CH294343A - Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen durch Polymerisation. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen durch     Polymerisation.       Nach     dein    Schweiz. Patent Nr.<B>230706</B>  kann man die     Polymerisation    von     Vinyl-          verbindungen    in kurzer Zeit bei. niedrigen       Temperaturen,    z. B. Raumtemperaturen, un  ter Zugabe von tertiären Aminen und     Poly-          merisationsbeschleunigern    durchführen.  



  Als     polymerisationsfähige        Stoffe    kommen  z. 13. in Frage     Vinylverbindungen,    wie z. B.       Vinylester,        Vinyläther,        Vinylbenzol        (Styrol),          Vinylacetylen,        Divinylbenzol,        Divinyl        (Buta-          dien),        Chlorbutadien,        Acrylsäure    oder     Meth-          acrylsäure    bzw.

   deren Amine,     Nitrile,    Ester,  Chloride und Äther und ferner alle     polymeri-          sationsfähigen    Verbindungen, welche eine  doppelt gebundene endständige     Methylen-          gruppe    tragen.  



  Bei den tertiären Aminen haben sich       Triarylamine,        Trialkylamine,        Triarylalkyl-          amine,    gemischt     aliphatisch-aromatische    oder       arylaliphatisch-aromatische    Amine, ebenso  aber auch andere labiles     Aminoxyd    bildende  Verbindungen, so z. B.     Phenylhydrazin,    als  geeignet erwiesen.

   Obwohl das Verfahren  sowohl auf Block- als auch.     Lösungs-,        Emul-          sions-,    wie auch     Suspensions-Polymerisation     anwendbar ist, hat es sich als vorteilhaft er  wiesen, bei der     Emulsions-    bzw.

       Suspensi.ons-          Polymerisation,    sofern hierbei     hydrophile     tertiäre Amine vom Typ des     Triät.banolamins          o    verwendet werden, höchstens in Gegenwart  von so geringen Mengen Wasser zu arbeiten,  dass immer noch genügend     Trialkylolamin       bei der Phase der     polymerisierbaren        Stoffe     verbleibt.

   Verwendet man     hydrophobe    ter  tiäre Amine, so können diese in beliebiger  Weise bei der Block- oder auch     Emulsions-          Polymerisation    ohne Rücksicht auf die Menge  des gegebenenfalls anwesenden Wassers ver  wendet werden.  



  Als     Polymerisationsbeschleuniger    kom  men in Frage     Sauerstoff,    Luft, anorganische  bzw. organische     Perverbindungen,    wie z. B.       Wasserstoffsuperoxyd,        Kaliumpersulfat,        Di-          benzoylperoxyd    u. a. Die genannten     Poly-          n        ierisationsbeschleuniger    können auch er  setzt bzw. ergänzt werden durch Lichtstrah  len. insbesondere     kurzwellige    Lichtstrahlen.  



  Bei der     Herstelhing    ' von Teigen bzw.  Sirupen nach bekannten     Pol.ymerisations-          verfahren    nur mit     Peroxydzusatz    ist es nun  zwar möglich, störende Lufteinschlüsse beim  Durchkneten des     Teiges-weitgehend    zu ent  fernen, jedoch wird es bei der hohen Kontrak  tion und Temperatursteigerung dieser beson  ders dünnen Teige, deren     Polymerisation     mitunter erst oberhalb 60-80  C beginnt,  unvermeidlich zu     Überhitzungs-    und luft  freien Schwundblasen kommen,

   weil das um  100  C siedende     Monomere    oberhalb dieser  Temperatur einen     Dampfdruck    von 1     Atm.     entwickelt. Wenn die Teige durch vorheriges  Entlüften evakuiert waren, sind die Blasen       hiftfrei.    Auch bei den neueren Verfahren der       Polymerisation    mit Hilfe von tertiären      Aminen lassen sich diese Nachteile mitunter  nicht gänzlich ausschliessen, auch     dann    nicht,  wenn es sich um die Herstellung dicker Kör  per handelt.  



  Die vorliegende Erfindung     betrifft    ein  Verfahren zur Herstellung von     Kunststoffen     durch     Polymerisation    von     Vinylverbindungen     in Gegenwart tertiärer Amine und     Polymeri-          sationsbeschleuniger    unter     Selbsthärtung,    da  durch gekennzeichnet, dass die Härtung unter  Wärmeabfuhr vorgenommen wird.  



       Vinylverbindungen,    die sich für die  Zwecke des Verfahrens eignen, sind     Acryl-          bzw.        Alkylaerylsäure    bzw. deren Ester,       Nitrile    oder     Amide.     



  Die     Polymerisationswärme    wird hierbei       zweckmässigerweise    stetig abgeführt, so dass  es nicht zu so unerwünscht hohen bzw. loka  len Temperatursteigerungen kommt. Ins  besondere kann das Verfahren auch bei unter  halb Raumtemperatur, z. B. bei intensiver  Kühlung ausgeführt werden. Ein weiterer  Vorteil dieses neuen Verfahrens, die Massen  bei so niedriger Temperatur zum Erhärten zu  bringen, ist, dass sie zufolge der schlechten  Wärmeleitung im Zentrum auch eher er  härten. Dabei kann die Masse frei kontrahie  ren, ohne dass es in ihr zum Aufreissen, d. h.  zu Schwundblasen kommen kann, wie das der  Fall ist, wenn, insbesondere bei dicken Form  körpern, die Wandungen zusätzlich von  aussen erwärmt werden und der ganze Vor  gang umgekehrt verläuft.  



  Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens,  selbsthärtende Massen unter Wärmeabfuhr  erhärten zu lassen, besteht darin, dass auch an  den stärksten Stellen keine unerwünschten  Temperatursteigerungen auftreten. Dieser  Befund war auch deshalb besonders über  raschend, weil nach allen bisherigen Erfah  rungen angenommen werden musste, dass in  allen Fällen die     Polymerisation    doch eine,  wenn auch innerhalb mässiger Grenzen lie  gende Temperatursteigerungen erforderlich  macht.  



  Auch entstehen die bekannten     Vergil-          bungen    entweder gar nicht oder höchstens so    schwach, dass sie praktisch überhaupt keine  Rolle spielen und z. B. organische Kunstglas  scheiben aus diesen Stoffen ohne weiteres  hergestellt werden können.  



  Man kann den zu polymerisierenden       Stoffen    solche Verbindungen, die an sich  nicht     polymerisierbar,    aber doch kondensa  tionsfähig sind, zufügen. Derartige     Stoffe    sind  beispielsweise     Trichloräthylen,        Fumar-    und       Maleinsäureester,        Crotonsäureester    usw.  



  Der Reaktionsverlauf in den selbsthärten  den Massen kann auch ohne die bekannten  Regler, wie z. B. Terpentinöl, durch Art und  Menge der     Polymerisationsbeschleuniger    so  wie der tertiären Amine in weiten Grenzen  geregelt werden, wobei vor allem wesentlich  ist, dass die bekannte gefährliche Temperatur  spitze, zu der es bisher trotz Regler immer  kam, zugunsten einer geringen, aber dafür  nachhaltigeren Temperatursteigerung aus  geglichen werden kann, so dass auch bei sehr       starken        Formkörpern    die     entwickelte    Wärme  Zeit hat, sich auszugleichen.  



  Den zu verfestigenden Massen kann man  auch noch andere     Stoffe    zugeben. Handelt es  sich beispielsweise um die Herstellung von  kautschukartigen     Stoffen,    so kann man dem  Reaktionsgemisch bereits     Füllstoffe,    wie Russ,       hochdisperse    Metalloxyde, wie Zinkoxyd,       Siliciumdioxyd,    Aluminiumoxyd u. a. zu  setzen. Neben diesen Zusätzen kann man  auch     Vulkanisationsmittel    dem Reaktions  gemisch zugeben, wie z. B.

   Schwefel,     Mercap-          tobenzthiazole    oder auch.     Urotropin.    Handelt  es sich     uni    die Herstellung von     Dentalgegen-          ständen,    so kann man Farbkörper, Pigmente  oder auch Metalle zur Beschwerung zugeben.  



  Die nach der neuen Erfindung hergestell  ten     Werkstoffe    sind von derartiger Voll  kommenheit und Dichte, dass sie als nahezu  ideal bezeichnet werden können. Auch dicke  Formkörper zeigen bei verhältnismässig gro  sser Festigkeit muschelige, glasig glänzende  und vollkommen porenfreie Bruchflächen von  ausgezeichneter Härte.  



  Mit den     erfindungsgemäss    hergestellten       Stoffen    kann man Fäden, Filme, Lacke, pla  stische Massen und Formkörper aller Art ge-           winnen.    So können diese Stoffe als     Überzugs-          oder    als     Auskleidungsmaterial    gegen korro  sive oder atmosphärische Einflüsse, zum Im  prägnieren oder auch, da sie Poren- und  spannungsfrei erhalten werden, als durch  sichtige Platten, Folien und dgl. angewendet  werden.  



  <I>Beispiel:</I>  1,2 g     Polymerpulver        mit    6%     Benzoylper-          oxyd    wird in üblicher Weise mit<B>0,8</B> g mono  merem     Methylmethacrylat,    welches 5% ter  tiäres     Butylamin    enthält,     angeteigt    und in ein       Reagenzrohr    gegeben, welches die Tempera  turmessung innerhalb der Masse gestattet.  Nach 23 Minuten ist bei Zimmertemperatur  von     :20'    ohne Wärmeableitung unter erheb  lichem Wärmeanstieg das Gemisch     auspoly-          merisiert.    Es ist fest, aber durchsetzt mit  etwa 350-400 Poren je cm?.  



  Arbeitet man mit derselben Zusammen  setzung im gleichen Gefäss, bringt dieses je  doch gemäss der Erfindung in einem wasser  beschickten Thermostaten von     15,2     unter,    so ist die     Polymerisation    nach 37 Minuten  beendet. Der     Temperaturanstieg    betrug nur       23,5 .    Das Produkt ist fest und vollkommen  porenfrei.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Kunst stoffen durch Polymerisation von Vinyl- verbindungen in Gegenwart tertiärer Amine und Polymerisationsbeschleuniger unter Selbsthärtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Härtung unter Wärmeabfuhr vorgenom men wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man die Härtung bei Temperaturen unterhalb Raumtempera tur, unter Kühlung vornimmt. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man für eine stetige Abfuhr der entwickelten Polymeri- sationswärme sorgt.