DE1031507B

DE1031507B - Schaumstoffe

Info

Publication number: DE1031507B
Application number: DEF21035A
Authority: DE
Inventors: Dr Wilhelm Hechelhammer; Dr Guenter Peilstoecker
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1956-08-16
Filing date: 1956-08-16
Publication date: 1958-06-04

Description

Schaumstoffe aus thermoplastischen Kunststoffen können nach den bekannten Verfahren, z. B. durch Einpressen von inerten Gasen in die Kunststoff-Schmelze, Einverleiben von Treibmitteln, wiePorofore, oder Einverleiben von organischen, verdampfbaren Flüssigkeiten, hergestellt werden.

So werden z. B. Schaumstoffe aus Polystyrol, Celluloseestern, Polyvinylchlorid und Polymethacrylsäuremethylestern erzeugt.

Harte Schäume z, B. sollen möglichst folgende Eigenschaften besitzen: gute elektrische Eigenschaften, hohe Dauerwärmebeständigkeit, schlechte Wärmeleitfähigkeit, gute mechanische Eigenschaften, Alterungsbeständigkeit, geringe Wasseraufnahme, geschlossene, gleichmäßige Zellstruktur und Wasserbeständigkeit. Sie sollen mit niedrigem Raumgewicht herstellbar sein.

Alle bisher bekannten, aus den erwähnten thermoplastischen Massen hergestellten Schaumstoffe erfüllen jedoch nur einen Teil der angeführten Anforderungen.

Zum Beispiel besitzen die Schaumstoffe aus Polystyrol gute elektrische Eigenschaften, schlechte Wärmeleitfähigkeit und geringe Wasseraufnahme, sie zeigen jedoch nur eine Dauerwärmebeständigkeit bis zu 60° C und schlechte Bruchfestigkeit, die durch die Sprödigkeit des Materials bedingt ist. Das durchschnittlich erreichbare Raumgewicht liegt bei etwa 0,1 bis 0,05 g/cm³.

Schaumstoffe aus Polyvinylchlorid besitzen ebenfalls eine schlechte Dauerwärmebeständigkeit und sind wenig elastisch. Zwar sind sie alterungs- und lichtbeständig, jedoch wenig beständig gegen Wasser. Das durchschnittlich verwendete Raumgewicht liegt bei 0,1 g/cm⁸.

Für Schaumstoffe aus Polymethacrylsäureestern gilt gleichfalls im wesentlichen die oben aufgeführte Eigenschaftsbeschreibung.

Es wurde nun gefunden, daß Schaumstoffe aus hochmolekularen Polycarbonaten in der Summe ihrer Eigenschaften den bisher erzeugten Schaumstoffen deutlich überlegen sind.

So zeigen die Schaumstoffe aus hochmolekularen Polycarbonaten gute elektrische Eigenschaften, hohe Dauerwärmebeständigkeit, schlechte Wärmeleitfähigkeit, gute mechanische Eigenschaften, hohe Alterungsbeständigkeit, geringe Wasseraufnahme, gute Wasserbeständigkeit, hohe Lichtbeständigkeit, gute Beständigkeit gegen Mineralsäuren bis zu hohen Konzentrationen und geringes Raumgewicht. Sie besitzen eine geschlossene, gleichmäßige Zellstruktur.

Die Summe dieser Eigenschaften sichert den .Schaumstoffen aus hochmolekularen Polycarbonaten ihre Sonderstellung unter den bisher bekannten Schaumkörpern.

Schaumstoffe

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen

Dr. Wilhelm Hechelhammer

und Dr. Günter Peilstöcker, Krefeld-Bockum,

sind als Erfinder genannt worden

Schaumstoffe aus hochmolekularen Polycarbonaten können nach den an sich bekannten Verfahren hergestellt werden. Die Einverleibung von Verbindungen, welche Anlaß zum chemischen Abbau der PoIy-

²S carbonate geben können, so z. B. solche mit stickstoffhaltigen Gruppen, wie Amino-, Säureämid-, Hydrazo- oder Nitrilgruppen, ist im allgemeinen jedoch zu vermeiden, es sei denn, daß man besonders stabilisierte Polycarbonate verwendet. Vorzuziehen sind solche Treibmittel, welche ein inertes Gas, wie Stickstoff oder Kohlendioxyd, abspalten, deren Spaltprodukte aber keine der obengenannten Gruppierungen enthalten.

Vorteilhaft umgeht man aber den Weg der Einverleibung fester, spaltbarer Treibmittel und benutzt inerte Gase, wie Stickstoff oder Kohlendioxyd, welche man unter Druck in die Kunststoffschmelze preßt und diese dann abkühlt.

Auch können verdampfbare organische Flüssig-

4·° keiten, wie Pentan, Cyclohexan, Ligroin oder Petroläther, einverleibt werden, oder diese werden zusammen mit einem inerten Gas unter Druck zur Polycarbonatschmelze gegeben.

Die so erhaltenen treibmittelhaltigen Polycarbonate in Block- oder Granulatform können dann in bekannter Weise zu Schaumstoffen und Schaumkörpern verarbeitet werden.

Die Polycarbonat-Schaumstoffe lassen sich z. B. sägen, bohren, fräsen, nageln und leimen.

Wird der Schaumkörper nicht in einer geschlossenen Form erzeugt, so kann er zur Verbesserung seiner mechanischen Eigenschaften durch eine Wärmenachbehandlung mit einer zusammenhängenden Außenhaut versehen werden.

809 529/492

Die hochmolekularen Polycarbonate können hergestellt werden ζ. B. durch Umsetzung von Dimonooxyaryl-alkanen, gegebenenfalls im Gemisch mit anderen Dioxyverbindungen. oder von Dimonooxyarylsulfonen, wiederum gegebenenfalls im Gemisch mit anderen Dioxyverbindungen, oder von Gemischen aus anderen aromatischen Dioxyverbindungen und aliphatischen oder/und cycloaliphatischen Dioxyverbindungen mit Derivaten der Kohlensäure, wie Diestern, Bis-chlorkohlensäureestern von Dioxyverbindungen und Phosgen, nach den Verfahren gemäß den Patentanmeldungen F 13040 IVb/39c, F 17166 IVb/39c, F17168IVb/39c, F 17528 IVb/39c und F 19123 IVb/39c.

Beispiel 1

85 g Poly-[2,2-(4,4^/-diphenylen)-propan]-carbonat vom K-Wert 55 werden mit 18 g Cyclohexan versetzt und I¹It Stunden unter 20 bis 25 atü Stickstoff im Autoklav auf 245 bis 255° C erhitzt. Man läßt unter ao Druck abkühlen und erhält einen durchsichtigen, treibmittelhaltigen Block. Dieser wird granuliert oder als solcher bei 150° C aufgeschäumt.

Man erhält einen feinporigen Schaumkörper mit gleichmäßigen, geschlossenen Zellen. Raumgewicht: 0,25 g/cm³.

Beispiel 2

80 g des gleichen Polycarbonats werden mit 20 g Cyclohexan versetzt und Ι¹/» Stunden unter 20 bis 25 atü Stickstoff im Autoklav auf 230 bis 245° C erhitzt. Man läßt unter Druck abkühlen und erhält einen durchsichtigen, treibmittelhaltigen Block. Dieser wird granuliert oder als solcher bei 150° C aufgeschäumt. Man erhält einen Schaumkörper mit gleichmäßigen, geschlossenen Zellen. Raumgewicht: 0.05 g/cm³.

Beispiel 3

75 g des gleichen Polycarbonats werden mit 25 g Cyclohexan versetzt und IV2 bis 2 Stunden unter 20 bis 25 atü Stickstoff im Autoklav auf 254° C erhitzt. Man läßt unter Druck abkühlen und erhält einen durchsichtigen, treibmittelhaltigen Block. Dieser wird granuliert oder als solcher bei 150° C aufgeschäumt. Man erhält einen Schaumkörper mit gleichmäßigen, geschlossenen Zellen. Raumgewicht: 0, 025 g/cm³.