Способ получения способных к вспениванию стирольных полимеров

Способ получения способных к вспениванию стирольных полимеров

Реферат

Изобретение относится к способу получения способных к вспениванию стирольных полимеров с антистатической добавкой.

Для содействия бесперебойной транспортировке способного к вспениванию полистирола (РПС) и уменьшения электростатического заряда предварительно вспененных частиц полистирольной пены, как правило, применяют покрытие из частиц пенополистирола с антистатиком. Обеспечение антистатической отделки гранулята обработки представляет все новую проблему, так как не исключены истирание или смывание покрывающего материала с поверхности гранулята, в частности, также в процессе предварительного вспенивания. Это снова приводит к неудовлетворительным антистатическим характеристикам.

Поэтому задачей предложенного изобретения является разработка способа получения антистатических способных к вспениванию стирольных полимеров, который также при истирании и после предварительного вспенивания позволяет сохранять удовлетворительные антистатические свойства.

Соответственно этому найден способ получения способных к вспениванию стирольных полимеров с антистатической обработкой, причем к расплаву стирольного полимера примешивают от 0,05 до 6% масс. антистатика и вспенивающий газ, экструдируют через сопло и гранулируют.

Предпочтительно к расплаву стирольного полимера примешивают от 0,1 до 4% масс. антистатика.

В качестве вспенивающего агента пригодны, как правило, применяемые в пенополистиролах (EPS) физические вспенивающие агенты, такие как алифатические углеводороды, имеющие от 2 до 7 атомов углерода, спирты, кетоны, простые эфиры или галогенированные углеводороды. Предпочтительно применяют изобутан, н-бутан, изопентан, н-пентан. Содержащий вспенивающий агент расплав стирольного полимера содержит, как правило, один или несколько вспенивающих агентов в гомогенном распределении в части от в целом 2 до 10% масс., предпочтительно от 3 до 7% масс., в расчете на содержащий вспенивающий агент расплав стирольного полимера.

Подходящие способы получения содержащего вспенивающий агент расплава, экструзии и гранулирования описывают, например, в международной заявке WO 03/06544.

В качестве антистатика можно применять обычные и применяемые в технологии вещества. В качестве примеров называют N,N-бис-(2-гидроксиэтил)-С₁₂-С₁₈-алкиламины, диэтаноламиды жирных кислот, хлориды эфиров холина и жирных кислот, алкилсульфонаты, имеющие от 12 до 20 атомов углерода, соли аммония и т.д.

Пригодные соли аммония содержат у азота, наряду с алкильными группами, от 1 до 3 органических остатков, содержащих гидроксильные группы.

Пригодными четвертичными солями аммония являются, например, такие, которые у катиона азота содержат от 1 до 3, предпочтительно 2, одинаковых или различных связанных остатков алкила, имеющих от 1 до 12 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 10 атомов углерода, и от 1 до 3, предпочтительно 2, одинаковых или различных остатков гидроксиалкила или гидроксиалкилполиоксиалкилена с любым анионом, таким как хлорид, бромид, ацетат, метилсульфат или п-толуолсульфонат.

Остатками гидроксиалкила или гидроксиалкилполиоксиалкилена являются такие, которые образуются вследствие оксиалкилирования связанного азотом атома водорода и производятся из 1 до 10 остатков оксиалкилена, в частности остатков оксиэтилена и оксипропилена.

Особенно предпочтительно в качестве антистатика используют четвертичную соль аммония или соль щелочных металлов, в частности натриевую соль алкансульфоната, имеющего от 12 до 20 атомов углерода, например эмульгатор К30 фирмы Bayer AG, или их смеси. Антистатик можно добавлять, как правило, как в виде чистого вещества, так и в форме водного раствора. Также возможно, что после гранулирования на гранулят наносят дополнительно еще одно покрытие, содержащее антистатик.

Путем разделения фаз антистатики постепенно диффундируют к поверхности гранулята пенополистирола и здесь в сочетании с остаточной влажностью гранулята и/или влажностью воздуха обеспечивают надежную антистатическую обработку гранулята пенополистирола.

Полученные согласно предложенному способу способные к вспениванию стирольные полимеры на основе непрерывной диффузии антистатика из гранулята к поверхности имеют надежную антистатическую обработку, которую снова можно регенерировать также после возможного смывания. Таким образом, также можно улучшать часто неудовлетворительную антистатическую обработку после предварительного вспенивания.

Примеры

Пример 1-3 и сравнительные примеры V1 и V2

В полистирольной смоле из ПС 148G фирмы BASF Aktiengesellschaft с числом вязкости VZ 83 мл/г (M_w=220000 г/моль, неоднородность Mw/Mn=2,8) смешивают указанное в таблице количество смеси из преимущественно вторичных алкансульфонатов натрия со средней длиной цепей 15 атомов углерода (эмульгатор К30 фирмы Bayer AG) в виде антистатика и 7% масс. н-пентана в качестве вспенивающего агента. Содержащую вспенивающий агент расплавленную смесь охлаждают в охладителе первоначально с 260 до 190°С и транспортируют при пропускной способности 60 кг/ч через плиту сопла с 32 отверстиями (диаметр сопла 0,75 мм). С помощью подводного гранулирования под давлением получают компактные грануляты с узким распределением величины.

Полученные грануляты покрывают наносимой смесью из глицеринмоностеарата, глицеринтристеарата, тонкоизмельченной кремниевой кислоты аэрозил R972, стеарата цинка и антистатика эмульгатор К30 (200 частей на млн в расчете на гранулят пенополистирола).

Затем грануляты в потоке водяного пара предварительно вспенивают до получения гранул из пенопласта (18 г/л), вылеживают в течение 24 часов и затем склеивают в газонепроницаемых формах с водяным паром до получения изделий из пенопласта.

Антистатическую обработку испытывают и оценивают на поверхностное сопротивление и около 60 минут после смывания покрытия водой и последующей сушки (+: удовлетворительно; -: неудовлетворительно).

Пример 4

Пример 1 повторяют с тем отличием, что в качестве антистатика с полистирольной смолой смешивают 4% масс. Cesa-stat 3301 (фирма Clariant).

Сравнительный пример V1

Пример 1 повторяют с тем отличием, что никакой антистатик не смешивают с полистирольной смолой, а только антистатик эмульгатор К30 наносят на покрытие.

Антистатическая обработка гранулятов пенополистирола
Пример	Антистатик (% масс.) смешанный	Антистатическая обработка после покрытия	Антистатическая обработка после смывания
1	0,5 К30	+	+
2	0,5 К30	+	+
3	0,5 К30	+	+
4	4,0 Cesa-stat 3301	+	+
V1	0	+	-

1. Способ получения способных к вспениванию стирольных полимеров, снабженных антистатической добавкой, отличающийся тем, что к расплавам стирольных полимеров примешивают от 0,1 до 4 мас.% антистатика и вспенивающий агент, экструдируют через сопло и гранулируют.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве антистатика используют четвертичную соль аммония.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве антистатика используют соль щелочного металла алкансульфоната, имеющего от 12 до 20 атомов углерода.

4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что после гранулирования на гранулят дополнительно наносят покрытие, содержащее антистатик.