DE2624014A1

DE2624014A1 - Schnell kuehlende styrolpolymerschaeume

Info

Publication number: DE2624014A1
Application number: DE19762624014
Authority: DE
Inventors: James Joseph Garland; Jose Esteban Granda; John Joseph Quinlan
Original assignee: Arco Polymers Inc
Current assignee: Arco Polymers Inc
Priority date: 1975-05-30
Filing date: 1976-05-28
Publication date: 1976-12-09
Also published as: FR2312528B1; SE7606010L; SE415663B; NO142036B; IT1065883B; FI761319A7; CA1054299A; NO761693L; FR2312528A1; GB1545603A; US4017427A; JPS51146566A; NO142036C

Description

PATENTANWÄLTE

Dipl.-lng. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZ!K D!pl.-Ing. G. DAN N EN BERG · Dr. P. WEIN HOLD ■ Dr. D. GUDEL

telefon «em ²⁸"^{34 β FBANKFURT AM MAIN}

287014 GR. ESCHENHEIMER STRASSE

Case: 73£ 216

ARCO Polymers Inc.
Koppers Building

Pittsburg, Pa. 15219, USA

Schnell kühlende StyrolOolymerschäume

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von verschäumten Styrolpolymeren, die während des Formpressens infolge der Zugabe von oberflächenaktiven Silikonmitteln zu dem Polymer während der Imprägnierung des Polymers mit einem Blähmittel rasch abkühlen.

Die Herstellung von zellförmigen Kunststoff-Formteilen mit niederer Dichte aus verschäumbaren Styrolpolymerteilchen ist bekannt. Solche Teilchen enthalten im allgemeinen ein Blähmittel, welches unterhalb des Erweichungspunktes des Polymers siedet und welches die Verschäumung der Teilchen bewirkt, wenn sie erhitzt werden. Wenn die verschäumten Teilchen in einer hohlen Form erhitzt werden, verschäumen sie noch weiter, um die Form auszufüllen, und verschmelzen miteinander und bilden dadurch ein Formteil.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf die Herstellung von Formteilen aus verschäumten Styrolpolymeren insbesondere mit einem großen Querschnitt.

Die Bildung von formgepreßten Gegenständen aus verschäumbaren Styrolpolymerteilchen wird in zwei Stufen vorgenommen: 1) Vorverschäumen der verschäumbaren Styrolpolymerteilchen bis zu einer Dichte von etwa 0,016 - 0,032 g/ccm, und 2) weiteres Erhitzen der vorverschäumten Teilchen in einer geschlossenen Form, um eine weitere Verschäumung zu bewirken und einen verschmolzenen Gegenstand aus einem Stück, der die Gestalt der Form aufweist, zu bilden. Die zweite Stufe ist das, was normalerweise als "Formpressen" bezeichnet wird.

Das Vorverschäumen kann durch Erhitzen der verschäumbaren Polymerpellets durch jedes geeignete Erhitzungsmedium, wie "Wasserdampf, Heißluft, heißes Wasser oder Strahlungshitze, "erfolgen. Ein ausgezeichnetes Verfahren zum Vorverschäumen der Teilchen ist beispielsweise in der U,S.-Patentschrift 3 023 175 beschrieben. Ein weiteres ausgezeichnetes Verfahren ist in der U.S.-Patentschrift 3 577 360 beschrieben, welches darin besteht, daß Polymerkügelchen durch Erhitzen in einer

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trockenen Atmosphäre, gefolgt von einer Vakuumbehandlung, vorverschäumt werden, um die Verschäumung der Teilchen auf die gewünschte Dichte zu bewirken.

Die Formpreßstufe umfaßt normalerweise vier Arbeitsgänge: 1) das Vorerhitzen, wobei die leere Form mit Wasserdampf vorerhitzt wird; 2) das Füllen, wobei die Form mit vorverschäumten Polymerteilchen gefüllt wird; 3) das Verschmelzen, wobei die Form geschlossen und mit Wasserdampf erhitzt wird, um die darin befindlichen Teilchen weiter zu verschäumen und ihre Verschmelzung zu bewirken; und 4) das Abkühlen, wobei die Form gewöhnlich mit zurückgeführtem Wasser oder durch Anwendung eines Vakuums abgekühlt wird, um das Polymer bis unterhalb des Erweichungspunkts abzukühlen, die Form geöffnet wird und das geformte, verschäumte Preßteil aus der Form entnommen wird.

Das Formpressen von Formteilen aus ver schäumt en Styrolpolymeren mit einem großen Querschnitt*, dessen kleinste Abmessung mehr als 30,5 cm beträgt, bringt viele Probleme mit sich, die beim Formpressen dünnerer Formteile nicht auftreten.

Eines dieser Probleme besteht darin, daß, wenn die Teilchen während des Verschmelzungsvorgangs gegen die Oberflächen der heißen Form hin verschäumen, die Oberfläche des Formteils zu einer festen Schicht verschmilzt, welche den Kern des Formteils von dem Erhitzungsmedium isoliert. Das erhaltene Formteil hat dann eine gut verschmolzene Oberfläche, in Richtung zu dem Kern des Formt eil s wird die Verschmelzung jedoch immer schlechter, Diese geringere innere Verschmelzung des Formteils ist höchst unerwünscht, da die Teilchen im Kern dazu neigen, auseinanderzubrechen oder zu krümeln,· wenn das Formteil in kleinere Stücke zerschnitten wird.

*"large cross-section billets (thick-section) billets"

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Ein weiteres Problem beim Formpressen von großen Teilen ("billets") besteht darin,. daß während des Vorerhitzens große Mengen an Wasserdampf benötigt werden, mn die großen Formen zu erhitzen. Das Vorerhitzen wird bei geöffneten Ablaufvorrichtungen der Form vorgenommen, um ein Ablaufen von Kondenswasser aus der Form zu ermöglichen. Das Vorerhitzen ist normalerweise notwendig, da, falls die Verschmelzung in der kalten Form begonnen wird, der Wasserdampf, der zum Verschäumen der Teilchen verwendet wird, an der Oberfläche der kalten Form kondensiert, was zur Anwesenheit eines Wasserüberschusses während des Verschmelzungsvorgangs führt. Das auf diese Weise gebildete Wasser neigt dazu, die Verschmelzung der Teilchen zu verhindern und nasse Formteile zu erzeugen.

Die Probleme hinsichtlich des Verschmelzens und des Vorerhitzens können durch Anwendung des in der U.S.-Patentschrift 3 855 377 beschriebenen Vordampfverfahrens beseitigt werden.

Nachdem die Körnchen in der Form erhitzt worden sind, um den gewünschten Gegenstand zu bilden, muß dieser Gegenstand eine relativ lange Zeit - je nach der Dicke des Gegenstandes gekühlt werden, bevor er in einem selbsttragenden Zustand aus der Form entfernt werden kann, um seine Gestalt außerhalb der Form zu behalten. Verschäumter Kunststoff hat gute Isolationseigenschaften, so daß die Kühlzeit einen großen Teil des Formpreßvorgangs ausmacht und die Anzahl der Gegenstände, die in einer gegebenen Zeit mit einer Form hergestellt werden können, stark beschränkt.

Die Kühlzeit wird durch Anwendung von Kühlmedien an der Oberfläche des Gegenstandes oder an der Oberfläche der Form kaum abgekürzt, da die v/ärmeüb ertragung durch den Gegenstand außerordentlich langsam vor sich geht. Diese niedrige Wärmeübertragungsgeschwindigkeit ist eine der Eigenschaften, welche diese Gegenstände beispielsweise als Isolierung so gut geeignet machen. Falls die Gegenstände zu früh aus der Form entfernt werden, führt die Weichheit des thermoplastischen Materials

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in Verbindung mit dem Druck, der durch das heiße Innere des Gegenstandes ausgeübt wird, dazu, daß sich der Gegenstand ausbeult und danach nicht die gewünschte Form hat.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun Styrolpolymerteilchen während des Imprägnierens' mit einem Blähmittel oberflächenaktive Mittel vom Typ der Siloxan-Oxyalkylen-Mischpolymere mit wenigstens einem Polysiloxanblock, der Einheiten ("mers") der allgemeinen 7R-₂ ^Si0 ~ ^m^ ^{R =} Alkyl mit etwa 1-4 Kohlenstoffatomen oder halogenhaltiges Alkyl mit etwa 1-4 Kohlenstoffatomen - enthält, und wenigstens einem Polyoxyalkylenblock der Einheiten ("mers") der allgemeinen Formel C_nB^_nO-mit η = 2, 3 oder 4 - enthält und der an den Polysiloxanblock gebunden ist und Hydroxylendgruppen aufv/eist, einverleibt werden. Bei Einverleibung von etwa 0,05 - 0,4 Teilen des oberflächenaktiven Silikonmittels pro 100 Teile des Polymers erhält man ein verschäumbares Produkt, das beim Formpressen eine kürzere Kühlzeit benötigt als solche Styrolpolymere, die dieses oberflächenaktive Mittel nicht enthalten.

Erfindungsgemäß kann die Kühlzeit vieler verschiedener verschäumbarer thermoplastischer Homopolymere und Mischpolymere verkürzt werden. Die Polymere können sich von aromatischen Vinylmonomeren, einschließlich Styrol, Vinyltoluol, Isopropylstyrol, «-Methylstyrol, kernmethylierte Styrole, Chlorstyrol, tert.-Butylstyrol usw., sowie von Mischpolymeren ableitende durch Mischpolymerisation eines aromatischen Vinylmonomers mit Monomeren, wie Butadien, Alkylmethacrylaten, Alkylacrylaten, Acrylnitril und Maleinsäureanhydrid, hergestellt werden, wobei das aromatische Vinylmonomer in einer Menge von wenigstens etwa 50 Gew.-% des Mischpolymers anwesend ist, erhalten werden. Der Einfachheit halber werden diese Polymere und Mischpolymere im folgenden als Styrolpolymere bezeichnet.

Besonders geeignet sind Polystyrol und Mischpolymere von Styrol mit etwa 5-30 Gew.-?'o Acrylnitril, Maleinsäureanhydrid oder Maleinsäuremethylhalbester, ("methyl acid maleat").

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Die Styrolpolymere können in Form von Kügelchen,* Körnchen oder anderen Teilchen, die zum Formpressen geeignet sind, verwendet werden. Besonders geeignet sind solche Kügelchen, die durch Suspensionspolymerisation von Vinylarylmononieren, und zwar entweder allein oder mit einem geringen Anteil an mischpolymerisierbaren Monomeren, hergestellt worden sind.

Die Styrolpolymere können natürlich nach jedem bekannten Verfahren hergestellt werden. Das bevorzugte Herstellungsverfahren ist das Suspensionsverfahren, wobei man ein Produkt in Form von Kügelchen oder Pellets erhält.

Das oberflächenaktive Silikonmittel kann den Polymerteilchen zugegeben werden, nachdem die Teilchen vollständig polymerisiert worden sind (d.h. durch Imprägnierung von harten Kügelchen) . Eine Zugabe des oberflächenaktiven Silikonmittels vor der praktisch abgeschlossenen Polymerisation kann dazu führen, daß das für die Polymerisationsreaktion erforderliche empfindliche Gleichgewicht gestört wird, und könnte die Reaktion beeinträchtigen. Die Zugabe erfolgt in diesem Fall zu der wässrigen Suspension, worin die Teilchen hergestellt wurden und bevor sie aus dem wässrigen Reaktionsmedium abgetrennt werden. Das Blähmittel kann entweder vor der Bildung der harten Kügelchen oder gleichzeitig mit dem oberflächenaktiven Silikonmittel zugegeben werden.

Gegebenenfalls können die Styrolpolymerteilchen jedoch auch in einem wässrigen Medium erneut suspendiert und mit dem Blähmittel und dem oberflächenaktiven Silikonmittel imprägniert werden. In diesem Fall werden die Suspendierungsmittel dem Wasser zugegeben, um zu verhindern, daß die Teilchen bei den erhöhten Temperaturen, die während des Imprägnierverfahrens angewendet \ferden, agglomerieren. Geeignete Suspendierungsmittelsysteme werden z.B. in der U.S.-Patentschrift 2 983 692 beschrieben, v/ie Tricalciumphosphat in Kombination mit einem anionischen oberflächenaktiven Mittel.

»"beads"

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Das Imprägnieren wird üblicherweise bei Temperaturen von etwa 80 - 150⁰C durchgeführt. Bei höhere:
Imprägnierung schneller vonstatten.

80 - 150⁰C durchgeführt. Bei höheren Temperaturen geht die

Die Blähmittel sind Verbindungen, welche entweder Gase sind oder welche bei Erhitzung Gase erzeugen. Bevorzugte Blähmittel sind z.B. aliphatische Kohlenwasserstoffe, die etwa 4-7 Kohlenstoffatome pro Molekül aufweisen, wie Butan, Pentan, Hexan, Heptan, Cyclohexan, und halogenhaltige Kohlenwasserstoffe, welche bei einer Temperatur unterhalb des Erweichungspunktes des Polymers sieden. Es können auch Mischungen dieser Mittel verwendet werden, wie eine Mischung von etwa 40 - 60 % n-Pentan und etwa 60 - 40 % Trichlorfluormethan. Gewöhnlich werden während des Imprägnier ens etwa 3 - 20 % Blähmittel pro 100 Teile Polymer einverleibt.

Erfindungsgemäß geeignete oberflächenaktive Silikone sind die Siloxan-Oxyalkylen-Mischpolyraere mit wenigstens einem Polysiloxanblock, welcher Einheiten der allgemeinen Formel RpSiO - mit R = Alkyl mit etwa 1-4 Kohlenstoffatomen oder halogenhaltiges Alkyl mit etwa 1-4 Kohlenstoffatomen enthält, und wenigstens einem Polyoxyalkylenblock, welcher Einheiten der allgemeinen Formel C_n ¹^_n ⁰ - mit η = 2, 3 oder 4 - enthält und welcher an den Polysiloxanblock gebunden ist und Hydroxylendgruppen aufweist.

Oxyäthylen, Die Oxyalkylen-Einheit C_n^_n ⁰ kann" sich beispielsweise von 7 0xy-1,2-propylen, Oxy-1,3-propylen, 0xy-1,2-butylen oder Oxy-1,4-butyl en ableiten. Der Block (0_nH2_n0)_m, wenn er" polymer ist,' kann entweder ein Homopolymer oder ein Mischpolymer, das verschiedene Oxyalkyleneinheiten enthält, sein.

Erfindungsgemäße, bevorzugte Siloxan-Oxyalkylen-Mischpolymere sind die·Dimethylsiloxan-Oxyalkylen-Mischpolymere, die ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 14OO - 3000 aufweisen, wovon die Polyoxyalkylenblöcke etwa 90 - 1000 ausmachen

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und worin diese Blöcke als Endgruppen an einem Ende den Polysiloxanblock und am entgegengesetzten Ende eine Hydroxygruppe aufweisen und wenigstens etwa 75 Gew.-% Äthylenoxyd enthalten, während der Rest vorzugsweise Propylenoxyd ist.

Die Siloxan-Oxyalkylen-Mischpolymere können nach jedem bekannten Verfahren hergestellt werden, beispielsweise nach den Verfahren, die in den U.S.-Patentschriften 2 834 748, 2 917 480, 3 518 288, 3 541 127, 3 560 544 und 3 563 924 beschrieben sind.

Das oberflächenaktive Silikonmittel kann der Suspension der Polymerteilchen gleichzeitig mit dem Blähmittel zugegeben werden. Die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn das oberflächenaktive Silikonmittel in einer Menge von etwa 0,05 - 0,4 Teilen pro 100 Teile Polymer zugegeben wird. Bei Zugabe von weniger als etwa 0,05 Teilen des oberflächenaktiven Mittels werden keine ausreichend kurzen Kühlzeiten erreicht, während größere Mengen als etwa 0,4 Teile des oberflächenaktiven Mittels die Wirkung nicht erhöhen und lediglich die Herstellungskosten des Produkts erhöhen.

Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich die genannten Teile auf das Gewicht.

Beispiel I

In ein Reaktionsgefäß wurden nacheinander 100 Teile Wasser, 0,025 Teile Natriumdodecylbenzolsulfonat, 2,0 Teile Tricalciumphosphat, 100 Teile Polystyrolkügelchen mit einer Teilchengröße, die überwiegend durch ein U.S.-Standardsieb Nr. 16 hindurchging , von einem Sieb Nr. 35 jedoch zurückgehalten wurde? 8,5 Teile n-Pentan und 0,25 Teile eines oberflächenaktiven Silikonmittels (Dimethylsiloxan-Oxyäthylen-Mischpolymer mit einem durchschnittlichen Molekülargewicht(« number average molecular weight) von etwa 2400,

*zwischen etwa 0,5 mm und 1,19 mm Maschenweite

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wobei die Po^oxyäthylenketten ein durchschnittliches Gesamtmolekulargewicht von etwa 900 hatten, einer Hydroxylzahl von 70 und einer Viskosität von etwa 350 Centistoke bei 25 C) gegeben. Die Mischung wurde gerührt und während 1 Stunde auf 90 C erhitzt, um eine Suspension zu erhalten. Die Suspension wurde 3 Stunden lang auf 90⁰C gehalten; danach wurde die Temperatur im Laufe einer halben Stunde auf 115° erhöht und weitere 6 Stunden auf dieser Höhe gehalten. Anschließend wurde die Suspension auf Zimmertemperatur abgekühlt und mit HCl auf einen pH-Wert von 1,4 angesäuert. Die Kügelchen wurden durch Zentrifugieren von der wässrigen Phase abgetrennt, mit Wasser gewaschen und bei Zimmertemperatur an der Luft getrocknet. Es wurde ein Vergleichsversuch durchgeführt, wobei das oben beschriebene Verfahren angewendet, jedoch das Siloxan-Oxyäthylen-Mischpolymer weggelassen wurde.

Die nach dem oben beschriebenen Verfahren imprägnierten Kügelchen wurden bis zu einer Dichte von etwa 0,016 g/ccm vorverschäumt. Die vorverschäumten Kügelchen wurden dann zu Formteilen von 248,9 x 63,5 χ 45,7 cm formgepreßt, indem die Kügelchen in eine herkömmliche Form, die aus einer porösen Kohlform, umgeben von einem Dampfmantel, bestand, gegeben wurden. In den Dampfmantel wurde Wasserdampf mit einem Druck von 2,10 atü geleitet, um die Kügelchen zu verschäumen und miteinander zu verschmelzen. Nachdem die Dampfzufuhr abgestellt war, wurde durch den Dampfmantel Kühlwasser geleitet. (Der im folgenden verwendete Begriff "Schaumabkühlzeit" bezieht sich auf die Zeit, während der Kühlwasser mit einer Temperatur von 30⁰C durch den Dampfmantel geleitet v/erden muß, bevor das Formteil selbsttragend ist und sich nicht mehr bläht, wenn es aus der Form entfernt worden ist.) Formteile, die aus diesen Kügelchen hergestellt worden waren, waren nach einer Schaumabkühlzeit von 9 Minuten Dauer selbsttragend und konnten aus der Form entfernt v/erden. Teile, die aus den Vergleichskügelchen formgepreßt wurden, hatten eine Schaumabkühlzeit von 40 Minuten.

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Als dieses Verfahren unter Verwendung von Konzentrationen von 0,15 bzw. 0,40 Teilen des gleichen Dimethylsiloxan-Oxyäthylen-Mischpolymers wiederholt wurde, erhielt man Produkte mit Schaumabkühlzeiten von 15 bzw. 18 Minuten. Dies bedeutet eine Verkürzung des gesamten Formpreßvorgangs um 58 bzw. 81 %.

Beispiel II

Die Imprägnierung gemäß Beispiel I wurde wiederholt, wobei jedoch als oberflächenaktives Silikonmittel 0,25 Teile eines Dimethylsiloxan-Oxalkylen-Mischpolymers mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1600, einer Hydroxylzahl von 65 und einer Viskosität von 250 Centistoke bei 25⁰C, dessen Polyoxyalkylenkette 75 % Oxyäthyleneinheiten und 25 % Oxypropylenmere enthielt und ein durchschnittliches Gesamtmolekulargewicht von etwa 500 aufwies, verwendet wurde.

Die erhaltenen verschäumbaren Polystyrolkügelchen wurden dann nach dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren vorverschäumt und formgepreßt. Die formgepreßten Teile hatten eine Schaumabkühlzeit von 11 Minuten. Dies bedeutet eine Verkürzung des gesamten Formpreßvorgangs um 66 %_t

Bei Wiederholung dieses Verfahrens unter Verwendung von Konzentrationen von 0,15 bzw. 0,40 Teilen des Dimethylsiloxan-Oxyalkylen-Mischpolymers erhielt man Produkte, die eine Schaumabkühlzeit von 13 Minuten bei beiden Konzentrationen aufwiesen, was einer Verkürzung des gesamten Formpreßvorgangs um 62 % entspricht.

Beispiel III

Um die Notwendigkeit nachzuweisen, den Kügelchen die Siloxan-Oxyalkylen-Mischpolymere durch das erfindungsgemäße Imprägnierverfahren einzuverleiben, wurden die in Beispiel I und II verwendeten oberflächenaktiven Silikonmittel den Polystyrolkügelchen zum Vergleich wie folgt zugegeben:

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Verschäumbare Polystyrolkügelchen, die 8,0 % Pentan als Blähmittel enthielten, wurden trocken mit 0,25 Teilen eines oberflächenaktiven Silikonmittels pro 100 Teile Polymer vermischt. Das Mischen wurde 30 Sekunden lang in einem Henschel-Mischer vorgenommen, um die Polymerkügelchen vollständig mit dem oberflächenaktiven Mittel zu beschichten.

Beim Vorverschäumen und Formpressen von Formteilen mit einem großen Querschnitt erhielt man Produkte, die anstelle von verkürzten Abkühlzeiten längere Abkühlzeiten benötigten. So hatten Kügelchen, die mit dem Dimethylsiloxan-Oxyäthj^len-Mischpolymer gemäß Beispiel I beschichtet waren, eine Schaumabkühlzeit von 40 Minuten, im Vergleich zu 35 Minuten im Fall von unbeschichteten Polystyrolkügelchen - was eine Verlängerung der Abkühlzeit um 5 Minuten und dementsprechend auch eine Verlängerung der gesamten Formpreßzeit um 5 Minuten bedeutet. Gleichervreise führten Kügelchen, die mit dem in Beispiel II verwendeten Dimethylsiloxan-Oxyalkylen-Mischpolymer beschichtet waren, zu einer Schaumabkühlzeit von 45 Minuten - was ebenfalls eine Verlängerunp; der gesamten Formpreßzeit bedeutet.

Dies zeigt, daß ein einfaches Beschichten der Styrolpolymerteilchen mit den oberflächenaktiven Silikonmitteln nicht ausreicht, um rasch abkühlende, verschäumbare Kügelchen zu erhalten. Das oberflächenaktive Mittel muß vielmehr durch Imprägnierung in dem Polymer dispergiert werden.

Die Herstellung von Gegenständen mit einer verschäumten Polymerstruktur erfolgt im allgemeinen in einem Formpreßvorgang, welcher ein Vorerhitzen der Form, ein Beschicken der Form mit verschäumbaren Polymerteilchen, ein Erhitzen der Teilchen in der Form und anschließend ein Abkühlen der erhaltenen verschäumten Struktur auf eine Temperatur, bei welcher das Material selbsttragend ist und seine Form behält, umfaßt. Die für einen typischen Formpreßvorgang dieser Art benötigte Zeit teilt sich wie folgt auf:

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Vorheizen der Form - etwa 1/4 Minute Füllen der Form - etwa 1-3 Minuten Erhitzen der Form zum Verschmelzen - etwa 1/2 Minute Abkühlen des fertigen Gegenstandes - etwa 35 - 45 Minuten.

Aus diesen Zeiten ist klar ersichtlich, daß die längste Zeit für die Abkühlstufe benötigt wird.

Erfindungsgemäß wird die Schaumabkühlzeit bis auf 9 Minuten reduziert. Da die übrigen Zeiten die gleichen bleiben, wird die gesamte Formpreßzeit um bis zu 70 % verkürzt. Dies bedeutet, daß durch Verwendung des erfindungsgemäßen Produkts in einer gegebenen Zeit mehr als doppelt so viele Gegenstände in der gleichen Formpreßvorrichtung hergestellt werden können als bei Verwendung der bekannten verschäumbaren Polymere.

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Claims

Patentansprüche :

1. Verfahren zur Herstellung von verschaumbaren Styrolpolymerteilchen, welche rasch abkühlende verschäumte Formteile ergeben, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Stufen umfaßt:

a) Suspendieren von Styrolpolymerteilchen in Wasser mit Hilfe eines Suspendierungsmittelsystems;

b) Zugeben von etwa 3-20 Gew.-% eines Blähmittels und von etwa 0,05 - 0,4 Gew.-% eines oberflächenaktiven Silikons vom Typ der Siloxan-Oxyalkylen-Mischpolymere mit 1) wenigstens einem Polysiloxanblock, welcher Einheiten der allgemeinen Formel R₂SiO - mit R = Alkyl mit etwa 1-4 Kohlenstoffatomen oder halogenhaltiges Alkyl mit etwa 1-4 Kohlenstoffatomen enthält, und 2) wenigstens einem Polyc;:yalkylenblock, welcher an den Polysiloxanblock gebunden ist und Hydroxylendgruppen aufweist und v,^relcher Einheiten der allgemeinen Formel C_nH_2nO - mit η = 2, 3 oder 4 enthält;

c) Erhitzen der Suspension auf eine Temperatur von etwa 80 - 15O⁰C, um die Polymerteilchen zu imprägnieren; und

d) Abtrennen der imprägnierten Teilchen aus dem wässrigen System.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Styrolpolymerteilchen Polystyrol verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Styrolpolymerteilchen ein Mischpolymer von Styrol und einer geringeren Menge Maleinsäureanhydrid Acrylnitril oder Maleinsäuremethylhalbester verwendet wird.

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4. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch, gekennzeichnet, daß als oberflächenaktives Silikonmittel ein Dimethylsiloxan-Oxyalkylen-Mischpolymer mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1400 - 3000 verwendet wird, wobei die Polyoxyalkylenblöcke ein Molekulargewicht von etwa 90 - 1000 haben und wenigstens etwa 75 Gew.-?o Äthylenoxyd enthalten.

5· Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Styrolpolymer umfaßt, worin etwa 3-20 Gew.-% eines Blähmittels und etwa 0,05 - 0,4 Gew.-% eines oberflächenaktiven Silikonmittels durchgehend dispergiert sind, wobei das oberflächenaktive Mittel ein Siloxan-Oxyalkylen-Mischpolymer mit 1) wenigstens einem Polysiloxanblock, v/elcher Einheitender allgemeinen Formel RpSiO - mit R = Alkyl mit etwa 1-4 Kohlenstoffatomen oder halogenhaltiges Alkyl mit etwa 1-4 Kohlenstoffatomen - enthält, und 2) wenigstens einem Polyoxyalkylenblock, welcher an den Polysiloxanblock gebunden ist und Hydroxylendgruppen aufweist und welcher Einheiten der allgemeinen Formel ^c _nH_2n0 - mit η = 2, 3 oder 4 enthält, ist.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Silikonmittel ein Dimethylsiloxan-Oxyalkylen-Mischpolymer mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1400 - 3000 ist, wovon die Polyoxyalkylenblöcke etwa 90 - 1000 ausmachen und diese Blöcke wenigstens etwa 75 Gew.-% Äthylenoxyd enthalten.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 5-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Styro!polymer Polystyrol ist.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 5-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Styrolpolymer ein Mischpolymer von Styrol und einer kleineren Menge Acrylnitril, Maleinsäureanhydrid oder Maleinsäuremethylhalbester ist.

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