 90:10
Die Menge Polymerisatgelgehalt in den nach dem AIfin-Veriahrgn hergestellten Polymeriaat wird bestimmt, indem man da;^cautsoüukartlge Pol^norisat in Toluol eintaucht und s«ntrifupi^rt, \m den unlöslichen Gelanteil bu erhalten. Etwa 0,2 ■■ie«.-Tel Je des E]astof«ren wurden in etv.-a 100 Volunenteile Icluol eiu'Tctaucht und H-eurcnd ε Stunden zentrifugiert. Der im] etliche Anteil an f-equollenem ^eI wird danE/abfiltriert^ von· eier Lösung Ίο ε ljolicnen Teils^und uct-r Vakuum zur Entfernung vor. -V-^i ic hin Lcounri-aittpln g^^r-clcnot, Dj; ο Gewicht ■\-".· fr? trocknet er- ur.l : i;l i cnen OeIt^iIs, nviäi^'t j ure h das
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BAD OflKMNAt
Gesamtgewicht des in das Lösungsmittel eingetauchten Polymerisats, ist die Gewiohtsf rakfcioiT an TorhandUme» Polymerisat· gel. Durah Multiplizieren mit 100 ergibt sich daa in dem Ilaatomeren vorhandene Polymerisatgel in Gev.'.~%.
Vorstehend wurden Form- oder Preßmassen von hoher Sctilag-
phyßikalischen Eigenschaften der featigkeit beschrieben, "bei welchen unter Ve-rwsndung der/ nach dein Yerzweigunseverfabren (taper-produced) hergestellten Alfin-Polymerisate stark variierbare und auegezeichnete Kombinationen on physikalischen. Eigenschsften erhältlich sind.
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BAD ORIGINAL

Claims (1)

  1. y Patentansprüche
    ·\· Form- oder i-rc3massen auf der Baus von Polystyrol hoher Schlag/BfGstifrkej.t, d&durch gekennzeichnet, daß sie eine Mischung von
    (1) einem Harz der Polyctyrolart,
    (2) einem synthetischen, durch Alfin-Polymeri^ation hergestelltem Elastomeren aus wenigstens einen· (A) Butadienhomopolymerisat oder (B)' Mischpolymer i£'*t von wenigstens etwa 45 Gew.-·# Butadien mit wenigsteri3 einen konjugierten, aliphatischen Dien oder arcmatiscnen IZorjovinylkcalenwasserstoff der Benzclreihe ale Monocereru, .vobei die Elastomeren (A) und (B) ein Molekulargewicht vcn 50 00^ bis 1 250 COC aufv,<»icen, und
    (3) einer durch. Polymerisation in Gegenwart einas Alfin-Eatalysati^s hergestellten Masse, wot-ei^in einer ersten Stufe eine Zusammensetzung aus (a) 5Ü bis 10C% konjugiertem Dienkohlenwasserctoff und (b) 0 bis 50% Äonoviny!aromatischen Eohlenwasserstoffen der Eenzolreihe, bei welchen der Vinylrest ijfTekt an ein Kchlenstoffatoit dos arcrauti^cnen Äerns gebunden ist, in Gegenwart d-ei AIfiqjfataly.'jators polymerisiert und danach.in wenigstens einer Stufe die Komponenten von (a) und (b) unter AIfin-r&lymerisatiönsbedingans;en iera Reaktionsi>rodukt der ersten^Stufe iö solchen Anteilen r.U'i'ibt, luh eine Zusammensetzung mit
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    BAD OfUGINAL
    e nem Verhältnis von 4- bis 30% der Komponente (a) und 96 bis 705$ der Komponente (b) zu bilden4 umfalten,
    wobei das Produkt oder die Masse C3) in einer Menge von 0,5 bis 9915 Gew.-So vorhanden ist.
    Ζ* Massen nach. Anspruch. 1, dadurch» gekennzeichnet, daß das Produkt (3) in einer Menge vcn 1 .bis 2^ Gew.-# vornanden ist.
    3» Massen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch. 3ekennsei0b.net, Harz (1) aus Polystyrol, das Mifiefepei^Hiepi- Elastomere (2) aus einem Mischpolymerisat von Butadien und Styrol
    aus
    und lie Komponente (s) Butadien und die Komponente (t) aus
    Styrol be.steh.en.
    '{·. Massen n^ch einender Ansprüche 1 bis :1, dadurch {?ekennzeichnet, daß das i'rodulEt (5) aus ei-er laasee besteht, bei dei'Gn Hersteilung als Endmonoiaeres (c) -.venigSTens eine pol&r-aubstituiei'te Verbindung der Vinylart mit 2 bis 30 KoilanrtoiTafcomen der Foraml
    H2G - OH1X1
    f.- .iryefiiurt mux'de, in ν,-elcher R^ WcEt^rctoff, einen Alkyl-Av.vJ-üubotitu:^i'ten Alkyl- od?r sut; ti4 uierten Arylre-it oc*-r X-. ,ir, rs tell t> und X^ und X-, pnlr.re irup]>on nit wenigstens
    Ί ^ ieleut'iG
    ei-neir. nr.ri--.ren Atca «'«ls Lchienstc-Γ? -.d 1· V.'jör^r.- tcff d»B-e^eiiew, »v,;bei äar Eudir.ouoirjfpe Me r,u >-t\'"\ 551Je**.-^ der .":«?:. a.ιΛζ ..-..· siiiEer-c.c»* sure von (?j) dnrst'^':t.
    009814/1749
    BAD ORIGINAL
    3· Massen nach einem der jLnsprüche 1 bis 4-, dadurch, gekennzeichnet! daß dag Produkt (3) aus einer Masse besteht, bei deren Herstellung in wenigstens einer Stufe den Polymer!- natiansverfahrens 0,01 his 1%, bezogen .vui" Jas ueivicht der iäaeßi· O)» eines VemetzuugfisiitLels der: Formel
    Η^ΰ » CH - A ~ OS * OH2
    ein£efülrrl; v?urdft, worin H Wasserstoff oder einen Eied^reii Aliyrlrest und X ein^n gegenüber dsr, I-'clymerisation^resJction -ten aliphatischen oder -aronfetisohen .zweiwertigen Rest
    £.\Mbzsqo naoh Anspruch 5» dadux-ch ««kennzeiclinet. daß das
    el aus X>iviny!benzol besteht.
    7· Jieeörn cacü. einen der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeicoD.fitt daß dian Harz (1), das Elastomere (2) und dae Pro dukt O) in einoit AueaiaE oder Verhältnis von 50 Ί t-ia 25% bz», 1 bis 23% vorhanden sind.
    Ü ö 9 t U / 1 7 4 9 BAD ORKSINAL
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4028484A (en) * 1971-10-29 1977-06-07 Morton Avery A Alfin polymerized rubber
US3948845A (en) * 1972-06-19 1976-04-06 Phillips Petroleum Company Opalescent polymer compositions
US4136145A (en) * 1974-07-05 1979-01-23 Schering Aktiengesellschaft Medicament carriers in the form of film having active substance incorporated therein
WO2002022733A2 (en) * 2000-09-15 2002-03-21 Dow Global Technologies Inc. Styrenic polymer compositions with improved clarity
WO2024013337A1 (en) * 2022-07-14 2024-01-18 Totalenergies Onetech Process for the recycling and cracking waste plastics based oil

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2755270A (en) * 1952-10-21 1956-07-17 Firestone Tire & Rubber Co Compositions of styrene resins, butadiene rubbers and graft copolymers of styrenes of butadiene rubbers
US2802808A (en) * 1953-07-31 1957-08-13 Firestone Tire & Rubber Co Compositions of a styrene-acrylonitrile resin, a graft of styrene and acrylonitrile upon a diene rubber and a diene rubber
NL216657A (de) * 1956-04-25
US3041310A (en) * 1959-07-14 1962-06-26 Shell Oil Co Polystyrene-styrene copolymer molding compositions
US3223691A (en) * 1960-05-16 1965-12-14 Nat Distillers Chem Corp Polymerization process

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