DE1051493B - Verfahren zum Elastifizieren von Polyvinylchlorid - Google Patents

Verfahren zum Elastifizieren von Polyvinylchlorid

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DE1051493B DEF19501A DEF0019501A DE1051493B DE 1051493 B DE1051493 B DE 1051493B DE F19501 A DEF19501 A DE F19501A DE F0019501 A DEF0019501 A DE F0019501A DE 1051493 B DE1051493 B DE 1051493B
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Description

  • Verfahren zum Elastifizieren von Polyvinylchlorid Zusatz zur Patentanmeldung F 19221 IV b/39 b (Auslegeschrift 1 045 089) Gegenstand der Patentanmeldung F 19221 IVb/39b ist ein Verfahren zum Elastifizieren von Polyvinylchlorid bzw. von Mischpolymerisaten des Vinylchlorids, wobei Clilorierungsprodukte von. hochpolymeren Kohlenwasserstoffen, wie Athylen und Propylen und deren Mischpolymerisate, die man nach einem Hochdruck-oder auch Niederdruckpolymerisationsverfahren herstellen kann, zu Polyvinylchlorid oder Mischpolymerisaten zugemischt werden.
  • Um einen stärkeren Effekt zu erzielen, der sich in der Kerbschlagzähigkeit am augenscheinlichsten bemerkbar macht und eine Maßgröße für die Schlagempfindlichkeit von Formstücken, wie z. B. Rohren, darstellt, ist man gezwungen, etwa 20°/o der obengenannten Chlorierungsprodukte von hochpolymeren Kohlenwasserstoffen zuzumischen.
  • Man ist aber allgemein bestrebt, den Anteil an irgendwelchen Zusatzstoffen möglichst niedrig zu halten, was auch oft eine wirtschaftliche Forderung darstellt.
  • Es wurde nun gefunden, daj man Homopolymerisate und Mischpolymerisate des Vinylchlorids gemäß Patentanmeldung F 19221 IV b/39 b. elastifizieren kann durch Zusatz geringerer Mengen von Chlorierungsprodukten des Anteiles von Athylen-Propylen-Mischpolymerisaten, der in aliphatischen Kohlenwasserstoffen, etwa des Siedebereiches 80 bis 220'C, unlöslich ist. Dies ist um so überraschender, als die in aliphatischen Kohlenwasserstoffen unlöslichen Athylen-Propylen-Misohpolymerisatewegen ihres hohen kristallinen Anteils weniger als Ausgangsstoffe für eine Elastifizierung des Polyvinylchlorids als das gummiartige, in aliphatischen Kohlenwasserstoffen losliche Athylen-Propylen-Mischpolymerisat geeignet erscheinen.
  • Die erfindungsgemäßen Chlorierungsprodukte des in Kohlenwasserstoffen unlöslichen Anteils der Mischpolymerisate des Äthylens und Propylens bringen nun schon in wesentlich geringerer Menge, als es beim älteren Erfindungsgegenstand. angeführt ist, beim Zumischen zu Polyvinylehlorid oder Mischpolymerisaten des Vinylchlorids mit überwiegendem Anteil an Vinylchlorid einen starken Effekt, der sich besonders in der Kerbschlagzähigkeit äußert.
  • Dadurch werden in der erfindungsgemäßen Mischung die wertvollen Eigenschaften des Polyvinylchlorids und seiner Mischpolymerisate weitgehend erhalten. Die erfindungsgemäß elastifizierten Kunstharze unterscheiden sich nur dadurch vom Polyvinylchlorid, daß diesem die unangenehmste Eigenschaft, nämlich die Sprödigkeit, genommen ist.
  • Besonders haben sich hierzu die Chlorierungsprodukte der nach einem Niederdruckpolymerisationsverfahren hergestellten in aliphatischen Kohlenwasserstoffen unlöslichen Athylen-Propylen-Mischpolymerisate bewährt.
  • Bei der Herstellung der Mischpolymerisate von Athylen-Propylen nach dem Niederdruckverfahren entsteht ein Anteil von Produkten, der in den zumeist als Reaktionsmedium verwendeten aliphatischen Kohlenwasserstoffen des Siedebereiches von etwa 80 bis 220° C unlöslich ist, während ein anderer Teil der Produkte darin löslich ist. Der unlösliche Anteil wird der Chlorierung unterworfen und anschließend erfindungsgemäß verwendet.
  • Der Chlorgehalt in den Chlorierungsprodukten kann in den in der Hauptpatentanmeldung angegebenen Grenzen schwanken. Auch bei geringem Chlorgehalt von etwa 20'''/o. sind bereits günstige Effekte, z. B. in der Kerbschlagzähigkeit, zu erkennen. Bei höheren Chlorgehalten wesentlich über die des Polyvinylchlorids von etwa 57 bis 60°/o hinaus ist der Effekt, den die Zumischung dieser Chlorierungsprodukte bringt, nicht mehr stark.
  • Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten elastifizierten Massen können im Preßverfahren zu Folien, Platten und sonstigen Formkörpern verarbeitet werden. Nach dem Preßspritz-und Spritzgußverfahren lassen sich beliebig geformte Fertigartikel daraus herstellen. Rohre, Bänder, Stäbe und Profile lassen sich nach dem Strangpreßverfahren herstellen, wobei diese auch weiter verformt werden können, wie zur Herstellung von Flaschen nach bekannten Verfahren.
  • Wegen der guten elektrischen Eigenschaften können die erfindungsgemäß hergestellten Produkte auch im elektrischen Sektor, wie zur Kabelummantelung, zur Herstellung von Spulenkörpern, eingesetzt werden.
  • Die Herstellung von geschäumtem Material ist ebenfalls möglich.
  • Es soll hier unter Polyvinylchlorid nicht nur das reine Polyvinylchlorid verstanden werden, sondern auch die Mischpolymerisate-insbesondere mit überwiegendem Anteil-von Vinylchlorid.
  • Es ist bekannt, durch Mischung von chlorierten Polyäthylenen verschiedenen Chlorgehalts eine Verbesserung der Eigenschaften zu erreichen, doch ist diese Möglichkeit sehr begrenzt, denn ihre hinsichtlich der Verarbeitbarkeit und Anwendung ungünstigen Eigenschaften (wie Klebrigkeit, völlig unzureichende Formbeständigkeit in der Wärme, geringe Festigkeit, kater Fluß) werden dabei nicht grundsätzlich verbessert, sondern nur graduell modifiziert.
  • Erst die Mischung von Chlorierungsprodukten solcher Hochpolymerer, die bei der Mischpolymerisation von Athylen mit Propylen erhalten werden können und durch Unlöslichkeit in aliphatischen Kohlenwasserstoffen, etwa des Siedebereiches 80 bis 220'C, charakterisiert sind, mit Homo-oder Mischpolymerisaten des Vinylchlorids gibt erfindungsgemäß Produkte, die sich unter anderem durch hervorragende Kerbschlagzähigkeit auszeichnen und bei denen die sonstigen guten Eigenschaften des Polyvinylchlorids, wie hohe Wärmebeständigkeit (gekennzeichnet durch » Martenswert «), hohe Festigkeit, weitgehend erhalten bleiben.
  • Polyvinylchlorid und chloriertes Polyäthylen zeigen, selbst wenn sie gleichen Chlorgehalt besitzen, tiefgreifende Unterschiede, die ihre Ursache in der abweichenden Struktur der beiden Polymeren haben, und es kann daher aus dem Verhalten von chlorierten Polyäthylenen nicht auf das des Polyvinylchlorids geschlossen werden.
  • Beispiel Auf einem Mischwalzwerk werden einmal ein Polyvinylchlorid vom K-Wert etwa, 70 und einmal eine Mischung von 90°/u Polyvinylchlorid vom K-Wert 70 und 10°/o eines Chlorierungsproduktes von einem in aliphatischen Kohlenwasserstoffen, z. B. vom Kp. = 220l° C unlöslichen Mischpolymerisat Athylen-Propylen (etwa 90 °/o Athylen), das nach einem Niederdruckpolymerisationsverfahren hergestellt wurde und 38"/0Chlorenthält,unter Zusatz von 2°/o eines Zinnstabilisators bei 160° C 10'Minuten lang verwalzt.
  • Aus den Fellen werden 4-mm-und 2-mm-Platten gepreßt, an denen folgende Werte gemessen wurden :
    Das gleicheTVC mit 10 °/o chloriertem
    Dimension Reines PVC Mischpolymerisat Athylen-Propylen
    (38 °/o Cl)
    Reißfestigkeit kg/cm2 670 455
    Dehnung °/o 19 19
    cm cm kg/cm2 ohne Bruch ohne Bruch
    cm cm kg/cm2 3 ohne Bruch
    Grenzbiegespannung kg/cm2 910 650
    Durchbiegung mm 4, 9 5
    Kugeldruckhärte kg/cm2 1095/1030 768/735
    Shore-Härte ohne Dimension 82 78
    Formbeständigkeit in der Wärme nach
    Martens °C 69 60
    Mit einem ebenfalls nach einem Niederdruckpolymerisationsverfahren hergestellten Polyäthylen, das gleichfalls bis zu 38°/o Chlor chloriert ist, wird bei einer Mischung aus 70 Gewichtsteilen des gleichen Polyvinylchlorids und 30 Gewichtsteilen Chlorpolyäthylen (38°/o Chlor) eine Kerbschlagzähigkeit von 18 cm kg/cm2 erhalten. Erst bei einem Niederdruckpolyäthylen, das bis 49% Chlor chloriert ist, tritt bei einer Mischung aus 70 Gewichtsteilen des gleichen Polyvinylchlorids und 30 Gewichtsteilen Chlorpolyäthylen (49°/o Chlor) die gleiche Erscheinung auf wie bei dem erfindungsgemäßen chlorierten Athylen-Propylen-Mischpolymerisat, daß das verhältnismäßig harte Material beim Kerbschlagversuch nicht bricht.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zum Elastifizieren von Homopolymerisaten und Mischpolymerisaten des Vinyl- chlorids gemäß PrtentanmeldungF 19221 IVb/39b, dadurch gekennzeichnet, daß man diesen Kunstharzen die Chlorierungsprodukte des Anteils von Athylen-Propylen-Mischpolymerisaten zusetzt, der in aliphatischen Kohlenwasserstoffen, etwa des Siedebereiches 80 bis 220° C unlöslich ist, wobei der Chlorgehalt dieser Chlorierungsprodukte etwa 20 bis 60°/o beträgt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Chlorierungsprodukte von hochpolymeren, in aliphatischen Kohlenwasserstoffen, z. B. vom Kp. = 220° C unlöslichen Mischpolymerisaten des Athylens und Propylens zumischt, die nach einem Niederdruckpolymerisationsverfahren hergestellt worden sind und die 20 bis 60 °/o Chlo, r enthalten.
    In Betracht gezogene Druckschriften : Schweizerische Patentschrift Nr. 214 619.
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