PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCION DE MEZCLAS DE POLIMEROS DE ESTIRENO EXPANDIBLES.

Procedimiento para la obtención de granulados de polímeros termoplásticos expandibles que comprende los pasos

a) obtención de una mezcla de

un 50 a un 90% en peso de poliestireno B),

seleccionado a partir de poliestireno polimerizado a través de radicales, transparente (GPPS), o poliestireno polimerizado por vía aniónica (A-PS), y

un 10 a un 50% en peso de copolímero de estireno A), seleccionado a partir de copolímero en bloques de estireno-butadieno, copolímero de estireno-a-metilestireno, polímeros de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), estireno-acrilonitrilo (SAN), acrilonitrilo-estireno-acrilato (ASA), acrilato de metilo-butadieno-estireno (MBS), metacrilato de metilo-acrilonitrilo-butadieno-estireno (MABS),

b) mezclado de un agente propulsor orgánico en la fusión de polímero por medio de mezclador estático o dinámico a una temperatura de al menos 150ºC,

c) enfriamiento de la fusión de polímero que contiene agente propulsor a una temperatura de al menos 120ºC,

d) descarga a través de una placa de toberas con orificios cuyo diámetro en la salida de tobera asciende como máximo a 1,5 mm, y

e) granulado de la fusión que contiene agente propulsor directamente tras la placa de toberas bajo agua a una presión en el intervalo de 1 a 20 bar

Procedimiento para la obtención de mezclas de polímeros de estireno expandibles.

La invención se refiere a un procedimiento para la obtención de granulados de polímeros termoplásticos expandibles que comprende los pasos

a) obtención de una mezcla de

un 50 a un 90% en peso de poliestireno B), seleccionado a partir de poliestireno polimerizado a través de radicales, transparente (GPPS), o poliestireno polimerizado por vía aniónica (A-PS), y

un 10 a un 50% en peso de copolímero de estireno A), seleccionado a partir de copolímero en bloques de estireno-butadieno, copolímero de estireno-a-metilestireno, polímeros de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), estireno-acrilonitrilo (SAN), acrilonitrilo-estireno-acrilato (ASA), acrilato de metilo-butadieno-estireno (MBS), metacrilato de metilo-acrilonitrilo-butadieno-estireno (MABS),

b) mezclado de un agente propulsor orgánico en la fusión de polímero por medio de mezclador estático o dinámico a una temperatura de al menos 150ºC,

c) enfriamiento de la fusión de polímero que contiene agente propulsor a una temperatura de al menos 120ºC,

d) descarga a través de una placa de toberas con orificios cuyo diámetro en la salida de tobera asciende como máximo a 1,5 mm, y

e) granulado de la fusión que contiene agente propulsor directamente tras la placa de toberas bajo agua a una presión en el intervalo de 1 a 20 bar.

Desde hace tiempo son conocidos procedimientos para la obtención de polímeros de estireno expandibles, como poliestireno expandible (EPS) mediante polimerización en suspensión. Estos procedimientos tienen el inconveniente de producir y tener que eliminar grandes cantidades de agua residual. Los polímeros se deben secar para eliminar agua interna. Además, la polimerización en suspensión conduce generalmente a distribuciones de tamaño de perla demasiado anchas, que se deben tamizar en diversas fracciones de perlas de manera costosa.

Además se pueden obtener polímeros de estireno expandidos y expandibles por medio de procedimientos de extrusión. A tal efecto, el agente propulsor se introduce en la fusión de polímeros, por ejemplo, a través de una extrusora, se transporta a través de una placa de toberas y se granula para dar partículas o barras (US 3 817 669, GB 1 062 307, EP-B 0 126 459, US 5 000 891).

La EP-A 668 139 describe un procedimiento para la obtención económica de granulado de poliestireno expandible (EPS), obteniéndose la fusión que contiene agente propulsor por medio de elementos mezcladores estáticos en una etapa de dispersión, retención y enfriamiento, granulándose a continuación. Debido al enfriamiento de la fusión a pocos grados por encima de la temperatura de solidificación, es necesaria la descarga de cantidades de calor eleva- das.

Para evitar sensiblemente el espumado tras la extrusión se propusieron diferentes procedimientos para el granulado, como granulado sumergido (EP-A 305 862), nebulizado (WO 03/053651) o pulverizado (US 6 093 750).

La WO 98/51735 describe polímeros de estireno expandibles que contienen partículas de grafito con conductividad térmica reducida, que son obtenibles mediante polimerización en suspensión o mediante extrusión en una extrusora de doble husillo. Debido a las fuerzas de cizallamiento elevadas en una extrusora de doble husillo se observa generalmente un descenso significativo del peso molecular del polímero empleado y/o descomposición parcial de aditivos añadidos, como agentes ignífugos.

Para la consecución de propiedades aislantes óptimas y buenas superficies de los cuerpos de espuma es de significado decisivo el índice celular y la estructura de espuma que se ajusta mediante espumado de los polímeros de estireno expandibles (EPS). Los granulados de EPS obtenidos mediante extrusión no se pueden espumar frecuentemente para dar materiales celulares con estructura de espuma óptima.

Se describen polímeros de estireno expandibles, modificados con caucho, para espumas de poliestireno elásticas, a modo de ejemplo, en la WO 94/25516, la EP-A 682 077, la DE-A 97 10 442 y la EP-A 0 872 513.

La tarea de la presente invención era poner a disposición un procedimiento para la obtención de granulados de polímeros expandibles termoplásticos, que son espumables previamente también en instalaciones de elaboración de EPS existentes para dar partículas de espuma predominantemente de células cerradas, y se pueden soldar para dar cuerpos moldeados de espuma en partículas con una densidad en el intervalo de 10 a 100 g/l.

Por consiguiente se encontró el procedimiento descrito anteriormente. Mediante soldadura de partículas de espuma espumadas previamente a partir de granulados de polímeros expandibles, termoplásticos, que se obtienen conforme al procedimiento según la invención, son obtenibles cuerpos moldeados de espuma en partículas con una densidad en el intervalo de 8 a 100 g/l, preferentemente en el intervalo de 15 a 50 g/l.

Las piezas moldeadas de espuma en partículas presentan un espumado elevado, presentando alvéolos cerrados generalmente más de un 60%, preferentemente más de un 70%, de modo especialmente preferente más de un 80% de las células de partículas de espuma aisladas.

El granulado polímero termoplástico contiene de modo especialmente preferente

un 50 a un 90% en peso de poliestireno B), y

un 10 a un 50% en peso de copolímero de estireno A).

Como copolímeros de estireno A) se emplean copolímeros en bloques de estireno-butadieno, copolímero de estireno-a-metilestireno, polímeros de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), estireno-acrilonitrilo (SAN) acrilonitrilo-estireno-acrilato (ASA), acrilato de metilo, butadieno-estireno (MBS), polímeros de metacrilato de metilo-acrilonitrilo-butadieno-estireno (MABS).

Como poliestireno B) se emplea poliestireno polimerizado a través de radicales transparente (GPPS), o poliestireno polimerizado por vía aniónica (A-PS).

La composición de los granulados de polímeros se puede seleccionar correspondientemente a las propiedades deseadas del cuerpo moldeado de espuma en partículas. Copolímeros en bloques de estireno-butadieno como componente de copolímero de estireno A) son apropiados en especial para mejorar la elasticidad y el poder de retorno del cuerpo moldeado de espuma en partículas. Con copolímeros de estireno que contienen acrilonitrilo, como SAN y ABS, se puede mejorar la resistencia al aceite, así como la resistencia a disolventes, en especial frente a disolventes aromáticos, y la estabilidad termodimensional.

Se ha mostrado que polímeros de estireno con pesos moleculares M_w por debajo de 160 000 conducen a abrasión de polímeros en el granulado. El polímero de estireno expandible presenta preferentemente un peso molecular en el intervalo de 190 000 a 400 000 g/mol, de modo especialmente preferente en el intervalo de 220 000 a 300 000 g/mol. Debido al descenso de peso molecular debido a cizallamiento y/o acción de la temperatura, el peso molecular del poliestireno expandible se sitúa por regla general aproximadamente 10 000 g/mol por debajo del peso molecular del poliestireno empleado.

Para obtener partículas de granulado lo más reducidas posible, el ensanchamiento de barra tras la salida de tobera será lo menor posible. Se ha mostrado que se puede influir sobre el ensanchamiento de barra, entre otras cosas, mediante la distribución de peso molecular del polímero de estireno. Por lo tanto, el polímero de estireno expandible presentará preferentemente una distribución de peso molecular con una heterogeneidad M_w/M_n de un máximo de 3,5, de modo especialmente preferente en el intervalo de 1,5 a 2,8, y de modo muy especialmente preferente en el intervalo de 1,8 a 2,6.

Como compatibilizadores son apropiados, por ejemplo, copolímeros de estireno modificados con anhídrido de ácido maleico, polímeros que contienen grupos epóxido u organosilanos.

A la fusión de polímeros de estireno se pueden añadir también reciclados polímeros de los polímeros termoplásticos citados, en especial polímeros de estireno y polímero de estireno expandible (EPS) en cantidades que no reduzcan significativamente sus propiedades, por regla general en cantidades de un máximo de un 50% en peso, en especial en cantidades de un 1 a un 20% en peso.

La fusión de polímeros de estireno que contienen agentes propulsores contiene generalmente uno o varios agentes propulsores...

1. Procedimiento para la obtención de granulados de polímeros termoplásticos expandibles que comprende los pasos

a) obtención de una mezcla de

un 50 a un 90% en peso de poliestireno B), seleccionado a partir de poliestireno polimerizado a través de radicales, transparente (GPPS), o poliestireno polimerizado por vía aniónica (A-PS), y

un 10 a un 50% en peso de copolímero de estireno A), seleccionado a partir de copolímero en bloques de estireno-butadieno, copolímero de estireno-a-metilestireno, polímeros de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), estireno-acrilonitrilo (SAN), acrilonitrilo-estireno-acrilato (ASA), acrilato de metilo-butadieno-estireno (MBS), metacrilato de metilo-acrilonitrilo-butadieno-estireno (MABS),

b) mezclado de un agente propulsor orgánico en la fusión de polímero por medio de mezclador estático o dinámico a una temperatura de al menos 150ºC,

c) enfriamiento de la fusión de polímero que contiene agente propulsor a una temperatura de al menos 120ºC,

d) descarga a través de una placa de toberas con orificios cuyo diámetro en la salida de tobera asciende como máximo a 1,5 mm, y

e) granulado de la fusión que contiene agente propulsor directamente tras la placa de toberas bajo agua a una presión en el intervalo de 1 a 20 bar.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los granulados de polímeros expandibles, termoplásticos, contienen un 3 a un 7% en peso de un agente propulsor orgánico.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la fusión de polímeros que contiene agentes propulsores se transporta a través de la placa de toberas con una temperatura en el intervalo de 160 a 240ºC.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la placa de toberas se sitúa en una temperatura en el intervalo de 20 a 100ºC por encima de la temperatura de la fusión de polímeros que contiene agentes propulsores.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el diámetro de los orificios de la placa de toberas en la salida de tobera se sitúa en el intervalo de 0,3 a 0,8 mm.