DE2350876B2 - Verfahren zur Herstellung eines vernetzten Copolymeren von Äthylen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines vernetzten Copolymeren von ÄthylenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines vernetzbaren Copolymeren von
Äthylen, bei dem man (A) ein Copolymeres von Äthylen mit einem Silan der allgemeinen Formel RR1SiY2, worin
R einen über eine Silicium-Kohlenstoff-Bindung an Silicium gebundenen aus Kohlenstoff, Wasserstoff und
gegebenenfalls Sauerstoff bestehenden einwertigen olefinisch ungesättigten Rest, jeder Rest Y eine
hydrolysierbare Alkoxygruppe, Acyloxygruppe, Oximgruppe oder substituierte Aminogruppe und R' einen
von aliphatischen Mehrfachbindungen freien einwertigen Kohlenwasserstoffrest oder einen Rest Y bedeuten,
in Gegenwart einer freie Radikale erzeugenden Verbindung bei einer Temperatur von über 140°C
umsetzt, wobei die freie Radikale erzeugende Verbindung bei der Reaktionstemperatur eine Halbwertzeit
von weniger als 6 Minuten hat, und (B) anschließend das Produkt von (A) in Gegenwart eines Metallcarboxylats,
einer organischen Metallverbindung, einer organischen Base oder einer Säure als Silanol-Kondensationskatalysator
der Einwirkung von Wasser aussetzt.
In DT-AS 19 63 571 ist ein Verfahren zur Herbeiführung
der Vernetzung eines Polyolefins beschrieben, das darin besteht, daß man (A) ein Polyolefin, das aus
Polyäthylen oder einem Mischpolymerisat aus Äthylen ->
und einer geringeren Menge Propylen und bzw. oder Butylen besteht, mit einem Silan der allgemeinen
Formel RR'SiY2 (in der R für einen einwertigen, olefinisch-ungesättigten Kohlenwasserstoff- oder Kohlenwasserstoffoxyrest
steht, jedes der Symbole Y
ίο Alkoxy-, Acyloxy-, Oxim- oder substituierten Aminorest
darstellt und R' einen Rest R oder einen Rest Y oder Methyl bedeutet) in Gegenwart einer Verbindung, die
imstande ist, freie Radikalstellen im Olefin zu erzeugen, umsetzt, wobei die Umsetzung bei einer Temperatur
ι j von über 140° C durchgefüht wird und die freie Radikale
erzeugende Verbindung eine Halbwertszeit bei Reaktionstemperatur von weniger als 6 Minuten aufweist und
daß man (B) das Produkt des Abschnitts (A) später der Feuchtigkeit in Gegenwart von Metallcarboxylaten,
2(i einer Organometallverbindung, einer organischen Base
oder einer Säure aussetzt
Es wurde nun gefunden, daß das darin beschriebene Verfahren überraschenderweise auch auf die Herstellung
von vernetzten Copolymeren von Äthylen und
2) Vinylacetat anwendbar ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs genannten Art ist daher dadurch gekennzeichnet, daß
man als Copolymeres von Äthylen ein Copolymeres aus Äthylen und Vinylacetat verwendet, das 15 bis
κι 40 Mol-% von Vinylacetat stammende Einheiten aufweist.
Die Übertragbarkeit der aus DE-AS 19 63571 bekannten Reaktionen auf andere Polymere, insbesondere
die vorliegenden Copolymeren, ist als überra-
n sehend anzusehen, da es bei einigen anderen Polymeren
zu gar keiner Vernetzung kommt, wie entsprechende Versuche unter Verwendung von Polybuten gezeigt
haben.
Das vernetzte Copolymer aus Äthylen- und Vinylace-
4(1 tat-Einheiten bietet neben einer besonders leichten
Verarbeitbarkeit durch Mastikation den besonderen Vorteil, daß es sich verhältnismäßig hoch mit Füllstoff
beladen läßt und trotzdem seine guten physikalischen Eigenschafien beibehält. Mit Polyäthylen ist dies nicht
ή möglich. Die Möglichkeit einer höheren Beladbarkeit
mit einem verhältnismäßig wohlfeilen Füllstoff ist insofern sehr günstig, als sich hierdurch die Kosten des
Produkts wesentlich erniedrigen lassen.
In der allgemeinen Formel der bei dem erfindungsge-
Ki mäßen Verfahren verwendeten Silane bedeutet R einen
einwertigen olefinisch ungesättigten, aus Kohlenstoff, Wasserstoff und gegebenenfalls Sauerstoff bestehenden
Rest. Beispiele für solche Reste sind
t> Vinyl, Allyl, Butenyl,
Cylohexenyl, Cyclopentadienyl,
Cyclohexadienyl,
C(CH3)COO(CH2)J-,
C(CHj)COOCH2CH2O(CH2))- und
C(CHj)COOCH2CH2O(CH2))- und
CH2 C(CH1)COOCH2CH2OCH2CHCH2O(Ch2)., -,
wobei der Vinylrest bevorzugt ist. Die Gruppe Y kann eine Alkoxygruppe, wie die Methoxy-, Äthoxy- und
Butoxygruppe, eine Acyloxygruppe, wie die Formyloxy-,
Acetoxy- oder Propionoxygruppe, eine Oximgruppe,
wie
-ON=C(CHj)2,
-ON=C(CH3)(C2H5) und
-ON=C(C6Hs)2,
-ON=C(CH3)(C2H5) und
-ON=C(C6Hs)2,
oder eine substituierte Aminogruppe, wie eine Alkylamino-
oder Arylaminogruppe, wie -NHCH3, -NHC2H5 und -NH(C6Ho), sein. In jedem einzelnen
Silanmolekül können die Substituenten Y untereinander gleich oder voneinander verschieden sein. Die Gruppe
R' kann ein von aliphatischen Mehrfachbindungen freier einwertiger Kohlenwasserstoffrest sein, zum Beispiel
Methyl, Äthyl, Propyl, Tetradecyl, Octadecyl, Phenyl, Benzyl oder ToIyI. Außerdem kann er ein Rest Y sein.
Vorzugsweise hat das Silan die Formel RSiY3, worin R
eine Vinygruppe ist und die am stärksten bevorzugten Silane sind Vinyltriäthoxysilan, Vinyltrimethoxysilan
und Mischungen dieser Verbindungen. Silane mit nur zwei hydrolysierbaren Gruppen, zum Beispiel Vinylmethyldiäthyloxysilan
und Vinylphenyldimethoxysilan, sind jedoch gleichfalls brauchbar.
Die verwendete Silanmenge hängt teilweise von den Reaktionsbedingungen und teilweise von dem in den
Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren gewünschten Modifikationsgrad
ab. Die tatsächlich verwendete Menge kann in weiten Grenzen schwanken, beispielsweise von
0,1 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Copolymeren bzw. von Copolymer und Polyäthylen,
wenn letzteres zugegen ist. Im allgemeinen wird es bevorzugt, 0,5 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das
Gewicht des Copolymeren, zu verwenden.
Als die freie Radikale erzeugende Verbindung kann jede Verbindung verwendet werden, die unter den
Reaktionsbedingungen zur Erzeugung von Radikalstellen in den Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren fähig ist
und bei der Reaktionstemperatur eine Halbwertszeit von weniger als 6 Minuten, vorzugsweise weniger als 1
Minute, hat. Die am besten bekannten und bevorzugten freie Radikale erzeugenden Verbindungen für die
erfindungsgemäßen Zwecke sind die organischen Peroxide und Peresler, zum Beispiel
Bcnzoylperoxid,
Dichlorbenzoylperoxid,
Dicumylperoxid,
Di-tert.-butylperoxid,
2,5-Dimethyl-2,5-di-(peroxybenzoat)-hexin-3;
l,3-bis(tert.-Butylperoxyisopropyl)-benzol,
Lauroylperoxid,
tert.-Butylperacetat,
2,5-Dimethyl-2,5-di-tert.-butylperoxy)-hexin-3;
2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert.-Butylperoxy)-hexan
und
tert.-Butylperbenzoat
sowie Azoverbindungen, z. B. Azobisisobutyronitril und Dimethylazodi-isobutyrat; Dicumylperoxid ist
am stärksten bevorzugt.
Im Einzelfall hängt die Wahl der freie Radikale erzeugenden Verbindung von der Temperatur ab, bei
welcher die Umsetzung des Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren
mit dem Silan bewirkt werden soll. Soll die Umsetzung bei etwa 160 bis 180°C durchgeführt
werden, dann können Benzoylperoxid oder Dicumylperoxid, die bei diesen Temperaturen passende
Halbwertszeiten haben, verwendet werden.
Der Erzeuger von freien Radikalen soll in einer Menge verwendet werden, die zur Erzeugung des
gewünschten Modifikationsgrades des Copolymeren ausreicht Die Menge soll jedoch nicht so groß sein, daß
ϊ ein Abbau des Copolymeren verursacht wird, oder daß
eine Vernetzung des Copolymeren aufgrund freier Radikale zum vorherrschenden Mechanismus wird. Die
erforderliche Menge hängt in gewissem Ausmaß von der Natur des Erzeugers freier Radikale selbst ab.
Manche Peroxidverbindungen können in verhältnismäßig großen Mengen, zum Beispiel bis zu 1,5 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gewicht des Copolymeren, angewandt werden, ohne eine übliche Peroxidvernetzung
in merklichem Umfang zu verursachen. Wenn -, jedoch die freie Radikale erzeugende Verbindung eine
herkömmliche Vernetzung aufgrund freier Radikale bewirkt, werden vorzugsweise nicht mehr als etwa 0,75
Gewichtsprozent der freie Radikale erzeugenden Verbindung, bezogen auf das Gewicht des Copolymeren,
verwendet. Es können so geringe Mengen wie 0,005 Gewichtsprozent des Erzeugers freier Radikale verwendet
werden und bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine gewisse Vernetzungsfähigkeil in den
Äthylen-Vinyl-acetat-Copolymeren entwickeln. Für die
_>■>
meisten Anwendungen werden jedoch vorzugsweise 0,01 bis 0,2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht
des Copolymeren, verwendet.
In der Stufe (A) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Umsetzung zwischen den Äthylen-Vinylacetat-
Hi Copolymeren und dem Silan bei einer Temperatur von
über 14G°C durchgeführt. Die Umsetzung kann unter Verwendung jeder dafür geeigneten Apparatur durchgeführt
werden. Vorzugsweise wird die Umsetzung jedoch unter Bedingungen durchgeführt, unter welchen
Γι das Copolymere mechanischen Einwirkungen ausgesetzt
ist. Die Umsetzung wird deshalb vorzugsweise in einer Apparatur wie einem Extruder, einem Banbury-Innenmischer
oder einem Walzwerk durchgeführt, die das Erfordernis erfüllt, daß das Copolymere die gewünschte
■10 Temperatur erreicht. Die am stärksten bevorzugte Vorrichtung ist eine der Art, die aus einem geschlossenen
Extruder besteht, der auf seinen Inhalt eine Knetoder Compoundierwirkung auszuüben vermag. Eine
derartige Vorrichtung ist die als Ko-Kneader bekannte,
π die zur Erzielung mechanischer Bearbeitung und Compoundierung von Kunststoffen bei erhöhten Temperaturen
ausgelegt und fähig ist.
Die Reaktionsteilnehmer, das Äthylen-Vinylacetat-Copolymere
und das Silan, können durch beliebige
in bekannte Maßnahmen miteinander in Berührung
gebracht werden. Beispielsweise kann das flüssige Silan in die Vorrichtung, in welcher die Reaktion durchgeführt
werden soll, eingebracht und auf der Oberfläche des Copolymeren dispergiert werden, oder es kann
■)"> direkt in die Vorrichtung eindosiert werden. Die freie
Radikale erzeugende Verbindung kann gleichfalls über die Oberfläche des Copolymeren eingeführt, oder, wenn
es die Löslichkeitsverhältnisse zulassen, als Lösung in dem Silan zugegeben werden.
Wi Die Umsetzung zwischen dem Silan und dem
Äthylen-Vinyl-acetat-Copolymeren kann bei jeder beliebigen
Temperatur zwischen 1400C und der Temperatur,
bei der ein Abbau des Copolymeren erfolgt, durchgeführt werden. Die tatsächlich angewandte
hi Reaktionstemperatur richtet sich in der Regel nach der
Art der Vorrichtung, worin die Umsetzung durchgeführt wird, und ihrem Energiebedarf. Ferner hängt sie auch
von der Temperatur ab. bei welcher ein Abbau des
Copolymeren erfolgt Vorzugsweise wird die Umsetzung bei Temperaturen von etwa 140 bis 2200C
während eines Zeitraums von bis zu 10 Minuten durchgeführt
Kleinere Mengen organischer Lösungsmittel können zwar, falls erwünscht, zur Erleichterung der Zugabe des
Erzeugers freier Radikale oder des Silans verwendet werden, doch wird die Umsetzung gewöhnlich am
besten ohne solche durchgeführt, da dann anschließend mühsame Lösungsmittelentfernungsmaßnahmen vermieden
werden.
Die Vernetzung des silanmodifizierten Äthylen-Vinyl-acetat-Ccpolymeren
wird nach Stufe (B) des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch bewirkt, daß das Produkt von Stufe (A) gewöhnlich nach Formgebung
durch Extrudieren oder andere Maßnahmen in Gegenwart eines Silanolkondensatiomskatalysators der
Einwirkung von Wasser ausgesetzt wird. Die in der Atmosphäre vorhandene Feuchtigkeit ist gewöhnlich
ausreichend für das Eintreten einer Vernetzung, doch kann, falls erwünscht, die Vernetzung auch durch
Verwendung einer künstlich befeuchteten Atmosphäre oder durch Eintauchen in flüssiges Wasser, gegebenenfalls
unter Anwendung erhöhter Temperaturen, beschleunigt werden. Vorzugsweise wird die Vernetzung
bei einer Temperatur zwischen 50 und etwa 80° C bewirkt.
Unter der Voraussetzung, daß das Reaktionsprodukt aus dem Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren und dem
Silan unter Ausschluß von Feuchtigkeit und/oder von Stoffen, die als Silanolkondensationskatalysator wirken,
gehalten wird, kann es, fall erwünscht, gelagert werden. Da es häufig schwierig ist, bereits Spuren von
Feuchtigkeit von dem Copolymeren fernzuhalten, ist die Herstellung eines Produkts, das auch während einer
langen Lagerungszeit praktisch unverändert bleibt, gewöhnlich nur möglich, wenn die hydrolysierbaren
Gruppen in dem Silan solche sind, die wie Alkoxyreste zur Bildung von nichtkatalytisch wirksamen Nebenprodukten
führen. Wenn das Silan beispielsweise siliciumgebundene Acetoxyreste oder nur Spurenmengen
siliciumgebundener Chloratome enthält, kann die als Nebenprodukt auftretende Essigsäure oder Salzsäure
gewöhnlicher Umgebungstemperatur ein gewisses Maß an Vernetzung verursachen, wenn der Feuchtigkeitsausschluß
nicht vollständig ist.
Im allgemeinen wird der Silanol-Kondensationskatalysator
vorzugsweise erst dann in das Produkt von Stufe (A) eingeführt, wenn die Vernetzung des Produkts
eingeleitet werden soll, beispielsweise unmittelbar vor dem Verformen zu dem fertigen Gegenstand. So
können beispielsweise Stufe (A), die Zugabe des Silanol-Kondensationskatalysators und das Verformen
des vernetzbaren Produkts kontinuierlich erfolgen, beispielsweise dadurch, daß alle diese Maßnahmen in
einem einzigen Compoundierextruder durchgeführt werden. Stattdessen kann die vernetz'oare Copolymer-Zusammensetzung
auch in Form zweier gesonderter Bestandteile vorliegen, von denen der eine aus dem nach
Stufe (A) des erfindungsgemäßen Verfahrens modifizierten Copolymeren besteht und der andere eine
Zusammensetzung darstellt, die durch Vermischen des Silanol-Kondensationskatalysators mit Äthylen-Vinylacetat-Copolymerem
oder, falls erwünscht, Polyäthylen selbst erhalten worden ist, das nicht durch Umsetzung
mit dem Silan modifiziert worden ist. Die beiden Bestandteile können dann in den gewünschten Mengenverhältnissen
zu einer Masse vermischt werden, die in Gegenwart von Wasser vernetzbar ist Zur Erzielung
eines Copolymeren mit dem höchsten Grad an Vernetzungsvermögen macht das unmodifizierte Äthylen-Vinylacetat-Copolymer
vorzugsweise nicht mehr als etwa 10 Gewichtsprozent der Gesamtmenge an Äthylen-Vinylacetat-Copolymerem in der gemischten
Zusammensetzung aus. Bei der Herstellung eines vernetzbaren Copolymeren nach dieser Arbeitsweise
werden daher vorzugsweise etwa 1 bis 10 Gewichtsprozent des Bestandteils aus unmodifiziertem Copolymeren
und Katalysator, bezogen auf den gesamten Copolymergehalt der Masse, verwendet Vorzugsweise hat auch
das Polyäthylen oder das für den Katalysatorbestandteil verwendete Copolymere Fließeigenschaften, die denjenigen
des einzumischenden silanmodifizierten Copolymeren gleich oder etwa gleich sind.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können, wie angegeben, als Siianol-Kondensationskatalysatoren
Metallcarboxylate, wie
2(1 Dibutylzinndilaurat,
Stannoacetat, Stannooctoat,
Bleinaphthenat, Zinkoctoat,
Eisen-2-äthylhexoat und Kobaltnaphthenat,
Bleinaphthenat, Zinkoctoat,
Eisen-2-äthylhexoat und Kobaltnaphthenat,
organische Metallverbindungen, wie die Titanester und -chelate, zum Beispiel
Tetrabutyltitanat, Tetranonyltitanat und
Bis-(acetylacetonyl)-diisopropyltitanat,
Bis-(acetylacetonyl)-diisopropyltitanat,
organische Basen, wie
Äthylamin, Hexylamin,
Dibutylamin oder Piperidin
Dibutylamin oder Piperidin
und Säuren, wie
1' Mineralsäuren und Fettsäuren,
1' Mineralsäuren und Fettsäuren,
verwendet werden. Bevorzugte Katalysatoren sind Organozinnverbindungen, wie Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndiacetat
oder Dibutylzinndioctoat.
4(i Unter den oberen erörterten Verhältnissen kann der
Silanol-Kondensationskatalysator vor, während oder nach der Umsetzung des Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren
mit dem Silan eingeführt werden. Der Katalysator kann als solcher hinzugegeben oder in situ durch
4-j Hydrolyse des Silans oder beispielsweise durch die
thermische Zersetzung eines Stoffs, aus dem ein Amin oder ein anderer Silanolkondensationskatalysator als
Zersetzungsprodukt freigesetzt wird, erzeugt werden.
Außer dem Silanol-Kondensationskatalysator oder
in einem solchen bildenden Stoff kann das Copolymere
gewünschtenfalls andere Bestandteile, beispielsweise Füllstoffe und Pigmente enthalten.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vernetztes Äthylen-Vinylacetat-Copolymer zeichnet sich durch
verbesserte Festigkeit bei erhöhten Temperaturen, verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Druckverformungsreste
und verbesserte Eigenschaften bei der Ofenalterung in Gegenwart von Luft aus. Das
erfindungsgemäße Verfahren kann deshalb mit Vorteil
w) für die Bereitung von elektrischen Isolierungen und
Gegenständen wie Behältern und Leitungen für heiße Flüssigkeiten angewandt werden. Das erfindungsgemäße
Verfahren kann auch zur Herstellung von Klebstoffen und vernetzten Filmen Anwendung finden.
hr) Vernetztes Äthylen-Vinylacetat-Copolymer mit einer
Zellen aufweisenden Struktur kann durch Einverleiben eines anspruchsgemäßen Silanol-Kondensationskatalysators
und eines durch Wärme aktivierten Treibmittels
in das Produkt von Stufe (A) erhalten werden. Die erhaltene Masse kann dann geschäumt und vernetzt
werden, indem man sie der Einwirkung einer Temperatur, bei welcher das Treibmittel aktiviert wird, und von
Wasser aussetzt Es kann jedes beliebige der durch Wärme aktivierten Treibmittel, die sich für das
Verschäumen von Olefinpolymeren eignen, verwendet werden. Beispielsweise für solche Stoffe sind Azodicarbonamid, Dinitrosopentamethylentetramin, Benzolsulfonylhydrazid, Natriumbicarbonat und Ammoniumcar-
bonat
Vor Durchführung der Stufe (B) kann das vernetzbare Äthylen-Vinylacetat-Copolymer, das nach Stufe (A)
hergestellt worden ist, falls erwünscht mit Polyäthylen selbst oder mit Polyäthylen oder chloriertem Polyäthylen, das durch das gleiche Verfahren oder ein ähnliches
Verfahren vernetzbar gemacht worden ist, vermischt werden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele, in denen Teile Gewichtsteile sind, näher erläutert
Das in diesem Beispiel verwendete Äthylen-Vinylacetat-Copolymere ist eins, das etwa 20 Molprozent
Vinylacetat enthält und einen Schmelzflußindex von 9,0 g/10 Minuten hat 100 Teile dieses Copolymeren in
Schuppenform werden mit einer Lösung von 0,1, 0,2 bzw. 03 Teilen Dicumylperoxid in 2,0 Teilen Vinyltrimethoxysilan umgewälzt bis die gesamte Lösung auf
der Oberfläche des Copolymeren dispergiert ist Das so erhaltene Material wird dann mit einer Geschwindigkeit
von etwa 100 g/Minute durch eine Knetvorrichtung geleitet wobei sowohl die Knet- als auch Granulierschrauben der Vorrichtung bei einer Temperatur von
2070C betrieben werdea Das Polymere wird in Form
von Körnern oder Plätzchen gewonnen und bei 180° C zu Tafeln von einer Dicke von 3 mm verpreßt
Die Vernetzung der Copolymertafeln wird dadurch bewirkt daß sie 20 Stunden in einer 5gewichtsprozentigen wäßrigen Emulsion von Dibutylzinndilaurat eingetaucht werden, die bei 8O0C gehalten wird. Der in jedem
einzelnen Fall erzielte Vernetzungsgrad wird durch Bestimmung des Gehalts an unlöslichen Stoffen in der
behandelten Platte ermittelt Die Bestimmung erfolgt durch 20stündige Soxhlett-Extraktion des Materials in
Trichlorethylen. Die erhaltenen Ergebnisse sind zusammen mit einerm Vergleichswert für unbehandeltes
Copolymer in der folgenden Tabelle wiedergegeben.
Peroxid
Silan
Gel-Gehalt
0 0 0
0,1 Teile 2,0 Teile 77
0,2 Teüe 2,0 TeUe 77
03 Teüe 2,0 TeUe 73
55
60
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wird unter Verwendung von drei verschiedenen Mengen von Dicumylperoxid wiederholt Die Schmelzflußindices (M. F. L) der
Pfropfcopolymeren werden vor dem Eintauchen in die
65
Dibutylzinndilauratemulsion bestimmt Die erhaltenen Schmelzflußindices und Gelgehalte sind wie folgt:
Peroxid
(Teile)
MFI
(g/10 Min.)
Gel-Gehalt
0,41
0,72
2,59
71,3
71,0
72,3
Nach diesem Beispiel hergestellte Proben der Pfropfcopolymeren werden jeweils mit 0,45 Gewichtsprozent Azodicarbonamid als Treibmittel und 5,3
Gewichtsprozent eines Katalysatoransatzes compoundiert, der durch Vermischen von 0,25 Teilen Dibutylzinndilaurat mit 100 Teilen Polyäthylen niedriger Dichte
erhalten worden ist
Die Massen werden einer Spritzverformung bei 220°C unterworfen, und die Formkörper werden als
Platten mit Zellstruktur und einer Dicke von 1,25 cm gewonnen. Wenn die Platten 24 Stunden in Wasser von
etwa 70°C eingetaucht werden, haben die erhaltenen Produkte einen Gelgehalt von etwa 70%.
Versuchsbericht
(A) Verfahren nach DE-AS19 63 571
Granulatförmiges Polyäthylen (100 Teile) taumelt
man so lange mit einer Lösung von Dicumylperoxid (031 Teile) in Vinylmethoxysilan (2,0 Teile), bis die
gesamte Lösung über die Oberfläche des Granulats verteilt ist Im Anschluß daran führt man die so
erhaltene Masse bei einer Temperatur von 210 bis 220° C und einer Geschwindigkeit von etwa 10 kg pro
Stunde durch eine Knetvorrichtung. Das auf diese Weise erhaltene Copolymer hat einen Schmelzflußindex
von 1,2 g/10 Minuten.
(B) Vorliegendes Verfahren
Nach dem oben unter (A) beschriebenen Verfahren stellt man auch ein Pfropfcopolymer aus einem
Äthylenvinylacetatcopolymer mit etwa 11,5 Mol-%
Vinylacetat (100 Teile), Vinyltrimethoxysilan (2,0 Teile)
und Dicumylperoxid (0,05 Teile) her. Das auf diese Weise erhaltene Produkt hat einen Schmelzflußindex
von 0,67 g/10 Minuten.
Entsprechende Mengen (100 Teile) der obigen Pfropfcopolymeren (A) und (B) vermischt man auf
einem aus zwei Walzen bestehenden Walzenstuhl mit einem Sfliciumdioxidfüllstoff (50 Teile), indem man
Füllstoff und Polymer gleichzeitig durch einen Kneter laufen läßt Die dabei erhaltenen füllstoffhaltigen
Produkte werden dann zu Probestücken spritzgegossen, die man anschließend vernetzt, indem man sie 20
Stunden in eine auf 60 bis 70° C erwärmte 0,l%ige wäßrige Emulsion von Dibutylzinndilaurat taucht In
gleicher Weise stellt man ferner auch Probestücke ohne Füllstoff her.
Die Untersuchung der in obiger Weise erhaltenen Probestücke nach dem in British Standard Specification,
Dokument Nr. 73/2987 DC, Methode A beschriebenen Verfahren ergibt für die gefüllten und die ungefüllten
Probestücke folgende Werte für die Bruchdehnung:
Probestück | ohne Füllstoff mit Füllstoff ohne Füllstoff mit Füllstoff |
50 | 876 | |
23 | (A) (A) (B) (B) |
Bruchdehnung | ||
153 94 463 238 |
Der Gelgehalt des Materials (A) nach Eintauchen in Wasser (Probestück ohne Füllstoff) beträgt 65%. Der
Gelgehalt des Materials (B) (ohne Füllstoff) liegt demgegenüber bei 73%.
Gelgehalt des Materials (B) (ohne Füllstoff) liegt demgegenüber bei 73%.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung eines vernetzten Copolymeren von Äthylen, bei dem man (A) ein
Copolymeres von Äthylen mit einem Silan der allgemeinen Formel RR'SiYi worin R einen über
eine Silicium-Kohlenstoff-Bindung an Silicium gebundenen aus Kohlenstoff, Wasserstoff und gegebenenfalls
Sauerstoff bestehenden einwertigen olefinisch ungesättigten Rest, jeder Rest Y eine
hydrolysierbare Alkoxygruppe, Acryloxygruppe, Oximgruppe oder substituierte Aminogruppe and R'
einen von aliphatischen Mehrfachverbindungen freien einwertigen Kohlenwasserstoffrest oder
einen Rest Y bedeuten, in Gegenwart einer freie Radikale erzeugenden Verbindung bei einer Temperatur
von über 140° C umsetzt, wobei die frei
Radikale erzeugende Verbindung bei der Reaktionstemperatur eine Halbwertzeit von weniger als 6
Minuten hat, und (B) anschließend das Produkt von (A) in Gegenwart eines Metallcarboxylats, einer
organischen Metallverbindung, einer organischen Base oder einer Säure als Silanol-Kondensationskatalysator
der Einwirkung von Wasser aussetzt, dadurch gekennzeichnet, daß man als Copolymeres von Äthylen ein Copolymeres aus
Äthylen und Vinylacetat verwendet, das 15 bis 40 Mol-% von Vinylacetat stammende Einheiten
aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die frei Radikale erzeugende
Verbindung in einem Verhältnis von 0,005 bis 0,75 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren,
verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in das Produkt der Stufe
(A) außerdem ein wärmeempfindliches Treibmittel für die gesamte Masse einführt und anschließend die
Masse durch Anwendung einer Temperatur, bei welcher das Treibmittel aktiviert wird, unter
Einwirkung von Wasser verschäumt und vernetzt.
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