DE1569412A1

DE1569412A1 - Verfahren zum Verschaeumen von thermoplastischen Polymerisaten

Info

Publication number: DE1569412A1
Application number: DE19651569412
Authority: DE
Inventors: Breukink Carel Jan; Jacob Vermeulen
Original assignee: SHELL INT RESEARCH; Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: SHELL INT RESEARCH; Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1964-03-31
Filing date: 1965-03-29
Publication date: 1970-03-05
Also published as: NO133484B; NL142442B; SE351166B; GB1046374A; CH453686A; DK115787B; ES311149A1; BE661779A; FI44710B; US3440309A; DE1569412B2; FR1436133A; NO133484C; FI44710C; NL6403440A

Description

SHELL INTERNATIONALE KESEAECH MAATa¹OHAPPIJ N.V. 30, Carel van Bylandtlaan, Den Haag, Niederlande

betreffend

Verfahren zum Verschäumen von thermoplastischen Polymerisaten,,

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen aus synthetischen '.Thermoplasten, wobei man ein Gemisch aus dem Polymerisat und einem direkt in die Strangpresse eingeführten flüchtigen organischen Schaummittel benutzt, das nach dem Verpressen beim Austreten aus dem Spritzkopf zu einem Schaum expandiert.

Gemäß dem in der britischen Patentschrift 837 723 beschriebenen Verfahren wird in einer Strangpresse ein Gemisch aus Polyäthylen und 1,2-Dichlortetrafluoräthan als Schaummittel bei einer Temperatur von 90-20O⁰Cj das Gemisch expandiert beim Auspressen durch.Verdampfen des flüchtigen Schaummittels zu einem Polyäthylenschaumstoff. £i±n ähnliches Verfahren zur Herstellung von Polyäthylenschäumen, bei welchem auch andere Halogenkohlenwasserstoffe als flüchtige Schaummittel verwendet werden können, ist in der

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britischen Patentschrift 822 425 beschrieben. Bei dieser Methode muß jedoch das in dem Gemisch enthaltene Polyäthylen vor dem Expandieren einer ionisierenden Bestrahlung ausgesetzt werden. Die Herstellung von Schaumstoffen aus anderen Polymeren (z.B. aus KLystyreeol) durch Strangpressen, wobei u.a. niedrig siedende aliphatischen Kohlenwasserstoffe als flüchtige Schaummittel verwendet werden, ist bekannt aus der belgischen Patentschrift 618 410. B--i dem dort beschriebenen Verfahren muß der Druck der Masse in der Strangpresse nach Zusatz des flüchtigen Schaummittels erhöht werden, bevor das Gemisch die Düse erreicht.

Bei den e ahnten bekannten Verfahren kann das flüchtige Schaummittel der Masse unmittelbar durch Injektion in die Strangpresse zugefügt werden. Gemäß dem letzterwähnten, in der belgischen Patentschrift beschriebenen Verfahren, wird das flüchtige Schaummittel in die Masse mit einem beträchtlichen Überdruck von beispielsweise 70 Atmosphären eingepresst. Ausserdem können bei diesen bekannten Verfahren feinverteilte anorganische Peststoffe, wie Kieselsäure, Calciumsilikat und / oder Zinkstearat, in die Gemische eingearbeitet werden, um die Zellengröße und die Größenverteilung der Zellen in dem resultierenden Schaumstoff zu steuern.

Es wurde nun gefunden, daß diese Verfahren, bei welchen man zur Steuerung der Zellengröße des Schaumstoffes von den erwähnten Peststoffen Gebrauch macht, in der Praxis nicht befriedigend arbeiten. Beim kontinuierlichen Arbeiten unter

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Verwendung der erwähnten Feststoffe läßt sich ein Schaum von geringer Dichte mit gleichmäSig verteilten kleinen Zellen nur dann erreichen, wenn das flüchtige Schaummittel in hohen Konzentrationen verwendet wird« Die Wirkung der erwähnten Feststoffe ist auch, insofern unbefriedigend, als ein auf diese Weise erhaltener Schaumstoff von entsprechend niedriger Dichte eine Oberfläche aufweist, die nicht sehr attraktiv ist, sondern eine nicht geschlossene Zellenstruktur mit den Spuren von großen geplatzten Blasen an den verschiedensten Stellen zeigt. Ee wurde ferner gefunden, daß es sehr schwer, wenn nicht unmöglich ist, auf kontinuierliche Weise Produkte mit konstanten Schaumeigenschaften zu erzeugen, wenn man dazu eine Strangpresse benutzt, in welcher der Druck der Masse zwischen der Stelle, an welcher das flüchtige Schaummittel eingepresst wird und der Austrittsdüse ansteigt, wie dies bei der aus der belgischen Patentschrift 618 bekannten Methode der Fall ist. In diesem Fall schwankt die Menge an flüchtigem Schaummittel in dem Geraisch mit der Zeit derart, daß weder die Dichte des Schaums, noch seine Zellengröße, bzw. die Größenverteilung der Zellen über längere Produktionsperiode konstant bleiben.

Die Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung von verschäumten Polymeren aus synthetischen organischen Thermoplasten durch Verpressen von Gemischen aus dem Polymerisat und einem unmittelbar in die Strangpresse injizierten flüchtigen organischen Schaummittel, wobei das Gemisch beim Verlassen der Presse zu einem Schaum

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expandiert; das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß in das Gemisch ausserdem ein sich in der Wärme zersetzendes organisches Treibmittel eingearbeitet ist, das sich darin bei einer Temperatur zersetzt, die nicht mehr als 60° unterhalb der in der Strangpresse vorherrschenden Höchsttemperatur liegt, und daß das Gemisch nach Injizieren des flüchtigen Schaummittels auf seinem Weg in Richtung auf die Pressdüse intensiv homogenisiert wird, wobei der Druck in dem Gemisch konstant bleibt oder abfällt.

Das als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren benutzte Polymere kann entweder ein Homopolymerisat oder ein Mischpolymerisat sein. Der Ausdruck "Thermoplasten" bzw. "thermoplastische Polymerisate" bezieht sich hier lediglich auf diejenigen ftoffe, die nicht oder jedenfalls nicht vorwiegend von kautschukartiger Beschaffenheit sind. Geeignet sind insbesondere die Alkenpolymerisate, wie Polypropylen und die Polyäthylene von niedrigem oder hohem Molekulargewicht; brauchbar sind ferner die Polymerisate der Phenylhalogenmonomeren, wie des Phenylchlorids, und diejenigen der aromatischen Vinylmonomeren, wie des Styrole und des X-Methylstyrole. Die Polymerisate können gegebenenfalls einen gewissen Anteil an kautschukartigen Stoffen aufweisen, vorausgesetzt daß, wie bereits bemerkt, die Kautschukeigenschaften in dem zu verschäumenden Material nicht überwelLgen. Beispiele für geeignete kautschukhaltige Stoffe sind u.a. Polystyrol oder Polyvinylchlorid von hoher Stotifestigkeit. Derartige Stoffe können auf bekannte Weise hergestellt werden durch V_ermischen des Polymers mit

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synthetischem oder natürlichem Kautschuk oder durch Interpolymerisation einer Lösung des Kautschuks in dn betreffenden Monomeren.

Erfindungsgemäß können die thermoplastischen Polymerisate in beliebiger Form verwendet werden, beispielsweise in Form von Granulaten, Körnern^ Tabletten, Pulvern oder Perlen. Normalerweise soll zwar das angewandte Polymerisat keinen flüchtigen Schäumer enthalten, jedoch können gegebenenfalls auch Polymerisate mit einem geringen Anteil an solchen Schaummitteln als Ausgangsmaterial dienen.. Dieser Anteil sollte jedoch so gering sein, daß beim Verarbeiten des Polymerisats auf .einen Schaumstoff durch das übliche Strangpressen ohne weiteren Zusatz eines flüchtigen Schaummittels kein Schaum mit der gewünschten niedrigen Dichte gebildet wird. Als Beispiel für ein derartiges Polymerisat mit einem geringen AntaL1 an Schaummittel sei etwa ein Polystyrol, das ursprünglich 6-7 Gew.-^ Pentan enthalten hatte (ein sogenanntes expandierbares Polystyrol) , aus dem jedoch während der Lagerung oder beim Altern unter atmosphärischen Bedingungen der Hauptanteil an Pentan bereits verdampft ist.

Als flüchtige organische Schaummittel können Verbindungen

ο benutzt werden, die nicht über 120⁰C sieden. Gute Schaumes
co mittel sind bekanntermaßen die flüchtigen Halogenkohlen-

-¹ Wasserstoffe, wie die Chlormethane (z.B. Chloroform) oder die ^ Chlorfluoräthane, -propane oder -butane,-z. B. Chlordifluor-

ο äthan, Monochlortrifjiiluoräthan, Dichlorpentaf luorpropan ₄

Monoclilorheptafluorcyclobutan und andere mehr. Ebenfalls zur iiOhaumerzeugung geeignet sind die niedrig-siedenden Äther,

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Alkohole oder Ketone, wie Diäthyläther, Methanol oder Aceton. Auch und besonders die aliphatischen Kohlenwasserstoffe mit einem Siedebereich von 10 bis 100⁰C, vorzugsweise das Pentan, haben sich als sehr geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren erwiesen. Der flüchtige Schäumer muß ganz allgemein derart gewählt werden, daß er der zu verpressenden Masse unter den Druck- und Temperaturbedingungen, die in der Strangpresse während seiner Injektion vorherrschen, in flüssiger Form zugefügt werden kann. Gegebenenfalls können Gemische von verschiedenen flüchtigen Schäumern verwendet werden; so läßt sich bei der Herstellung eines Polyvinylchloridschaumstoffes mit Vorteil ein Gemisch aus Pent . und Aceton als flüchtiges Schaummittel verwenden. Die Mengen an Schäumer, die erfindungsgemäß unmittelbar in die Strangpresse injiziert werden, liegen nicht höher als etwa 20 Gew.-^, bezogen auf das Polymerisatgewicht, wobei als untere Grenze etwa 2 Gew.-$ angenommen werden kann. Vorzugsweise enthält das zu verpressende Gemisch zwischen 5 und 10 Gew.-$ an flüchtigem Schaummittel.

Unter Treibmitteln, die sich in der Wärme zersetzen, seisn hier im Gegensatz zu den flüchtigen Schäumern gasabgebende organische Verbindungen verstanden, die sich bei höherer Temperatur zersetzen. Diese Zersetzungstemperatur liegt im allgemeinen in dem Temperaturbereich, innerhalb dessen die verschiedenen thermoplastischen Polymerisate normalerweise auf Gebrauchsgegenstände, wie Filme, Bahnen, Stäbe, Röhren, Pasern, Fäden, Flaschen oder feste Formstücke

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verarbeitet werden. In diesem Falle wird die Zersetzung daher nicht durch eine chemische Reaktion mit anderen Verbindungen, wie Säuren oder Basen hervorgerufen. Bei der Wahl einer für diesen Zweck geeigneten Verbindung ist zu beachten, daß die Temperatur, bei welcher sich die betreffende Verbindung innerhalb des erfindungsgemäß zu verpressenden Gemisches zersetzt, nicht gleich der Temperatur ist, bei welcher sie sich an der Luft zersetzt. D-^e letztere Temperatur ist im allgemeinen höher als die Temperatur bei Zersetzung innerhalb des zu verpressenden Gemisches. So zersetzt sich beispielsweise das Treibmittel Benzol-n-disulfohydrazid an der Luft bei 146°C, während die Zersetzung3temperat«r innerhalb des Gemisches zwischen 115 und 15O⁰C schwanken karaiji je nach den herrschenden Bedingungen. Für das erfindungsgemäße Verfahren können nur solche Verbindungen benutzt werden, die sich innerhalb des Gemisches bei einer Temperatur zersetzen, die um nicht mehr als 60 , vorzugsweise um nicht mehr als 40 niedriger ist als die in der Strangpresse herrschende Höchsttemperatur, d.h. die höchste Temperatur, die in dem geschmolzenen oder plastifizierten Polymerisat innerhalb der Strangpresse auftritt. Diese "maximale Temperatur der Masse¹¹ kann unmittelbar bestimmt werden, z.B. durch Messung mit Thermoelementen. Falls jedoch das Verhältnis zwischen der Temperatur des Polymerisats in der Presse und der Temperatur des Presszylinders selbst bekannt ist, genügt eine Messung der Zylindertemperatur zur Bestimmung

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der maximalen Temperatur der Masse. Dieses Verhältnis kann auf einfache Weise gefunden werden, indem man mit Hilfe einiger Reihenversuche die Temperatur der Masse und diejenige der Zylinderbuchse mißt. Allgemein kann angenommen werden, daß beim Verpressen gemäß der Erfindung die Höchsttemperatur innerhalb der Masse in der Regel etwa 10 bis 15° höher ist als die höchste an der Zylinderbüchse gemessene Temperatur.

Als in der Wärme zersetzbare Treibmittel, die erfindungsgemäß im allgemeinen in Konzentrationen von 0,01 bis 5 Gew.-$ bezogen auf das Polymerisat, verwendet werden, sind die zur Verarbeitung von thermoplastischen Polymeren auf Schaumstoffe bekannten Stoffe dieser Art geeignet. Vorzugsweise werden diejenigen Treibmittel benutzt, die Stickstoff freigeben. Die Menge an bei der thermischen Zersetzung des Treibmittels freiwerdendem Gas soll mindestens 0,5 M₀I, vorzugsweise mindestens 1 M₀I Gas,je Mol Treibmittel betragen. Zur Herstellung von Polypropylenschäumen hat sich insbesondere Azodicarbonamid bewährt. Zur Verwendung bei Polyäthylen-und Polyvinylchloridschaumstoffen seien 4,4'-0xydi-(benzolsulfohydrazid) und Diphenyl-sulfon-3,3'-disulfohydrazid als besondere brauchbare Verbindungen erwähnt. Bei der Verarbeitung von Polystyrol kann entweder die letzterwähnte Verbindung oder Azodicarbonamid (azodicarbonamide) mit gutem Resultat angewandt werden. Andere geeignete Verbindungen

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sind M^ET'-Dinitroso-pentamethylentetramin, Diazoaminobenzol, Benzol-sulfohydrazid, Benzol-m-disulfohydrazid, N,N¹-Dimethyl-tfjN'-dinitroso-terephthalamid, Ν,Ν'-Dimethyl-NjN'-dinitroso-phthalamid, Azodiisobutyronitril und Ν,Κ"¹ Äthylen-dibenzamid*

Die Rolle, welche die wärmezersetzbaren Treibmittel bei dem erfindungsgemäßen Verfahren spielen, ist eine doppelte: ihre erste und bei weitem wichtigste Funktion besteht darin, die ZellengröBe und die Zellengrößenverteilung in dem herzustellenden Schaumstoff zu steuern, so daß man eine sehr geringe Zellengröße und eine völlig homogene gleichmäßige Größenverteilung in den Schaumprodukten erhält j in diesem Fall wirkt also das wärmezersetzbare Treibmittel als sogenanntes "kernbildendes" Mittel (nucleating agent). Die zweite Funktion, die allerdings von untergeordneter Bedeutung ist, beruht auf der üblichen Wirkung als Treibmittel, d.h. daß die bei der thermischen Zersetzung befreiten Gase bei der Expansion des aus der Düse austretenden Gemisches mitwirken. Will man einen Schaumstoff mit der erwünschten homogenen Struktur von sehr kleinen Zellen erhalten, so ist es natürlich wesentlich, daß das Treibmittel sich auch tatsächlich in dem Gemisch zersetzt, weshalb seine Zersetzungstemperatur niedriger sein muß, als die maximale Temperatur, die in der Masse herrscht, allerdings wird die Expansion des Polymerisates im allgemeinen zum größten Teil durch-die Verdampfung des flüchtigen Schaum-

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mittels bewirkt,so daß normalerweise die gasabgebenden Verbindungen in geringeren Konzentrationen verwendet werden, als die eigentlichen flüchtigen Schaummittel. Vorzugsweise enthält das Gemisch in der Strangpresse das in der Wärme zersetzbare Treibmittel nur in geringer Konzentration, beispielsweise in einer Menge von 0,25 bis 1,0 Gew.-9&. Der Zusatz erfolgt gewöhnlich über den Fülltrichter, zusammen oder im Gemisch mit dem Polymerisat^. Gegebenenfalls kann die gasabgebende Verbindung auch zusammen mit dem flüchtigen Schaummittel, beispielsweise in Form einer Lösung oder eine Suspension, in die Strangpresse eingepresst werden.

ErfindungsgemäQ kann man, ausgehend vom Schaummittelfreien Polymerisat, in einem einzigen Arbeitsgang unter unmittelbarer Injektion von verhältnismäßig geringen Mengen an flüchtigem Schaummittel Schäume erzeugen, die eine besondere geringe Dichte- bis zu 15 g je Liter - haben und bei denen die sehr kleinen Zellen - bis zu etwa 0,1 mm - eine gleichmäßige Größenverteilung aufweisen. Die Zellstruktur der Schaumprodukte nach der Erfim ung ist nicht nur an der Oberfläche, sondern auch im Inneren vorwiegend geschlossen. Die "kernbildende" (nucleating) Wirkung der erfindungsgemäß zu verwendenden wärmezersetzbaren organischen Treibmittel erwies sich als ausreichend, so daß sich die Verwendung von nicht zersetzbaren feinverteilten anorganischen Feststoffen, wie Calciumoxyd oder Zinkstearat, erübrigt. Dies ist unter anderem besonders dann von Vorteil,

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wenn das Verfahren mit einer Strangpresse durchgeführt wird, die am Büseneingang mit einem Sieb oder einer Siebpackung versehen ist, wie sie häufig benutzt werden zum Absieben von Polymerteilchen, die nicht geschmolzen bzw. nicht ausreichend erweicht sind. Da die erwähnten Peststoffe in dem zu verpressenden Gemisch nicht anwesend sind, besteht eine geringere Wahrscheinlichkeit, daS in dem Sieb während des Verpressens Verstopfungen auftreten.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es wesentlich, daß der Druck der Masse in der Strangpresse nach Zufügen des flüchtigen Schaummittels nicht zunimmt, während die Masse in Richtung nach dem Spritzkopf hin gefördert wird. Aus diesem Grund darf die benutzte Strangpresse innerhalb der noch näher zu definierenden Mischzone nicht irgendeine Druckzone oder eine andere Zone aufweisen, die zu einem Druckanstieg Anlaß gibt. Der Druck innerhalb der Masse soll, selbst schon bevor diese in die Mischzone eintritt, zweckmäßigerweise mindestens so hoch sein wie der Druck am Eingang zum Spritzkopf. (Unter einer "Druekzone" ist allgemein eine Zone in einer Strangpresse zu verstehen, in welcher die Kanalweite der Schnecke abrupt oder allmählich abnimmt, während die Geschwindigkeit der Schnecke konstant bleibt. Bin Beispiel für eine andere Zone, die einen Druckanstieg batrkenkann, ist eine Zone, in der die Kanalweite der Schnecke konstant bleibt, jedoch ihre Steigung (Ganghöhe) abnimmt. Ausserdem kann in manchen Fällen auch eine

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sogenannte Homogenisierungszone (metering zone), gekennzeichnet durch eine konstante Kanalweite und eine konstante Steigung der Schnecke, eine druckerhöhende Wirkung ausüben.)

Ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es die kontinuierliche Herstellung von Gegenständen mit konstanter Sohaumqualität ermöglicht. Ausserdem läßt sich das Verfahren erfolgreich durchführen mit Hilfe von Strangpressen, die ein L/D-Verhältnis von wenig .r als 35 haben. "L" ist in diesem Fall die Länge der Strangpresse, berechnet vom Trichter bis zum Beginn des Spritzkopfes, "D" der Innendurchmesser des Presezylinders. Dieser Vorteil ist in erster Linie wirtschaftlich von Wichtigkeit, da das L/D-Verhältnis von handelsüblichen Strangpressen auf ungefähr 35 beschränkt und das Arbeiten mit eintr Strangpresse*, die ein L/D-Verhältnis von 40 oder 50 aufweist, wirtschaftlich sehr ungünstig ist; bei derartigen überlangen Strangpressen treten nämlich in der Schnecke während des Verpressens ausserordentlich hohe Tor^sionskräfte auf, deren Bekämpfung nur mittels spezieller und oft sehr aufwendiger Vorsichtmaßregeln möglich ist.

Andererseits ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht wesentlich, ob der Druck der Masse während ihres Durchgangs durch die gesamte Mischzone konstant bleibt oder ob er dabei abfällt. Es ist ohne weiteres möglich, daß im ersten Teilabschnitt der Mischzone der Druck der Masse

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abfällt während er im letzten Abschnitt konstant bleibt oder umgekehrt. Pur das Zumischen des in die Strangpresse injizierten Schäumers können die üblichen Verfahren benutzt werden; beispielsweise kann die Masse durch eine Homogenisierungszone geführt werden, die einen engen Durchgang aufweist, vorausgesetzt, daß der Druck der Masse während dieses Fördervorganges nicht ansteigt. Hierdurch wird ein wirksamer Mischeffekt erreicht, da die Masse beträchtlichen Scherkräften ausgesetzt wird, die senkrecht zu der Längsachse der Presse gerichtet sind. Diese Scherkräfte werden in erster Linie verursacht durch den Reibungswiderstand an der Innenfläche des Presszylinders und an der Aussenfläche der Spindel, die dieser Innenfläche des Zylinders gegenüberliegt. Wenn jedoch die Mischzone ausschließlich aus einer Homogenisierungszone besteht, wird das Gemisch im allgemeinen nicht ausreichend genug homogenisiert, und ausserdem ist aufgrund des notwendigerweise engen Durchflußraumes die Kapazität einer solchen Homogenisierungszone nur gering. Eine intensive Homogenisierung des Gemisches kann schon in einer verhältnismäßig kurzen Mischzone dadurch erhalten werden, daß man die Masse bei ihrem Durchgang in Richtung auf den Spritzkopf wiederholt aufeinanderfolgenden stärkeren und

weniger starken T^ntentialkräften aussetzt. Diese Methode ist erfindungsgemäß bevorzugt, d.h. bei dem Verfahren nach der Erfindung wird die Masse vorzugsweise dadurch intensiv homogenisiert, daß man sie wiederholt Μπα aber mindestens den Hauptteil der Mischzone, am besten

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über die gesamte Mischzone, der Einwirkung von starken und daraufhin wieder von weniger starken Tangentialkräften unterwirft.

Die abwechselnde Einwirkung von starken und weniger starken, tangential angreifenden Kräften wird vorzugsweise dadurch bewirkt, daß man die Masse durch eine Anzahl von geriffelten Mischelementeriin Form von Einzelabschnitten der Mischzone drückt, zwischen denen jeweils verhältnismäßig kurze ringförmige Abschnitte eingeschaltet sind. Die Mischelemente teilen den ringförmigen Strom der Masse jedes Mal in eine Anzahl von getrennten Einzelströmen auf. Sie sind zu diesem Zweck ausgebildet als "Manschetten" (collars), die auf der rotierenden Spindel aufsitzen. Die Einkerbungen an diesen Manschetten können zweckmäßigerweise schrauben- oder schneckenförmig ausgeformt sein, wobei der Steigungswinkel relativ zur Mittelachse etwa 30° beträgt. Durch die Rotation der Pressenspindel mit den Mischelementen wird die Masse, wenn sie in getrennten Strängen durch die Rillen der Mischelemente gedrückt wird, beträchtlichen Tangentialkräften unterworfen, während sie beim Durchgang durch die dazwischengeschalteten glatten Ringzonen weniger starken Tangentialkräften ausgesetzt ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird zweekmäßigerweise in einer Strangpresse durchgeführt, deren Länge das 20 bis 30-Fache ihres Durchmessers beträgt (L/D= 20-30).

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Das Verhältnis der Länge der Mischzone zu der Gesamtlänge des Schneckenteiles der Strangpresse kann verschieden sein. Vorzugsweise verwendet man eine Mischzone von mindestens der 7- und höchstens der 15-fachen Länge des Durchmessers (L/D=?-!!?). Auch die Länge der einzelnen Mischelemente innerhalb der Mischzone und die Länge der Ringzonen zwischen den Mischelementen kann recht verschieden sein; Mischelemente mit einer Länge von 0,1 bis 0,8 D, insbesondere von 0,2 D, sind beispielsweise recht brauchbar. Die zwischen diese Mischelemente eingeschalteten glatten, ringförmigen Zonen haben in Achsenrichtung eine Länge von 0,05 bis 0,3 D_f wobei 0,1 D bevorzugt ist. Die Mischzone kann auch in einen ersten und einen zweiten Mischabschnitt unterteilt sein. In diesem Fall enthält der erste Zonenabschnitt kürzere Mischelemente der oben erwähnten Länge, während der zweite Mischabschnitt längere Mischelemente aufweist, beispielsweise solche mit einer Länge von 1,0 bis 1,5 D. Vorzugsweise allerdings erstrecken sich die kurzen Mischelemente über die gesamte oder doch so gut wie die gesamte Länge der Mischene.

Die Injektion des flüchtigen Schaummittels erfolgt über eine oder mehrere öffnungen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Mischelement oder beim ersten Mischelement selbst liegen können; in diesem Fall erstrecken sich die Mischelemente also teilweise in denjenigen Teil der Presse, der unmittelbar vor der eigentlichen Misohzone liegt.

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Eine zweckmäßige Durchführungsform des Verfahrens nach der Erfindung bzw. eine Ausführungsform der dazu benutzten Strangpresse sei an Hand der Zeichnung erläutert, worin Fig. 1 ein Längsschnitt und Fig. 2 ein Querschnitt durch ein geeignetes Mischelement ist.

Das thermoplastische Polymerisat und das wärmezersetzbare Trjfebmittel werden zusammen über den Trichter 1 in die Strangpresse eingespeist. In der Erweichungs- oder Schmelzzone 2 wird das Polymerisat geschmolzen bzw. zum Erweichen gebracht und zu gleicher Z--it wird der Druck auf die Masse ausgeübt. Der Schneckenteil in der Zone 2 kann verschiedene Formen haben; bei der in der Zeichnung dargestellten Strangpresse wird der Durchflufiraum in der Erweichung- oder Schmelzzone durch die Schnecke in einen Transport- Abschnitt 5» einen Verdichtungsabschnitt 6 und einen Homogenisierungsabschnitt 7 unterteilt, deren Länge jeweils verschieden sein kann. Am Ende des Homogenisierungsabschnitts kann ein weiterer kurzer Abschnitt eingeschaltet sein, der eine Durchflußverzögerung bewirkt, die sogenannte "Blase" 3; der Durchflußraum in diesem Abschnitt ist wesentlich enger als in dem vorausgehenden Homogenisierungsabschnitt und ist auch enger als derjenige im Anfangsteil

° der darauffolgenden Mischzone. Nach Passieren der Blase 3

^ steht die erweichte bzw. geschmolzene Masse unter einem -^ geringeren Druck als vor der Blase; auf diese Weise läßt ~ sich verhindern, daß das flüchtige Schaummittel, das am ^ Anfang der Mischzone eingespritzt wird, in die Zufuhröffnung 1 zurückdringt und nach aunsen entweicht.

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Nach Passieren der Erweichungs- oder Schmelzzone 2 wird die Masse über die Blase 3 (falls eine solche vorhanden ist) in die Mischzone 8 hineingedrückt. Als Anfang dieser Mischzone gilt hier die Stelle, an welcher das flüchtige Schaummittel in die Strangpresse eingeführt wird. Die Injektion erfolgt über eine oder mehrere Zufuhröffnungen 9> wenn metrer e Zufuhröffnungen am Anfang der Mischzone vorgesehen sind, sind sie zweckmäßigerweise symmetrisch am Umfang der Zylinderbüchse angeordnet. Gegebenenfalls können auch mehrere Zufuhröffnungen an verschiedenen Stellen in Längsrichtung der Mischzone angeordnet sein. Dies bewirkt, daß sich an jeder Injektionsstelle der Gehalt der durchfließenden Masse an Schäumer gradweise erhöht» In diesem Pail beginnt die Mischzone offensichtlich an der ersten Injektionsstelle und der Ausdruck "Mischzone", wie er hier gebraucht wird, bezieht sich auf denjenigen Teil der Strangpresse, der zwischen dem Eintritt der Masse in den Spritzkopf und demjenigen Punkt liegt, wo zum erstenmal das flüchtige Schaummittel injiziert wird. Die Injektion kann in Aohsenrichtung, radial oder tangential erfolgen und es ist hierzu unter Umständen nur ein geringer Überdruck von beispielsweise einigen Atmosphären notwendig.

Innerhalb der Mischzone 8 ist die rotierende Spindel mit einer Anzahl von gerillten Mischelementen 10 versehen, die, wie bereits bemerkt, durch ringförmige Durchflußzonen 11 voneinander getrennt sind; die letzteren

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sind vorzugsweise relativ kurz und lassen einen verhältnismäßig engen Durchgangsraum offen. Die Rotationsrichtung

der Rillen in den Mischelementen ist vorzugsweise die gleiche wie die Richtung des Gewindes in der Erweichungs- und Schmelzzone 2. Die Rillen können verschieden geformte Querschnitte haben; eine brauchbare Ausführungsform ist in Pig. 2 (Querschnitt durch Pig. I entlang der Linie A,A¹) dargestellt. Die aus der Mischzone kommende Masse k tritt anschließend über einen Spritzkopf mit Düse 12 in die unter Normaldruck stehende Umgebung aus, so daß das Extrudat so gut wie sofort zu einem Schaum 13 expandiert.

Die Zylinderbuchse der Strangpresse ist mit (nicht dargestellten) Einrichtungen versehen, die ein Erhitzen oder Kühlen der Masse gestatten. In der Erweichungs- bzw. Schmelzzone (2) wird die Temperatur der Masse durch Leitungs- und Reibungswärme derart erhöht, daß sie im letzten Abschnitt (7) dieser Zone im allgemeinen bei bis 300° liegt. Auch noch im ersten Teilabschnitt der Mischzone kann die Temperatur der Masse entsprechend hoch gehalten werden. Allerdings muß in dem darauffolgenden Teil dieser Zone die Temperatur der Masse bei ihrem Durchgang in Richtung auf den Spritzkopf durch immer stärkeres Kühlen erniedrigt werden, so daß das aus der Düse austretende Gemisch im allgemeinen eine Temperatur von 100 bis 16O°C aufweist. Die Temperaturgrenzen sind für die verschiedenen Polymerisate verschieden. So ist

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im allgemeinen beim Strangverpressen von Polypropylen eine Maximaltemperatur für die Masse von 180 bis 280°, vorzugsweise von 200 bis 240°, zweckmässig. Die Temperatur des an der Düse austretenden Gemisches liegt dann vorzugsweise zwischen 140 und 170°. Für Polyäthylen liegt die maximale Massentemperatur im allgemeinen zwischen 100 und 260°,' vorzugsweise zwischen 160 und 200°, so daß das Extrudat eine Temperatur von vorzugsweise 105 bis 120° aufweist. Bei Polyvinylchlorid bewegt sich die maximale Massentemperatur «wischen 140 und 220°, vorzugsweise zwischen 160 und 200°, so daß die Grenzen für die Temperatur des Extrudates vorzugsweise 135 und 155° sind. Bei Polystyrol beträgt die maximale Massentemperatur 150 bis 280°, liegt jedoch vorzugsweise zwischen 200 und 240°, woraus sich dann eine Extrudattemperatur von vorzugsweise 130 bis 145° ergibt. Die erfindungsgemäß zu verschäumenden Polymerisate können die üblichen Zusätze enthalten, z. B. Wärmestabilisatoren, Antioxydantien, Lichtstabilisatoren, Pigmente, Füllstoffe, antistatische Mittel, Schmiermittel oder Weichmacher, das Entflammen verhindernde oder verzögernde Mittel und Verbindungen von Anti-Block oder Anti-Schlüpfmitteln. Bei Verwendung von Polyvinylchlorid als thermoplastisches Polymeres kann es sich entweder um eine weiche Polyvinylchloridsorte, d.h. um eine solche mit einem hohen Weichmachergehalt (z.B. 35 Gew.-^S), oder um ein" hartes Polyvinylchlorid handeln, das üblicherweise nicht mehr als 10 Gew.-jo Weichmacher enthält.

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Je nach Form der Ausstoßöffnung kann der Schaum anfallen in Form von Platten, Bahnen, Filmen, Röhren, Stäben, Strängen, Barren und dergleichen. D^r Schaum kann auch als Überzug für Fäden oder Kabel dienen. Zu diesem Zweck wird der Faden bzw. das Kabel zusammen mit dem Extrudat durch die Düse hindurchgezogen, wozu mit Vorteil ein Kreuzkopf benutzt wird.

Die erhaltenen Filme oder Bahnen haben eine Dicke von 0,1 bis 1,0 mm, sind sehr flexibel und lassen sich leicht beschreiben oder bedrucken; sie können daher unter anderem als Ersatz für gewisse Papierarten, wie Packpapier oder Wellpapier benutzt werden. Ausserdem können dickere Bahnen mit einer Dicke von 0,5 biB 5 mm erzeugt werden, die mit Hilfe der bekannten Verformungsmethoden, z.B. durch Vakuumverformung, zu Formgegenständen, wie Schüsseln, Bechern, Platten oder Behältern für die verschiedensten - Verpackungszwecke ausgeformt werden können. Filme mit einer Dicke von 2 - 10 mm können insbesondere benutzt werden als Schall- oder Wärmeisolationsmaterial. Polypropylen- und Polyäthylenschäume lassen sich insbesondere als elektrische Isolationsstoffe verwenden. Die Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung.

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Beispiel 1

«Α. Es wurde eine Strangpresse des in der Zeichnung dargestellten Typs benutzt, bei welcher der Innendurchmesser der Zylinderbuchse D = 60 mm war und die Länge 32 D betrug. Die Länge der übrigen Zonen war: Förderzone (5):14,5 D; Kompressions- oder Verdichtungszone (6): ID; Homogenisierungszone (7): 5 D; Blase (5):1,5 D; und Mischzone (8):10 D. Das Kompressionsverhältnis der Schnecke, d.h. das Verhältnis des Kanaldurchmessers in der Pörderzone und in der Ho-xnogenisierungszone betrug 3:1. Der Spritzkopf wies eine kreisrunde Öffnung vom Durchmesser 4 mm auf. Die Rotationsgeschwindigkeit der Schnecke betrug etwa 31 Umdrehungen/Min.

Als Ausgangsmaterial wurde ein isotaktisches Polypropylen mit einem Schmelzindex von 2 bis 4 verwendet. Als in der Wärme zersetzbares Treibmittel wurde Azodicarbonamid benutzt, das sich im Gemisch in der Strangpresse bei ungefähriSO⁰ zersetzte. Das Treibmittel wurde durch den Trichter in die Strangpresse zusammen mit dem Polymerisat eingebracht, und zwar in einer Menge von 0,5 i° des Polypropylengewichtes. Die Temperatur des Gemisches wurde durch Leitungs- und Reibungswärme soweit erhöht, daß sie am Ende der Homogenisierungszone 220° betrug, was gleichzeitig die in der Strangpresse herrschende maximale Massentemperatur war. Am Beginn der Mischzone wurden 8 Gew.-°/o n-Pentan, bezogen auf das Mymerisat, in die

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Masse eingespritzt. In der Mischzone fiel die Temperatur der Masse allmählich ab, so daß sie beim Austritt aus der Düse noch 146° betrug. Der Druck der Masse in der Mischzone wurde nacheinander am Beginn der Mischzone, d.h. in der Nähe der Injektionsöffnung zu 335 At, genau in der Mitte der Mischzone zu 290 At und an deren Ende, (d.h. beim Eintritt in den Spritzkopf) zu 210 At gemessen.

Die aus der Öffnung des Spritzkopfes austretende Masse expandierte sofort zu einem stabförmigen Schaumstoffgebilde mit einem Durchmesser von 16 mm und einer homogenen, geschlossenen Zellstruktur, auch an der Oberfläche. Die Zellengröße des Schaums betrug 0,3 mm und seine Dichte 40 g je Liter. Dieser Schaum blieb sich hinsichtlich seiner Eigenschaften während der ganzen Dauer des Versuches, der kontinuierlich über 20 Std. lief, gleich. Die Ausbeute betrug 11 kg/Std.

B. Der Versuch wurde unter den gleichen Bedingungen wiederholt, jedoch wurden dem Gemisch in diesem Fall 2 Gew.-^ feinverteiltes Calciumoxyd (CaO) zugefügt. Die Zellengröße und die Dichte des Schaumes wurden hierdurch nicht geringer,

Anschließend wurden noch die folgenden Vergleichsversuche durchgeführt:

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C. Der Versuch A wurde unter den gleichen Bedingungen wiederholt, jedoch wurde dem Gemisch kein Azodiearbonamid zugefügt. Der erhaltene Schaum hatte dann eine grobe und unregelmäßige Zellenstruktur. An der Oberfläche waren die Spuren von großen geplatzten Gasblasen zu bemerken. Unterhalb der Oberfläche variierte die Zellengröße von 0,5 bis 2,5 nun, wobei stellenweise auch größere Löcher zu beobachten waren, und die Dichte des Schaums betrug etwa 50 g/L.

D. Der Versuch A wiirde mehrmals unter den beschriebenen Bedingungen wiederholt, wobei jedoch das flüchtige Schaummittel nicht mitverwendet wurde. Die Konzentration des verwendeten Azodicarbonamides wurde während der Versuchsreihe von 0,5 bis 5 Gewo-5S variiert. Der resultierende Schaum hatte eine sehr feine Zellenstruktur, bei welcher die Zellen kleiner als 0,1 mm waren. Bei Verwendung von 0,5 Gew.-^o Azodicarbonamid betrug die Dichte des Schaums 450 g/Lj bei Verwendung von 2 bis 5 Gew.-$ Amid konnte für die Dichte ein niedrigster Wert von 350 g/L erhalten werden; bei 5 ^c/- waren viele Zellen in dem E haum geplatzt.

E. Der Versuch A wurde unter gleichen Bedingungen wiederholt, wobei jedoch in diesem Fall anstelle von Azodicarbonamid Azodiisobutyronitril benutzt wurde. Dieses in der Wärme zersetzbare Treibmittel hatte unter "den in dem Gemisch herrschenden Bedingungen eine Zersetsungstemperatur von ungefähr 115°C. Die Konsentration wurde in den Versuchen von 0,5 bis 1,5 Gew.-$ variiert. Die Eigenschaften des Schaumes waren

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die gleichen wie bei dem Versuch, bei welchem kein Azodicarbonamid verwendet wurde (Versuch C).

F. Ähnliche Ergebnisse wie bei dem Versuch C waren auch zu beobachten, wenn das Azodicarbonamid durch 0,5 Gew.-$ Kieselsäure ersetzt und im übrigen nach Versuch A gearbeitet wurde. Bei Steigerung der Konzentration auf 5 % hatte der resultierende Schaum eine Struktur, die derjenigen des Produktes entsprach, das mit 5 Gew.- # Azodicarbonamid, jedoch ohne flüchtiges Schaummittel erhalten worden war.

(s. unter D).

G. Pur diesen Versuch wurde eine Strangpresse benutzt, die in der Mischzone einen Kompressionsabschnitt enthielt. Die Länge der Förderzone 5_f der ersten Kompressionszone 6, der ersten Homogenisierungszone 7t der Blase 3 und der Mischzone betrug: 10,5 D bzw. ID bzw. 5D bzw. 15 D.

Das erste Drittel der Mischzone war in eine(zweite) Homogenisierungszone von 2,5 D, eine (zweite) Kompressionszone von 2 D und eine (dritte) Homogenisierungszone von 0,5 D unterteilt, während der letzte Teil der Zone 8 mit einer Länge von 10 D mit der Mischzone der unter A beschriebenen Strangpresse identisch war, d.h. seine Gesamtlänge war mit Mischelementen der in dar Zeichnung dargestellten Art versehen. Das Kompressionsverhältnis zwischen dem Teil der Schnecke vor und demjenigen nach der Blase betrug 3:1. Bei diesem Versuch wurde der Druck der Masse in der Mischzone an Stellen gemessen, die in einem Abstand

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von 15 D bzw. 10 D bzw. 5 D bzw. 0 D vom Ende der Mischzone (d.h. vom Eintritt in den Spritzkopf) entfernt waren.

Genau wie beim Versuch A wurden dem Polypropylen über den· Trichter 5 Gew.-?& Azodicarbonamid und durch die Injektionsöffnung n-Pentan zugefügt. Die Temperaturkurve des Gemisches m der Strangpresse entsprach derjenigen der Masse unter A.

Es erwies sich bei diesem Versuch als unmöglich, die Qualität des Schaumes konstant zu halten. Bei der Injektionsöffnung schwankte der Druck innerhalb einer sich wiederholenden

AT/

Periode von etwa 4 Minuten zwischen 200 und 340. Die Druckschwankungen im Gemisch pflanzten sich bei dessen Durchgang in Bichtung auf den Spritzkopf fort, wobei sie nur wenig gedämpft wurden? Am Meßpunkt am Ende der Mischzone betrugen sie immer noch ungefähr 230 bis ;>10 At. Aufgrund dieser Druckschwankungen war es nicht möglich, 8 Gew.-?6 Pentan kontinuierlich einzuspeisen. Der Schaum fiel in unregelmässiger Ausbeute an, die Zellengröße im Schaum, berechnet über eine Produktionsperiode von einer halben Stunde, schwankte im Verhältnis 1:3, die beobachteten höchsten Dichten waren doppelt so hoch wie die niedrigsten Werte₀

Beispiel 2

H. Unter Verwendung der in Beispiel 1, A. H*· benutzten Strangpresse wurde ein Poiyäthylenschaum hergestellt.

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Das Polyäthylen hatte eine Dichte von 0,925 und einen Schmelzindex von 0,3. Die Geschwindigkeit der Strangpresse betrug 20 Umdr./Min. Als flüchtiges Schäummittel wurden 10 Gew.-?& n-Pentan injiziert und als in der Wärme zersetzbares Treibmittel waren 0,5 Gew.-^) 4,4-'-Oxy-bis-(benzolsulfonhydrazid) in dem Gemisch enthalten (Zersetzungstemperatur ungefähr 125°). Die maximale Massentemperatur, die das Gemisch unmittelbar vor der Blase erreichte, war in diesem Fall 175°. Der Druck des Gemisches in der Mischzone betrug an der Injektionsstelle 280 At, auf halbem Wege 210 At und beim Eintritt in den Spritzkopf 125 At. Während des Durchgangs durch die Form wurde das Gemisch in der Mischzone soweit gekühlt, daß die Austrittstemperatur am Spritzkopf 113° betrug. Das Gemisch expandierte sofort zu einem Schaum, der durch einen Luftstrom rasch gekühlt wurde.

Während einer Produktionsperiode von 20 Std. blieb die Zellengröße unverändert 1 mm und die Dichte 95 g/l. Die Zellengrößenverteilung in dem Schaum war homogen.

Die folgenden Versuche wurden zu Vergleichszweoken durchgeführt:

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I. Der Versuch H. wurde unter den gleichen Bedingungen wiederholt, wobei jedoch diesmal kein in der Wärme zersetzbares Treibmittel mitverwendet wurde. Der erhaltene Schaum hatte große Zellen mit einem Durchmesser von 5 bis 10 mm. Die Zellengrößenverteilung war in diesem Fall sehr unregelmässig und an der Oberfläche zeigten sich die Spuren von großen geplatzten Gasblasen. Die mittlere Dich Ie- des Schaums betrug etwa 160 g/L.

J. Der Versuch H wurde wiederholt, wobei 0,5 Gew.-# Benzolsulfonhydrazid mitverwendet wurden, die übrigen Bedingungen jedoch unverändert beibehalten wurden. Das Treibmittel zersetzte sich in dem Gemisch bei ungefähr 100°. Die Eigenschaften des so erzeugten Schaumes waren im wesentlichen die gleichen wie im obigen Beispiel, Versuch I.

Die Zellengrößenverteilung war sehr unregelmässig und viele Zellen hatten einen Durchmesser von etwa 10 mm·

Beispiel 3

K. Die für diesen Versuch benutzte Strangpresse hatte eine länge von 20 D und einen Durchmesser D = 60 mm; sie entsprach also dem in der Zeichnung dargestellten Typ. Die Förderzone 5, die Kompressionszone 6, die Homogenisierungszone 7, cie Blase 3 und die Mischzone

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hatten folgende Längen: 5 D? 1 Dj 3,5 D; 0,5 D und 10 D. Das Kompressionsverhältnis der Schnecke war wiederum 3:1; der Spritzkopf war mit einer runden Öffnung von 4· mm Durchmesser versehen. Die maximale Massentemperatur betrug 175°, gemessen in der Masse unmittelbar vor ihrem Eintritt in ,die Blase. Die Temperatur des Gemisches bei seiner Expansion zu Schaum betrug 141°. Druckmessungen am Injektions-

in der Mitte
punkt, genau hatbwegs-zwtec-h-en· der Mischzone und

I, dem Eintritt in den Spritzkopf zeigten konstante Wer-I

te von 130 bzw. 100 bzw. 70 At.

Als Ausgangsmaterial diente eine Masse auf Polyvinylchloridgrundlage, die 10 Gew.-Teile Octylphthalat, 3 Gew.-Teile basisches Bleisulfat, 1 Gew.-f> Calciumstearat und 2 Gew.-^> Glycerinmonostearat ;je 100 Gew.-Teilen Polymerisat enthielt. Als in der Wärme zersetzbares Treibmittel (Zersetzungstemperatur im Gemisch etwa 125°) wurden 0,5 Gew,-# f Diphenylsulfon-3,3'-disulfohydrazid benutzt. Durch die Injektionsöffnungen wurde in die Masse ein Gemisch aus 50 Vol.-95> Aceton und 50 Vol.-# n-Pentan eingespritzt, und zwar in einer Menge von 7,5 % • des Gewichtes der Masse. Es wurde ein rein weisser stabförmiger Schaumkörper mit einem Durchmesser von 15 mm, einer Dichte von 60 g/l und einer homogenen

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Zellengröße von 0,3 mm erhalten. Die Ausbeute bei einer Umdrehungszahl von 18 je Minute betrug 12 kg/Std. Der Versuch wurde 15 Std. ohne Unterorechung kontinuierlich weitergeführt und es4ar während dieser ganzen Zeitdauer keinerlei Änderung in der Schaumqualität zu beobachten.

Im Folgenden seien einige weitere Vergleichsversuche wiedergegeben:

L. Die Strangpress-und die Arbeitsbedingungen waren die gleichen wie beim Versuch K, jedoch wurde kein in der Wärme zersetzbares Treibmittel mitverwendet. Das erhaltene Produkt konnte kaum-als Schaum bezeichnet werden. Die Zellenwände barsten während der Expansion, und nach dem Kühlen blieb ein runzliges Material zurück.

Mo Der Versuch K wurde unter den gleichen Bedingungen wiederholt, wobei jedoch kein flüchtiges Schaummittel eingespritzt wurde. Das erhaltene Produkt hatte kleine homogene Zellen und eine Dichte ron 750 g/L.

Höhere Konzentrationen an in der Wärme zersetzbarem Treibmittel von bis zu-10 Grew.-# führten zu Dichten von immer noch mindestens 270 g je Liter. Die Anwendung von nooh höheren Konzentrationen erwies

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sich als kaum möglich, da man damit in der Strangrpresse kein richtig homogenisiertes Gemisch mehr erhalten konnte.

N. Ernsthafte Schwierigkeiten zeigten sich auch bei Verwendung einer Strangpresse, bei der in der Mischzone eine zusätzliche Kompressionszone vorgesehen war. Bei dieser Presse war der Schneckenteil bis einschließlich der Blase identisch mit demjenigen der oben unter Beispiel 1, G beschriebenen Presse. Der erste Teil der Mischzone enthielt nacheinander einen Kompressionsabschnitt in einer Länge von 3 D und einem Kompressionsverhältnis von 3:1 und einen Homogenisierungsabschnitt von 2 D. Der letzte Teil der Mischzone war völlig mit Mischelementen versehen; seine Länge betrug 10 D.

Die bei diesem Versuch angewandten Bedingungen waren im übrigen die gleichen wie beim Versuch K, außer daß in der Mischzone der Druck sehr stark schwankte und daß eine kontinuierliche Injektion von 7,5 Gew.-$ flüchtigem Schaummittel nicht möglich war. Die Qualität des erzeugten Schaumes schwankte mit der Zeit, genau wie in dem unter Beispiel-1, Versuch G beschriebenen fall.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von verschäumten Polymerisaten aus thermoplastischen, synthetischen organischen Polymerisaten durch Verpressen eines Gemisches aus dem Polymerisat und einem unmittelbar in die Strangpresse eingeführten -flüchtigen organischen Schaummittel im Strang, wobei das Gemisch beim Verlassen der Presse zu einem Schaum expandiert, dadurch gekennzeichnet , daß in das Gemisch ein sich unter Wärmeeinfluß zersetzendes organisches Treibmittel eingearbeitet wird, das sich darin bei einer Temperatur zersetzt, die um nicht mehr als 60° niedriger als die in der Presse herrschende maximale Massentemperatur ist und daß das Gemisch, nachdem das flüchtige Schaummittel injiziert ist, intensiv homogenisiert wird, während es in Richtung des Presskopfes gefördert wird, wobei der Druck des Gemisches während seines Durchganges entweder konstant bleibt oder fällt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das" sich unter Wärmeeinfluß zersetzende Treibmittel eine organische Verbindung ist, die sich in dem Gemisch bei einer Temperatur zersetzt, die um nicht mehr als 40⁰G niedriger ist als die in der Strangpresse herrschende maximale Kassentemperatur. . '

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- i>2- 1Ä-29 61 2'

3ί Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch | e Kennzeichnet , daß das sich in der Wärme zersetzende Treibmittel in einer Konzentration roh Öjöi bis 5 Gew.-9b, vorzugsweise von 0,25 bis 1,0 Gew.-^j bezögen auf das Polymerisatgewicht,verwendet wird;

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2, oder 3i dadurch' gekennzei chnet , daß das sich in der tärike zersetzende Treibmittel eine organische Verbindung iltj die Stickstoff abgibt·

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4-j dadurch gekennzeichnet f daß das flüchtig!! ScHätüümittei in einer Konzentration von 2 bis 20» vorzugsweise töü 5 bis .-?&i bezogen auf das Polymerisatgewicht, verwendet wifdi

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch fc gekennzeichnet^ daß als flüchtiges freibmittel ein aliphatischer Kohlenwasserstoff mit einem Sie'de'pttiikt Von 10 bis 10O⁰C verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das flüchtige Schaummittel Pentan ist.

ü U 9 B I O / 1 B 0 U

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8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch -ge "kennzeichnet , daß als Polymerisat Polypropylen verwendet wird und daß die Masse in der Strangpresse auf 200 bis 240° erhitzt und daraufhin soweit abgekühlt wird, daß die aus dem Spritzkopf austretende Mischung eine Temperatur von 140 bis 170° hat. ■

9ο Verfahren nach Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennze ichnet , daß als Polymerisat Polyäthylen verwendet wird und daß die Masse in der Strangpresse auf 160 bis 200° erwärmt und daraufhin soweit gekühlt wird, daß das aus dem Spritzkopf austretende Gemisch eine Temperatur von 105 bis 120° hat.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis-7» dadurch gekennzeichnet , daß als Polymerisat Polyvinylchlorid verwendet wird, und daß die Masse in der Strangpresse auf 160 bis 200° erwärmt und dann soweit gekühlt wird, daß das aus dem Spritzkopf austretende Gemisch eine Temperatur von 130 bis 145° hat.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet , daß als Polymerisat Polystyrol verwendet wird und daß di· Masse in der Strangpresse auf 200 bia 240° erwärmt

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und dann soweit abgekühlt wird, daß das aus dem Spritzkopf austretende Gemisch eine Temperatur von 130 bis 145° hat.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ., dadurch gekennzeichnet , daß die Masse intensiv homogenisiert wird, wobei man sie wiederholt in mindestens dem größten Teil der Mischzone dem aufeinanderfolgenden Einfluß von starken und weniger starken Tangentialkräften unterwirft.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennze ichnet , daß die Masse in der Mischzone intensiv homogenisiert wird, indem man sie durch eine Anzahl von gerillten Mischelementen drückt, die voneinander getrennt werden durch kurze, enge ringförmige Zonen und die den ringförmigen Strom der Masse in eine Anzahl von getrennten Strömen aufteilen, wobei die Masse, wenn sie in getrennten Strömen durch die Einkerbungen der Mischelemente und durch die ringförmigen Zonen hindurchgefünrt wurde, beträchtlichen bzw. weniger beträchtlichen Tangentialkräften ausgesetzt ist«

14· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrene nach einem der Anspruch! 1 bis 13t gekennzeichnet durch ein Verhältnis L zu D von 20 bis 35 in der Strangpresse.

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15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Strangpresse eine Mischzone in einer Länge von 7 bis 15 D besitzt, die über ihre ganze oder annähernd ganze Länge Mischelemente mit einer Länge von 0,1 bis 0,8 I) aufweist, welche durch ringförmige Durchflusszonen mit einer Län^re von 0,05 bis 0,5 D getrennt sind»

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