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Dokumentenidentifikation DE602004004197T2 31.10.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001486530
Titel Partikelförmiges expandierbares Polystyrol (EPS), Verfahren zur Herstellung von partikelförmigem expandierbaren Polystyrol sowie spezielle Verwendung von Polystyrolschaummaterial
Anmelder Synbra Technology B.V., Etten-Leur, NL
Erfinder Noordegraaf, Jan, 6602 ZX Wijchen, NL
Vertreter Hauck Patent- und Rechtsanwälte, 40474 Düsseldorf
DE-Aktenzeichen 602004004197
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 10.06.2004
EP-Aktenzeichen 040767048
EP-Offenlegungsdatum 15.12.2004
EP date of grant 10.01.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.10.2007
IPC-Hauptklasse C08J 9/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse C08J 9/16(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein partikelförmiges expandierbares Polystyrol (EPS), das zu einem Schaum mit einer feinen Zellstruktur und einer niedrigen Dichte verarbeitet werden kann und zur Verbesserung des Wärmeisolationswertes ein den Wärmeisolationswert erhöhendes Material aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zum Herstellen eines partikelförmigen expandierbaren Polystyrols (EPS) sowie ein Schaummaterial auf Polystyrolbasis.

Die GB 1 138 473 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Schaummaterialien, insbesondere Polystyrolschaum aus Polymeren und Copolymeren von Styrol, wobei die Schaummaterialien direkt expandiert werden. Das aus dieser Veröffentlichung bekannte Verfahren umfasst die Einführung eines Expansionsfluids in eine geschmolzene Polymerzusammensetzung, die poröse Partikel aus einem anorganischen Material enthält, wobei das Verfahren in einem Extruder ausgeführt werden kann. Ein Gas oder eine Flüssigkeit, beispielsweise Kohlendioxid, Stickstoff und ein Alkylhalogenid, können als geeignetes Expansionsmittel verwendet werden. Die Beispiele beschreiben nur die Verwendung von Methylchlorid. Die Dichte des Schaummateriales, das auf diese Weise direkt als Platte vom Extruder erhalten wird, besitzt einen Wert von 0,02 oder sogar weniger. Beispiele von anorganischen Materialien, die als Zellbildner Verwendung finden, sind Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Aktivkohle, Kaolin und Magnesiumoxid. Obwohl Beispiel IV die Herstellung eines Polystyrolschaumes mit Zugabe von Aktivkohle beschreibt, sind keine weiteren Einzelheiten in Bezug auf die Aktivkohle, insbesondere deren Partikelgröße, angegeben. Ferner sind keine weiteren Details in Bezug auf das Styrolpolymer, insbesondere von dessen Partikelgröße, vorhanden.

Die JP 05 186626 betrifft eine Zusammensetzung, die durch Imprägnieren einer Harzzusammensetzung, die ein thermoplastisches Harz und poröse Körper mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von bis zu 500 &mgr;m enthält, mit einem anorganischen Gas erhalten wird. Aus dieser Veröffentlichung ist eine Reihe von thermoplastischen Harzen, zu denen ein Harz vom Polystyroltyp zählt, bekannt, und die Veröffentlichung erwähnt u.a. Aktivkohle neben Zeolith, Silicagel, Ton u.ä. als poröse Körper. Weitere Einzelheiten in Bezug auf die Aktivkohle und das Styrolpolymer sind hieraus nicht bekannt.

Die JP 58 031987 betrifft ein Kunstharzschaumgranulat, an dessen Oberfläche ein oder mehrere (an)organische Materialien befestigt sind. In dieser Veröffentlichung wird neben anderen Materialien Polystyrol als Kunstharz erwähnt. Beispielsweise kann Aktivkohle neben anderen Materialien, wie Zeolith, Aluminiumoxid oder keramischen Materialien, als anorganisches Material eingesetzt werden. Ein solches Material kann bei der Behandlung von Abwasser eingesetzt werden, wobei sich Mikroorganismen auf einem derartigen Granulat ansiedeln.

Ein Verfahren zum Erhöhen des Wärmeisolationswertes von EPS ist aus der internationalen Patentanmeldung WO 00/43442 bekannt, wobei Styrolpolymer in einem Extruder aufgeschmolzen und mit mindestens einem Schaummittel und Aluminiumpartikeln, hauptsächlich in der Form von Plättchen, vermischt und hiermit extrudiert wird, wobei die Aluminiumpartikel in einer Menge von maximal 6 Gew.% vorhanden sind, wonach das extrudierte Material abgekühlt und zu Partikeln reduziert wird. Solche Polymere enthalten mindestens partikelförmiges Aluminium, um die Wärmeisolationseigenschaften der Polymere zu verbessern, wobei die Aluminiumpartikel auf homogene Weise verteilt und als ein Infrarotstrahlung reflektierendes Material eingearbeitet sind. Die Aluminiumpartikel besitzen eine plattenförmige Gestalt mit Abmessungen, die von 1 bis 15 &mgr;m variieren.

Aus der europäischen Patentanmeldung 1 031 610 ist ein partikelförmiges expandierbares Polystyrol bekannt, bei dem die EPS-Partikel mit 0,001-0,5 Gew.% eines hydrophoben Mittels, insbesondere von Paraffinwachs, beschichtet sind und die EPS-Partikel des weiteren 0,5-8 Gew.% Graphit enthalten. Aus dieser europäischen Patentanmeldung ist es des weiteren bekannt, dass andere geeignete Mittel zum Erhöhen des Wärmeisolationswertes zugesetzt werden können, wie Aluminiumpulver, Metalloxide, wie Eisenoxid und Aluminiumoxid, und Kohlenstoffpartikel, wie Ruß.

Aus der europäischen Patentanmeldung 1 031 610 ist ein Schaumpaneel bekannt, das eine reduzierte Wärmeleitfähigkeit besitzt und 0,5-5,0 Gew.% Graphitpartikel mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 1 bis 100 &mgr;m enthält.

Das zur Herstellung von expandierbarem Polystyrol (EPS) verwendete Ausgangsmaterial kann nicht nur über den aus der vorstehend erwähnten internationalen Patentanmeldung bekannten Extrusionsprozess, sondern auch durch Suspensionspolymerisation erhalten werden. Das auf diese Weise erhaltene EPS-Granulatmaterial findet generell als Ausgangsmaterial in der Verpackungsindustrie und in der Bauindustrie Verwendung. Das Verfahren für die Weiterverarbeitung umfasst eine Vorschäumbehandlung, bei der in einem Expansionsgefäß Dampf durch eine Schicht aus EPS-Kugeln geleitet wird, um ein Verdampfen des in den EPS-Kugeln vorhandenen Schaumbildners, üblicherweise von Pentan, zu erreichen, das zu einem Aufschäumen der Granalien führt. Nach einer Lagerperiode von etwa 4-48 h, die auch als Reifen bezeichnet wird, werden die auf diese Weise vorgeschäumten Granalien in eine Form eingeführt, in der eine weitere Expansion der Granalien unter dem Einfluss von Dampf stattfindet. Die für diesen Zweck verwendete Form ist mit kleinen Öffnungen versehen, so dass der noch vorhandene Schaumbildner während des Expansionsprozesses entweichen kann, während die Granalien in die gewünschte Form verschmelzen. Im Prinzip gibt es in Bezug auf die Abmessungen des auf diese Weise geformten Produktes keine Beschränkungen, und es ist möglich, Blöcke für die Bauindustrie sowie Teller oder Fischkästen zu formen.

Bei der Herstellung von EPS-Granulat mit Hilfe des Polymerisationsprozesses wird eine Partikelgröße mit einer Gauss'schen Verteilung über einen Bereich von 0,2 bis 2,5 mm erhalten. In der Praxis hat man festgestellt, dass die Fraktion mit einer Partikelgröße < 0,3 mm in der Tat für normales Verpackungsmaterial ungeeignet ist und dass Partikel mit einer Partikelgröße < 0,6 mm für Bauzwecke nicht geeignet sind. Obwohl es möglich ist, die Partikelgröße in bestimmten Bereichen während der Suspensionspolymerisation zu beeinflussen, ist im Prinzip immer eine Reihe von Restfraktionen vorhanden, beispielsweise von kleinen Partikeln mit einer Partikelgröße < 0,3 mm und großen Partikeln mit einer Partikelgröße > 2,4 mm. Da derartige Restfraktionen noch wertvolle Materialien enthalten, hat der Patentinhaber bereits ein Verfahren zum vorherigen Recyceln dieser Materialien in einem Extruder entwickelt. Das Ausgangsmaterial, d.h. die Restfraktion mit einer kleinen oder großen Partikelgröße, wird dem Extruder zugeführt, wobei der gesamte Schaumbildner das Ausgangsmaterial während des Extrusionsprozesses verlässt und über eine Entlüftungsöffnung, die am Extruder montiert ist, abgegeben und in einem integrierten Nachverbrennungsprozess verbrannt wird, wobei während dieses Prozesses Dampf erzeugt werden kann. Das Granulatmaterial, aus dem der Schaumbildner auf diese Weise entfernt worden ist, wird über einen erhitzten Extrusionskopf aus dem Extruder herausgeführt und in kleine Partikel durchtrennt. Ein Problem, das bei einem derartigen Recyclingprozess auftritt, besteht darin, dass das expandierbare Polystyrol (EPS) häufig neben dem Schaumbildner feuerhemmende Substanzen enthält, die sich bei den Temperaturen, die im Extruder vorherrschen, beginnen zu zersetzen, wobei Halogenreste abgetrennt werden, was zur Folge hat, dass die Kettenlänge des Polystyrols auf unerwünschte Weise verringert wird. Des weiteren kann die Erzeugung von Halogengas zur Korrosion des Extruders führen. Somit werden die Restfraktionen nicht zu 100 % recycelt.

Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Schaffung eines partikelförmigen expandierbaren Polystyrols (EPS), wobei nach der Weiterverarbeitung EPS-Schaum erhalten wird, der einen ausreichend geringen Wärmeleitkoeffizienten besitzt, der in der Praxis wünschenswert ist, um die beabsichtigten Wärmeisolationseigenschaften zu erreichen.

Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Schaffung eines Verfahrens zum Herstellen eines expandierbaren Polystyrol(EPS)-Granulates, wobei Styrolpolymere in Gegenwart von einer oder mehreren zusätzlichen Komponenten in ein Material überführt werden können, das nach dem Aufschäumen und Formen einen erhöhten Wärmeisolationswert besitzt.

Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung eines Verfahrens zum Herstellen von expandierbarem Polystyrol(EPS)-Granulat, wobei die EPS-Granalien eine Dichte von etwa 1.000 kg/m3 besitzen, die nach dem Aufschäumen oder Expandieren geringer ist als 100 kg/m3.

Noch ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen partikelförmigen expandierbaren Polystyrol(EPS)-Schaum, der in seiner endgültigen Form nach dem Aufschäumen und Formen auch den feuerhemmenden Anforderungen des 82-Tests, DIN 4102, Teil 2 gerecht wird.

Die in der Einleitung wiedergegebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Aktivkohle mit einer Partikelgröße ≤ 12 &mgr;m in den Polystyrolpartikeln als den Wärmeisolationswert erhöhendes Material vorhanden ist.

Ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die Verwendung von Aktivkohle als den Wärmeisolationswert erhöhendes Material erreicht. Die erfindungsgemäß erhaltenen EPS-Granalien besitzen eine Dichte von 850-1.050 kg/m3. Nach der Expansion wird ein Material mit einer Dichte von 9-100 kg/m3, insbesondere von 15-30 kg/m3, erhalten.

Um ein partikelförmiges expandierbares Polystyrol (EPS) zu erhalten, das einen erhöhten Wärmeisolationswert besitzt, ist es besonders wünschenswert, dass die Aktivkohle eine Partikelgröße ≤ 12 &mgr;m, insbesondere eine Partikelgröße ≤ 8 &mgr;m, speziell eine Partikelgröße ≤ 5 &mgr;m, besitzt.

Bei einer speziellen Ausführungsform beträgt eine wünschenswerte Menge von Aktivkohle 1-15 Gew.% auf Basis der Menge des Styrolpolymers, vorzugsweise 2-10 Gew.%, insbesondere 3-8 Gew.% auf Basis der Menge des Styrolpolymers.

Bei speziellen Ausführungsformen ist es wünschenswert, dass zusätzliche ein oder mehrere andere den Wärmeisolationswert erhöhende Materialien, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Graphit, Aluminiumpulver, Al(OH)3, Mg(OH)2 und Al2O3, Eisen, Zink, Kupfer und Legierungen hiervon besteht, im partikelförmigen expandierbaren Polystyrol vorhanden sind.

Offensichtlich ist es mit dem vorliegenden Verfahren möglich, Styrolpolymer mit einer Partikelgröße ≤ 0,3 mm in einem Extruder ohne irgendwelche erwähnenswerte Probleme zu verarbeiten. Bei bestimmten Ausführungsformen ist es auch möglich, ein Styrolpolymer mit einer Partikelgröße > 2,4 mm zu verwenden. Bei einer speziellen Ausführungsform ist es darüber hinaus wünschenswert, Styrolpolymer mit einer Partikelgröße von 0,7-1,0 mm, einer Partikelgröße von 1,0-2,4 mm oder einer Kombination hiervon einzusetzen.

Um ein expandierbares Polystyrol (EPS) zu erhalten, das in ausreichender Weise feuerhemmend ist, besitzt das Styrolpolymer vorzugsweise eine feuerhemmende Substanz, insbesondere Hexabromincyclododecan (HBCD), bevor die Extrusion stattfindet.

Wenn das nach der Extrusion erhaltene Produkt strenge Feuersicherheitsbestimmungen erfüllen soll, wird bevorzugt, zusätzlich eine oder mehrere feuerhemmende Substanzen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Hexybromincyclodecan (HBCD), Dicumylperoxid und 2,3-Dimethyl-2,3-diphenylbutan besteht, während des Extrusionsprozesses separat dem Extruder zuzusetzen, wobei die Menge dieser feuerhemmenden Substanzen zwischen 1,0 und 8 Gew.% auf Basis der Menge des Styrolpolymers liegt.

Um bei bestimmten Ausführungsformen noch einen besseren Wärmeisolationswert zu erhalten, umfasst das nach der Extrusion erhaltene partikelförmige expandierbare Polystyrol (EPS) vorzugsweise ein oder mehrere Materialien aus der Gruppe, die aus Graphit, Aluminiumpulver, Al(OH)3, Mg(OH)2 und Al2O3, Eisen, Zink, Kupfer und Legierungen hiervon besteht.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen des partikelförmigen expandierbaren Polystyrols (EPS), das dadurch gekennzeichnet ist, dass Styrolpolymer einen Exruder zugeführt und mit mindestens einem Schaummittel und Aktivkohle vermischt und danach extrudiert, abgekühlt und in Partikel reduziert wird. Das auf diese Weise erhaltene Material dient als Ausgangsmaterial für den Schäum- und Formprozess.

Bei einer speziellen Ausführungsform ist es möglich, ein Styrolpolymer zusammen mit Aktivkohle einem Extruder zuzuführen, um ein partikelförmiges expandierbares Polystyrol herzustellen, wonach das auf diese Weise erhaltene Zwischenmaterial einer Imprägnierbehandlung mit einem Schaummittel unterzogen wird, um Partikel zu erhalten, die ein Schaummittel enthalten.

Die im vorliegenden Verfahren verwendete Aktivkohle besitzt eine Partikelgröße ≤ 12 &mgr;m, insbesondere ≤ 8 &mgr;m, speziell ≤ 5 &mgr;m.

Das Verfahren zum Herstellen des expandierbaren Polystyrols umfasst die Zugabe von Aktivkohle in einer Menge von 1-15 Gew.%, vorzugsweise in einer Menge von 2-10 Gew.%, insbesondere in einer Menge von 3-8 Gew.%, auf der Basis der Menge des Styrolpolymers.

Wenn die Menge der Aktivkohle geringer ist als 1 Gew.%, ist der erhaltene Anstieg des Wärmeisolationswertes unzureichend. Wenn eine Menge von mehr als 15 Gew.% verwendet wird, wird kein zusätzlicher Effekt festgestellt.

Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren ein Polystyrolschaummaterial auf der Basis des vorstehend beschriebenen partikelförmigen expandierbaren Polystyrols, wobei das Polystyrolschaummaterial vorzugsweise für Wärmeisolationszwecke verwendet wird.

Die vorliegende Erfindung wird nunmehr anhand einer Reihe von Beispielen und Vergleichsbeispielen erläutert. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf diese speziellen Beispiele beschränkt ist.

Vergleichsbeispiel 1

Ein Schaummittel, Styrolpolymer, Hexabromincyclododecan (HBCD), Dicumylperoxid und ggf. Dicumyl wurden einem Extruder zugeführt, und eine bestimmte Menge eines Additivs wurde zusammen damit extrudiert, um den Wärmeisolationswert zu erhöhen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst. Im Vergleichsbeispiel 1 wurde kein Additiv zusammen mit den anderen Materialien extrudiert, und der erhaltene Lambda-Wert betrug 0,03524 W/mK.

Vergleichsbeispiel 2

Die gleichen Vorgänge wie in Vergleichsbeispiel 1 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass 4,0 Gew.% Ruß mit einer Abmessung von 50 nm zusammen mit den anderen Materialien extrudiert wurden.

Vergleichsbeispiel 3

Die gleichen Vorgänge wie in Vergleichsbeispiel 2 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass die Rußmenge auf 6 Gew.% erhöht wurde.

Vergleichsbeispiel 4

Die gleichen Vorgänge wie in Vergleichsbeispiel 2 wurden durchgeführt, mit der Ausnahme, dass eine Rußmenge von 10,0 Gew.% dem Extruder zugeführt wurde.

Vergleichsbeispiel 5

Die gleichen Vorgänge wie in Vergleichsbeispiel 1 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass eine dosierte Menge von 2,0 Gew.% Aktivkohle (in der Form eines 2 mm-Pellets) zusammen mit den anderen Materialien extrudiert wurde.

Vergleichsbeispiel 6

Die gleichen Vorgänge wie in Vergleichsbeispiel 5 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass die Menge der Aktivkohle auf 5,0 Gew.% erhöht wurde.

Vergleichsbeispiel 7

Die gleichen Vorgänge wie in Vergleichsbeispiel 5 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass die Menge der Aktivkohle auf 8,0 Gew.% erhöht wurde.

Vergleichsbeispiel 8

Die gleichen Vorgänge wie in Vergleichsbeispiel 5 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass Aktivkohle in der Form eines Pulvers mit einer Partikelgröße von 60 &mgr;m zugesetzt wurde.

Vergleichsbeispiel 9

Die gleichen Vorgänge wie in Vergleichsbeispiel 8 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass Aktivkohle in einer Menge von 5,0 Gew.% zugesetzt wurde.

Vergleichsbeispiel 10

Die gleichen Vorgänge wie in Vergleichsbeispiel 8 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass Aktivkohle in einer Menge von 8,0 Gew.% zugesetzt wurde.

Vergleichsbeispiel 11

Die gleichen Vorgänge wie in Vergleichsbeispiel 9 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass Aktivkohle in einer Menge von 10,0 Gew.% zugesetzt wurde.

Beispiel 1

Die gleichen Vorgänge wie in Vergleichsbeispiel 8 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass eine Menge von 2,0 Gew.% Aktivkohle mit einer Partikelgröße von 10 &mgr;m zusammen mit den anderen Materialien extrudiert wurde.

Beispiel 2

Die gleichen Vorgänge wie in Beispiel 1 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass die Menge der Aktivkohle auf 5,0 Gew.% erhöht wurde.

Beispiel 3

Die gleichen Vorgänge wie in Beispiel 1 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass die Menge der Aktivkohle auf 8,0 Gew.% erhöht wurde.

Beispiel 4

Die gleichen Vorgänge wie in Beispiel 1 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass eine Menge von 2,0 Gew.% Aktivkohle mit einer Partikelgröße von 5 &mgr;m zusammen mit den anderen Materialien extrudiert wurde.

Beispiel 5

Die gleichen Vorgänge wie in Beispiel 4 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass die Menge der Aktivkohle auf 5,0 Gew.% erhöht wurde.

Beispiel 6

Die gleichen Vorgänge wie in Beispiel 4 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass die Menge der Aktivkohle auf 8,0 Gew.% erhöht wurde.

Beispiel 7

Die gleichen Vorgänge wie in Beispiel 1 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass eine Menge von 2,0 Gew.% Aktivkohle mit einer Partikelgröße von 3 &mgr;m zusammen mit den anderen Materialien extrudiert wurde.

Beispiel 8

Die gleichen Vorgänge wie in Beispiel 7 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass die Menge der Aktivkohle auf 5,0 Gew.% erhöht wurde.

Beispiel 9

Die gleichen Vorgänge wie in Beispiel 7 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass die Menge der Aktivkohle auf 8,0 Gew.% erhöht wurde.

Beispiel 10

Die gleichen Vorgänge wie in Beispiel 7 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass die Menge der Aktivkohle auf 10,0 Gew.% erhöht wurde.

Beispiel 11

Die gleichen Vorgänge wie in Beispiel 1 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass eine Menge von 2,0 Gew.% Aktivkohle mit einer Partikelgröße von 2 &mgr;m zusammen mit den anderen Materialien extrudiert wurde.

Beispiel 12

Die gleichen Vorgänge wie in Beispiel 11 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass die Menge der Aktivkohle auf 5,0 Gew.% erhöht wurde.

Beispiel 13

Die gleichen Vorgänge wie in Beispiel 11 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass die Menge der Aktivkohle auf 5,0 Gew.% erhöht wurde und dass zusätzlich 0,3 Gew.% Dicumyl anstelle von 0,3 Gew.% Dicumylperoxid eingesetzt wurden.

Beispiel 14

Die gleichen Vorgänge wie in Beispiel 13 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass die Menge der Aktivkohle auf 10,0 Gew.% erhöht wurde.

Beispiel 15

Die gleichen Vorgänge wie in Beispiel 7 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass die Menge der Aktivkohle auf 2,5 Gew.% erhöht wurde und dass zusätzlich 2,5 Gew.% Graphitpulver mit einer Partikelgröße von 2 &mgr;m zugesetzt wurden.

Beispiel 16

Die gleichen Vorgänge wie in Beispiel 13 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass die Menge der Aktivkohle auf 2,5 Gew.% erhöht wurde und dass die Aktivkohle eine Partikelgröße von 3 &mgr;m besaß. Ferner wurden 2,5 Gew.% Graphitpulver mit einer Partikelgröße von 2 &mgr;m zugesetzt.

Beispiel 17

Die gleichen Vorgänge wie in Beispiel 8 wurden ausgeführt, mit der Ausnahme, dass das partikelförmige expandierbare Polystyrol mit Hilfe eines Extrusionsprozesses erhalten wurde, wobei die Dosierung des Schaummittels, insbesondere von Pentan, über die Suspensionsroute stattfand.

Tabelle

Aus der obigen Tabelle wird deutlich, dass partikelförmiges expandierbares Polystyrol mit einem erhöhten Wärmeisolationswert erhalten wird, wenn Aktivkohle mit einer Partikelgröße ≤ 12 &mgr;m verwendet wird. Sehr gute Ergebnisse werden erhalten, wenn die Partikelgröße weiter reduziert wird, insbesondere auf einen Wert von 5 oder 3 &mgr;m. Aus der obigen Tabelle folgt ferner, dass die Menge der Aktivkohle vorzugsweise 1-15 Gew.%, insbesondere 2-10 Gew.%, speziell 3-8 Gew.%, auf der Basis der Menge des Styrolpolymers beträgt.


Anspruch[de]
Partikelförmiges expandierbares Polystyrol (EPS), das zu einem Schaum mit einer feinen Zellstruktur und einer niedrigen Dichte verarbeitet werden kann und zur Verbesserung des Wärmeisolationswertes ein den Wärmeisolationswert erhöhendes Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass Aktivkohle mit einer Partikelgröße ≤ 12 &mgr;m in den Polystyrolpartikeln als den Wärmeisolationswert erhöhendes Material vorhanden ist. Partikelförmiges expandierbares Polystyrol (EPS) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivkohle eine Partikelgröße ≤ 8 &mgr;m besitzt. Partikelförmiges expandierbares Polystyrol (EPS) nach den Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivkohle eine Partikelgröße ≤ 5 &mgr;m besitzt. Partikelförmiges expandierbares Polystyrol (EPS) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Aktivkohle 1-15 Gew% auf der Basis der Menge des Styrolpolymers beträgt. Partikelförmiges expandierbares Polystyrol (EPS) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Aktivkohle 2-10 Gew% beträgt. Partikelförmiges expandierbares Polystyrol (EPS) nach den Ansprüchen 4-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Aktivkohle 3-8 Gew% auf der Basis der Menge des Styrolpolymers beträgt. Partikelförmiges expandierbares Polystyrol (EPS) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein oder mehrere andere den Wärmeisolationswert erhöhende Materialien, die aus der aus Graphit, Aluminiumpulver, Al(OH)3, Mg(OH)2 und Al2O3, Eisen, Zink, Kupfer und Legierungen hiervon bestehenden Gruppe ausgewählt sind, im partikelförmigen expandierbaren Polystyrol vorhanden sind. Partikelförmiges expandierbares Polystyrol (EPS) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Styrolpolymer eine Partikelgröße < 0,3 mm besitzt. Partikelförmiges expandierbares Polystyrol (EPS) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Styrolpolymer eine Partikelgröße > 2,4 mm besitzt. Partikelförmiges expandierbares Polystyrol (EPS) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das Styrolpolymer eine Partikelgröße von 0,7-1,0 mm besitzt. Partikelförmiges expandierbares Polystyrol (EPS) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das Styrolpolymer eine Partikelgröße von 1,0-2,4 mm besitzt. Partikelförmiges expandierbares Polystyrol (EPS) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere feuerhemmende Mittel, die aus der aus Hexabromcyclododecan (HBCD), Dicumylperoxid und 2.3-Dimethyl-2.3-diphenylbutan bestehenden Gruppe ausgewählt sind, im Styrolpolymer vorhanden sind. Partikelförmiges expandierbares Polystyrol (EPS) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte des EPS von 850-1050 kg/m3 reicht. Verfahren zur Herstellung eines partikelförmigen expandierbaren Polystyrols (EPS) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Styrolpolymer einem Extruder zugeführt und mit mindestens einem Schaummittel und Aktivkohle mit einer Partikelgröße ≤ 12 &mgr;m vermischt und danach extrudiert, abgekühlt und zu Partikeln reduziert wird. Verfahren zur Herstellung eines partikelförmigen expandierbaren Polystyrols (EPS) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Styrolpolymer zusammen mit Aktivkohle mit einer Partikelgröße ≤ 12 &mgr;m einem Extruder zugeführt wird, wonach das auf diese Weise erhaltene Zwischenmaterial, das nach dem Abkühlen zu Partikeln reduziert wurde, einer Imprägnierbehandlung mit einem Schaummittel unterzogen wird, um ein Material zu erhalten, das abgekühlt ist und ein Schaummittel enthält. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14-15, dadurch gekennzeichnet, dass Aktivkohle mit einer Partikelgröße ≤ 8 &mgr;m verwendet wird. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14-16, dadurch gekennzeichnet, dass Aktivkohle mit einer Partikelgröße ≤ 5 &mgr;m verwendet wird. Verfahren zur Herstellung eines expandierbaren Polystyrols nach einem oder mehreren der Ansprüche 14-17, dadurch gekennzeichnet, dass Aktivkohle in einer Menge von 1-15 Gew% auf der Basis der Menge des Styrolpolymers zugesetzt wird. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass Aktivkohle in einer Menge von 2-10 Gew% auf der Basis der Menge des Styrolpolymers zugesetzt wird. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass Aktivkohle in einer Menge von 3-8 Gew% auf der Basis der Menge des Styrolpolymers zugesetzt wird. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14-20, dadurch gekennzeichnet, dass das EPS eine Dichte von 850-1050 kg/m3 besitzt. Polystyrolschaummaterial auf der Basis eines partikelförmigen expandierbaren Polystyrols nach den Ansprüchen 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaummaterial nach seiner Expansion eine Dichte von 9-100 kg/m3 besitzt. Polystyrolschaummaterial nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaummaterial nach seiner Expansion eine Dichte von 15-30 kg/m3 besitzt. Verwendung eines Polystyrolschaummaterials nach einem oder mehreren der Ansprüche 22-23 für Wärmeisolationszwecke.






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