CZ301394A3

CZ301394A3 - Process of producing panels from foamy material based on styrene polymers exhibiting high resistance to pressure

Info

Publication number: CZ301394A3
Application number: CZ943013A
Authority: CZ
Inventors: Gerhard Alicke; Manfred Weilbacher; Bernardo Wolf; Hartmut Heinen; Franz-Josef Dietzen; Reinhold Weber; Manfred Hahn
Original assignee: Basf Ag
Priority date: 1992-06-04
Filing date: 1993-05-26
Publication date: 1995-07-12
Also published as: HU9403461D0; HUT70710A; EP0643739A1; JPH07507087A; ATE151096T1; DE4236579A1; WO1993024560A1; EP0643739B1; US5453454A; CA2137273A1; PL171701B1; ES2099445T3; TR28610A; DE59306046D1; RU94046205A

Description

Způsob výroby desek z pěnové hmoty na bázi styrenových polymerů, s vysokou odolnosti proti tlaku

Oblast techniky

Předmětem vynálezu je způsob výroby desek z pěnové hmoty na bázi styrenových polymerů, s vysokou odolností proti tlaku, vytlačováním směsi, která sestává ze styrenového polymeru, z vyháněciho prostředku nebo směsi vyhánécích prostředků a popřípadě obvyklých přísad a/nebo pomocných látek.

Dosavadní stav techniky

Pro výrobu desek z pěnové hmoty na bázi styrenových polymerů vytlačováním je navržena řada vyhánécích prostředků.

Například z evropského patentu č. 464 581A je znám způsob výroby desek z pěnové hmoty s vysokou odolností a průřezem alespoň 50 cm², při kterém se vytlačuje směs sestávající ze styrenového polymeru, 5 až 16 % hmotnostních vyháněciho prostředku, vztaženo na styrenový polymer, stejně jako popřípadě obvyklých přísad, přičemž se jako vyháněci prostředek používá směs, která obsahuje

a) 3 až 70 % hmotnostních alkoholu nebo ketonu s teplotou varu od 56 do 100 *C,

b) 5 až 50 % hmotnostních oxidu uhličitého a

c) 0 až 90 % hmotnostních nasyceného uhlovodíku se 3 až atomy uhlíku a/nebo fluorovaného a chlorovaného uhlovodíku nebo fluorovaného uhlovodíku, které vždy obsahuji vodík a mají teplotu varu od -30 do +30 ^-’C.

U desek z pěnové hmoty, vyrobených podle známého způsobu, se projevuje nevýhoda v tom, že se konečné hodnoty, například stability formy za tepla, dosahuji relativně pomalu.

Z japonského patentového spisu č. 60/145 835A je známa výroba laminátových desek s vrstvou z polystyrénové pěny, u kterých se tato vrstva polystyrénové pěny vyrábí vytlačováním za použití etherů, jako například dimethyletheru, methylethyletheru nebo methylvinyletheru, jako vyháněcích prostředků.

V příkladu je popsána výroba desky o tloušťce 6 mm za použiti 3,7 dílů hmotnostních dimethyletheru, vztaženo na polystyren, jako vyháněcího prostředku.

Kromě toho je známo, že při použiti vyháněcího prostředku rychle difundujícího z pěny často není zaručena dostačující rozměrová stálost a odolnost proti tlaku u desek z pěny s tloušťkou desky 20 mm nebo více, zvláště tloušťkou rovnou nebo větší než 50 mm.

Kromě toho se při použití vyháněcích prostředků s vysokou vyháněcí mohutnosti často dostávají pěny s vysokým podílem otevřených buněk.

Tak při způsobu prováděném podle evropského patentu č. 464 581A je možná výroba jakostních vysoce hodnotných desek z pěnové hmoty o tloušťce 20 mm nebo více, často pouze při společném použití fluorovaných a chlorovaných uhlovodíků nebo fluorovanými uhlovodíky jako vyháněcích prostředků.

Úkol vynálezu spočívá v tom, že ukazuje způsob výroby desek z pěnové hmoty na bázi styrenových polymerů s nejmenši tloušťkou 20 mm, při kterém se nepoužívají žádné toxické vyháněcí prostředky a že vede k pěnové hmotě s uzavřenými buňkami, které mají pouze malou možnost příjmu vody a vedle toho mají dobrou rozměrovou stálost a odolnost proti tlaku, zvláště vysokou stabilitu formy za tepla. Kromě toho vynález má za úkol poskytnout způsob, který umožňuje rychlé dosažení konečných hodnot, zvláště stability formy za tepla, u vyrobených desek z pěnové hmoty.

Podstata vynálezu

Tento úkol je vyřešen podle tohoto vynálezu způsobem výroby desek z pěnové hmoty s nejmenši tloušťkou 20 mm a průřezem alespoň 50 cm², vytlačováním směsi ze styrenového polymeru, 1 až 10 % hmotnostních, vztaženo na styrenový polymer, vyháněcího prostředku, stejné jako popřípadě obvyklých přísad a/nebo pomocných látek, při kterém se jako vyháněcich prostředků použije alespoň jeden ether ze skupiny zahrnující dimethylether, methylethylether nebo methylvinylether.

Styrenové polymery ve smyslu tohoto vynálezu jsou polystyren a smíšené polymery ze styrenu, které obsahují alespoň 50 % hmotnostních zapolymerovaného styrenu. Jako komonomery přicházejí v úvahu například α-methylstyren, na jádře halogenované styreny, na jádře alkylované styreny, akrylonitril, estery kyseliny akrylové s alkoholy s 1 až 8 atomy uhlíku, estery kyseliny methakrylové s alkoholy s 1 až 8 atomy uhlíku, N-vinylové sloučeniny, jako N-vinylkarbazol, anhydrid kyseliny maleinové nebo také malá množství sloučenin, které obsahují dvé polymerovatelné dvojné vazby, jako butadien, divinylbenzen nebo butandioldiakrylát.

Způsobem podle tohoto vynálezu se vyháněcí prostředek nebo směsi vyháněcich prostředků používá v množství od 1 do 10 % hmotnostních, s výhodou od 3 do 9 % hmotnostních, zvláště od 4 do 8 % hmotnostních, vztaženo na styrenový polymer. Vyháněci prostředek nebo směs vyháněcích prostředků obsahuje alespoň jeden ether ze skupiny zahrnující dimethylether, methylethylether a methylvinylether, přičemž obsah etherů ve vyháněcim prostředku nebo směsi vyháněcích prostředků nepřekračuje s výhodou 10 % hmotnostních, zvláště výhodně 30 % hmotnostních, vztaženo vždy na vyháněci prostředek nebo směs vyháněcích prostředků. Obsah etheru menší než 0,5 % hmotnostního, vztaženo na vyháněci prostředek nebo směs vyháněcích prostředků, je obecně neúčinný.

Směsi vyháněcích prostředků podle tohoto vynálezu obsahující ether se osvědčuji jako příznivé, kydž obsahuji až do 60 % hmotnostních, s výhodou od 5 do 55 % hmotnostních, oxidu uhličitého a až do 70 % hmotnostních nasyceného uhlovodíku se 3 až 5 atomy uhlíku, fluorovaného uhlovodíku, fluorovaného a chlorovaného uhlovodíku a/nebo alkoholu nebo ketonu s teplotou varu od 56 do 100 °C.

Jako složka vyhánéciho prostředku je například vhodný propan, n-butan, isobutan, neopentan, n-pentan nebo isopentan, 1,1,1,2-tetrafluorethan, 1,1-difluorethan, 1,1-difluor-1-chlorethan, ethanol, methanol nebo aceton. S výhodou se používá ethanol.

Při výhodné formě provedeni se jako vyháněci prostředek používá směs, která obsahuje

a) 30 až 100 % hmotnostních dimethyletheru,

b) 0 až 60 % hmotnostních oxidu uhličitého a

c) 0 až 30 % hmotnostních ethanolu.

Při obzvláště výhodné formě provedeni vynálezu se jako vyháněci prostředek používá směs, která obsahuje

a) 45 až 95 % hmotnostních dimethyletheru a

b) 5 až 55 % hmotnostních oxidu uhličitého.

Jako obvyklé přísady se mohou ke směsi styrenového polymeru a vyháněcího prostředku přidávat antistatické prostředky, stabilizátory, barviva, maziva, plniva, prostředky k ochraně proti ohni a/nebo zárodečné očkovací látky v běžném množství.

Výroba desek z pěnové hmoty podle tohoto vynálezu se provádí o sobě známým způsobem, vytlačováním. V extrudéru se důkladně promíchá styrenový polymer plastifikovaný zahřátím s vyháněcím prostředkem a přísadami. Směs se potom vede uklidňovaci zónou, ve které se za stálého míchání ochladí na teplotu přibližně od 100 do 120 ’C a nakonec se vytlačuje tryskou do desek.

Desky z pěnové hmoty podle tohoto vynálezu mají nejmenši tloušťku 20 mm, s výhodou 30 mm a zvláště výhodně 50 mm. Průřez čini alespoň 50 cm², s výhodou alespoň 100 až asi 1000 cm². Vynález umožňuje výrobu desek o tloušťce 200 mm, šířce až 1200 mm á hustotě od 25 do 70 g/1.

Při výhodné formě provedení způsobu podle tohoto vynálezu se vyrábějí desky z pěnové hmoty o tloušťce od 20 do 100 mm za použiti vyháněcího prostředku, který obsahuje

a) 10 až 90 % hmotnostních, s výhodou 20 až 70 % hmot- nostních, nejméně jednoho etheru ze souboru zahrnujícího dimethylether, methylethylether a methylvinylether,

b) 10 až 60 % hmotnostních, s výhodou 30 až 55 % hmotnostních, oxidu uhličitého a

c) 0 až 40 % hmotnostních, s výhodou 1 až 20 % hmotnostních, nasyceného uhlovodíku se 3 až 5 atomy uhlíku a/nebo alkoholu s teplotou varu od 56 do 100 ’C.

Desky z pěnové hmoty o tloušťce nejméně 100 mm se při výhodné formě provedení způsobu podle tohoto vynálezu vyrábějí za použiti vyháněciho prostředku, který obsahuje

a) 40 až 100 % hmotnostních, s výhodou 60 až 100 % hmotnostních, nejméně jednoho etheru ze souboru zahrnujícího dimethylether, methylethylether a methylvinylether,

b) 0 až 30 % hmotnostních, s výhodou 5 až 25 % hmotnostních, oxidu uhličitého a

c) 0 až 30 % hmotnostních, s výhodou 1 až 15 % hmotnostních, nasyceného uhlovodíku se 3 až 5 atomy uhlíku a/nebo alkoholu s teplotou varu od 56 do 100 C.

Vynález má mnohé výhody. Způsobem podle tohoto vynálezu se mohou získat jednoduchým a hospodárným způsobem tlusté desky z pěnové hmoty, ze kterých rychle uniká vyháněcí prostředek, aniž by snížil odolnost proti tlaku. Desky z pěnové hmoty vyrobené způsobem podle tohoto vynálezu dosahují již po krátké době odležení konečné hodnoty odolnosti proti tlaku a stability formy za tepla.

Může se používat vyháněcí prostředek ohleduplný pro životní prostředí, který je již přítomen v přírodě nebo se na takovou látku může velmi rychle odbourat, jako v případě dimethyletheru. Dimethylether se odbourává ve vzduchu s dobou polovičního rozpadu v trváni několika dnú a tak neobohacuje atmosféru.

Příklady provedení vynálezu

Vynález je objasněn na základě příkladů 1 až 8. Díly uváděné v příkladech jsou díly hmotnostní.

Příklady 1 a 2

100 dílů polystyrenu s tavným indexem 4,5, 0,35 dílu hexabromcyklododekanu jako prostředku k ochraně proti ohni, 0,14 dílu dikumylu a 0,51 dílu mastku k regulaci velkosti buněk se kontinuálně přivádí do extrudéru s vniřnim průměrem šneku 53 mm. Zaváděcím otvorem připojeným k extrudéru se současně vtlačuje směs vyháněcích prostředků o složení uvedeném v tabulce 1. Gel hnětený rovnoměrně v extrudéru se po době prodlení 20 minut ochlazuje na výstupní teplotu 119 ’C a vytlačuje tryskou širokou 50 mm a tlustou 1,5 mm za atmosférického tlaku. Pěna se vede formovacím kanálem připojeným k extrudéru, přičemž vzniká deska z napěněného polystyrenu o velikosti průřezu 150 mm x 60 mm.

Příklady 3 až 8

100 dílů polystyrenu s tavným indexem 4,5, stejně jako hexabromcyklododekan (HBCD), dikumyl a mastek v množstvích uvedených v tabulce 2, se kontinuálně zavádějí do extrudéru s vnitřním průměrem šneku 120 mm. Zaváděcím otvorem připojeným k extrudéru se současně vtlačuje směs vyháněcích prostředků o složeni uvedeném v tabulce. Gel hnětený rovnoměrně v extrudéru se po době prodleni 40 minut vytlačuje tryskou širokou 300 mm za atmosférického tlaku. Pěna se vede formovacím kanálem připojeným k extrudéru, přičemž vzniká deska z napěněného polystyrenu o šířce 650 mm. Štěrbina trysky, stejné jako tloušťka a hustota, která se stanovuje podle normy DIN 53 4 20, získaných desek z pěnové hmoty jsou uvedeny v tabulce 2.

Desky z pěnové hmoty se v příkladech 1 až 8 získají vždy s rovnoměrnými, uzavřenými buňkami a ve stabilní formé.

Claims

1. Způsob výroby desek z pěnové hmoty s nejmenši tloušťkou 20 mm a průřezem alespoň 50 cm², vytlačováním směsi styrenového polymeru, 1 až 10 % hmotnostních, vztaženo na styrenový polymer, vyháněciho prostředku, stejně jako popřípadě obvyklých přísad a/nebo pomocných látek, vyznačující se tím, že se jako vyháněcí prostředek použije alespoň jeden ether ze souboru zahrnujícího dimethylether, methylethylether a methylvinylether.

2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že se jako ether použije dimethylether.

3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se použije k výrobě desek z pěnové hmoty o nejmenši tloušťce 100 mm vyháněcí prostředek, který obsahuje alespoň 40 % hmotnostních jmenovaného etheru.

4. Způsob podle nároku 1 nebo 2,vyznačuj ící se t i m, že se jako směs vyhánécích prostředků použije jeden nebo větší počet jmenovaných etherů s jinými vyháněcími * prostředky.