DE1694070B2

DE1694070B2 - Verfahren zur herstellung unbrennbarer schaumstoffe

Info

Publication number: DE1694070B2
Application number: DE1966F0049964
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr 5074 Odenthal Muller Ernst Willi Wingler Frank Dr 5090 Leverkusen Bartl
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1966-08-17
Filing date: 1966-08-17
Publication date: 1973-08-02
Also published as: NL155866B; NL6710498A; DE1694070A1; CH482750A; JPS523834B1; GB1170998A; BE702673A; US3597370A; SE327551B

Description

Blasendurchmesser: etwa I bis 1,5 mm, Schüttgewicht: 18 g/1000 ecm, Cl 48,72 %. Das entspricht einem Gehalt von 86,8 % Vinylchlorid bzw. 13,2 % Äthylen. (η) = 0,591 (Cyclohexanon bei 25° C).

Beispiel 3

a) In einen Autoklav, dessen Volumen so bemessen ist, daß er während der Polymerisation zu 50 bis 80 Volumprozent mit flüssiger Phase gefüllt ist, legt man 1200 Teile Wasser, 1,2 Teile Methylcellulose und 1,083 Teile Cyclohexylperoxydicarbonat vor. Nach Verdrängen der Luft durch Äthylen gibt man 360 Teile Vinylchlorid zu und sättigt innerhalb von 20 Minuten bei Raumtemperatur unter Rühren (400 bis 500 UpM) mit 38 atü Äthylen. Man erwärmt anschließend auf 50⁰C. Nach 24 Stunden läßt man abkühlen und entspannt da^ Polymerisat über ein Steigrohr in einen Vorratsbehälter. Die Polymerisatteilchen blähen sich beim Verlassen des Austrittsventils zu einem Schaumkörper auf, der an der Luft getrocknet wird und auf einem Sieb von 2 mm Maschenweite von größeren Partikeln befreit wird. Man erhält 255 Teile Hohlkörper der Dichte 0,0085 g/cm³ mit einem Vinylchloridgehalt von 84 bis 86 Gewichtsprozent. Der Teilcheridurch messer beträgt 0,5 bis 1,2 mm.

b) Wiederholt man das vorstehende Beispiel mit der Abänderung, daß man 12 Stunden bei 50° C polymerisiert und nach dem Erkalten über ein 4-mm-Ventil, das am Autoklavdeckel angebracht ist, unter Rühren entspannt, erhält man 282 Teile eines Schaumes der Dichte 0,0085 g/cm³ mit einem Vinylchloridgehalt von 85,9 Gewichtsprozent.

c) Wiederholt man das Beispiel 3a, polymerisiert jedoch in Gegenwart von 1,08 Teilen Azoisobuttersäuredinitrii bei 60° C 12 Stunden, so erhält man 193 Teile Hohlperlen mit einem Vinylchloridgehalt von 89,8 Gewichtsprozent und Teilchendurchmesser von 0,8 bis 1 mm.

Claims

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siert, und zwar bis zu einem Umsatz von höchstens 95 %

Patentanspruch: der Monomeren, und dann den Druck durch eine geeignete Vorrichtung, z. B. ein genügend großes Ventil,

Verfahren zur Herstellung unbrennbarei Schaum- langsam entspannt.

Dabei entstehen aus den gebilde-

stoffe von Copolymerisaten aus 70 bis 92 Gewichts- 5 ten Polymerisatteilchen Hohlkugeln, die ein spezifisches

teilen Vinylchlorid und 30 bis 8 Gewichtsteilen Gewicht von 0,1 bis 0,01 und darunter haben können.

Äthylen und/oder Propylen, dadurch ge- Beim Auftrocknen der Hohlkörper können diese

kennzeichnet, daß man als Treibmittel im durch Adhäsionskräfte aneinanderheften, so daß auch

Polymerisat enthaltenes restmonomeres Äthylen Zellkörper größeren Ausmaßes hergestellt werden

und/oder Propylen und Vinylchlorid verwendet. io können, die sich durch ihre Unbrennbarkeit und ihr

geringes Raumgewicht auszeichnen.
Die Polymerisation erfolgt in diesem Fall bevorzugt

bei niedriger Temperatur, d. h. zwischen etwa +20 und

+70⁰C, um bei möglichst niederem Äthylendruck ar-

15 beiten zu können. Höhere und niedrigere Temperatu-

Es ist bekannt, z. B. aus Polystyrol Schaumstoffe ren, z. B. zwischen - 30 und rMXFC. können selbst-

bzw. Hohlkörper von geringem Raumgewicht herzu- verständlich auch angewandt werden. Als Initiatoren

stellen, die sich ausgezeichnet als Isoliermaterial eignen. werden dementsprechend solche bevorzugt, die bei

Von erheblichem Nachteil ist jedoch die leichte Brenn- niedrigen Temperaturen die Polymerisation einleiten

barkeit des Polystyrols. Die Versuche, andere Polyme- 20 können, wie z. B. α,α'-Aziosobuttersäuredinitril, Pe-

merisate, z. B. Polyvinylchlorid, für den gleichen roxiddicarbonate, Lauroylperoxid, Redcxsysteme. Or-

Zweck zu verwenden, scheitern danin, daß sich Poly- ganoborane u. a.

vinylchlorid auf Grund seiner physikalischen Eigen- Die besten Hohlkörper erhält man, wenn der Umsatz schäften für die Herstellung von Schaumstoffen mit der Monomeren etwa 20 bis 80 % beträgt und das Aufgeringem spezifischen Gewicht nicht eignet, auch wenn 25 treiben der Teilchen bei Temperaturen um 10 bis 60°C man weichmacherhaltiges Polyvinylchlorid mit Hilfe erfolgt. Der Äthylendruck beim Expandieren soll hiervon Treibmitteln verschäumt. bei unterhalb 100 atü, etwa bei 30 bis 80 atü, liegen, da Weiter war es bekannt, Copolymerisate aus Vinyl- andernfalls die Hohlkörper zerstört werden oder gar chlorid und Äthylen durch radikalische Copolymeri- nicht entstehen können. Man erhält nach diesem Versation in Lösung, Substanz oder wäßriger Dispersion 30 fahren Teilchen von etwa 0,1 bis 2 mm Durchmesser, herzustellen (vgl. französische Patentschrift 1 379 842 deren spezifisches Gewicht unter 0,1 bis 0,01 und weni- und schweizerische Patentschrift 381 859). ger betragen kann.

Schließlich war es auch bekannt, Thermoplasten wie Die nach »k.ii erfindungsgemäßen Verfahren erhal-Polystyrol, Polyäthylen, Polyvinylchlorid oder Äthylen- tenen Proüukte können vielseitige Anwendung finden, Vinylchloridcopolymerisate in Schaumstoffe zu über- 35 wie z. B. als Verpackungsmaterial, als Isolierstoff oder führen, und zwar durch Einarbeiten eines flüssigen oder auch zum Untermischen in kompakte Materialien, zu gasförmigen Treibmittels oder mindestens einer bei deren Auflockerung, z.B. zur Verbesserung von Gartender Verschäumungstemperatur in Gase zerfallenden erde. Eine bevorzugte Anwendung finden die Prc^uk-Verbindung. Der Nachteil dieses Verfahren liegt unter te jedoch als Isoliermaterial im Bausektor, wo es beanderem in dem zusätzlichen Verfahrensschritt, die 40 sonders darauf ankommt, daß die Schaumstoffe schwer Treibmittel in den Thermpolasten einarbeiten zu brennbar sind. Vorteilhaft ist auch die zum Vergleich müssen (vgl. französische Patentschrift 1 328739,USA.- zu Polystyrol verbesserte Lösungs:nittelbeständigkeit Patentschrift 3 020 248, deutsche Auslegeschriften der erhaltenen Vinylchloridcopolymerisate insbeson-1 109 876 und 1 116 391). dere gegenüber Kohlenwasserstoffen.

Demgegenüber erlaubt das erfindungsgemäße Ver- 45 ...
fahren überraschenderweise, in einem Arbeitsgang Beispiel 1
Schaumstoffe und insbesondere rieselfähige Hohlper- In einem 5-1-Autoklav legt man lOOü g enthärtetes len aus Copolymerisaten des Vinylchlorids mit Äthy- Wasser, 1,75 g Methylcellulose und 0,9 g Dicyclohexy! len unu/oder Propylen herzustellen. peroxiddicarbonat vor. Die Luft wird durch dreimali-Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Her- 50 ges Aufpressen und Entspannen von Äthylen beseitigt, stellung unbrennbarer Schaumstoffe von Copolymeri- Nun werden 300 g Vinylchlorid und 500 g Äthylen einsäten aus 70 b.s 92 Gewichtsteilen Vinylchlorid und 30 gewogen und anschließend unter Rühren bei 480 UpM bis 8 Gewichtsteilen Äthylen und/oder Propylen, da- Rührgeschwindigkeit auf 50⁰C erwärmt. Der Druck durch gekennzeichnet, daß man als Treibmittel im steigt bis auf 70 atü. Nach 24 Stunden kühlt man inPolymerisat enthaltenes restmonomeres Äthylen und/ 55 nerhalb 1 Stunde auf 28⁰C und entspannt langsam oder Propylen und Vinylchlorid verwendet. über ein 4-mm-Ventil bei laufendem Rührer. Das PoIy-Selbstverständllich köinnen auch Weichmacher, Sta- merisat bläht sich sofort beim Verlassen des Ventils bilisatoren, Füllstoffe oder Pigmente den Polymerisa- zu einem Schaum auf. Der Durchmesser der Blasen ten beigemischt werden. beträgt etwa 0,6 bis 1 mm. Nach dem Trocknen an der Bei dem erfindungsgemäßet^ Verfahren verwendet 60 Luft erhält man 210 g Hohlkörper vom Schüttgewicht man also das restmonomere Äthylen und/oder Pro- 17 g/1000 ecm. Eine Chloranalyse ergibt 47,7% Chlor, pylen und Vinylchlorid, das bei einer unvollständigen das entspricht einem Gehalt von 85 % Vinylchlorid; Polymerisation im Polymerisat enthalten ist, zum Ex- (77) = 0,54 (Cyclohexanon bei 25° C).
pandieren der Polymerisatteilchen unmittelbar nach . ...
erfolgter Polymerisation. 65 Beispiel 2
_ Man geht hierbei so vor, daß man Vinylchlorid und Bei einem analog zu Beispiel 1 durchgeführten Ansatz Äthylen nach der Methode der Suspensions- oder stellte sich bei 52° C ein Druck im Reaktor von 74 atü Massepolymerisation in einem Druckgefäß polymeri- ein. Nach Entspannen erhält man 170 g Schaum,