CH381425A - Verfahren zur Herstellung von porösen Kunststoffen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von porösen Kunststoffen
Für die Herstellung von porösen Kunststoffen, die in den letzten Jahren an technischer Bedeutung gewonnen haben, sind verschiedene Verfahren bekannt. Bei einer Arbeitsweise, die in der Technik in grösserem Umfang benutzt wird, geht man von wässrigen Lösungen härtbarer Kondensationsprodukte aus und führt diese nach Zugabe von Emulgiermitteln in Schäume über, die dann ausgehärtet werden. Ein anderes Verfahren, das für die Verarbeitung von härtbaren und thermoplastischen Kunststoffen brauchbar ist, bedient sich des Zusatzes von in der Wärme Gas abspaltenden Verbindungen, wie Carbonaten oder Azoverbindungen, um die durch Erwärmen erweichten Kunststoffe aufzublähen.



   Für thermoplastische Kunststoffe, insbesondere Polystyrol, haben sich leichtflüchtige Flüssigkeiten und Gase als Treibmittel in der Technik bewährt.



   Bei porösen Kunststoffen auf Polyurethanbasis verläuft die Reaktion zur Bildung der Polyurethane unter Kohlendioxydabspaltung, so dass die Zugabe eines besonderen Treibmittels hier in der Regel nicht erforderlich ist.



   Auch bei thermoplastischen Polymerisationskunststoffen hat es nicht an Versuchen gefehlt, ohne Verwendung besonderer niedermolekularer Treibmittel eine Expansion des Kunststoffes zu erreichen, doch haben derartige Verfahren sich bisher in der Technik nicht einführen können, da sie noch mit erheblichen Mängeln behaftet sind. So ist es z. B. bekannt, dass man durch Erhitzen von polymeren Estern der Chloracrylsäure Chlorwasserstoff abspalten und diesen zum Aufblähen der erweichten Kunststoffmasse verwenden kann. Der stark korrodierende Chlorwasser ist aber als Treibmittel unerwünscht.



  Bei der weiterhin bekannten thermischen Zersetzung von Polymethacrylsäuremethylester, Polymethacrylsäure und Polyvinylacetat, die unter Blasenbildung verläuft, entstehen nur Produkte von verhältnismässig hohem spezifischem Gewicht, die für die Praxis ohne Bedeutung sind.



   Es wurde nun gefunden, dass man poröse Kunststoffe von niedrigem spezifischem Gewicht ohne Verwendung eines niedermolekularen Treibmittels erhalten kann, indem man Kunststoffmassen, die ganz oder teilweise aus Polymerisaten oder Copolymerisaten von ungesättigten Estern des tert.-Butylalkohols bestehen, auf Temperaturen erwärmt, bei denen sie sich in erweichtem Zustand befinden, und bei denen aus den genannten Polymerisaten bzw. Copolymerisaten Isobutylen als Treibgas abgespalten wird, so dass die Kunststoffmassen unter Porenbildung expandiert werden.



   Als Beispiele für die Polymerisate von ungesättigten Estern des tert.-Butylalkohols seien die Homo- und Mischpolymerisate des Acrylsäureoder Methacrylsäureesters dieses Alkohols genannt.



  Diese Monomeren lassen sich in Emulsion, Lösung oder Suspension polymerisieren. Auch das Blockpolymerisationsverfahren kann angewendet werden, wenn man dafür Sorge trägt, dass die Zersetzungstemperatur der monomeren und/oder polymeren Acrylsäureester nicht überschritten wird.



   Für die Mischpolymerisation mit dem tert.-Butyl  acrylsäure- oder -methacrvlsäureester    sind Vinylverbindungen, insbesondere halogenhaltige Vinylverbindungen, wie Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, von Interesse. Es sind beispielsweise Mischpolymerisate aus 50 bis 95   Gew.O/o    Vinylchlorid und 50 bis   SGew.O/o    tert.-Butylacrylsäureester wertvolle Ausgangsstoffe für dieses Verfahren, die beim Erwärmen  poröse Massen mit geschlossenen Zellen von spezifischen Gewichten zwischen 0,5 und 0,02 und darunter bilden. Es lassen sich auch Mischungen von Homo- oder Mischpolymerisaten des tert.-Butylacrylsäureesters untereinander oder mit anderen Kunststoffen, z. B. Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyisobutylen und dergleichen, verwenden.



  Auch die Zugabe von Weichmachern oder kautschukartigen Verbindungen ist möglich. Ausserdem kann man in die Polymerisate der ungesättigten Ester des tert.-Butylalkohols auch geringe Mengen von bifunktionellen Monomeren, wie Divinylbenzol, einbauen, wodurch leicht vernetzte, aber noch thermoplastische Produkte entstehen, die einen etwas höheren Erweichungspunkt als die nichtvernetzten Polymerisate besitzen.



   Die für die Expansion erforderliche Erwärmungstemperatur richtet sich nach dem Erweichungs- und Zersetzungsbereich des einzelnen Polymerisates. Für Mischpolymerisate aus Vinylchlorid und Acrylsäuretert.-butylester liegen z. B. günstige Erwärmungstemperaturen bei 110 bis   14000.    Mit zunehmendem Gehalt an tert.-Butylacrylat sinkt der Erweichungsbereich des Mischpolymerisats.



   Die erforderliche Wärme kann den zu expandierenden Kunststoffen auf verschiedene Weise, z. B. durch Dampf, heisse, nichtlösende Flüssigkeiten, Infrarotstrahlen, Hochfrequenzheizung und dergleichen, zugeführt werden. In der Regel werden bei diesem Verfahren die Kunststoffe ohne Anwendung von erhöhtem oder vermindertem Druck expandiert. Es ist aber auch möglich, bei erhöhtem oder vermindertem Druck zu arbeiten.



   Um geformte, poröse Massen aus den Polymerisaten der ungesättigten Ester des tert.-Butylalkohols herzustellen, kann man aus dem nichtexpandierten Polymerisat einen Rohling erzeugen und diesen, gegebenenfalls unter Verwendung einer Form, expandieren. Von besonderem Interesse ist für die Herstellung von porösen Formkörpern ein Verfahren, bei dem die gekörnten Kunststoffmassen in einer Form, die nicht gasdicht schliesst, expandiert werden. Dabei werden die Menge des zu expandierenden Kunststoffs und das Formvolumen so aufeinander abgestimmt, dass der expandierbare Kunststoff einen geringen Überdruck auf das Innere der Formwände ausübt. Dadurch versintern die einzelnen Kunststoffkörner während des Expandierens untereinander und bilden einen massgerechten Formkörper.



   Es is tauch möglich, diese   Verarbeitungssveise    so abzuwandeln, dass die gekörnten, expandierbaren Kunststoffmassen zunächst, ohne sie zu versintern, vorgeschäumt werden, worauf man dann eine Form mit diesen vorexpandierten Körnern möglichst vollständig füllt und die einzelnen Körner durch vollständiges Expandieren versintert.



   Die nach diesem Verfahren hergestellten porösen Kunststoffe können auf verschiedenen Gebieten der Technik mit gutem Erfolg verwendet werden. So sind sie z. B. als Isolationsstoff gegen Wärme, Kälte und Schall brauchbar. Auch auf den anderen Gebieten, bei denen es bekannt ist, dass man poröse Massen benutzen kann, sind die neuen porösen Kunststoffe verwendbar.



   Die folgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung. Die angegebenen Teile sind Gewichtsteile.



   Beispiel 1
Ein Emulsionsmischpolymerisat aus 90 Teilen Vinylchlorid und 10 Teilen tert.-Butylacrylsäureester vom K-Wert 62 nach Fikentscher wird bei   15000    zu einer Platte verpresst und anschliessend granuliert. Dann wird mit diesem Granulat eine verschliessbare, gegebenenfalls perforierte Form zu etwa   1/gefüllt    und 15 Minuten auf   14000    erwärmt. Nach Abkühlung erhält man einen porösen Formkörper vom spezifischen Gewicht 0,02.



   Beispiel 2
Ein Emulsionsmischpolymerisat aus 70 Teilen Vinylchlorid und 30 Teilen tert.-Butylacrylsäureester wird bei   1400 0    zu einer Platte verpresst. Durch 20 Minuten Lagerung in einem Wärmeschrank bei 120 bis   125     C erhält man eine poröse Platte vom spezifischen Gewicht 0,02.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von porösen Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, dass Kunststoffmassen, die ganz oder teilweise aus Polymerisaten oder Copolymerisaten von ungesättigten Estern des tert.-Butylalkohols bestehen, durch Erwärmen auf Temperaturen, bei denen sie sich in erweichtem Zustand befinden, und bei denen aus den genannten Polymerisaten bzw. Copolymerisaten Isobutylen als Treibgas abgespalten wird, unter Porenbildung expandiert werden.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Mischpolymerisat aus Vinylchlorid und tert.-Butylacrylsäureester verwendet.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Mischpolymerisat aus 50 bis 95 Gew. /oVinylchlorid und 50 bis 5 Gew.O/o tert.-Butylacrylsäureester auf 110 bis 1400 0 erwärmt, wodurch die dabei erweichte Kunststoffmasse durch das aus diesem Mischpolymerisat abgespaltene Isobutylen expandiert.