DE1504025B2 - Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus schaumfoermigen styrolpolymerisaten - Google Patents

Description

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Verfahren in gleicher Weise durchgeführt wie be- Formkörper enthalten außerdem nach dem Abkühlen

kannte Verfahren zum Ausschäumen vorgeschäumter vergleichsweise geringe Mengen an Wasser.
Styrolpolymerisate, bei denen lediglich Wasserdampf

als Heizmedium verwendet wird. Beispiel

Man erhitzt die feinteiligen Styrolpolymerisate mit 5

einem Wasserdampf-Luft-Gemisch, das eine Tem- Eine kastenförmige Form mit den Ausmaßen

peratur von 100 bis 140° C, vorteilhaft 115 bis 125° C 100 -50-25 cm, die perforierte Wände hat und mit

hat. Das Gemisch enthält zwischen 90 bis 30 Volum- einem Dampfmantel umgeben ist, wird mit vorge-

teile Wasserdampf und 10 bis 70 Volumteile Luft. schäumtem Polystyrol vollständig gefüllt. Das vor-

Zum Erhitzen der Teilchen wird das Gemisch aus xo geschäumte Polystyrol hat ein Schüttgewicht von

Wasserdampf und Luft in die Form eingeblasen, und 25 g/l, es wurde durch Erhitzen von perlförmigem

zwar so lange, bis sich der gewünschte Druck in der Polystyrol, das 6°/₀ Pentan als Treibmittel enthält

Form eingestellt hat. (durchschnittlicher Perldurchmesser 1,2 mm), mit

Dabei wird so verfahren, daß man heißen Dampf Dampf erhalten. Die Form ist mit einem Konden-

aus dem Dampferzeugungssystem entnimmt und mit 15 satablaßventil versehen.

kalter Luft mischt, so daß eine Mischung mit der ge- Nach dem Schließen der Form wird zunächst so

wünschten Temperatur entsteht. Nach einer besonders lange Dampf von 2,5 atü Vorspannung in die Form

zweckmäßigen Arbeitsweise erhitzt man Form und eingeblasen, bis aus dem Kondensatablaßventil kein

in ihr enthaltene Polystyrolteilchen zunächst mit Kondenswasser mehr austritt. Danach wird das

Wasserdampf, bis am Kondensatableitungsrohr Dampf ao Dampf ablaßventil geschlossen und ein Gemisch aus

auszuströmen beginnt, und leitet dann das Gemisch 60 Volumteüen Wasserdampf und 40 Volumteilen

aus Dampf und Luft in die Form ein. Luft so lange in die Form eingepreßt, bis sich ein

Es hat sich gezeigt, daß bei erfindungsgemäßer Ver- Druck von 2,1 atü einstellt. Die Temperatur steigt im

Wendung von Gemischen aus Wasserdampf und Luft Innern der Form auf 120° C. Nach etwa 30 Sekunden

zum Ausschäumen vorgeschäumter Teilchen ein as wird das Kondensatablaßventil geöffnet und der

höherer Expansionsdruck in den Zellen der vorge- Dampfmantel entspannt. Der erhaltene Formkörper

schäumten Styrolpolymerisate entsteht als bei Ver- kann nach einer Kühlzeit von 20 Minuten entformt

wendung von reinem Wasserdampf. Der erhöhte Ex- werden. Der Formkörper enthält etwa 5,5 Gewichts-

pansionsdruck bewirkt, daß sich die Teilchen gleich- prozent Wasser. Die einzelnen Polystyrolteilchen sind

mäßig und vollständig zu dem Formkörper ver- 30 zu einem homogenen Gefüge verschweißt,

schweißen, wobei die Gefahr des Schrumpfens nicht Arbeitet man unter gleichen Bedingungen, jedoch

auftritt und keine Verbrennungen an der Oberfläche mit reinem Wasserdampf an Stelle des Dampf-Luft-

des Formkörpers auftreten. Es ist außerdem ein be- Gemisches, so wird ein Formkörper erhalten, der

sonderer Vorteil, daß man Formkörper, die nach dem 11 Gewichtsprozent Wasser enthält. Es kann erst

Verfahren der Erfindung hergestellt sind, nach wesent- 35 nach einer Kühlzeit von 35 Minuten entformt werden,

lieh kürzeren Kühlzeiten entformen kann als solche, Außerdem sind die Polystyrolteilchen nicht an allen

die nach bekannten Verfahren erhalten wurden. Die Stellen des Formkörpers gleichmäßig verschweißt.

Claims (1)

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dem Abkühlen nicht die gewünschten Abmessungen

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Aus der französischen Patentschrift 1180 049 war es bereits bekannt, zur Herstellung von Formkörpern

Verfahren zur Herstellung von Formkörpern 5 aus schaumförmigen Styrolpolymerisaten diese mit aus schaumförmigen Styrolpolymerisaten durch Wasserdampf oder trockener oder feuchter heißer Erhitzen von feinteiligen vorgeschäumten Styrol- Luft zu erhitzen. Weiter gehört es durch eine Verpolymerisaten in nicht gasdicht schließenden öffentlichung von Dr. Fritz Stastny in Plastver-Formen auf Temperaturen oberhalb des Erwei- arbeiter 1954, S. 269, zum Stand der Technik, bei chungspunktes der Styrolpolymerisate mittels eines io einem Verfahren zum Herstellen von Formkörpern dampfförmigen Mediums, dadurch gekenn- aus schaumfähigen Styrolpolymerisaten die feinzeichnet, daß man die Styrolpolymerisate mit . teiligen vorgeschäumten Styrolpolymerisate in nicht Gemischen aus Wasserdampf und Luft erhitzt, die gasdicht schließenden Formen mit feuchter Luft von 90 bis 30 Volumprozent Wasserdampf und 10 bis 95 bis 100⁰C bzw. mit feuchter Heißluft zu erhitzen. 70 Volumprozent Luft enthalten und die durch 15 Es wurde nun gefunden, daß besonders günstige Vermischen von heißem Dampf mit kalter Luft Ergebnisse erhalten werden, wenn bei der Herstellung hergestellt und auf eine Temperatur zwischen 100 von Formkörpern aus schaumförmigen Styrolpoly- und 140°C eingestellt sind. merisaten durch Erhitzen von feinteiligen vorge

schäumten Styrolpolymerisaten in nicht gasdicht 20 schließenden Formen auf Temperaturen oberhalb des Erweichungspunktes der Styrolpolymerisate mit-

tels eines dampfförmigen Mediums erfindungsgemäß

in der Weise gearbeitet wird, daß man die Styrolpolymerisate mit Gemischen aus Wasserdampf und Luft 25 erhitzt, die 90 bis 30 Volumprozent Wasserdampf und 10 bis 70 Volumprozent Luft enthalten und die durch

Es ist bekannt, daß man Formkörper aus schaum- Vermischen von heißem Dampf mit kalter Luft herförmigen Styrolpolymerisaten erhält, wenn man fein- gestellt und auf eine Temperatur zwischen 100 und teilige Styrolpolymerisate, die ein gasförmiges oder 140° C eingestellt sind.

flüssiges Treibmittel enthalten, in nicht gasdicht 30 Styrolpolymerisate im Sinn der Erfindung sind schließenden Formen auf Temperaturen oberhalb Polystyrol und Mischpolymerisate des Styrols mit des Siedepunktes des Treibmittels und des Erwei- anderen «,^-ungesättigten polymerisierbaren Verchungspunktes des Polymerisates erhitzt. In der bindungen, die mindestens 50 Gewichtsteile Styrol Technik hat sich vor allem eine Arbeitsweise ein- einpolymerisiert enthalten. Als Mischpolymerisationsgef ührt, bei der die verschäumbaren treibmittelhaltigen 35 komponenten kommen z. B. in Frage a-Methylstyrol, Teilchen in einer ersten Arbeitsstufe zunächst so lange kernhalogenierte Styrole, Acrylnitril, Ester der Acrylerhitzt werden, bis sie zu einem Haufwerk vom ge- oder Methacrylsäure von Alkoholen mit 1 bis 8 C-Atowünschten Schüttgewicht aufgeschäumt sind. Diesen men, N-Vinylverbindungen, wie Vinylcarbazol, oder Vorgang nennt man »Vorschäumen«. Die vorge- auch geringe Mengen an Verbindungen, die zwei polyschäumten Teilchen werden dann in einer nicht gas- 40 merisierbare Doppelbindungen enthalten, wie Butadicht schließenden Form weiter erhitzt, so daß sie dien, Divinylbenzol oder Butandioldiacrylat.
vollständig aufschäumen und zu einem Formkörper Die Styrolpolymerisate enthalten in homogener

versintern. Diese Arbeitsweise wird als »Ausschäumen« Verteilung ein Treibmittel. Als Treibmittel für die bezeichnet. Styrolpolymerisate eignen sich z. B. unter Normal-

Beim Vor- bzw. Ausschäumen werden die Styrol- 45 bedingungen gasförmige oder flüssige Kohlenwasserpolymerisate am zweckmäßigsten mit Wasserdampf stoffe oder Halogenkohlenwasserstoffe, die das Styrolerhitzt. Das Ausschäumen erfolgt im allgemeinen in polymerisat nicht lösen und deren Siedepunkte unter feststehenden Formen mit perforierten Wänden, die dem Erweichungspunkt des Polymerisates liegen. Gemit einem Dampfmantel umgeben sind. Man leitet so eignete Treibmittel sind z. B. Propan, Butan, Pentan, lange Dampf in den Dampfmantel ein, der dann durch 50 Hexan, Cyclohexan, Dichlordifluormethan und Tridie Perforierungen der Wände in die Form eindringt, fluorchlormethan. Die Treibmittel sind in den Styrolbis in der Form ein Druck zwischen 0,5 bis 1,5 atü polymerisaten im allgemeinen in Mengen zwischen 2 entsteht. Durch Veränderung des Druckes kann man und 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polymerisat, die zum Aufschäumen benötigte Temperatur ein- enthalten. —

stellen. 55 Die feinteiligen Styrolpolymerisate sind zweckmäßig

Das Ausschäumen der vorgeschäumten Teilchen, auf das 10- bis 50fache ihres ursprünglichen Volumens das zur Verschweißung der Teilchen führt, wird durch vorgeschäumt. Das Verschäumen wird z. B. nach bedas Ausdehnen der in den Zellen der vorgeschäumten < kannten Verfahren durch Erhitzen der treibmittel-Teilchen enthaltenen Luft sowie Treibmittelreste und haltigen Teilchen mit strömendem Wasserdampf vor-Wasserdampf beim Erhitzen bewirkt. Es hat sich 60 genommen.

jedoch gezeigt, daß in vielen Fällen der beim Aus- Das Erhitzen der feinteiligen vorgeschäumten

schäumen sich in den Zellen einstellende Druck nicht Styrolpolymerisate wird in nicht gasdicht schließenden ausreicht, die Teilchen an allen Stellen des Form- Formen vorgenommen. Unter nicht gasdicht schliekörpers gleichmäßig und vollständig zu verschweißen. ßenden Formen sind solche Formen zu verstehen, aus Erhöht man den Dampfdruck und somit die Tem- 65 denen Gase, z. B. Luft, nicht aber das aufschäumende peratur, so können leicht sogenannte »Verbrennungen« Polymerisat entweichen können. Von der Verwendung an verschiedenen Stellen des Formkörpers entstehen. von Gemischen aus Wasserdampf und Luft und den Hierdurch schrumpft der Formkörper, so daß er nach einzuhaltenden Temperaturen abgesehen, wird das