CH644140A5 - Verfahren zur herstellung von schaumstoffkoerpern. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffkörpern, bei dem mindestens ein Polymerisationskunststoff als Grundstoff mit einem Vernetzungsmittel und einem Treibmittel gemischt, das erhaltene Gemisch ohne Zersetzung des Vernetzungs- und Treibmittels einer Formgebung unterzogen und anschliessend zur Vernetzung und Verschäumung erhitzt wird.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 1694130 bekannt. Dabei wird als Grundstoff ein Gemisch aus einem Polyolefin und einem Kautschuk und/oder Kunststoff verwendet. Als Vernetzungsmittel dient ein organisches Peroxyd, wie beispielsweise Dicumylperoxyd, 2,5-Dimethyl-2,5-di (tert.-butylperoxy)-hexan, 2,5 Dimethyl-2,5-di(tert.-butylperoxy)-hexin, Di-tert.-butylperterephthalat oder tert.-Butyl-hydroperoxyd. Als Treibmittel wird beispielsweise Azodicarbonamid oder Dinitrosopentamethylentetramin verwendet. Die nach diesem Verfahren hergestellten Schaumstoffe sind gute Wärme- und Schallisolierstoffe, zeigen aber den Nachteil verhältnismässig geringer Flexibilität und leichter Entflammbarkeit, so dass sie für Isolierzwecke im Bauwesen nur bedingt brauchbar sind. Die Flexibilität lässt sich zwar durch Kautschukzusatz verbessern, jedoch hat dies negative Auswirkungen auf die Entflammbarkeit. Anderseits ergeben Zusätze von Flammschutzmitteln, wie z.B. hochbro-mierte Diphenyläther oder Antimontrioxyd, ein verbessertes Brandverhalten, führen aber gleichzeitig zu einer Verhärtung, ganz abgesehen davon, dass solche Flammschutzmittel die Herstellungskosten beträchtlich erhöhen.
Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe es möglich ist, Schaumstoffkörper grosser Flexibilität und geringer Entflammbarkeit herzustellen.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass als Grundstoff ausschliesslich ein chloriertes Polyäthylenharz oder ein Gemisch solcher Harze verwendet wird, und diesem Grundstoff Hitzestabilisatoren für halogenhaltige Polymere zugesetzt werden.
Werden chlorierte Polyäthylenharze als Grundstoff verwendet, so wird, bedingt durch den Chlorgehalt, die Entflammbarkeit des fertigen Schaumstoffkörpers wesentlich herabgesetzt, wobei sich zugleich aber auch eine erhöhte Flexibilität ergibt, so dass die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Schaumstoffkörper den im Bauwesen gestellten Forderungen voll entsprechen. Die Hitzestabilisatoren sind dabei notwendig, um die Zersetzung des Grundstoffes, also des chlorierten Polyäthylenharzes, während der Verfahrensschritte zu verhindern, ohne die Vernetzung und Verschäumung zu beeinträchtigen.
Vorzugsweise sind die chlorierten Polyäthylenharze auf der Basis von linearen Polyäthylenharzen aufgebaut und weisen einen Chlorgehalt von 20 bis 50 Gew.%, vorzugsweise 35 bis 45 Gew.% auf, damit die geforderten Eigenschaften hoher Flexibilität und geringer Entflammbarkeit gewährleistet sind.
Als besonders geeignet hat sich als Grundstoff ein Gemisch erwiesen, das aus etwa 40 Gew.% chloriertem Polyäthylenharz mit 36 Gew.% Chlorgehalt und etwa 60 Gew.% chloriertem Polyäthylenharz mit 42 Gew.% Chlorgehalt besteht.
Als Stabilisatoren können Blei, Zinn-, Calcium, Cadmium-, Bariumsalze und/oder Chlorwasserstoffakzeptoren eingesetzt werden. Als Chlorwasserstoffakzeptoren kommen organische Phosphite, Harnstoffderivate und/oder Verbindungen mit reaktiven Epoxydgruppen in Frage. Als optimale Stabilisatoren mit der geringsten Beeinträchtigung der Vernetzung und Verschäumung können Blei- und Zinnsalze sowie Verbindungen mit reaktiven Epoxydgruppen eingesetzt werden.
Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele noch näher erläutert.
Beispiel 1
In einem Fluidmischer von 1001 Inhalt wurden bei Temperaturen unter 60°C
22,5 kg chloriertes Polyäthylenharz mit 36 Gew.% Chlorgehalt und
32,5 kg chloriertes Polyäthylenharz mit 42 Gew.% Chlorgehalt als Grundstoff,
0,6 kg Bisphenol-Epoxydharz,
0,5 kg Bleistearat und
0,7 kg Dibutylzinncarboxylat als Stabilisatoren,
0,65 kg l,3-bis(t-butylperoxy-isopropyl)benzol und
1,00 kg Triallylisocyanurat als Vernetzungsmittel,
0,5 kg Polyäthylenwachs als Gleitmittel und
7,5 kg Azodicarbonamid als Treibmittel homogen gemischt.
Die erhaltene pulverförmige Mischung wurde in einem Einschneckenextruder (Verhältnis von Schneckenlänge zu Schneckendurchmesser 30:1) bei Temperaturen unter 120°C zu einem Band extrudiert und dieses mittels eines Kalanders noch warm geglättet und gekühlt. Abschnitte dieses Bandes wurden in einer Umluftwärmekammer mit 190 bis 195°C erhitzt und schäumten innerhalb von 6 Minuten zu einem hellgelben, feinzelligen Schaumstoff mit einem Raumgewicht von 70 kg/m3 auf. Die Poren waren geschlossenzellig, die Oberfläche war eben und durch eine Schaumhaut verschlossen.
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Beispiel 2 Wie in Beispiel 1 wurden gemischt:
22,5 kg chloriertes Polyäthylenharz mit 36 Gew.% Chlorgehalt und
32,5 kg chloriertes Polyäthylenharz mit 42 Gew.% Chlorgehalt als Grundstoff,
0,6 kg Bisphenol-Epoxydharz und 0,5 kg basisches Bleisulfat und 0,7 kg Dibutylzinnmaleinat als Stabilisatoren, 0,65 kg l,l-Bis(t-butylperoxyd)3,3,5-TrimethyIcycIohexan und
1,00 kg Triallylisocyanurat als Vernetzer,
0,5 kg Polyäthylen-Wachs als Gleitmittel,
2,5 kg Antimonoxyd als zusätzliches Flammschutzmittel,
0,07 kg Russpaste und
0,80 kg Titandioxyd Rutil als Farbstoffe und 8,00 kg Azodicarbonamid als Treibmittel.
Nach Weiterbehandlung gemäss Beispiel 1 entstand ein hellgrauer, feinzelliger Schaumstoff mit einem Raumgewicht von 56 kg/m3 mit flammhemmenden Eigenschaften.
Beispiel 3
In einem Fluidmischer wurden bei einer Temperatur von maximal 65°C folgende Stoffe gemischt:
50 kg chloriertes Polyäthylenharz mit 36 Gew.% Chlorgehalt als Grundstoff,
5 kg Trikresylphosphat als Weichmacher,
0,6 kg epoxydiertes Sojaöl,
0,5 kg Bleiphosphit und 0,7 kg Dibutylzinndilaurat als Stabilisatoren, 0,5 kg Stearinsäure als Gleitmittel,
s 0,65 kg 2,5-Dimethyl-2,5 bis (t-butylperoxy)hexan und 1,00 kg Diallylmaleinat als Vernetzer, 7,00 kg Azodicarbonamid als Treibmittel und 0,50 kg Zinkborat,
0,50 kg Antimonoxyd und
1,50 kg Decabromdiphenyläther als zusätzliche Flammschutzmittel.
Das abgekühlte, gut rieselfähige Gemisch wurde in einem Doppelschneckenextruder (Verhältnis der Schneckenlänge zum Schneckendurchmesser 2x25:1) zu einem Schlauch mit 28 mm Aussendurchmesser und 8 mm Wanddicke extrudiert, wobei die Arbeitstemperatur 120°C nicht überschritt. Der Schlauch wurde kontinuierlich ohne Zwischenkühlung durch eine Mikrowellenvernetzungsstrecke von 6 m Länge geführt und der Hochfrequenzstrahlung derart ausgesetzt, dass nach der Tunnelstrecke ein feinzelliger, geschäumter Schlauch mit 120 mm Aussendurchmesser und 25 mm Wanddicke entstand. In einem nachgeschalteten Wärmetunnel von 18 m Länge wurde die Reaktion bei 180°C vollendet, der Schlauch anschliessend mit Kaltluft gekühlt und auf Gebrauchslängen gekürzt. Die Eigenschaften in bezug auf Flexibilität und Brandverhalten waren jenen von Beispiel 2 vergleichbar, doch bestand durch den Gehalt an Weichmacher eine deutlich verschlechterte UV-Stabilität und Wärmestandfestigkeit.
IS
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Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffkörpern, bei dem mindestens ein Polymerisationskunststoff als Grundstoff mit einem Vernetzungsmittel und einem Treibmittel gemischt, das erhaltene Gemisch ohne Zersetzung des Ver-netzungs- und Treibmittels einer Formgebung unterzogen und anschliessend zur Vernetzung und Verschäumung erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Grundstoff ausschliesslich ein chloriertes Polyäthylenharz oder ein Gemisch solcher Harze verwendet wird und diesem Grundstoff Hitzestabilisatoren für halogenhaltige Polymere zugesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die chlorierten Polyäthylenharze auf der Basis von linearen Polyäthylenharzen aufgebaut sind und einen Chlorgehalt von 20 bis 50 Gew.%, vorzugsweise 35 bis 45 Gew.%, aufweisen.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Grundstoff ein Gemisch aus etwa 40 Gew.% chloriertem Polyäthylenharz mit 36 Gew.% Chlorgehalt und etwa 60 Gew.% chloriertem Polyäthylenharz mit 42 Gew.% Chlorgehalt verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Stabilisatoren Blei-, Zinn-, Calcium-, Cadmium-, Bariumsalze und/oder Chlorwasserstoffakzeptoren eingesetzt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Chlorwasserstoffakzeptoren organische Phosphite, Harnstoffderivate und/oder Verbindungen mit reaktiven Epoxydgruppen verwendet werden.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Stabilisatoren Blei- und Zinnsalze sowie Verbindungen mit reaktiven Epoxydgruppen eingesetzt werden.
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