DE914322C

DE914322C - Verfahren zur Herstellung poroeser Massen oder poroeser Formkoerper aus Polymerisaten

Info

Publication number: DE914322C
Application number: DEB551A
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Gaeth; Dr Fritz Stastny
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1949-11-04
Filing date: 1949-11-05
Publication date: 1954-07-01

Description

Die Herstellung von porösen umgeformten Massen oder von porösen Formkörpern aus Polymerisaten erfolgt bisher technisch in der Weise, daß man die Polymerisate mit einem Stoff, der sich in der Hitze unter Bildung von Gasen zu zersetzen vermag (Treibmittel), möglichst innig vermischt und dann die Mischung auf Temperaturen erhitzt, bei denen sich das Treibmittel zersetzt und das Polymerisat plastisch geworden ist. Diese Arbeitsweise

ίο bietet aber Schwierigkeiten, insbesondere ist das gleichmäßige Mischen des Treibmittels mit dem Polymerisat häufig umständlich, und anderseits bereitet es auch schon oft Schwierigkeiten, das Polymerisat überhaupt erst in eine so feine Verteilungs-

t5 form zu bringen, daß es mit dem Treibmittel einigermaßen homogen vermischbar ist. Man hat zur Umgehung dieser Schwierigkeiten schon vorgeschlagen, bei gewöhnlicher Temperatur gasförmige Lösungsmittel für die Polymerisate, z. B. Methylchlorid, als Treibmittel zu verwenden und das Polymerisat bei erhöhter Temperatur in druckfesten Gefäßen in einem derartigen Treibmittel zu lösen und dann nach Abkühlen durch Entspannen des Druckes die Masse aufzuschäumen. Dieses Verfahren ist aber technisch umständlich.

Es wurde nun gefunden, daß man in einfacher Weise poröse Massen und Formkörper sehr gleichmäßiger Beschaffenheit herstellen kann, wenn man Lösungen oder homogene Gemische aus Treibmitteln und polymerisierbaren Monomeren unter Bedingungen polymerisiert, bei denen sich das Treibmittel zersetzt und das Polymerisat in poröser

Form entstehen läßt. Man kann dabei Polymerisationsbeschleuniger zusetzen, falls dies erforderlich ist, und den Monomeren zwecks Erleichterung der gleichmäßigen Verteilung der Treibmittel und Erhaltung des feinen Verteilungsgrades auch polymere Stoffe beifügen. Es können dafür Polymere aus den gleichen Monomeren, die mit dem Treibmittel gemischt werden sollen, oder auch aus anderen Stoffen, deren Polymere in den besagten ίο Monomeren löslich sind, verwendet werden.

Bei der praktischen Ausführung des Verfahrens kann man von einer Lösung oder einem Gemisch von Treibmitteln und Monome-rein und gegebenenfalls Polymer em ausgehen und unter Bedingungen, bei denen sich das Treibmittel noch nicht zersetzt, das Monomere weitgehend polymerisieren und dann die Temperatur so steigern, daß sich das Treibmittel zersetzt, und dabei auspolymerisieren. Man kann aber auch in zwei getrennten Stufen arbeiten, ao und zwar derart, daß man zunächst das Gemisch oder die Lösung von Monomeren! und Treibmittel unter Bedingungen, bei denen sich das Treibmittel noch nicht oder höchstens wenig zersetzt, polymerisiert, bis praktisch alles Monomere auspolys5 merisiert ist. Dann kann man das Polymerisat entweder gleich anschließend auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels erhitzen oder es auch gegebenenfalls erst zu einem späteren Zeitpunkt den Zersetzungsbedingungen für das Treibmittel aussetzen. Dieser letztgenannte Fall hat insbesondere praktische Bedeutung für die 'Zwecke, bei denen die Herstellung der porösen Formkörper an anderer Stelle als die Polymerisationerfolgt. Man kann dann das Treibmittel enthaltende Polymerisat zweckmäßig in körnigen oder pulverigen Zustand bringen, um es leicht und in dosierbarer Menge in die Form für den beabsichtigten Formkörper bringen zu können. Man braucht in diesem Fall nach Füllen der Formen und gegebenenfalls druckfestem Verschließen nur noch die Bedingungen anzuwenden, unter denen sich das Treibmittel zersetzt, d. h. insbesondere auf erhöhte Temperatur zu erwärmen, um den gewünschten porösen Formkörper zu erhalten.

+5 Geeignete Monomere für das Verfahren sind insbesondere Styrol und Methacrylester wie auch Gemische dieser Stoffe mit anderen polymerisierbaren Verbindungen, z. B. Vinylestern, Acrylestern, Maleinestern u.dgl. Als polymere Stoffe, die in den Monomeren gelöst sein können, seien erwähnt: Polystyrol, Polymethacrylsäureester, Polyacrylester, Polyvinylester, Polyisobutylen wie auch Mischpolymerisate aus den diesen Polymeren zugrunde liegenden Monomeren oder diesen Monomeren und anderen polymerisierbaren Stoffen, ferner auch Cellulosederivate oder filmbildende Polykondensationsprodukte.

Geeignete Treibmittel sind insbesondere solche, die sich bei erhöhter Temperatur unter Bildung großer Mengen gasförmiger Produkte zersetzen, beispielsweise Ammoniumqarbonat oder Ammoniumbicarbonat, Azo-di-isobuttersäurenitril, Azo-di-hexahydrobenzoesäurenitril oder Diazoaminobenzol. Insbesondere bei Verwendung von Treibmitteln, die bereits unter milden Pölymerisationsbedingungen sich in geringem Maße unter vorübergehender Bildung von Radikalen zersetzen, erübrigt es sich häufig, besondere Polymerisationskatalysatoren beim Polymerisieren der Lösungen oder Gemische der Monomeren und Treibmittel zuzufügen. Im allgemeinen ist aber die Mitverwendung besonderer Katalysatoren, insbesondere der bekannten peroxydischen Polymerisationskatalysatoren, empfehlenswert. Die Lösungen oder Gemische der Monomeren und Treibmittel können auch noch Weichmacher, Füllstoffe oder sonstige Zusatzstoffe enthalten.

Beispiel 1

Eine Lösung von 160 Teilen Polystyrol in 240 Teilen Monostyrol wird mit 3 5 Teilen Azo-diisobuttersäurenitril und 3,5 Teilen Benzoylperoxyd versetzt und das Ganze gründlich durchmischt. Die erhaltene homogene Masse wird in eine Form für eine Platte gebracht und 6 Tage bei 25° gelagert. Das Monostyrol ist dann polymerisiert. Die erhärtete Masse wird aus der Form genommen und ι Stunde auf 112° erhitzt. Dabei bläht sich die Masse stark auf, und man erhält nach dem Abkühlen einen gleichmäßig porösen Formkörper, der ein spez. Gewicht von etwa 0,1 hat und sich durch hohe Druckfestigkeit auszeichnet.

Beispiel 2

Eine Lösung von 400 Teilen Polystyrol in 600 Teilen Monostyrol wird mit 100 Teilen Azodi-hexahydrobenzoesäurenitril und 10 Teilen Benzoylperoxyd in einem Kneter unter Kühlung auf etwa 20° zu 'einer homogenen Masse verarbeitet. Diese wird in einer offenen Form, die ihrerseits in einem Druckgefäß steht, unter 8 Atm. Stickstoffdruck bei 30⁰ gelagert. Sie ist nach 4 Tagen in einen harten, festen Körper übergegangen. Erhitzt man diesen ι Stunde .auf etwa η 5°, so erhält man einen porösen Formkörper vom spez. Gewicht 0,14.

Beispiel 3

100 Teile hochpolymeres Isobutylen werden auf der Mischwalze bei etwa 30⁰ mit 400 Teilen Monostyrol und 100 Teilen Polystyrol verwalzt, und der homogenen Mischung werden 150 Teile Azo-diisobuttersäurenitril und S Teile Benzoylperoxyd zugefügt, und das Ganze wird weitere 5 Minuten verwalzt. Die Masse wird dann bei Raumtemperatur etwa 6 Tage gelagert. Sie liefert danach bei 2stündigem Erwärmen auf 120⁰ ein poröses, zähes, weiches Produkt vom spez. Gewicht 0,2.

. Beispiel 4

Eine Lösung von 450 Teilen Polymethacrylsäure- iao methylester in 550Teilen monomerem Methacrylsäuremethylester wird mit 120 Teilen Ammoniumbicarbonat und 10 Teilen Benzoylperoxyd versetzt, und das Ganze wird homogen verrührt. Die erhaltene Masse wird dann 14 Tage bei 20° gelagert. Es entsteht ein fester Block, der bei astündigem

Erwärmen auf 95 bis ioo° einen gleichmäßig porösen Formkörper vom spez. Gewicht 0,2 liefert.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung poröser Massen oder poröser Formkörper aus Polymerisaten, dadurch gekennzeichnet, daß man Lösitngen oder homogene Gemische aus gasabspaltenden Treibmitteln, polymerisierbaren Monomeren und gegebenenfalls Polymerisationsbeschleunigern sowie bochpolymeren Stoffen unter Bedingungen polymerisiert, bei denen sich das Treibmittel noch nicht oder nur wenig zersetzt, und die erhaltenen Massen, gegebenenfalls in Formen, auf Temperaturen erwärmt, bei denen sie erweichen und die Treibmittel sich zersetzen.

Angezogene Diruckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 582 770.

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