DE19740472B4 - Verfahren zur Herstellung von expandierten Polypropylen-Partikeln - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zur Herstellung von expandierten Polypropylen(EPP)-Partikeln mit einer
Dichte von 10 bis 200 g/l und einem Partikeldurchmesser von 1 bis
10 mm, durch Imprägnieren
von 0,1 bis 10 Gew.-% Graphitpartikel enthaltendem Propylenpolymerisat-Granulat
mit 2 bis 40 Gew.-% eines flüchtigen
Treibmittels in wässriger Suspension
unter Druck bei Temperaturen von 100 bis 160°C und anschließendem Entspannen.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von expandierten Polypropylen-Partikeln mit einer Dichte von 10 bis 200 g/l und einem Partikeldurchmesser von 1 bis 10 mm auf Basis eines Propylenpolymerisats mit einem Propylengehalt von mehr als 85 Gew.-%.
- Expandierte Polypropylen(EPP)-Partikel werden in großtechnischem Maßstab zur Herstellung von Schaumstoff-Formteilen eingesetzt. Diese werden vorwiegend als elastische, stoßfeste Verpackungsmaterialien eingesetzt, die darüberhinaus auch wärmedämmende Eigenschaften haben. Ihre Wärmeleitfähigkeit ist aber für manche Anwendungszwecke noch zu hoch.
- Nach dem Stand der Technik können Polyolefin-Schaumpartikel mit niedriger Wärmeleitfähigkeit hergestellt werden, indem Infrarotstrahlung reflektierende Metallpigmente wie Aluminiumpulver eingesetzt werden (DE-OS 196 05 266). Nachteilig an dieser Methode sind der hohe Preis und die eingeschränkte Verfügbarkeit der benötigten Pigmente.
- Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, EPP-Partikel bereitzustellen, die sich zu Schaumstoff-Formteilen mit verringerter Wärmeleitfähigkeit verarbeiten lassen.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch EPP-Partikel, die 0,1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 8 Gew.-% Graphitpartikel in homogener Verteilung enthalten.
- Propylenpolymerisate im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Homopolypropylen und Randomcopolymere des Propylens mit bis zu 15, vorzugsweise 0,5 bis 12 Gew.-% Ethylen und/oder einem C4-C10-α-Olefin, vorzugsweise ein Copolymer von Propylen mit 0,5 bis 6 Gew.-% Ethylen oder Buten-1 oder ein Terpolymer aus Propylen, 0,5 bis 6 Gew.-% Ethylen und 0,5 bis 6 Gew.-% Buten-1.
- Die Propylenpolymerisate werden nach üblichen Verfahren mit Ziegler-Natta-Katalysatoren hergestellt und fallen dabei im allgemeinen als lineare Polymere an. Für das unten beschriebene Extrusionschaumverfahren sind auch verzweigte Propylenpolymerisate, z.B. nach EP-A 588 321 geeignet. Auch mit Metallocen-Katalysatoren hergestellte Propylenpolymerisate nach EP-A 611 795 können mit Vorteil eingesetzt werden. Diese Propylenpolymerisate werden nach üblichen Verfahren in der Schmelze, vorzugsweise auf einem Extruder mit dem Graphitpartikeln vermischt. Diese weisen vor zugsweise eine Teilchengröße von 0,1 bis 100 μm, insbesondere von 1 bis 20 μm auf.
- Die erfindungsgemäße Herstellung der EPP-Partikel erfolgt nach den an sich bekannten Imprägnier- bzw. Schaumextrusionsverfahren. Beim Imprägnierverfahren wird granuliertes, Graphitpartikel enthaltendes Polypropylen zusammen mit 1 bis 40, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-% eines flüchtigen Treibmittels in Wasser suspendiert. Als Treibmittel kommen Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Butan, Pentan, Cyclopentan, Cyclohexan, Ethanol, ferner Gase wie Kohlendioxid, Edelgas, Luft oder Stickstoff in Frage, sowie Gemische dieser Treibmittel. Die Imprägnierung wird vorzugsweise in einem Rührreaktor bei Temperaturen von 100 bis 160°C unter einem Druck von 10 bis 100 bar bei Verweilzeiten zwischen 30 und 180 min durchgeführt. Anschließend wird entspannt, wobei die Schaumpartikel entstehen (siehe z. B. EP-A 164 855).
- Beim Extrusionsverfahren wird in einem Extruder das Propylenpolymerisat, zusammen mit den Graphitpartikeln und 2 bis 30 Gew.-% Treibmittel bei 120 bis 240°C aufgeschmolzen, wobei dieses gelöst wird. Nach einer Verweilzeit von 0,5 bis 90 min wird das treibmittelhaltige Polymere unter Aufschäumen durch eine Düse ausgepreßt und granuliert.
- Außer den Graphitpartikeln können dem Propylenpolymerisat übliche Zusatzstoffe, wie Farbstoffe, Pigmente, Keimbildner, Stabilisatoren, Flammschutzmittel, Gleitmittel und Antistatika zugesetzt werden.
- Die erfindungsgemäß hergestellten EPP-Partikel weisen eine Dichte von 10 bis 200, vorzugsweise von 15 bis 120 g/l auf und einen Partikeldurchmesser von 1 bis 10 mm. Sie sind überwiegend geschlossenzellig mit einer Zellzahl von vorzugsweise 5 bis 500 Zellen pro mm2.
- Die EPP können nach üblichen Verfahren mit Wasserdampf oder Heißluft zu Schaumstoff-Formteilen verschweißt werden, welche dort Anwendung finden, wo es neben den elastischen Eigenschaften auch auf eine gute Wärmedämmung ankommt. Als Beispiele seien die Kühlschrankisolierung und die Verpackung von Heizkreisverteilern angeführt, die zusammen mit dem Verpackungsmaterial montiert werden.
Claims (5)
- Verfahren zur Herstellung von expandierten Polypropylen(EPP)-Partikeln mit einer Dichte von 10 bis 200 g/l und einem Partikeldurchmesser von 1 bis 10 mm, durch Imprägnieren von 0,1 bis 10 Gew.-% Graphitpartikel enthaltendem Propylenpolymerisat-Granulat mit 2 bis 40 Gew.-% eines flüchtigen Treibmittels in wässriger Suspension unter Druck bei Temperaturen von 100 bis 160°C und anschließendem Entspannen.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Propylenpolymerisat ausgewählt ist aus Homopolypropylen und einem Randomcopolymer von Propylen mit bis zu 15 Gew.-% Ethylen und/oder einem C4-C10-α-Olefin.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Graphit eine Teilchengröße von 0,1 bis 100 μm aufweist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnierung bei einem Druck von 10 bis 100 bar durchgeführt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Treibmittel Butan, Pentan, Cyclopentan oder Cyclohexan eingesetzt wird.
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Owner name: BASF SE, 67063 LUDWIGSHAFEN, DE |
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