BRPI0617516A2

BRPI0617516A2 - granulados expansÍveis com base em polÍmeros vinil aromÁticos tendo uma capacidade de expansço melhorada e processo para a preparaÇço dos mesmos

Info

Publication number: BRPI0617516A2
Application number: BRPI0617516-3A
Authority: BR
Inventors: Riccardo Felisari; Dario Ghidoni; Antonio Ponticiello; Alessandro Casalini
Original assignee: Polimeri Europa Spa
Priority date: 2005-10-18
Filing date: 2006-10-18
Publication date: 2011-07-26
Also published as: IT1366567B; CA2625401A1; CN101291981B; CA2625401C; MX2008004982A; HUE027956T2; US20140371335A1; EP1945700B1; DK1945700T3; ITMI20051963A1; ES2565032T3; JP2009511726A; RU2008119509A; US20080248272A1; JP5491733B2; PL1945700T3; EP1945700A1; CN101291981A; RU2399634C2; WO2007045454A9

Abstract

<B>GRANULADOS EXPANSÍVEIS COM BASE EM POLÍMEROS VINIL AROMÁTICOS TENDO UMA CAPACIDADE DE EXPANSçO MELHORADA E PROCESSO PARA A PREPARAÇçO DOS MESMOS <D>A presente invenção refere-se a um granulado expansível tendo uma composição com base em polímero vinilaromático, consistindo essencialmente em: 65 a 99,8% em peso de um copolímero obtido por polimerização de 85 a 100% em peso de um ou mais monômeros vinil aromáticos que têm a fórmula geral (1) e 0,15% em peso de um alfa-alquilestireno; O a 25% em peso, calculado com respeito ao polímero (a), de negro-de-fumo; pelo menos um dos seguintes produtos: 0,01 a 5% em peso de grafita que tem um diâmetro médio que varia de 0,5 a 50 pm; 0,01 a 5% em peso de óxidos e/ou sulfatos e/ou dicalcogenidas lamelares de metais dos grupos lIA, IIIA, IIB, IVB ou VIIIB, - 0,01 a 5% em peso de derivados inorgânicos de silício do tipo de lamelar; O a 5% em peso, calculado com respeito ao polímero (a), de um agente de nucleação; 1 a 6% em peso, calculado com respeito ao total, de um agente de expansao.

Description

Pedido tal como depositado (PCT)Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "GRANULA-DOS EXPANSÍVEIS COM BASE EM POLÍMEROS VINIL AROMÁTICOSTENDO UMA CAPACIDADE DE EXPANSÃO MELHORADA E PROCESSOPARA A PREPARAÇÃO DOS MESMOS".

A presente invenção refere-se aos granulados expansíveis, combase em polímeros vinil aromáticos, tendo uma capacidade de expansãomelhorada, e ao processo relativo para preparação dos mesmos.

Mais especificamente, a presente invenção refere-se às compo-sições com base em granulados de poliestireno expansíveis (EPS) com umacapacidade de expansão melhorada, tendo propriedades de isolamento tér-mico realçadas e ao processo de preparação relativo.

Os polímeros vinil aromáticos, e entre estes, em particular, poli-estireno, são produtos conhecidos que foram usados por muito tempo parapreparar artigos compactos e/ou expandidos que podem ser adotados emvários campos aplicativos, entre os quais os mais importantes são utensíliosdomésticos, a indústria de construção, máquinas de escritório etc. Um setorinteressante particular é o campo de isolamento térmico onde os polímerosvinil aromáticos são essencialmente usados na forma expandida.

Estes produtos expandidos são obtidos dilatando-se em um pré-dilatador contas de polímero expansível previamente impregnado com umagente de expansão, e modelando as partículas dilatadas contidas dentro deum molde fechado por meio do efeito contemporâneo de pressão e tempera-tura. A dilatação das partículas geralmente é efetuada com vapor, ou outrogás, mantida a uma temperatura ligeiramente mais alta do que a temperatu-ra de transição vítrea (Tg) do polímero.

Sabe-se que a capacidade de expansão de polímeros vinil aro-máticos, tal como EPS, pode ser melhorada incorporando-se aditivo ade-quados. De acordo com a Patente européia nQ 217.516, por exemplo, a ca-pacidade de expansão de polímeros vinil aromáticos pode ser melhoradaadicionando-se plastificantes, tal como borrachas e óleos ao polímero. Osaditivos contidos nas resinas, na realidade, levam a uma capacidade de ex-pansão boa, imediata, porém, como eles se mantêm dentro da matrizpolimérica, eles fazem com que o produto expandido sofra colapso com umadeterioração conseqüente na densidade.

O uso de oligômeros de olefinas alifáticas, como descrito na Pa-tente US 5.783.612, também melhora a capacidade de expansão de poliesti-reno, porém reduz a faixa de processabilidade.

Também foi verificado que a redução no peso molecular do po-límero para valores mais baixos do que 50.000 também envolve uma exce-lente capacidade de expansão, porém em detrimento da processabilidade ecaracterísticas mecânicas do produto final.

Em todo caso, quer o EPS seja produzido na presença de aditi-vos melhoradores de capacidade de expansão ou sem estes, é necessárioque uma quantidade de agente de expansão seja adicionada, geralmenteum hidrocarboneto cicloalifático ou alifático, que, para alcançar as densida-des exigidas, preferivelmente varia de 6 a 8%.

De acordo com o Pedido de Patente Internacional WO 03/53651,os granulados de EPS podem ser preparados por meio de um processo demassa contínuo que compreende:

i) fundir o polímero em um extrusor de parafuso único ou de múl-tiplos parafusos;

ii) incorporar um agente de expansão no polímero no estadofundido;

iii) granular o polímero desse modo obtido em um dispositivo quecompreende uma matriz, uma câmara de corte e um sistema de corte; e

iv) novamente recozer os grânulos recozidos em temperaturaambiente e durante um tempo de pelo menos 30 minutos iniciais.

De acordo com este pedido é necessário novamente recozer osgrânulos para ter uma estrutura celular boa das contas expandidas e entãouma boa capacidade de expansão.

Um objetivo da presente invenção é fornecer um granulado ex-pansível com base em polímeros vinil aromáticos tendo uma capacidade deexpansão melhorada e que possa ser processado com as tecnologias econdições operacionais análogas àquelas de produtos equivalentes disponí-veis no mercado.

Um outro objetivo da presente invenção também é fornecer umprocesso de massa contínuo para a produção de granulados expansíveiscom base em polímeros vinil aromáticos que superam a desvantagem dotempo de recozimento necessariamente longo, típico de processos de mas-sa contínuos.

Ainda outro objetivo da presente invenção é fornecer um proces-so de massa contínuo para a produção de granulados expansíveis com baseem polímeros vinil aromáticos que permitem obter um polímero que contémaditivos de capacidade de expansão que não influenciam negativamente aspropriedades físicas e mecânicas do produto final expandido e o que tam-bém permite os agentes de expansão serem usados em uma quantidadereduzida com respeito aos polímeros vinil aromáticos expansíveis tradicio-nais.

A requerente agora constatou que estes e outros objetivos, quese tornarão evidentes a partir da seguinte descrição, podem ser obtidos porgranulados expansíveis com composições com base em polímeros vinil a-romáticos preferivelmente que tenha uma média de peso molecular médioponderai PM variando de 50.000 a 300.000 e consistindo essencialmenteem:

a) 65 a 99,8% em peso de um copolímero obtido por polimeriza-ção de 85 a 100% em peso de um ou mais monômeros vinil aromáticos quetêm a fórmula geral (I) e 0 a 15% em peso de um α-alquilestireno no qual ogrupo alquila contém de 1 a 4 átomos de carbono;

b) 0 a 25% em peso, calculado com respeito ao polímero (a), deum negro-de-fumo que tem um diâmetro médio variando de 10 a 1000 nm euma área de superfície que varia de 5 a 200 m2 / g ;

c) pelo menos um dos seguintes produtos:

c1) 0,01 a 5% em peso, calculado com respeito ao polímero (a),de grafita que tem um diâmetro médio que varia de 0,5 a 50 μιη;

c2) 0,01 a 5% em peso, calculado com respeito ao polímero (a),de óxidos e/ou sulfatos e/ou dicalcogenidas Iamelares e metais dos gruposIΙΑ, IIIA1 HB1 IVB1 VIBou VIIIB,

c3) 0,01 a 5% em peso, calculado com respeito ao polímero (a),de derivados inorgânicos de silício do tipo lamelar;

d) 0 a 5% em peso, calculado com respeito ao polímero (a), deum agente de nucleação; e

e) 1 a 6% em peso, calculado com respeito a 100 partes do totalde (a) a (d), de um ou mais agentes de expansão.

O termo "granulado expansível", como usado na presente des-crição e nas reivindicações, se refere a um grânulo de uma natureza essen-cialmente polimérica produzido por extração do polímero no estado fundidoao qual, os aditivo (b) a (d) foram pré-adicionados antes da alimentação aoextrusor ou após a fusão. Conseqüentemente, as contas essencialmenteesféricas, produzidas por suspensão são excluídas.

De acordo com a presente invenção, o polímero vinil aromáticopreferivelmente tem um peso molecular médio ponderai que varia de 70.000a 200.000 e pode ser obtido através de polimerização de pelo menos ummonômero vinil aromático que corresponde à seguinte fórmula geral:

<formula>formula see original document page 6</formula>

em que η é zero ou um número inteiro que varia de 1 a 5 e Y é um halogê-nio, tal como cloro ou bromo, ou um radical alquila ou alcóxi que tem de 1 a4 átomos de carbono.

Os exemplos de monômeros vinil aromáticos que têm a fórmulageral definida acima são: estireno, metilestireno, etilestireno, butilestireno,dimetilestireno, mono-, di-, tri-, tetra- e pentacloroestireno, bromoestireno,metoxiestireno, acetoxiestireno, etc. O estireno é o monômero vinil aromáticopreferido.

O termo "monômero vinil aromático", de acordo com a presenteinvenção, também indica que os monômeros vinil aromáticos que têm a fór-mula geral (I) podem ser usados sozinhos ou em uma mistura de até 50%em peso com outros monômeros copolimerizáveis. Os exemplos dos mes-mos monômeros são ácido (met)acrílico, ésteres de CrC4 alquila de ácido(met) acrílico, tal como acrilato de metila, metilmetacrilato, acrilato de etila,metacrilato de etila, acrilato de isopropila, acrilato de butila, amidas e nitrilasde ácido (met) acrílico tal como acrilamida, metacrilamida, acrilonitrila, meta-crilonitrila, butadieno, etileno, divinilbenzeno, anidrido maléico etc. Os mo-nômeros copolimerizáveis preferidos são acrilonitrila e metilmetacrilato.

Os monômeros vinil aromáticos, e possíveis outros monômeroscopolimerizáveis, também são copolimerizados com um α-alquilestireno emquantidades que variam preferivelmente de 2 a 10%, para produzir o copolí-mero (a). O a- alquilestireno preferido de acordo com a presente invenção éα-metilestireno, a-etilestireno ou a-propilestireno. O a-metilestireno é particu-larmente preferido.

Qualquer agente expansível capaz de ser incorporado em umamatriz polimérica pode ser usado em uma combinação com os polímerosvinil aromáticos usados para produzir o granulado expansível, objeto da pre-sente invenção. Em geral, as substâncias líquidas podem ser usadas, comum ponto de ebulição que varia de 10 a 100°C, preferivelmente de 20 a80°C. Os exemplos típicos são hidrocarbonetos alifáticos ou cicloalifáticosque contêm de 3 a 6 átomos de carbono tal como n-pentano, isopentano,ciclopentano ou suas misturas; derivados halogenados de hidrocarbonetosalifáticos que contêm de 1 a 3 átomos de carbono tal como, por exemplo,diclorodifluorometano, 1,2,2-trifluoroetano, 1,1,2-trifluroetano; dióxido de car-bono e água. Para promover a retenção do agente de expansão na matrizpolimérica, os aditivos capazes de formar ligações tanto do tipo fraca (porexemplo, pontes de hidrogênio) quanto do tipo forte (por exemplo, aduçõesde ácido-base) podem ser usados com o agente de expansão. Os exemplosdos mesmos aditivos são, álcool de metila, álcool de isopropila, ftalato dedioctila, carbonato de dimetila, derivados que contêm um grupo amina.

A carga de negro-de-fumo tem um diâmetro médio variando de10 a 1000 nm, preferivelmente de 100 a 1000, uma superfície específica va-riando de 5 a 200 m2/g, preferivelmente de 10 a 100 m2/g, (medido de acor-do com ASTM D-6556), um conteúdo de enxofre variando de 0,1 a 2000ppm, preferivelmente de 1 a 500 ppm, um resíduo de cinza que varia de0,001 a 1%, preferivelmente de 0,01 a 0,3% (medido de acordo com ASTMD - 1506), uma perda com aquecimento (medida de acordo com ASTM D-1509) variando de 0,001 a 1%, preferivelmente de 0,01 a 0,5%, um DBPA(medido de acordo com ASTM D-2414) de 5 a 100 ml / (100 g), preferivel-mente 20 a 80 ml / (100 g) e um número de iodo (medido de acordo comASTM D-1510) variando de 0,01 para, 20 g/kg, preferivelmente de 0,1 a 10g/kg.

A carga de negro-de-fumo pode ser adicionada ao polímero vinilaromático em tais quantidades como para produzir uma concentração finalno polímero de 0 a 25% em peso, preferivelmente 0,01 a 20%, ainda maispreferivelmente de 0,1 a 5%.

O negro-de-fumo usado na presente invenção pode ser prepara-do de acordo com as seguintes tecnologias principais:

- processo de forno (combustão parcial de um líquido contendohidrocarbonetos aromáticos);

- processo preto térmico (método com base na decomposição degás natural ou hidrocarbonetos líquidos na ausência de ar ou chama);

- processo negro de acetileno (processo de decomposição tér-mica, 800 a 1000°C, em pressão atmosférica);

- processo de negro-de-fumo (combustão de vários líquidos oumatérias-primas na ausência de ar).

Detalhes maiores podem ser encontrados, por exemplo, na enci-clopédia Kírk-Othmer, edição 4, volume 4.

A grafita natural ou sintética pode ter um tamanho variando de0,5 a 50 μm, preferivelmente de 1 a 13 μm, com uma área específica de 5 -20 m2/g. Um exemplo é o produto UF 2 de Kropfmuhl que tem um diâmetrode 4,5 μm. A grafita também pode ser do tipo expansível.

Os óxidos e/ou sulfatos e/ou dicalcogenidas lamelares de metaisdos grupos IIA, IIIA1 IIB, IVB, VIB ou VIIIB são preferivelmente aqueles deCa, Mg, Ba, para o grupo IIA, aqueles de alumínio, para o grupo IIIA, aque-les de Fe, para o grupo VIIIB, aqueles de Mo, para o grupo VIB, e aquelesde zinco e titânio para o grupo IIB e IVB respectivamente. O dicalcogenidassão preferivelmente aqueles de enxofre, selênio ou telúrio.

O derivado de silício inorgânico é um produto da família de argi-la, tal como caolinita e talco, micas, argilas e montmorilonitas, com um ta-manho que varia de 0,5 a 50 μιη. O derivado de silício é preferivelmente tal-co. Um exemplo é o produto Minstron R10 de Luzenac com um tamanho de3,4 pm.

O agente de nucleação é selecionado de polietileno, ceras depoliamida, tendo um peso molecular que varia de 500 a 10.000 ou de copo-límeros de bloco S-Bi S-B-S, SIS, SEBS, SEP tanto do tipo linear quanto doramificado, em que:

S = Estireno; B = Butadieno; I = lsopreno; E = Etileno; P = Propileno. A con-centração varia de 0 a 5% em peso, preferivelmente de 0,01 a 4,5%.

Ao término da adição do agente de expansão e outros aditivos,uma composição polimérica é obtida que pode ser transformada para produ-zir artigos expandidos que têm uma densidade que varia de 5 a 50 g/l, prefe-rivelmente de 8 a 25 g/l, obtida após a expansão, a uma temperatura Iigei-ramente mais elevada do que a temperatura de transição vítrea do polímero,e durante os tempos necessários, dos granulados expansíveis objetos dapresente invenção.

Estes materiais também têm certa capacidade de isolamentotérmico expressa por uma condutividade térmica que varia de 27 a 50mW/mK, medida a 10°C de acordo com ISO 8301, preferivelmente de 30 a45 mW/mK, que é geralmente abaixo daquela de materiais expandidos nãocarregados equivalentes atualmente no mercado, por exemplo, EXTIR A-5000 de Polimeri Europa S. p.A.

Os aditivos convencionais, geralmente usados com materiaiscomerciais, tal como pigmentos, estabilizadores, retardantes de chama, car-gas minerais, aditivos de refração e/ou reflexão, tal como dióxido de titânio,agentes antiestáticos, agentes de separação, agentes antichoque, etc., po-dem ser adicionados aos grânulos expansíveis de polímeros vinil aromáti-cos, objeto da presente invenção. Em particular, entre os aditivos, os agen-tes retardantes de chama são os preferidos em uma quantidade que varia de0,1 a 8% em peso, com respeito ao peso da composição polimérica resultan-te. Os agentes retardantes de chama particularmente adequados para osgranulados expansíveis, com base nos polímeros vinil aromáticos, objeto dapresente invenção, são compostos alifáticos, cicloalifáticos, bromados aro-máticos, tal como hexabromociclododecano, pentabromo-monoclorociclo-exano e éter de alila de pentabromofenila.

Um outro objetivo da presente invenção se refere a um processopara a preparação de massa contínua de granulados expansíveis, com baseem polímeros vinil aromáticos, que consiste nas seguintes etapas em série:

i) misturar um polímero vinil aromático na forma de grânulos oujá no estado fundido, obtido através de polimerização de 85 a 100% em pesode um ou mais monômeros vinil aromáticos que têm a fórmula geral (I) e0,15% em peso de um α-alquilestireno em que o grupo alquila contém de 1 a4 átomos de carbono, com os aditivo (b) a (d) indicados acima;

ii) incorporar um ou os mais agentes de expansão na composi-ção polimérica levada ao estado fundido;

iii) granular a composição desse modo obtida em um dispositivoque compreende uma matriz, uma câmara de corte e um sistema de corte.

De acordo com a presente invenção, a etapa (i) pode ser reali-zada alimentando-se o granulado polimérico já formado, opcionalmente mis-turado com produtos residuais de processamento, e os aditivo (b) a (d), emum extrusor. Os componentes únicos são misturados aqui, a parte poliméri-ca é subseqüentemente derretida e o agente de expansão é então adicionado.

Alternativamente, o polímero pode ser usado no estado fundidovindo diretamente da usina de polimerização (em solução), em particular daunidade de desvolatilização. O polímero fundido é alimentado a dispositivosadequados, por exemplo, um extrusor ou misturador estático onde é mistu-rado com os aditivos e então com o agente de expansão e é subseqüente-mente extrusado para produzir o granulado expansível, objeto da presenteinvenção.

O polímero vinil aromático de acordo com a presente invençãopode consistir em um copolímero que contém de 50 a 100% em peso de umpolímero vinil aromático e 0 a 15% em peso de um α-alquilestireno no qual ogrupo alquila contém de 1 a 4 átomos de carbono, o possível complementopara 100 que consiste em um ou mais monômeros copolimerizáveis selecio-nados daqueles indicados acima. Alternativamente, o polímero vinil aromáti-co pode consistir em uma mistura de dois (co) polímeros, o primeiro consis-tindo em 50 a 100% em peso de monômero vinil aromático e 0 a 50% empeso de monômero copolimerizável e o segundo de um copolímero de mo-nômero de monômero-a-alquilestireno vinil aromático, em tal relação de mo-do a determinar uma concentração final de α-alquilestireno preferivelmenteigual a 2 a 10% em peso. Até mesmo se não necessário, os grânulos dacomposição polimérica podem opcionalmente ser novamente recozidos auma temperatura abaixo ou igual à temperatura de transição vítrea (Tg) ouligeiramente mais elevada, por exemplo a Tg elevada em até 8°C, opcional-mente sob pressão.

Os detalhes na preparação de massa contínua de polímero ecomposições vinil aromáticas de acordo com a presente invenção podem serencontrados no pedido de patente internacional WO 03/53651.

Os granulados obtidos com o processo, objeto da presente in-venção, não são necessariamente submetidos a novo recozimento, porémsão submetidos ao pré-tratamento geralmente aplicado aos materiais expan-síveis tradicionais e que essencialmente consistem em:

1. cobrir os granulados com um agente líquido antiestático talcomo aminas, alquilaminas etoxiladas terciárias, copolímeros de oxido deetileno- oxido de propileno, ésteres de sorbitol, glicerina etc. Este agente éessencialmente usado para adesão do revestimento e para reduzir a estati-cidade;

2. aplicar o revestimento aos referidos granulados, o referidorevestimento consistindo essencialmente em uma mistura de mono-, di- etriésteres de glicerina (ou outros álcoois) com ácidos graxos e estearatosmetálicos, tal como estearatos de zinco e/ou magnésio.

Alguns exemplos ilustrativos porém, não Iimitantes são forneci-dos para um melhor entendimento da presente invenção e para sua modalidade.

Exemplo 1

Os seguintes produtos são alimentados em um extrusor, direta-mente da seção de desvolatilização da usina de polimerização: 95,1 partesde poliestireno fundido Edistir N1782 que tem um MFI, medido a 200°C/5 de8 g/10', tendo um MM de 180.000, 4 partes de negro-de-fumo T990 (com umdiâmetro médio de 362 nm, BET de 10 m2/g) de Cancarb de Houston, 0,5partes de grafita, também adicionando 0,4% de SIS Europrene SOLT 9326que tem 31,3% de PS e 68,7% de borracha de PB+PI, vendido pela compa-nhia Polimeri Europa.

Após levar o poliestireno a 200°C, 4% de uma mistura de n/i-pentano 80/20 é injetada, como agente de expansão, por uma linha específica.

O polímero que contém o agente de expansão é extrusado pelosburacos da matriz, cortado com facas, secado, em seguida 200 ppm de gli-cerina são somados e a mistura é Iubrificada com 0,1% em peso de esteara-to de magnésio e 0,3% em peso de glicerilmonoestearato.

Os grânulos são então expandidos por vapor em 3 e 7 minutos,e a densidade é avaliada no dia seguinte para garantir uma secagem corre-ta. O resultado de capacidade de expansão está indicado na Tabela abaixo.

Exemplo 2

O Exemplo 1 é repetido alimentando-se 95,35 partes de poliesti-reno fundido N1782, 4 partes de negro-de-fumo T990, 0,25 partes de grafitae também adicionando 0,4% de SIS.

4% de uma mistura de n/i-pentano 80/ 20 é alimentado ao extru-sor como agente de expansão. O resultado de capacidade de expansão estáindicado na tabela abaixo.Exemplo Comparativo 1

O Exemplo 1 é repetido, porém sem adicionar grafita.Como pode ser visto na tabela abaixo, o produto expande so-mente um pouco.

Exemplo Comparativo 2

O Exemplo Comparativo 1 é repetido porém, novamente, reco-zendo os granulados a uma temperatura 5°C mais elevada do que a Tg.

Como pode ser visto na tabela abaixo, o novo recozimento me-lhora a capacidade de expansão sem alcançar o valor de Exemplo 1.

Exemplo Comparativo 3

O Exemplo Comparativo 1 é repetido porém, alimentando 6% deuma mistura de n/i-pentano 80/20 e novamente recozendo os granulados auma temperatura 5°C mais elevada do que a Tg.

Como pode ser visto na tabela abaixo, o produto expande comono Exemplo 1 porém, tendo 6% de pentano.

Exemplo Comparativo 4

O Exemplo Comparativo 2 é repetido porém, excluindo o negro-de-fumo.

Como pode ser visto na tabela abaixo, o produto expande so-mente um pouco.

Exemplo 3

O Exemplo 1 é repetido, alimentando ao extrusor 94,6 partes depoliestireno fundido N1782, 4 partes de negro-de-fumo T990, 1 parte de gra-fita e também adicionando 0,4% de SIS.

4% de uma mistura de n/i-pentano 80/20 também é alimentadoao extrusor como agente de expansão. O resultado de capacidade de ex-pansão é indicado na tabela abaixo.

Exemplo 4

O Exemplo 1 é repetido porém, substituindo o SIS com cera de0,4% de polietileno que tem um peso molecular de 1000 (tal como Polywax1000 de Clariant). O resultado da capacidade de expansão é indicado natabela abaixo.Exemplo 5

Exemplo 1 é repetido porém, substituindo o poliestireno EdistirN1782 com um copolímero que tem 4% em peso de alfa-metilestireno e comum MFI de 20 g/101 medido a 200°C/5 kg. O resultado da capacidade de ex-pansão é indicado na tabela abaixo: a densidade alcança 13 g/l após 7 minutos.

Exemplo 6

Os seguintes produtos são alimentados a um extrusor: 93,9 par-tes de poliestireno fundido Edistir N1782, 4 partes de negro-de-fumo T990,0,5 partes de grafita, 1,2 partes de hexabromociclododecano estabilizado(EBCD), vendido por Great Lake como BRE 5300, 0,4 partes de difenilbuta-no, e também adicionando 0,4% de SIS Europrene SOLT 9326.

Após misturar os aditivos, 4% de uma mistura de n/i-pentano80/20 é alimentada ao extrusor, como agente de expansão, por uma linha deinjeção específica.

O polímero que contém o agente de expansão é extrusado pelosburacos da matriz, cortado com facas, secado, 200 ppm de glicerina são a-dicionados e a mistura é Iubrificada com 0,1% em peso de estearatos metá-licos e 0,3% em peso de glicerilmonoestearato.

Os grânulos são então expandidos e moldados para obter amos-tras de teste para o teste de fogo de acordo com o regulamento DIN 4102.O teste é realizado após condicionamento em um forno: o produto passapara o teste B2.

Exemplo 7

O Exemplo 1 é repetido alimentando-se ao extrusor: 99,2 partesde poliestireno fundido N1782 e 0,8 parte de talco Minstron R10 produzidopor Luzenac com um tamanho de 3,4 μm.

4% de uma mistura de n/i-pentano 80/20 são alimentados aoextrusor, como agente de expansão. O resultado de capacidade de expan-são é indicado na tabela abaixo.TABELA

<table>table see original document page 15</column></row><table>

Claims

1. Granulado expansível, tendo composições com base em po-límeros vinil aromáticos, consistindo essencialmente em:a) 65 a 99,8% em peso de um copolímero obtido por polimeriza-ção de 85 a 100% em peso de um ou mais monômeros vinil aromáticos quetêm a fórmula geral (I) e 0 a 15% em peso de um α-alquilestireno no qual ogrupo alquila contém de 1 a 4 átomos de carbono;b) 0 a 25% em peso, calculado com respeito ao polímero (a), deum negro-de-fumo que tem um diâmetro médio variando de 10 a 1000 nm euma área de superfície que varia de 5 a 200 m2/g;c) pelo menos um dos seguintes produtos (c1) a (c3):c1) 0,01 a 5% em peso, calculado com respeito ao polímero (a),de grafita que tem um diâmetro médio que varia de 0,5 a 50 μιτι;c2) 0,01 a 5% em peso, calculado com respeito ao polímero (a),de óxidos e/ou sulfatos e/ou dicalcogenidas Iamelares de metais dos gruposIIA, MIA, MB, IVB, VIBou VIIIB,c3) 0,01 a 5% em peso, calculado com respeito ao polímero (a),de derivados inorgânicos de silício do tipo lamelar;d) 0 a 5% em peso, calculado com respeito ao polímero (a), deum agente de nucleação; ee) 1 a 6% em peso, calculado com respeito a 100 partes do totalde (a) a (d), de um ou mais agentes de expansão.

2. Granulado expansível de polímeros vinil aromáticos, de acor-do com a reivindicação 1, tendo um peso molecular médio ponderai PM quevaria de 50.000 a 300.000.

3. Granulado expansível de polímeros vinil aromáticos, de acor-do com a reivindicação 1 ou 2, em que o alquilestireno está presente emuma quantidade que varia de 2 a 10% em peso.

4. Granulado expansível de polímeros vinil aromáticos, de acor-do com a reivindicação 1, 2 ou 3, em que o alquilestireno é a-metilestireno.

5. Granulado expansível de polímeros vinil aromáticos, de acor-do com quaisquer das reivindicações prévias, em que o negro-de-fumo temum diâmetro médio que varia de 10 a 1000 nm, uma superfície específicaque varia de 5 a 200 m2/g, um conteúdo de enxofre que varia de 0,1 a 2000ppm, um resíduo de cinza que varia de 0,001 a 1%, uma perda com aqueci-mento que varia de 0,001 a 1%, um DBPA de 5 a 100 ml/(100 g), e um nú-mero de iodo variando de 0,01 a 20 g/kg.

6. Granulado expansível de polímeros vinil aromáticos, de acor-do com quaisquer das reivindicações prévias, em que a grafita é natural ousintética e tem uma área específica de 5 a 20 m2/g.

7. Granulado expansível de polímeros vinil aromáticos, de acor-do com quaisquer das reivindicações prévias, em que os óxidos e/ou sulfa-tos e/ou dicalcogenidas Iamelares de metais dos grupos MA, MIA, IIB, IVB,VIB ou VIIIB são aqueles de Ca, Mg, Ba, para o grupo IIA, aqueles de alumí-nio, para o grupo MIA, aquele de Fe, para o grupo VIIIB, aqueles de Mo, parao grupo VIB, e aqueles de zinco e titânio para o grupo IIB e IVB respectiva-mente e em que os dicalcogenidas Iamelares são esses de enxofre, selênioou telúrio.

8. Granulado expansível de polímeros vinil aromáticos, de acor-do com quaisquer das reivindicações prévias, em que o derivado inorgânicode silício é um produto do grupo de argilas, micas, argilas e montmorilonitascom um tamanho médio que varia de 0,5 a 50 μητι.

9. Granulado expansível de polímeros vinil aromáticos, de acor-do com quaisquer das reivindicações prévias, em que o agente de nucleaçãoé selecionado de polietileno, cera de poliamida tendo um peso molecular quevaria de 500 a 10,000 ou de copolímeros de bloco de S-B, S-B-S, SIS,SEBS, SEP tanto do tipo linear quanto do ramificado.

10. Granulado expansível de polímeros vinil aromáticos, de a-cordo com quaisquer das reivindicações prévias, incluindo agentes retardan-tes de chama em uma quantidade que varia de 0,1 a 8% em peso, com res-peito ao peso total da composição polimérica resultante.

11. Artigos expandidos que têm uma densidade que varia de 5 a 50 g/l, tendo uma condutividade térmica que varia de 27 a 50 mW/mK obtidaapós a expansão, a uma temperatura ligeiramente mais elevada do que atemperatura de transição vítrea do polímero, dos granulados expansíveis depolímeros vinil aromáticos como definidos em quaisquer das reivindicaçõesprévias.

12. Processo para a preparação de massa contínua de granula-dos expansíveis de polímeros vinil aromáticos que essencialmente consistenas seguintes etapas em série:i) misturar um polímero vinil aromático na forma de grânulos oujá no estado fundido, obtido através de polimerização de 85 a 100% em pesode um ou mais monômeros vinil aromáticos que têm a fórmula geral (I) e-0,15% em peso de um α-alquilestireno em que o grupo alquila contém de 1 a4 átomos de carbono, com os aditivo (b) a (d) como definidos na reivindica-ção 1;ii) incorporar um ou os mais agentes de expansão na composi-ção polimérica levada ao estado fundido;iii) granular a composição desse modo obtida em um dispositivoque compreende uma matriz, uma câmara de corte e um sistema de corte.

13. Processo, de acordo com a reivindicação 12, em que os granulados ex-pandíveis são novamente recozidos a uma temperatura mais baixa ou igualà temperatura de transição vítrea (Tg), ou ligeiramente mais elevada do quea Tg1 opcionalmente sob pressão.

14. Processo, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, em que opolímero vinil aromático compreende de 2 a 10% em peso de monômero dea-alquilestireno.

15. Processo, de acordo com a reivindicação 14, em que o polí-mero vinil aromático consiste em uma mistura de dois (co) polímeros, o pri-meiro consistindo em 50 a 100% em peso de monômero vinil aromático e 0 a-50% em peso de monômero copolimerizável e o segundo de um copolímerode monômero de monômero-a-alquilestireno vinil aromático, em tal relaçãode modo a produzir uma concentração final de α-alquilestireno igual a 2 a-10% em peso.

16. Processo, de acordo com quaisquer das reivindicações pré-vias de 12 a 15, em que o polímero vinil aromático já no estado fundido vemda etapa de desvolatilização de uma usina de polimerização.

17. Processo, de acordo com quaisquer das reivindicações pré-vias de 12 a 15, em que o polímero vinil aromático já no estado fundido vemde uma etapa de pré-fusão de grânulos poliméricos já formados, possivel-mente já misturados com produtos residuais de processamento e/ou com osaditivo (b) a (d) como definido na reivindicação 1.