DE1669733C - Herstellen geschäumter Thermoplaste - Google Patents

Description

Es ist bereits eine Vielzahl von Blähmitteln zum Schäumen thermoplastischen Materials verwendet worden. Viele dieser Blähmittel, die zur Herstellung von Schaumgummi oder geschäumten Thermoplasten eingesetzt werden, waren für Polypropylen, Polysulfonat, Polysulfon, Polyäthylenoxyd, Polykarbonat und ABS-Pfropfpolymerisate nicht geeignet wegen der hohen Temperaturen, die zur Verarbeitung dieser Materialien erforderlich sind. Auf Grund der Tatsache, daß die Verarbeitungstemperaturen dieser Materialien sehr hoch liegen, d. h. im Bereich von etwa 232° C und darüber, hatten die bisher eingesetzten Blähmittel die Neigung, sich vor Erreichen der Verarbeitungstemperatur zu verändern und ließen weder eine gleichmäßige Verteilung des Blähmittels noch eine gleichmäßige Zellenbildung in den Thermoplasten oder Thermoplastgemischen zu.

Es ist allgemein bekannt, daß die Zersetzung eines Blähmittels nicht vor Erreichen der Verarbeitungstemperatur eintreten soüte. Es sollte eine vollständige Gasentwicklung vor Beendigung des Verarbeitungsprozesses stattfinden, um ein geschäumtes Produkt gleichmäßiger Dichte zu erhalten. Das Blähmittel sollte sich auch nicht störend auf die Zusätze auswirken, die beim Verarbeiten der Thermoplaste verwendet werden.

Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zum Herstellen geschäumter Thermoplaste mit durchgehend gleichmäßiger Zellstruktur, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der thermoplastischen Masse 0,2 bis 15% eines 5-Hydrocarbyltetrazols der allgemeinen Formel

N-N

R-C i

N-N

eingearbeitet wird und die Mischung auf eine Temperatur zwischen 204 und 316° C erhitzt wird, bis die Masse vollständig geschäumt ist, wobei R bedeutet: Alkyl-, Arylalkyl-, Cycloalkyl-, Phenyl- und substituierter Phenylrest der Formel

R"

in der R' und R" bedeuten: Wasserstoff, Alkyl-, halogenierte Alkyl-, Amin-, Alkylamin-, Aminoalkyl-, Halogen-, 5-Tetrazolyl-, Nitro- und Nitrosoreste.

Das 5-Hydrocarbyltetrazol hat eine genügend hohe Zersetzungstemperatur, die die Verarbeitung bei Temperaturen von 232⁰C und darüber gestattet bei gleich· mäßiger Stickstoffentwicklung und Erzeugung von geschäumten Produkten weitgehend gleichmäßiger Dichte. Die verwendeten Tetrazole sind in 5-Stellung durch aliphatisch«, aromatisch substituierte aliphati· sehe, cycloaliphatische und aromatische Reste sub· stituiert. Die aliphatischen Tetrazole sind im allgemeinen solche, die aliphatische Substituenten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen in gerader oder verzweig· ter Kette aufweisen. Die aromatisch substituierten -aliphatischen Reste sind solche, die aromatische Gruppen an Alkylengruppen mit bis zu 4 C-Atomen gebunden enthalten. Die cycloaliphatische Substituenten lind normalerweise solche, die 3 bis 10 Kohlen· stoffgruppen enthalten, und die aromatischen sind Phenyl- oder substituierte Phenylreste.

Die in dieser Erfindung verwendeten HydrocarbyJ-tetrazole können durch Umsetzung eines aromatischen Nitrils, wie Benzonitril oder substituiertem Benzonitril oder aliphatischen! oder zykloaliphatischem Nitril in Gegenwart eines Metallazids und eines Friedel-Crafts-Katalysators I rgestellt werden. Die Reaktion kann in Abwesenheit eines Lösungsmittels in außerordentlich kurzer Reaktionszeit durchgeführt werden, d. h. von etwa 15 Minuten bis 24 Stunden.

Die erfindungsgemäßen Blähmittel können bei einer Vielzahl von Synthesekautschuken jnd Thermoplasten eingesetzt werden. So können sie z. B, für Polyäthylen, Polypropylen, Polybutylen, Polyisopren, Polyvinylidenhalogeniden, Polyvinylhalogeniden, Polyacrylaten, Polyamiden, Polykarbonaten, PoIyphenylenoxyden, Polysulfonen, Polysulfonaten sowie bei Copolymerisaten und Pfropfpolymerisaten eingesetzt werden.

Im allgemeinen liegt die Dichte des fertigen Produkts im Bereich von 0,3 bis 0,5 g/cm³. Es ist gefunden worden, daß das Blähmittel bei Kunstharz vorzugsweise in Mengen von etwa 0,2 bis 5% und darüber, bei gummiartigen Materialien im allgemeinen in Mengen von 0,5 bis 15 Gewichtsprozent eingesetzt wird.

Beispiel 1

1200 g eines Gemisches von ABS-Pfropfpolymerisat und Polykarbonat 50/50 wurden mit 5-Phenyltetrazol (12 g) in einem Banbury bei etwa 193° C vermischt. Das ABS-Pfropfpolymerisat enthielt etwa 51 Gewichtsteile Styrol, 29 Gewichtsteile Acrylnitril, polymerisiert in Gegenwart von etwa 20 Gewichtsteilen Polybutadien. Die gut durchgemischte Masse wurde zu einem Fell ausgewalzt, in Streifen geschnitten und gemahlen. Dieses Material wurde wie im Beispiel 1 in einer auf 280° C vorgeheizten Presse innerhalb von 15 Minuten geformt. Diese Platten hatten eine Dichte im Bereich von 0,3 bis 0,5 g/cm³ bei guter Zellstruktur und glatter Oberfläche.

Beispiel 2

1000 g Polysulfonat-Homopolymerisat wurden mit 10 g 5-Phenylen-bis-(5-tetrazol) in einem Banbury vermischt. Die durchmischte Masse wurde zu einem Fell ausgewalzt, in Streifen geschnitten und zu Granulaten vermählen. Die Granulate wurden zur Herstellung geschäumter Platten verschiedener Dichte verwendet durch Einbringen abgewogener Mengen Granulate in eine Mehrfachform (etwa 67 cm^J pro Formmatrize) und in eine auf 304⁰C vorgeheizte

Presse 1S Minuten eingebracht. Die erhaltenen Scheiben hatten eine Dichte im Bereich von etwa 0,3 bis etwa 0,5 g/cm¹. In allen Fällen wurde gute Zellstruktur erhatten. Es wurde nur geringe oder gar keine Verfärbung festgestellt.

An

Beispiel 3

1000 g Polypropylen eines Schmelzbereichs von 218 bis 254°C wurden mit 10 g S-Methylteirazol in einem Banbury vermischt. Die durchmischte Masse wurde zu einem Fell ausgewalzt, in Streifen geschnitten und zu Granulaten vermählen. Diese Granulate, wurden zur Herstellung geschäumter Platten unter· schiedlicher Dichte verwendet durch Einbringen ab-

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gewogener Granulatmengen in eine Vielfachform (etwa 67 cm³/Formmatrize) und in eine auf etwa 218° C vorgeheizte Presse 15 Minuten eingestellt. Die resultierenden Scheiben hatten eine Dichte im Bereich von 0,3 bis 0,5 g/cm³. In allen Rillen wurde eine gute Zellstruktur erhalten. Es wurde nur geringe oder keine Verfärbung festgestellt.

Ahnliche Ergebnisse wurden erzielt mit 5-(Bcnzylh tetrazo! (bei 230 C) und 5-(p-Tolyl)-tetrazol (bei 249'C).

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Herstellen geschäumter Thermoplaste mit durchgehend gleichmäßiger Zellstruktur, dadurchgekennzeichnet, daß der thermoplastischen Masse 0,2 bis 15% eines 5-Hydrocarbyltetrazols der allgemeinen Formel

   R-C

   N-N

   ίο bis die Masse vollständig geschäumt ist, wobei R bedeutet: Alkyl-, Arylalkyl-, Cycloalkyl-, Phenyl- und substituierter Phenylrest der Formel

   R'

   R"

   eingearbeitet wird und die Mischung auf eine Temperatur zwischen 204 und 316 C erhitzt wird.

   in der R' und R" bedeuten: Wasserstoff, Alkyl-, halogenierte Alkyl-, Amin-. Alkylamin-, Aminoalkyl-, Hangen-, 5-Tctrazolyl-, Nitro- und Nitrosoreste.