СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПОСОБНЫХ К ВСПЕНИВАНИЮ СТИРОЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ
METHOD OF PRODUCING FOAMABLE STYRENE POLYMERS

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.
12
18
В качестве антистатика можно применять обычные и применяемые в технологии вещества. В качестве примеров называют N,N-бис-(2-гидроксиэтил)-С-С-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
w
В полистирольной смоле из ПС 148G фирмы BASF Aktiengesellschaft с числом вязкости VZ 83 мл/г (M=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
+
-