DE3306147A1 - Gegen freone korrosionsbestaendige, schlag- und kaeltefeste sowie flammwidrige massen auf der grundlage von polystyrol - Google Patents
Gegen freone korrosionsbestaendige, schlag- und kaeltefeste sowie flammwidrige massen auf der grundlage von polystyrolInfo
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Description
Die Erfindung betrifft gegen Freone korrosionsbeständige, schlag- und k':iltefer>te sowie flamir.widriRe Massen auf
der Grundlage von Polystyrol.
Bas Polystyrol neigt in zahlreichen chemischen Medien
außerordentlich stark zu Spannungsrissen und zur opannungskorrosion,
was seine Anwendbarkeit in außerordentlich hohem Maße mindert. Seine Anwendbarkeit wird weiterhin dadurch,
beschränkt, daß seine bei kalten, niedrigen Temperaturen gemessene Schlagzähigkeit außerordentlich :j°ring ist,
oov.le durch die Tabiacne, aali eü /.u den gut brennenden Stoi'-fen
b^Eiort, indem es leicht brennt, wobei boim Brennen .;i ;.\
viel Ruß bildet.
Zur Verbesserung der Kälte- und Schlagzähigkeit von
Polystyrol wurden sogenannte schlaff<jste Polystyrole entwickelt.
Sie werden meistens durch aie in Gegenwart von polybutadien
oder einem anderen Kautschuk beziehungsweise Elastomer durchgeführte Suspensionspolymerisation des Styrolmonomers
gewonnen, obwohl auch Verfahren, deren Ziel die auf mechanochemischem weg (H. H. Kausch, Polymer fracture,
Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York, Seite 312) erfolgende
Copolymerisation und so das Pfropfen des Polystyroles und des die Schlagzähigkeit erhöhenden Comonomers
ist, bekannt sind. Von der zur chemischen Bindung zwischen den Bestandteilen führenden mechanochemischen Synthese
sind die Verfahren, bei welchen eine Erhöhung der Schlagzähigkeit von Polystyrol durch das Beimengen von geeigneten
Zusätzen, durch die Herstellung von Gemischen (auch als "Legierungen" bezeichnet), erzielt werden soll, zu unterscheiden.
Zu diesem Zweck sind Blockcopolymere auf Styrol/ /Butadien-Basis (thermoplastische elastomere) von
3306H7
verschiedenem chemischem Aufbau der Formeln
SBS,
ÖBS3,
(SB)5X,
beziehungsweise
S Polystyroleinheiten bedeutet, B Polybutadienketten darstellt,
X ein Raunmetzpunkt mit kovalenter Bindung ist . und
η auf ο i nc a·;hrfache Wiederholung der Segmente
hinweist,
geeignet. Solche die Schlagzähigkeit erhöhende Zusätze sind zum 3eispiel in den japanischen Offenlegungsschriften
76. 103 956, 76. 103 957 und 78. 60 950 beschrieben.
Nach einer anderen bekannten Lösung wird das Polystyrol zu einem Konzentrat (master batch), das außer den
Styrol/Butaaien-Blockcopolymeren auch noch andere Zusätze, zum Beispiel ein Äthylen/Propylen-Copolymer, enthält, geändert
(deutsche Offenlegungsschrift 2 839 357).
Zur Senkung der Brennbarkeit von Polystyrol werden ilalogen enthaltende Verbindungen, hauptsächlich Gemische
ζ.:..' ..:-..: 3306U7
von aromatischen Bromkohlenwasserstoffen und Antimontrioxid [SbpCU] (siehe zum Beispiel die japanische Cffenlegungsschrift
75 108 3^4-) , eingesetzt; außerdem kann gegebenenfalls
noch ein anderer anorganischer Zusatz, zum Beispiel Asbest (japanische Offenlegungsschrift 77. 127 953)
oder Magnesiumhydroxid [Mg(CU) ,] (japanische Offenlegungsschrift
78. 88 052) verwendet werden. Außer den obigen Fällen, in welchen sogenannte Flammschutzmittel verwendet
werden, sind auch Verfahren, bei welchen reaktionsfähige
Flammschutzmittel verwendet werden, das heißt das Styrol mit Halogenstyrolderivaten copolymerisiert wird, bekannt.
Die schlagfesten und flammhemmenden Polystyrole enthalten
dem Obigen entsprechend Polystyrol sowie die Schlagzähigkeit modifizierende Mittel und Flammschutzmittel.
Ks wird im allgemeinen versucht, die Neigung des PoIystyroles
zur Spannungsrißbildung durch eine geeignete Regelung der in Gegenwart eines die Schlagzähigkeit modifizierenden
Mittels erfolgenden Block- oder Suspensionspolymerisation
des Styroles zu senken, worauf hin das die Schlagzähigkeit modifizierende Mittel in einer sehr bestimmten durchschnittlichen Teilchengröße und in einer als
vorteilhaft angesehenen Teilchengrößenverteilung erscheint (deutsche Patentschrift 2 525 019). Vermutlich zur Sicherung
einer entsprechenden Korngrößenverteilung wird auch eine Copolymerisationsverfahrenstechnik beziehungsweise
-technologie, bei welcher auf das die Schlagzähigkeit modifizierende
Mittel ein mit dem Polystyrol gut verträgliches Monomer gepfropft wird, angewandt (deutsche Offenlegungsschrift
2 713 258). Wahrscheinlich wird auch dadurch die Erreichung des obigen Zieles angestrebt, daß in das
Polystyrol zuvor geformte Blockcopolymere auf der Grundlage von vernetzten! Butadien/Styrol mit gegebener Kolloid-
-Korngrößenverteilung eingemischt werden (deutsche Offen-
Spannungskorrosionsb-estündigkei t und darunter auch Korrosionsbeständigkeit
geren Freone sowie dnrüberhinnus 3pannungskorrosionsbeständigkeit
gegenüber zahlreichen chemischen Medien und weiterhin ein»? erhöhte Kälte- und Schlagzähigkeit
und dabei auch bei niedrigen Temperaturen eine hohe Schlagzähigkeit sowie ferner Flammwidrigkoit aufweisen
und deren Eigenschaften durch οine Änderung der Art
der i-usatzstof fe innerhalb weiter Grenzen eingestellt werden
kennen und die ;ut spritzgießbar und warmformbar sind
und die einfach durch Homogenisieren, Mischen der Bestandteile
im ochemlzzusta.nd hergestellt werden können, zu schaffen.
Das Gbige wurde überraschenderweise durch die Erfindung
erreicht.
!,er Erfindung liegt die überraschende Feststellung zugrunde,
daii, wenn thermoplastische ülockcopolymere auf 3utadien/3tyrol-3asis und Zeolithe (Molekularsiebe), deren
Porengrößen von Haus aus größer als 0,4^ nm sind oder durch
chemische Behandlung dazu gemacht wurden, zusammen zur Modifikation
des Polystyroles und/oder schlagfesten. Polystyroles,
gegebenenfalls in Gegenwart von oberflächenaktiven Stoffen
und »'lammschutzmitteln, verwendet werden, Massen, welche gegen
r'reone korrosionsbeständig, schlag- und kältefest sowie
flammwidrig sind, erhalten werden können.
'λ ei terhin beruht die Erfindung auf der überraschenden
Feststellung, daii unter !Tutzung der Kationenaustauschfähigkeit
::er Zeolithe die ursprünglich vorhandenen Kationen gegen solche, welche am Mechanismus der Flammwidrickeit teilnehmen,
ausgetauscht werden können.
Liese Feststellungen sind für den Fachmann überra-
- Wi -
legungsschrift 2 706 695). Aus dein Fachschrifttum ist bekannt,
daß die Schlagzähigkeit und die Neigung zur Rißbildung aes schlagfesten Polystyroles unter anderem sehr von
der durchschnittlichen Teilchengröße und der TeilchengröüenverLei
Lung des verteilten die Schlagzähigkeit modifizierenden
Mittels sowie ferner von der Haftung und dem binden des Zusatzes an die Grundmasse (Matrix) abhängt
(Dinges, K.: Kautschuk, Gummi, Kunststoffe, _32 [1979],
7^8) und vermutlich wirkt das auch auf die Spannungskorrosionsbeständigkeit
des schlagfesten oder schlagfest gemachten Polystyroles.
In der Kühlschrankindustrie wird die innere Kammer der Kühlmaschine meistens mit durch Freongas (chlor- und fluorhaltige
Kohlenwasserstoffe) geschäumtem Polyurethan isoliert.
Es ist kein Polystyroltyp, der stetig der durch Freone verursachten Spannungskorrosion widerstände und
außerdem ausreichend kälte- und schlagfest wäre, bekannt. Gegenwärtig werden zu diesem Zweck Polystyrole mit erhöhter
Gpannungskorrosionsbeständigkeit eingesetzt. Obwohl auch schlagfeste und nicht brennbare Polystyrole entwickelt
wurden, sind solche Varianten, welche der durch die chemische Umgebung, in erster Linie der durch Freongase, verursachten
Spannungskorrosion widerständen, nicht bekannt.
Aus dem obigen Stand der Technik ist auch ersichtlich, daß spannungskorrosionsbeständige Polystyrole nur mit
außerordentlich komplizierten Copolymerisationsverfahrenstechniken
beziehungsweise -technologien hergestellt werden können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Massen
auf aer Grundlage von Polystyrol, und zwar Polystyrol
und/oder schlagfestem Polystyrol, welche eine erhöhte
ft P. * ·
Kassen auf der Grundlage von Polystyrol mit einem Gehalt an
a) 50 bis 98 Gew.-% Polystyrol und/oder schlagfestem
Polystyrol und
b) 2 bis 18 Gew.-% von 1 oder mehr Blockcopolymer(en)
auf Styrol/Butadien-Basis
sowie gegebenenfalls
c) bis zu 15 Gew.-% von 1 oder mehr Flammschutzmittel(n)
und/oder
d) bis zu 2 Gew.-% von 1 oder mehr oberflächenaktiven
Stoff(en),
welche dadurch gekennzeichnet sind, daß sie auch
e) 0,01 bis 15 Gew.-% von 1 oder mehr Zeolith(en)
mit Porengrößen über 0,43 mn
enthalten.
Vorzugsweise liegt beziehungsweise liegen das Polystyrol und/oder schlagfeste Polystyrol [Bestandteil a) ]
in Mengen von 80 bis 97 Gew.-;6, insbesondere 86 bis
96 Gew.-#, vor.
96 Gew.-#, vor.
Ss ist auch bevorzugt, daß der beziehungsweise die
Zeolith(e) [Bestandteil e)] in Mengen von 0,01 bis
10 Gew.-/o, insbesondere 0,05 bis 5 Gew.-/o, vorliegt beziehungsweise vorliegen.
10 Gew.-/o, insbesondere 0,05 bis 5 Gew.-/o, vorliegt beziehungsweise vorliegen.
3306 Κ7
sehend, da nach dem Stand der Technik nicht zu erwarten
war, daß die nicht ocier nur teilweise dehydratisierten
Zeolithe die die betreffende Spannungskorrosion verursachenden Freone oder eine andere Spannungskorrosion verursachenden
chemischen Medien adsorbieren und so die Spannungskorrosion von Polystyrol senken und die Entwicklung
der im Polystyrol entstandenen Mikrorisse zu Makrorissen und Bruch verhindern und verzögern können. Dies· erst recht,
da die Zeolithe auch zum Dehydratisieren des Kühlmedium von mit Freonen arbeitenden Adsorptionskühlmaschinen verwendet
werden (Breck, D. W.: Zeolite Molecular Sieves, wiley-Interscience, New ^ork, 197^, Seite 704) und die
Chlorkohlenwasserstoffe wiederum der Gruppe von Stoffen,
die von den Zeolithen nicht adsorbiert werden können, angehören (Breck, D. W.: Zeolite Molecular Sieves, V/iley-Interscience,
New "fork, 197^-, Seite 17)·
Gegenüber dem Stand der Technik ist es weiterhin überraschend,
daß der Zeolith an sich zur Senkung der Brennbarkeit und Rauchbildung des Polystyroles beiträgt und daß
diese Wirkung weiter gesteigert werden kann, wenn der Zeolith durch Ionenaustausch in eine geeignete Form gebracht
wird beziehungsweise wenn neben ihm auch Halogen enthaltende Kohlenwasserstoffe und/oder Antimontrioxyd (Sb2Oj) verwendet
werden. Diese Wirkungen konnten nicht erwartet werden, da die durch die Kanäle gegebene innere, für die Polymerketten
nicht zugängliche Oberfläche, auf der die Mehrzahl der vorn Gesichtspunkt des Mechanismus des Flammschutzes
in Frage kommenden Me tall ionen zu finden ist, viel größer
als die äußere Oberfläche der Zeolithe, die vom Polymer umgeben ist, ist.
Gegenstand der Erfindung sind daher gegen Freone korrosionsbeständige,
schlag- und kältefeste sowie flammwidrige
- Λφ -
Ferner ist es bevorzugt, daß das beziehungsweise die BlockcopolymerCe) auf otyrol/Butadien-Basis [Bestandteil
b)] in Mengen von 2,5 bis 10 Gew._%, insbesondere
3 bis 9 Gew.-/o, vorliegt beziehungsweise vorliegen.
Die Porengrößen des beziehungsweise der Zeolithe[s] über 0,4-3 nm können von Haus aus oder aber infolge einer
chemischen Behandlung gegeben sein.
In den erfindungsgemäßen Massen kommen als Zeolithbestandteil(e) [Bestandteil e)] außer den chemisch geätzten
Varianten vor allem folgende Typen in Frage: Faujasite, großporige Mordenite, Ofretite und ferner synthetische
Molekülsiebe vom Typ K, L, 0, n., X und Y sowie die
durch Ionenaustausch in die Mg-, Co-, 3b- und/oder Mo-Form oder
in eine diese Ionen enthaltende Form gebrachten Varianten der chemisch geätzten Typen. Diese Ausführungsform der erfind
ungsgemäßen Massen hat den Vorteil der zusätzlich erhöhten
Flamniwidrigkoit.
Vorteilhaft beträgt der in Blockform vorliegende Styrolanteil des Blockcopolymers beziehungoweicie der Blockcopolymere
auf Styrol/Butadien-Basis mindestens 25 Gew.-%.
Las beziehungsweise die gegebenenfalls vorliegende(n)
Flammschutzmittel [Bestandteil c)] kann beziehungsweise können vorteilhaft Hexa-, Ücta- oder Decabromdiphen/1 oder
-diphenylether, Ilexabrombenzol, Ponrabromtoluol, Hexibromc'in
oder An* imontrioxia ['ib^O^j beziehungsweise
von diesen sein.
Der beziehungsweise die gegebenenfalls vorliegende(n)
oberflächenaktive(n) 3toff(e) ist beziehungsweise sind vor teilhaft Λ oder mehr Fettsäure(n), Metallsalz(e) von
-/12 -
3306H7
"Fettsäuren, Ester von Fettsäuren, Alkylammoniumhalogenid(e)
und/oder benzolsulfonsäuren s] ualz(e).
Die erf indungsgeii.Uijen Massen werden zweckmäßig in der
Weise hergestellt, daß die Bestandteile im ochmelzzustand,
im allgemeinen bei einer Temperatur von 150 bis 25O0C, in
einer passenden Vorrichtung im entsprechenden Scherge-
1 5 —1 schwindigkeitsbereich (10 bis 1Cr s ) homogenisiert und
granuliert werden. Es kann jedoch auch dem Polystyrol und/oder schlagfesten Polystyrol ein zuvor hergestelltes
Konzentrat (master batch) , das die erf indunL;sgemäß festgelegten
Bestandteile enthält, zugesetzt werden und sogar die Herstellung des Gemisches gleichzeitig mit der Verarbeitung
des Gemisches in der Verarbeitungsmaschine selbst durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäßen Massen haben die folgenden wichtigen
Vorteile:
A) Sie haben im Vergleich zum als Ausgangsstoff verwendeten
Polystyrol und/oder schlagfesten Polystyrol eine erhöhte Spannungskorrosionsbeständigkeit
und darunter erhöhte Korrosionsbeständigkeit gegen Freone und ferner beispielsweise auch Alkane
mit niedrigem Siedepunkt und Aceton.
B) Im Vergleich zum als Ausgangsstoff verwendeten
Polystyrol und/oder schlagfesten Polystyrol sind die Kälte- und Schlagzähigkeit der erfindungsgemäßen
Massen erhöht und ihre Brennbarkeit verringert.
G) Die Herstellung der erfindungsgemäßen Massen ist
einfach, die Verarbeitungsbetriebe selbst können
sich darauf einstellen. ^
- Oö -
D) Durch eine zweckmäßige Wahl der Art und Menge der
Zusatzstoffe können die physikalischen, mechanischen und thermischen Merkmale der erfindungsgemäßen
Massen uer jeweiligen Anwendung entsprechend innerhalb weiter Grenzen eingestellt werden.
E) Die erhöhte opannungskorrosionsbeständigkeit der erfindungsgemäßen Massen ist bei den Dämpfen von
jedem chemischen Medium, deren kinetischer Durchmesser nach Lennard-Jones geringer als die Porengröße,
der Porendurchmesser des gegebenen Zeolithes ist, wirksam (Breck, D. W.: Zeolite Molecular
Sieves, Wiley-Interscience, New York, 1974·,
Seite 636).
F) Die erfindungsgemäßen Massen erweitern die Typenauswahl
von Polystyrol und tragen dazu bei, daß sich die Anwendung von Polystyrol ausbreitet.
G) Die Herstellung der erfindungsgemäßen Massen kann
in der Verarbeitungsmaschine selbst, gleichzeitig mit der Verarbeitung und formgebung durchgeführt
werden.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert.
£s wurden zu '·// Gew.-,;o schlagfestem Polystyrol [ (durch-
4 schnittliche) Molekülmasse im Zahlenmittel· M = 7,4- x 10 ,
(durchschnittliche) Molekülmasse im Massenmittel
M, = 2,05 x 10^] 0,02 Gew.-% auf an sich bekannte Weise in
33061A7
die Mg-Form gebrachtes und teilweise dehydrn Lini erte:;
(20 Minuten lange Trocknung bei 25O°C) Molekularsieb vom Typ X. mit einer Korngröße unter 1 /am (MgX) und 2,8 Gew.-#
31ockcopolymer auf Styrol/Butadien-Basis vom Typ SBS [auf
Grund der auf Polystyrol bezogenen Kalibration (durchschnittliche) Molekülmasse im Zahlenmittel Mn = 2,6 χ 10 ,
(durchschnittliche) Molekülmasse im Massenmittel M = 4,6 χ 10 , Anteil des in Blockform vorliegenden Gtyroles
= 25 Gew.-%] zugegeben, dann wurden die Bestandteile
nach einem mechanischen Rühren in einer Knetkammer vom Typ Brabender Plasti-Corderen W 50 EH bei einer Umdrehungszahl
von 30 Minuten" und einem Friktionsverhältnis von 1,5 bei 182°G 5 Minuten lang homogenisiert. Aus dem Gemisch wurden
durch Pressen Probekörper zur Einstufung entsprechend den unterschiedlichen Untersuchungen hergestellt. Die qualitativen
Merkmale aes Gemisches sind im Vergleich zu denen der Ausgangsstoffe in der unten folgenden Tabelle 1
zusammengestellt.
Die Spannungskorrosionsbeständigkeit wurde in jedem Fall durch die Kugeleindruckverfahrensweise an den nach
der Norm DIN 53 449 hergestellten Probekörpern in einer
Schlagbiegeuntersuchung (DIN 53 453) , Zuguntersuchung (DIN 53 455) und Biegeuntersuchung (DIN 53 452), bestimmt.
Die Ergebnisse wurden abweichend von der Norm DIN 55 449
nicht als Funktion des Kugelübermaßes behandelt und die relative Spannungsrißbeständigkeit wurde nicht dementsprechend
angegeben, sondern alle Untersuchungen wurden bei einem Kugelübermaß von 0,12 mm durchgeführt und die relative
Spannungsrißbeständigkeit (R„sc) wurde als Quotient
der an im gegebenen chemischen Medium und im normalen Klima gelagerten Probekörpern gemessenen charakteristischen
Werte definiert. Die Proben wurden im gegebenen chemischen Medium verschiedene Zeit lang und die
•AH-
lilindversuchsproben, in aie ebenfalls Kugeln mit einem
Übermaß von 0,12 mm gespannt wurden, in normalem Klima 4-8 Stunden lang gelagert.
Die Ergennisse sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengestellt.
| Untersuchte Eigenschaften |
Tempe ratur in 0C |
Ein heit |
Masse nach Bei spiel 1 |
Kasse aus 97 Gew.-% als Aus gangsstoff verwendetem schlagfestem Polystyrol + + 3 Gew.-% Blockcopolymer auf Styrol/Butadien-Basis vom Typ 33S als schlagfestma che ndem Zusatz [Vergleichsmasse 1] |
Als Aus gangsstoff verwendetes schlagfe stes Poly styrol [Vergleichs masse 2] |
| , Kerbschlagzähigkeit auf ■ einem gekerbten Probekörper (DIN 53 453, Probekürper Nr. 2) |
-40 -20 C |
p | 4,8 5,2 5,6 |
2,1 2,5 2,7 |
|
| ', R -V. ert von 2 Stunden lang in CCIvF (Freon 11) gela gerten, dann 22 Stunden lang stehengelassenen Proben auf Grund der Schlagbiegeuntersu chungen nach der Norm LIN 53 453 |
23 | 0,75 | 0,51 | 0,47 | |
Fort set zur-*·" cer Tabelle 1
| Untersuchte ; Eigenschaften |
Tempe ratur in 0C |
Ein heit |
Masse nach Bei spiel 1 |
Masse aus 97 Gew.-% als Aus gangsstoff verwendetem schlagfestem Polystyrol + +5 Gew.-% Blockcopolymer auf Styrol/Butadien-Basis vom Typ SBS als schlagf estisa- chendem Zusatz [ Vergleichsaasse 1] |
Als Aus gangsstoff verwendetes schlagfe stes Poly styrol [Vergleichs- masse 2] |
| R^ -Wert vor. v>'ie oben gela- XLiO U gerten Proben auf Grund der in Zugversuchen nach LIK 55 4-55 erhaltenen Reiß- dehnungswerte |
25 | 0,66 | 0,51 | 0,50 | |
| Rauchbildung (relativer Wert) ASTM D 2645 |
% | 81 | 100 | ||
| I Sauerstoffinaex ASTM D 2865 |
% | 18,8 | 17,9 |
Es wurden 4-0 Gew.-jo Homopolystyrol [(durchschnittliche)
Molekülmasse ira Zahlenmittel M = 5,3 x 10, (durchschnittliche)
Nolekiilmasse im Massenmittel M = 1,7 x 10 ],
15 Gew.-/-« schlagfestes Polystyrol [(durchschnittliche)
Molekülmasse im Zahlennittel Mn = 8,3 x 10 , (durchschnittliehe)
Molekülmasse im Massenmittel Mw = 1,97 x 10^],
5 Gew.-/6 chemisch geätzter und in die Sb-i('orm gebrachter
natürlicher Klinoptilolit [das Ätzen des Klinoptilolites ist mit einer mit Antimontrichlorid (SbCl,) gesättigten
2 η Salzsäure 30 Minuten lang durchgeführt worden, dann ist der Zeolith mit Wasser ionenfrei gewaschen, 2 Stunden lang
bei 1200C vorgetrocknet und danach 1 Stunde lang bei 3000C
dehydratisiert worden], 5 Gew.-% chemisch geätzter und in
die Mo-Form gebrachter natürlicher Mordenit [das Atzen ist wie beim Klinoptilolit durchgeführt worden, die 2 η Salzsäure
war aber mit Molybdändichlorid (MoCl2) gesättigt], 5 Gew.-^ NaY"-Molekularsieb, 10 Gew.-;6 thermoplastisches
31ockcopolymer auf Styrol/Butadien-Basis vom Typ S3S [seine
charakteristischen Merkmale waren mit denen des im Beispiel 1 vorwendeten identisch] , 7 Gew.-„"6 thermoplastisches
Blockcopolymer auf Butadien/Styrol-Basis vorn Typ (SB)^X
[(durchschnittliche) Molekülmasse im Zahlen.xittcl
Γ1 = 1,07 x 10 , (durchschnittliche) Molekülaasse im Massenmittel
M =3,3 10 , Anteil des in Blockform vorliegenden Polystyroles = 30 Gew.-%], 8 Gew.-/o Deca'orcnaiphenyl,
4 Gew.-.'i Antimontrioxyd (Sb20v) und 1 Gew.-/ü Magnesiumstearat
wie im Beispiel 1 angegeben miteinander verrührt und homogenisiert.
Die charakteristischen Merkmale des erhaltenen Gemisches
sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengestellt.
| I Tempe- , Ein- ' |
Masse | Masse naen Bei | Masse nach Bei | |
| Untersuchte | ratur heit | nach i |
spiel 2, die statt | spiel 2, die statt |
| Eigenschaften | in | Bei | der Zeolithe schlag | der Zeolithe Kol |
| 0C ι | spiel 2 | festes Polystyrol | lo idkie sei säure gel | |
| enthielt : | enthielt | |||
| [Vergleichsmasse 1j | [Vergleichsmasse 2] | |||
| ι ?^,„-'.('ert von 24 Stunden Γ tKJ O |
||||
| lang in n-Heptan gelager | ||||
| ten, dann 24 Stunden ste | -40 j ; | 0,83 | 0,63 | |
| hengelassenen Proben auf | 0 ~ ; | 0,85 | 0,70 | |
| Gr*iina der Schlagbiegeun | ||||
| tersuchungen nach der Norm | ||||
| DIN 53 453 | ||||
| Untersuchung wie vorste | ||||
| hend, das Lagern erfolgte | -40 | 0,71 | C,41 | |
| aber in Dampf von | 0 | 0,70 | 0,42 | |
| CHClF2 (Freon 22) | ||||
Ca) CD CJ)
Fortsetzung der Tabelle 2
| Tempe | Ein | Kasse | Hasse nach Bei- Masse nach Bei | |
| Untersuchte | ratur | heit | nach | spiel 2, die statt spiel 2, die statt |
| Eigenschaften | in | Bei | der Zeolithe schlag-; der Zeolithe KoI- | |
| 0C | spiel 2 | festes Polystyrol ! loidkieselsäuregel | ||
| enthielt enthielt | ||||
| [Vergleicusmasse 1; [Ver^leichsmasse 2] | ||||
| Brennbarkeit | ||||
| UL-94-1 MSz-10 38'3») | Grad | V-O | 1 V-L |
) M3z = Ungarische Norm
CO CO CD CD
Auj der obigen Tabelle 2 geht die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Masse gegenüber den Vergleichsinassen
hervor.
Es wurden 4-5 Gew.-^o schlagfestes Polystyrol (seine
charakteristischen Merkmale waren mit denen des im Beispiel 2 verwendeten identisch, 4-5 Gew.-# schlagfestes
Polystyrol [(durchschnittliche) Molekülmasse im Zahlenmit tel Mn = 8,9 x· 1O1", (durchschnittliche) Molekülmasse im
Massenmittel Mw = 2,5ό χ 10yJ, 1,5 Gew.-# in die Go und
Sb-Form gebrachter und teilweise dehydratisierter Zeolith
vom Typ Γ [der Ionenaustausch ist wie im Beispiel 2
durchgeführt worden, die 2 η Salzsäure ist aber mit Kobalt(III)-chlorid
(CoOl/) und Antimontrichlorid (SbCl*) gesättigt worden; das Dehydratisieren bei 25O0C ist 30 Mi
nuten lang vorgenommen worden], 1,5 Gew.-;o dehydratisierter
(30O0C, 2 Stunaen) MgL-Zeolith, 6 Gew.-% thermoplastisches
Elastomer vom Typ (SB),.X [(durchschnittliche) Molekülmasse im Zahlenmittel M = 7,5 x Ί0 , (durchschnittliehe)
Molekülmasse im Massenmittel· M = 1,83 x 10 , An-
teil des in Blockform vorliegenden Polystyroles = 4(
0,7 Gew.-)'j Decabromdiphenyläther und 0,3 Gew.-% (Trimethyl)-(cetyl)-a:nmoniu:nchlorid
wie im Beispiel 1 angegeben miteinander verrührt und homogenisiert.
Die charakteristischen Merkmale des erhaltenen Gemisches
sind in der folgenden Tabelle 3 zusammengestellt.
| Tempe | Ein | Masse | Je 50 Gew.-% der als | ί | 0,-3 | ι | j | |
| ratur | heit | nach | Ausgangsstoffe verwen | ■ | ||||
| Untersuchte Eigenschaften | in | Bei | deten schlagfesten Po | |||||
| 0C | spiel 3 | lystyrole enthalten | ||||||
| des Gemisch | ||||||||
| [Vercleichsmasse] | ||||||||
| -4C ' | 7,1 | 3,2 | ||||||
| Kerbschlagzähigkeit (DIN 53 ^53) | -20 | kJ/m2 | 7,2 | 3,7 | ||||
| R_ -Wert von 6 Stunden lang in Dampf von üSC |
||||||||
| CCl0F2 (Freon 12) gelagerten, dann | ||||||||
| 18 Stunden lang stehengelassenen Proben | G | - | 0,71 | |||||
| auf Grund der Schlagbiegeuntersuchung | ||||||||
| nach DIN 53 ^53 | ||||||||
| R Λ -Wert von k^ Stunden lang in Aceton | ||||||||
| gelagerten Proben auf Grund des Quotien | 23 | 0,86 | ||||||
| ten der gemessenen V.erte der Biegefestig | ||||||||
| keit (DIN 53 ^52) | ||||||||
CO CO O
Fortsetzung eier Tabelle 3
| Untersuchte Eigenschaften I |
Tempe ratur in 0C |
Ein heit |
Masse nach Bei spiel 3 |
Je 50 Gew.-% der als Ausgangsstoffe verwen deten schlagfesten Po lystyrole enthalten- dea Gemisch [Vergleichsmasse] |
| Rauchbildung (,relativer Wert) ASTK D 2S4 5 |
% t |
84 | 100 | |
| Sauerstoffindex ASTM L 2865 |
1/
/o |
19,6 | 16,0 |
3306H7
-A-
Aus der obigen Tabelle 3 geht die Überlegenheit der
erfindun^sgemäßen Kusse gegenüber der Verprleichsmasse
hervor.
Es wurden 95 Go w.-/6 durchs ich ti res kristallklares Homopolystyrol
[(durchschnittliche) Molokülmosse im Zahlenmittel
ΓΊ = 1,3 x 1(K, (durchschnittliehe) Molekülmasse
im Massenmittel M^ = 2,81 x 105], 0,5 Gew.-^ dehydratisierter
SbY-Zeolith mit einer Korngröße unter 0,1 um [der
wie im Beispiel 2 angegeben hergestellt worden ist; sein Dehydatisieren bei 500 C ist aber 1 Stunde lang vorgenommen
worden], 4- Gew.-% Blockcopolymer auf Butadien/Styrol-
-Basis vom Typ [(durchschnittliche) Molekülmasse im Zahlenmittel M = 1,32 χ 10 , (durchschnittliche) Molekülmasse
im Massenmittel M = 1,79 x 10 , Anteil des in Blockform vorliegenden Polystyroles = 79 Gew.-/6] und 0,5 Gew.-%
thermoplastisches rJlastomer auf Butadien/3tyrol-3asis vom
Typ (SB)^X [dessen charakteristische Merkmale mit denen
des im Beispiel 2 verwendeten identisch waren] wie im Beispiel 1 angegeben miteinander verrührt und im Schmelzzustand
homogenisiert.
Die charakteristischen Merkmale des erhaltenen durchsichtigen Gemisches sind in der folgenden Tabelle 4- zusammengestellt.
| Untersuchte Eigenschaften | Tem peratur in 0C |
Ein heit |
Kasse nach Bei spiel 4 |
Als Ausgangsstoff verwendetes Hoco- polystyrol [Vergleichsprodukt] |
| Kerbschlagsähigkeit (DIN 53 453) | -20 O |
kJ/m2 | 4,1 4,8 |
2,0 2,0 |
| R^r,/,-'i.'ert von 2h- otuncen lanr in Aceton .LOG ^ gelagerten Proben auf Grund der Untersu chung nach der Noria DIN 53 453 |
23 | 0,82 | •0,49 | |
| R-^p-Yvert von 24 Stunden in einen: Lanpf- raum von CCIoFp (^reon 12) gelagerten, dann 24 Stunden lang stehengelassenen Proben auf Gruna der Reißdehnungsvierte der Untersuchungen nach der Norm DIN 53 455 |
23 | 0,76 | 0,37 | |
- -26- -
CO CO CD
Fortsetziing der Tabelle
| Untersuchte .Eigenschaften | Tem peratur in 0C |
Ein heit |
Masse nach Bei spiel 4 |
Als Ausgangsstoff verwendetes Homo- polystyrol [Vergleichsprodukt] |
| Sauerstoffindex ASTK D 2863 |
% | 18,9 | ||
| Rauchbildung (relativer Wert) ASTM D 25^3 |
% | 90 | 100 |
Aus der obigen l&belle A- geht die Überlegenheit der erfindungcgeniäßen Ma^ae
gegenüber der Yerrleichsinasse hervor.
gegenüber der Yerrleichsinasse hervor.
CO CO CD CD
-4-
Es wurde in einer sich in einer Richtung drehenden Kischstrangpresse mit 2 Zylindern und 1 Anpassungsflügel
ein Vorgemisch der folgenden Zusammensetzung hergestellt;
Gew.-7b Homopolystyrol (seine charakteristischen
lierkmale waren mit denen des im Beispiel 4 verwendeten identisch,
Gew.-;o thermoplastisches Elastomer auf
Butadien/Styrol-Basis vom Typ (SBKX (seine charakteristischen
Werkmale waren mit denen des im Beispiel 3 verwendeten identisch),
Gew.-/ό Blockcopolymer auf Butadien/Styrol-
-Basis vom Typ SBS [(durchschnittliche) Kolekülmasse im Zahlenmittel
K = 2,6 χ 10 , (durchschnittliche) Molekülmasse im Massenmittel
M = 4,6 χ 10 , Anteil des in Block-
W '
form vorhandenen Polystyroles = = 27 Gew.-%],
4,5 G-2W.-/6 NaX-Molekularsieb und
0,5 Gew.-'/o Caiciurastearat.
Las obijj;e Vorgemisch wurde in Granulatform in einer
Menge von 10 Gew.-/o jchla^festern Polystyrol vom stranggepreßten
Typ zugesetzt, dann wurde das so erhaltene Gemisch nach dem Vorhocogenisieren in einem Trommelmischer
3306U7
ϊΐ)β eirier"*Einzylinder-Breitochlitzi>trangpresse zu' einem "
Plattenhalbfertigproduk't'verarbeitet. Die;'beL_-60.°.C .ge-\
messene Kerbschlagzäiiigkeit - (DlN 55 453, gekerbter Probekörper^)_,de-r'-arus""der
Platte hergestellten Frobekörper - be"trug insgesamt das Doppelte des Wertes des als Ausgangsstoff
.verwendeten schlagfesten Polystyroles und sein Sauerstoffindex
war um 1,2;ό höher al·:; der des als Ausgangsstoff
verwendeten schlagfesten Polystyroles. Die aus der Platte geschnittenen Probekörper wurden nach der Norm
DIN 53 4-4-9 bei einem Kugelübermaß von C, 12 mm mechanischer
Spannung ausgesetzt und dann 24- Stunden lang in η-Hexan beziehungsweise CCl^F (Freon-11) gelagert. Nach
dem Lagern wurde der Reißdehnungswert der Proben gemessen und auf das entsprechende Merkmal von in normalem Klima
gelagerten Proben bezogen (R_r,„) . Es ergab sich, daß die
Korrosionsbeständigkeit gegenüber η-Hexan der Masse nach diesem Beispiel 5 um 30^6 und ihre Korrosionsbeständigkeit
gegenüber dem genannten Freon um yü",o höher als die des als
Ausgangsstoff eingesetzten Polystyroles war.
Mit den obigen Ergebnissen praktisch übereinstimmende Ergebnisse wurden auch dann erhalten, wenn die Masse nach
diesem Beispiel 5 in einer Verarbeitungsmaschine selbst, also ohne Herstellung eines Vorgemisches, hergestellt wurde.
__^_ Die bei -20°C durch eine Fallhammerverfahrensweise ge-
~^me~ss-©n&._3]^Ilä^
dukt walr'ffigefQ^t^n^'lTiireE^ea^JCii^me^rη feiner Ku-hicuat
traf die der aus dem" äls--Aus£angsstofT!~~v^T^5ie-H4jeiien
festen Polystyrol hergestellten_
Claims (7)
1.) Gegen Freone korrosionsbeständige, schlag- und kältefeste sowie flammwidrige Mausen auf der Grundlage von
Polystyrol mit einem Gehalt an
a) 50 bis 98 Gew.-% Polystyrol und/oder schlagfestem
Polystyrol und
b) 2 bis 18 Gew.-% von 1 oder mehr Blockcopolymer(en)
auf Styrol/Butadien-Basis
sowie gegebenenfalls
c) bis zu 15 Gew.-% von 1 oder mehr Flammschutzmittel(n)
und/oder
d) bis zu 2 Gew.-% von 1 oder mehr oberflächenaktiven
Stoff(en),
dadurch gekennzeichnet, daß sie auch
e) 0,01 bis 15 Gew.-% von 1 oder mehr Zeolith(en)
mit Porengrößen über 0,43 mn
enthalten.
2.) Massen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polystyrol und/oder schlaffeste Polystyrol [Bestandteil
a)] in Mengen von 80 bis 97 Gew.-/o, insbesondere 86 bis 96 Gew.-#, vorliegt beziehungsweise
vorliegen.
-X-
3306U7
3.) Kassen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der beziehungsweise die Zeolith(e) [Bestandteil
e)J in Mengen von 0,01 bis 10 Gew.-%, insbesondere u,l5 bis 1J Gew.-/'ο, vorliegt beziehungsweise vorliegen.
l\-.) Massen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das beziehun;-.:;woise die BlockcopolymerCe) auf
Styrol/Butaciieri-Basis [Bestandteil b)] in Mengen von 2,5 bis 10 Gew.-/i, insbesondere 3 bis 9 Gew.-%, vorliegt beziehungsweise vorliegen.
Styrol/Butaciieri-Basis [Bestandteil b)] in Mengen von 2,5 bis 10 Gew.-/i, insbesondere 3 bis 9 Gew.-%, vorliegt beziehungsweise vorliegen.
5·) Massen nach Anspruch 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet,
daß die Porengröiien des beziehungsweise der Zeolithe[s]
über 0/1-3 1^ von Haus aus oder aber infolge einer chemischen
Behandlung riemchen sind.
b.) Xunson r..--.ch Anspruch 1 bis y, dadurch gekennzeichnet,
da.i sie .ι i s i',eolith(e) [einen] solche[n], welche[r]
durcii lononaustausch in die !··£-, Co-, Sb- und/oder
Ko-I'Orm odor in eine diese Ionen enthaltende Form trebracht ist beziehungsweise sind, enthalten.
durcii lononaustausch in die !··£-, Co-, Sb- und/oder
Ko-I'Orm odor in eine diese Ionen enthaltende Form trebracht ist beziehungsweise sind, enthalten.
7.) Massen nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
d'-κί iif;r in Blockform vorliegende Styrolanteil des
31ockcopolyniers beziehungsweise der 31ockcopolymere
au:' otyrol/Butaaien-Basis mindestens 25 Gew.-% be
31ockcopolyniers beziehungsweise der 31ockcopolymere
au:' otyrol/Butaaien-Basis mindestens 25 Gew.-% be
Beschreibung
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|---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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Free format text: KARGER KOCSIS, JOZSEF, DR., 1025 BUDAPEST, HU KISS, LASZLO, DR., 1061 BUDAPEST, HU BALAJTHY, ZOLTAN, 1074 BUDAPEST, HU NAGY, PETER, 1098 BUDAPEST, HU ZARUBAI, MIKLOS SIPOS, GEZA KOKAI, RUDOLF ROMHANYI, ANDRAS, 5100 JASZBERENY, HU PAL, GEB. HAZKOETOE, GIZELLA, 1026 BUDAPEST, HU |
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