Partikelschaumstoffformteile aus expandierbaren, Füllstoff enthaltenden Polymergranu- laten Beschreibung Die Erfindung betrifft, Partikeischaumstoffformteile mit einer Dichte im Bereich von 8 bis 200 g/I, die durch Verschweißen von vorgeschäumten Schaumpartikeln aus expan- dierbaren, Füllstoff enthaltenden, thermoplastischen Polymergranulaten erhältlich sind, sowie Verfahren zur Herstellung der expandierbaren Polymergranulate.

Verfahren zur Herstellung von expandierbaren Styrolpolymeren, wie expandierbarem Polystyrol (EPS) durch Suspensionspolymerisation ist seit langem bekannt. Diese Ver- fahren haben den Nachteil, dass große Mengen Abwasser anfallen und entsorgt wer- den müssen. Die Polymerisate müssen getrocknet werden um Innenwasser zu entfer- nen. Außerdem führt die Suspensionspolymerisation in der Regel zu breiten Perigrö- ßenverteilungen, die aufwändig in verschiedene Perlfraktionen gesiebt werden müs- sen.

Weiterhin können expandierte und expandierbare Styrolpolymerisate mittels Extrusi- onsverfahren hergestellt werden. Hierbei wird das Treibmittel z. B. über einen Extruder in die Polymerschmelze eingemischt, durch eine Düsenplatte gefördert und zu Parti- kein oder Strängen granuliert (US 3,817, 669, GB 1, 062, 307, EP-B 0 126 459, US 5,000, 891).

Die EP-A 668 139 beschreibt ein Verfahren zur wirtschaftlichen Herstellung von ex- pandierbarem Polystyrolgranulat (EPS) wobei die treibmittelhaltige Schmelze mittels statischer Mischelemente in einer Dispergier-, Halte-und Abkühlstufe hergestellt und anschließend granuliert wird. Aufgrund der Abkühlung der Schmelze auf wenige Grad über der Erstarrungstemperatur ist die Abführung hoher Wärmemengen notwendig.

Um das Aufschäumen nach der Extrusion weitgehend zu verhindern, wurden verschie- dene Verfahren für die Granulierung, wie Unterwassergranulierung (EP-A 305 862), Sprühnebel (WO 03/053651) oder Zerstäubung (US 6,093, 750) vorgeschlagen.

Die DE 198 19 058 beschreibt schwach angeschäumte, expandierbare Styrolpolymeri- sate, die durch Extrusion einer Schmelze von treibmittelhaltigem Polystyrol und Unter- wassergranulierung in ein Wasserbad mit einer Temperatur zwischen 50 und 90°C und 2 bis 20 bar Druck.

Die GB 1 048 865 beschreibt Polystyrol-Extrusionsschaumstoffe mit hohem Füllstoff- gehalt in Form von Platten, Streifen und Bändern mit Dichten im Bereich von 100 bis 1100 kg/m3. Hierbei wird treibmittlehaltiges Polystyrol mit den Füllstoffen vorgemischt

und in einem Extruder gegeben. Expandierbares Styrol und Polystyrolpartikel- schaumstoffe mit hohem Füllstoffgehalt sind nicht beschrieben.

Die WO 03/035728 beschreibt die Herstellung von expandierbarem Polystyrol, das einen anorganischen Füllstoff mit einem durchschnittlichen Durchmesser im Bereich von 0,01 bis 100 um, einem Brechungsindex über 1,6 und einem Colour Index von 22 oder darunter. In den Beispielen werden 1 bis 4 Gew.-% TiO2 als Ersatz für IR- Absorber, wie Graphit, eingesetzt, um die Wärmeleitfähigkeit der Schaumstoffe zu ver- ringern.

Halogenfreie Flammschutzmittel enthaltende, expandierbare Styrolpolymerisate sind bekannt. Nach EP-A 0 834 529 wird als Flammschutzmittel mindestens 12 Gew.-% einer Mischung aus einer Phosphorverbindung und einem wasserabspaltenden Metall- hydroxid, beispielsweise Triphenylphosphat und Magnesiumhydroxid eingesetzt, um Schaumstoffe zu erhalten, die den Brandtest B2 nach DIN 4102 bestehen.

Die WO 00/34342 beschreibt expandierbare Styrolpolymerisate, die als Flammschutz- mittel 5 bis 50 Gew.-% Blähgraphit sowie gegebenenfalls 2 bis 20 Gew.-% einer Phos- phorverbindung enthalten.

Die WO 98/51735 beschreibt Graphitpartikel enthaltende expandierbare Styrolpolyme- re mit verringerter Wärmeleitfähigkeit, die durch Suspensionspolymerisation oder durch Extrusion in einem Zweischneckentextruder erhältlich sind. Aufgrund der hohen Scher- kräfte in einem Zweischneckentextruder beobachtet man in der Regel einen signifikan- ten Molekulargewichtsabbau des eingesetzten Polymeren und/oder teilweise Zerset- zung von zugegebenen Additiven, wie Flammschutzmittel.

Zur Erzielung optimaler Dämmeigenschaften und guter Oberflächen der Schaumstoff- körper ist die Zellzahl und Schaumstruktur, die sich beim Verschäumen der expandier- baren Styrolpolymeren (EPS) einstellt, von entscheidender Bedeutung. Die durch Extrusion hergestellten EPS-Granulaten lassen sich häufig nicht zu Schaumstoffen mit optimaler Schaumstruktur verschäumen.

Ferner ist es bekannt, anorganischen Stoffe, wie Talk, Ruß, Graphit oder Glasfasern in geringen Mengen den Polymeren zur Keimbildung in Schäumprozessen beizugeben.

Bei höheren Konzentrationen erhält man in der Regel offenzellige Schaumstoffe. So beschreibt die EP-A 1 002 829 die Suspensionspolymerisation von Styrol in Gegenwart von silylierten Glasfasern zu EPS-Partikeln, die zu einem offenzelligen Schaumstoff verarbeitet werden.

Bei der Herstellung von expandierbarem Polystyrol durch Suspensionspolymerisation muss häufig das Verfahren an die jeweiligen Zusatzstoffe angepasst werden, um Koa-

gulationen zu vermeiden. Zur gezielten Anpassung der physikalischen Eigenschaften von Schaumstoffen sowie zur Streckung und damit verbundenen Einsparung von Kunststoffen wäre es wünschenswert, expandierbare thermoplastische Polymergranu- late mit hohen Füllstoffmengen auf einfache Weise zugänglich zu machen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, expandierbare thermoplastische Polymer- granulate bereitzustellen, die bei hohen Füllstoffgehalten zu überwiegend geschlos- senzelligen Schaumstoffpartikeln vorschäumbar und zu Partikelschaumformkörpern mit einer Dichte im Bereich von 8 bis 200 g/l verschweißbar sind.

Demgemäß wurden Partikelschaumformteile, erhältlich durch Verschweißen von vor- geschäumten Schaumpartikeln aus expandierbaren, Füllstoff enthaltenden, thermo- plastischen Polymergranulaten, gefunden, wobei der Partikelschaumstoff eine Dichte im Bereich von 8 bis 200 g/l, bevorzugt im Bereich von 10 bis 50 g/l aufweist.

Überraschenderweise zeigen der erfindungsgemäßen Partikelschaumformteile trotz der Anwesenheit von Füllstoffen eine hohe Geschlossenzelligkeit, wobei in der Regel mehr als 60%, bevorzugt mehr als 70, besonders bevorzugt mehr als 80 % der Zellen der einzelnen Schaumpartikel geschlossenzellig sind.

Als Füllstoffe kommen organische und anorganische Pulver oder Faserstoffe, sowie Mischungen davon in Betracht. Als organische Füllstoffe können z. B. Holzmehl, Stär- ke, Flachs-, Hanf-, Ramie-, Jute-, Sisal-Baumwoll-Cellulose oder Aramidfasern einge- setzt werden. Als anorganische Füllstoffe können z. B. Carbonate, Silikate, Schwer- spat, Glaskugeln, Zeolithe oder Metalloxide eingesetzt werden. Bevorzugt werden pul- verförmige anorganische Stoffe, wie Talk, Kreide, Kaolin (Al2 (Si205) (OH) 4), Aluminium- hydroxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumnitrit, Aluminiumsilikat, Bariumsulfat, Calci- umcarbonat, Calciumsulfat, Kieselsäure, Quarzmehl, Aerosil, Tonerde oder Wollastonit oder Kugel-oder faserförmige, anorganische Stoffe, wie Glaskugeln, Glasfasern oder Kohlefasern.

Die mittleren Teilchendurchmesser bzw. bei faserförmigen Füllstoffen die Länge sollte im Bereich der Zellgröße oder kleiner liegen. Bevorzugt wird ein mittlerer Teilchen- durchmesser im Bereich von 1 bis 100 um, bevorzugt im Bereich von 2 bis 50 um.

Besonders bevorzugt werden anorganische Füllstoffe mit einer Dichte im Bereich von 2, 0-4, 0 g/cm3 insbesondere im Bereich von 2,5-3, 0 g/cm3. Der Weißgrad/Helligkeit (DIN/ISO) beträgt bevorzugt 50-100%, insbesondere 70-98%. Die Ölzahl nach ISO 787/5 der bevorzugten Füllstoffe liegt im Bereich von 2-200 g/100 g, insbesonde- re im Bereich von 5-150 g/100 g

Durch die Art und Menge der Füllstoffe können die Eigenschaften der expandierbaren thermoplastischen Polymeren und der daraus erhältlichen Partikelschaumformteile beeinflussen. Der Anteil des Füllstoffes liegt in der Regel im Bereich von 1 bis 50, be- vorzugt 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das thermoplastische Polymer. Bei Füllstoff- gehalten im Bereich von 5 bis 15 Gew. -% wird keine wesentliche Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften der Partikeischaumstoffe, wie Biegefestigkeit oder Druckfestigkeit beobachtet. Durch die Verwendung von Haftvermittlern, wie Maleinsäu- reanhydrid-modifizierte Styrolcopolymere, epoxidgruppenhaltige Polymere, Organosi- lane oder Styrolcopolymere mit Isocyanat-oder Säuregruppen kann die Anbindung des Füllstoffes an die Polymermatrix und damit die mechanischen Eigenschaften der Parti- kelschaumformteile deutlich verbessert werden.

In der Regel verringern anorganische Füllstoffe die Brennbarkeit. Insbesondere durch Zusatz von anorganischen Pulvern, wie Aluminiumhydroxid kann das Brandverhalten deutlich verbessert werden.

Überraschenderweise zeigen die erfindungsgemäßen thermoplastischen Polymergra- nulate auch bei hohen Füllstoffgehalten einen geringen Treibmittelverlust bei der Lage- rung. Aufgrund der nukleierenden Wirkung ist auch eine Verringerung des Treibmittel- gehaltes, bezogen auf das Polymer, möglich.

Als thermoplastische Polymere können beispielsweise Styrolpolymere, Polyamide (PA), Polyolefine, wie Polypropylen (PP), Polyethylen (PE) oder Polyethylen-Propylen- copolymere, Polyacrylate, wie Polymethylmethaceylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyester, wie Polyethylentherephtalat (PET) oder Polybutylenterephftalat (PBT), Poly- ethersulfone (PES), Polyehterketone oder Polyethersulfide (PES) oder Mischungen davon eingesetzt werden. Besonders bevorzugt werden Styrolpolymere eingeszetzt.

Es hat sich gezeigt, dass Styrolpolymere mit Molekulargewichten Mw von unter 160.000 bei der Granulierung zu Polymerabrieb führen. Bevorzugt weist das expandierbare Styrolpolymer ein Molekulargewicht im Bereich von 190.000 bis 400.000 g/mol, beson- ders bevorzugt im Bereich von 220.000 bis 300.000 g/mol auf. Aufgrund des Moleku- largewichtsabbaus durch Scherung und/oder Temperatureinwirkung liegt das Moleku- largewicht des expandierbaren Polystyrols in der Regel etwa 10.000 g/mol unter dem Molekulargewicht des eingesetzten Polystyrols.

Um möglichst kleine Granulatpartikel zu erhalten, sollte die Strangaufweitung nach dem Düsenaustritt möglichst gering sein. Es hat sich gezeigt, dass die Strangaufwei- tung unter anderem durch die Molekulargewichtsverteilung des Styrolpolymeren beein- flusst werden kann. Das expandierbare Styrolpolymer sollte daher bevorzugt eine Mo- lekulargewichtsverteilung mit einer Uneinheitlichkeit MW/Mn von höchstens 3,5, beson-

ders bevorzugt im Bereich von 1,5 bis 2,8 und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 1,8 bis 2,6 aufweisen.

Bevorzugt werden als Styrolpolymere glasklares Polystyrol (GPPS), Schlagzähpolysty- roi (HIPS), anionisch polymerisiertes Polystyrol oder Schlagzähpolystyrol (A-IPS), Sty- rol-a-Methstyrol-copolymere, Acrylnitril-Butadien-Styrolpolymerisate (ABS), Styrol- Acrylnitril (SAN) Acrylnitril-Styrol-Acrylester (ASA), Methyacrylat-Butadien-Styrol (MBS), Methylmethacrylat-Acrylnitril-Butadien-Styrol (MABS)-polymerisate oder Mi- schungen davon oder mit Polyphenylenether (PPE) eingesetzt.

Die genannten Styrolpolymeren können zur Verbesserung der mechanischen Eigen- schaften oder der Temperaturbeständigkeit gegebenenfalls unter Verwendung von Verträglichkeitsvermittlern mit thermoplastischen Polymeren, wie Polyamiden (PA), Polyolefinen, wie Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE), Polyacrylaten, wie Poly- methylmethacrylat. (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyestern, wie Polyethylentherephta- lat (PET) oder Polybutylenterephtalat (PBT), Polyethersulfonen (PES), Polyetherketo- nen oder Polyethersulfiden (PES) oder Mischungen davon in der Regel in Anteilen von insgesamt bis maximal 30 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 1 bis 10 Gew. -%, bezo- gen auf die Polymerschmelze, abgemischt werden. Desweiteren sind Mischungen in den genannten Mengenbereichen auch mit z. B hydrophob modifizierten oder funktio- nalisierten Polymeren oder Oligomeren, Kautschuken, wie Polyacrylaten oder Polydie- nen, z. B. Styrol-Butadien-Blockcopolymeren oder biologisch abbaubaren aliphatischen oder aliphatisch/aromatischen Copolyestern möglich.

Als Verträglichkeitsvermittler eignen sich z. B. Maleinsäureanhydrid-modifizierte Styrol- copolymere, Epoxidgruppenhaltige Polymere oder Organosilane.

Der Styrolpolymerschmelze können auch Polymerrecyklate der genannten thermoplas- tischen Polymeren, insbesondere Styrolpolymere und expandierbare Styrolpolymerer (EPS) in Mengen zugemischt werden, die deren Eigenschaften nicht wesentlich ver- schlechtern, in der Regel in Mengen von maximal 50 Gew.-%, insbesondere in Mengen von 1 bis 20 Gew.-%.

Die treibmittelhaltige Styrolpolymerschmelze enthält in der Regel eine oder mehrere Treibmittel in homogener Verteilung in einem Anteil von insgesamt 2 bis 10 Gew.-% bevorzugt 3 bis 7 Gew.-%, bezogen auf die treibmittelhaltige Styrolpolyermschmeize.

Als Treibmittel, eigenen sich die üblicherweise in EPS eingesetzten physikalische Treibmittel, wie aliphatischen Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen, Alko- hole, Ketone, Ether oder halogenierte Kohlenwasserstoffe. Bevorzugt wird iso-Butan, n-Butan, iso-Pentan, n-Pentan eingesetzt.

Zur Verbesserung der Verschäumbarkeit können feinverteilte Innenwassertröpfchen in die Styrolpolymermatirx eingebracht werden. Dies kann beispielsweise durch die Zu- gabe von Wasser in die aufgeschmolzene Styrolpolymermatrix erfolgen. Die Zugabe des Wassers kann örtlich vor, mit oder nach der Treibmitteldosierung erfolgen. Eine homogene Verteilung des Wassers kann mittels dynamischen oder statischen Mi- schern erreicht werden.

In der Regel sind 0 bis 2, bevorzugt 0,05 bis 1,5 Gew. -% Wasser, bezogen auf das Styrolpolymer, ausreichend.

Expandierbare Styrolpolymere (EPS) mit mindestens 90% des Innenwassers in Form von Innenwassertröpfchen mit einem Durchmesser im Bereich von 0,5 bis 15 pm bil- den beim Verschäumen Schaumstoffe mit ausreichender Zellzahl und homogener Schaumstruktur.

Die zugesetzte Treibmittel-und Wassermenge wird so gewählt, dass die expandierba- ren Styrolpolymeren (EPS) ein Expansionsvermögen a, definiert als Schüttdichte vor dem Verschäumen/Schüttdichte nach dem Verschäumen höchstens 125 bevorzugt 25 bis 100 aufweisen.

Die erfindungsgemäßen expandierbaren Styrolpolymergranulate (EPS) weisen in der Regel eine Schüttdichte von höchstens 700 g/l bevorzugt im Bereich von 590 bis 660 g/l auf. Bei Verwendung von Füllstoffen können in Abhängigkeit von der Art und Menge des Füllstoffes Schüttdichten im Bereich von 590 bis 1200 g/l auftreten.

Des weiteren können der Styrolpolymerschmelze zusätzlich zu den Füllstoffen Additi- ve, Keimbildner, Weichmacher, Flammschutzmittel, lösliche und unlösliche anorgani- sche und/oder organische Farbstoffe und Pigmente, z. B. IR-Absorber, wie Ruß, Gra- phit oder Aluminiumpulver gemeinsam oder räumlich getrennt, z. B. über Mischer oder Seitenextruder zugegeben werden. In der Regel werden die Farbstoffe und Pigmente in Mengen im Bereich von 0,01 bis 30, bevorzugt im Bereich von 1 bis 5 Gew.-% zuge- setzt. Zur homogenen und mikrodispersen Verteilung der Pigmente in dem Styrolpoly- mer kann es insbesondere bei polaren Pigmenten zweckmäßig sein ein Disper- gierhilfsmittel, z. B. Organosilane, epoxygruppenhaltige Polymere oder Maleinsäurean- hydrid-gepfropfte Styrolpolymere, einzusetzen. Bevorzugte Weichmacher sind Mineral- öle, niedermolekulare Styrolpolymere, Phthalate, die in Mengen von 0,05 bis 10 Gew.- %, bezogen auf das Styrolpolymerisat, eingesetzt werden können.

Füllstoffe mit Partikelgrößen im Bereich von 0,1 bis 100, um, insbesondere im Bereich von 0,5 und 10, um ergeben im Polystyrol-Schaumstoff bei Gehalten von 10 Gew.-% eine Absenkung der Wärmeleitfähigkeit um 1 bis 3 mW. Daher lassen sich schon bei

geringeren Mengen and Ir-Absorbern, wie Ruß und Graphit vergleichsweise niedrige Wärmeleitfähigkeiten erreichen.

Bevorzugt wird zur Verringerung der Wärmeleitfähigkeit ein IR-Absorber, wie Ruß oder Graphit in Mengen von 0,1 bis 10 Gew. -%, insbesondere in Mengen von 2 bis 8 Gew. -% eingesetzt.

Bei Verwendung von geringeren Mengen an Füllstoffen, z. B. unter 5 Gew. -%, ist es auch möglich, Ruß in Mengen von 1 bis 25 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 10 bis 20 Gew.-% einzusetzen. Bei diesen hohen Rußgehalten wird die Rußzugabe bevor- zugt aufgeteilt über den Hauptstrom-und einen Seitenstromextruder in die Styrolpoly- merschmeize eingemischt. Die Zugabe über Extruder ermöglicht eine einfache Zerklei- nerung der Rußagglomerate auf eine mittlere Agglomeratgröße im Bereich von 0,3 bis 10, um, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 5 jim und homogene Färbung der expanierba- ren Styrolpolymergranuläte, die zu geschlossenzelligen Schaumstoffpartikel mit einer Dichte im Bereich von 5-40 kg/m3, insbesondere 10-15 kg/m3 verschäumt werden können. Die mit 10 bis 20 Gew.-% Ruß nach Verschäumen und Versintem erhältlichen Partikelschaumstoffe erreichen eine Wärmeleitfähigkeit A, bestimmt bei 10°C nach DIN 52612, im Bereich von 30 bis 33 mW/mK.

Bevorzugt wird Ruß mit einer mittleren Primär-Teilchengröße im Bereich von 10 bis 300 nm, insbesondere im Bereich von 30 bis 200 nm eingesetzt. Die BET-Oberfläche liegt bevorzugt im Bereich von 10 bis 120 m2/g.

Als Graphit wird bevorzugt Graphit mit einer mittleren Teilchengröße im Bereich von 1 bis 50 um eingesetzt.

Expandierbare, Styrolpolymergranulate mit verringerter Wärmeleitfähigkeit, enthalten bevorzugt a) 5 bis 50 Gew. -% eines Füllstoffes, ausgewählt aus pulverförmigen anorganische Stoffen, wie Talk, Kreide, Kaolin, Aluminiumhydroxid, Aluminiumnitrit, Alumini- umsilikat, Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Titandioxid, Kreide, Calciumsulfat, Ka- olin, Kieselsäure, Quarzmehl, Aerosil, Tonerde oder Wollastonit und b) 0,1 bis 10 Gew. -% Ruß oder Graphit Besonders bevorzugt enthält das EPS-Granulat als Flammschutzmittel Hexabromcylo- dodecan (HBCD) und als Flammschutzsynergist Dicumyl oder Dicumylperoxid. Das Gewichtsverhältnis von Flammschutzsynergist zu organischer Bromverbindung liegt in der Regel im Bereich von 1 bis 20, bevorzugt im Bereich von 2 bis 5.

Insbesondere bei der Verwendung von Carbonaten, wie Kreide als Füllstoff werden die von halogenierten Flammschutzmitteln, wie HBDC freigesetzten Halogenwasserstoff- säuren neutralisiert und die Korrosion von Anlagen bei der Verarbeitung vermieden oder verringert.

Erfindungsgemäße halogenfrei flammgeschützte, expandierbare, Styrolpolymergranu- late, enthaltend bevorzugt a) 5 bis 50 Gew. -% eines Füllstoffes, ausgewählt aus pulverförmigen anorganische Stoffen, wie Talk, Kreide, Kaolin, Aluminiumhydroxid, Aluminiumnitrit, Alumini- umsilikat, Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Titandioxid, Kreide, Calciumsulfat, Ka- olin, Kieselsäure, Quarzmehl, Areosil, Tonerde oder Wollastonit und b) 2 bis 40 Gew.-% Biähgraphit mit einer mittleren Teilchengröße im Bereich von 10 bis 1000 um, enthalten c) 0 bis 20 Gew. -% roter Phosphor oder ein organisches oder anorgansiches Phos- phat, Phosphit oder Phosphonat, d) 0 bis 10 Gew.-% Ruß oder Graphit.

Aufgrund der synergistischen Wirkung von Füllstoffen, wie Kreide mit Blähgraphit und rotem Phosphor oder einer Phosphorverbindung kann ein kostengünstiger, halogen- freier Flammschutz erreicht werden.

Bevorzugte halogenfrei flammgeschützte expandierbare Styrolpolymergranulate enthalten zusätzlich zu den Füllstoffen und Blähgraphit 1 bis 10 Gew.-% roter Phosphor, Triphenylphosphat oder 9, 10-dihydro-9-oxa-10phospha-phenantren-10-oxid und einen als IR-Absorber wirksamen, von Blähgraphit verschiedenen Graphit mit einer mittleren Teilchengröße im Bereich von 0, 1 bis 100 um in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.- %, jeweils bezogen auf Styrolpolymer.

Aufgrund seiner Schichtgitterstruktur ist Graphit in der Lage, spezielle Formen von Ein- lagerungsverbindungen zu bilden. In diesen sogenannten Zwischengitterverbindungen sind Fremdatome oder-moleküle in z. T. stöchiometrischen Verhältnissen in die Räume zwischen den Kohlenstoffatomen aufgenommen worden. Diese Graphitverbindungen, z. B. mit Schwefelsäure als Fremdmolekül, die auch in technischem Maßstab herge- stellt werden, werden als Blähgraphit bezeichnet. Die Dichte dieses Blähgraphits liegt im Bereich von 1, 5 bis 2,1 g/cm3, die mittlere Teilchengröße im allgemeinen zweckmä- ßigerweise bei 10 bis 1000, um, im vorliegenden Fall vorzugsweise bei 20 bis 500, um und insbesondere bei 30 bis 300, um.

Als Phosphorverbindungen können anorganische oder organische Phosphate, Phos- phite oder Phosphonate sowie roter Phosphor, eingesetzt werden. Bevorzugte Phos- phorverbindungen sind beispielsweise Diphenylphosphat, Triphenylphosphat, Diphe- nylkresylphosphat, Ammoniumpolyphosphat, Resorcinoldiphenylphosphat, Melamin- phosphat, Phenylphosphonsäuredimethylester oder Dimethylmethylphosphonat.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen expandierbaren Styrolpolymerisate wird das Treibmittel in die Polymerschmelze eingemischt. Das Verfahren umfasst die Stufen a) Schmeizerzeugung, b) Mischen c) Kühlen d) Fördern und e) Granulieren. Jede dieser Stufen kann durch die in der Kunststoffverarbeitung bekannten Apparate oder Appara- tekombinationen ausgeführt werden. Zur Einmischung eignen sich statische oder dy- namische Mischer, beispielsweise Extruder. Die Polymerschmelze kann direkt aus ei- nem Polymerisationsreaktor entnommen werden oder direkt in dem Mischextruder oder einem separaten Aufschmelzextruder durch Aufschmelzen von Polymergranulaten erzeugt werden. Die Kühlung der Schmelze kann in den Mischaggregaten oder in se- paraten Kühlern erfolgen. Für die Granulierung kommen beispielsweise die druckbe- aufschlagte Unterwassergranulierung, Granulierung mit rotierenden Messern und Küh- lung durch Sprühvernebelung von Temperierflüssigkeiten oder Zerstäubungsgranulati- on in Betracht. Zur Durchführung des Verfahrens geeignete Apparateanordnungen sind z. B. : a) Polymerisationsreaktor-statischer Mischer/Kühler-Granulator b) Polymerisationsreaktor-Extruder-Granulator c) Extruder-statischer Mischer-Granulator d) Extruder-Granulator Weiterhin kann die Anordnung Seitenextruder zur Einbringung von Additiven, z. B. von Feststoffen oder thermisch empfindlichen Zusatzstoffen aufweisen.

Die treibmittelhaltige Styrolpolymerschmeize wird in der Regel mit einer Temperatur im Bereich von 140 bis 300°C, bevorzugt im Bereich von 160 bis 240°C durch die Düsen- platte gefördert. Eine Abkühlung bis in den Bereich der Glasübergangstemperatur ist nicht notwendig.

Die Düsenplatte wird mindestens auf die Temperatur der treibmittelhaltigen Polysty- rolschmelze beheizt. Bevorzugt liegt die Temperatur der Düsenplatte im Bereich von 20 bis 100°C über der Temperatur der treibmittelhaltigen Polystyrolschmelze. Dadurch werden Polymerablagerungen in den Düsen verhindert und eine störungsfreie Granu- lierung gewährleistet.

Um marktfähige Granulatgrößen zu erhalten sollte der Durchmesser (D) der Düsen- bohrungen am Düsenaustritt im Bereich von 0,2 bis 1,5 mm, bevorzugt im Bereich von

0,3 bis 1,2 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 0,3 bis 0,8 mm liegen. Damit las- sen sich auch nach Strangaufweitung Granulatgrößen unter 2 mm, insbesondere im Bereich 0,4 bis 1,4 mm gezielt einstellen.

Die Strangaufweitung kann außer über die Molekulargewichtsverteilung durch die Dü- sengeometrie beeinflusst werden. Die Düsenplatte weist bevorzugt Bohrungen mit ei- nem Verhältnis L/D von mindestens 2 auf, wobei die Länge (L) den Düsenbereich, dessen Durchmesser höchstens dem Durchmesser (D) am Düsenaustritt entspricht, bezeichnet. Bevorzugt liegt das Verhältnis L/D im Bereich von 3-20.

Im allgemeinen sollte der Durchmesser (E) der Bohrungen am Düseneintritt der Dü- senplatte mindestens doppelt so groß wie der Durchmesser (D) am Düsenaustritt sein.

Eine Ausführungsform der Düsenplatte weist Bohrungen mit konischem Einlauf und einem Einlaufwinkel a kleiner 180°, bevorzugt im Bereich von 30 bis 120° auf. In einer weiteren Ausführungsform besitzt die Düsenplatte Bohrungen mit konischem Auslauf und einen Auslaufwinkel ß kleiner 90°, bevorzugt im Bereich von 15 bis 45°. Um geziel- te Granulatgrößenverteilungen der Styrolpolymeren zu erzeugen kann die Düsenplatte mit Bohrungen unterschiedlicher Austrittsdurchmesser (D) ausgerüstet werden. Die verschiedenen Ausführungsformen der Düsengeometrie können auch miteinander kombiniert werden.

Ein besonders bevorzugtes Verfahren zur Herstellung von expandierbaren Styrolpoly- meren, umfasst die Schritte a) Polymerisation von Styrolmonomer und gegebenenfalls copolymersierbaren Mo- nomeren, b) Entgasungung der erhaltenen Styrolpolymerschmeize, c) Einmischen des Treibmittels und gegebenenfalls Additiven, in die Styrolpoly- merschmelze mittels statischen oder dynamischen Mischer bei einer Temperatur von mindestens 150°C, bevorzugt 180-260°C, d) Kühlen der treibmittelhaltigen Styrolpolymerschmelze auf eine Temperatur, die mindestens 120°C, bevorzugt 150-200°C beträgt, e) Zugabe des Füllstoffs, Austrag durch eine Düsenplatte mit Bohrungen, deren Durchmesser am Düsen- austritt höchstens 1,5 mm beträgt und

g) Granulieren der treibmittelhaltigen Schmelze.

In Schritt g) kann die Granulierung direkt hinter der Düsenplatte unter Wasser bei ei- nem Druck im Bereich von 1 bis 25 bar, bevorzugt 5 bis 15 bar erfolgen.

Variabler Gegendruck im UWG gibt die Möglichkeit gezielt sowohl kompakte als auch angeschäumte Granulate herzustellen. Auch bei Einsatz von Nukleierungsmitteln bleibt das Anschäumen an den Düsen des UWG kontrollierbar.

Die Granulierung von gasbeladenen Schmelzen bzw. Polymersträngen deutlich ober- halb ihrer Glastemperatur stellt hinsichtlich der Herstellung kompakter Granulate eine Herausforderung dar, da ein Anschäumen häufig nur schwer zu unterdrücken ist. Dies gilt insbesondere in Gegenwart von Nukleierungsmitteln, wie anorganischen oder or- ganischen Feststoffpartikeln oder Phasengrenzflächen in Blends.

Der Einsatz einer druckbeaufschlagten Unterwassergranulierung mit Drücken im Be- reich von 1 bis 40 bar, insbesondere im Bereich von 4 bis 20 bar löst das Problem.

Darüber hinaus kann das Anschäumen der Granulate auch in Gegenwart von Nuklei- rungsmitteln nicht nur vollständig unterdrückt werden (kompakte Granulate), sondern auch gezielt gesteuert werden (leicht angeschäumte Granulate, Schüttdichte 40 bis 550 g/l).

Im Falle der kompakten Granulate wird (gegebenenfalls nach Beschichtung) in strö- mendem Wasserdampf zu Schaumstoffperlen mit einer Dichte von üblicherweise 10- 50 kg/m3 vorgeschäumt, 24 Stunden zwischengelagert und anschließend in gasdichten Formen mit Wasserdampf zu Schaumstoffkörpem verschweißt.

Zum Erzielen besonders niedriger Schüttdichten, kann mehrfach in dieser Weise ge- schäumt werden, wobei die Granulate üblicherweise zwischen den Schäumschritten zwischengelagert und unter Umständen getrocknet werden. Die angeschäumten, tro- ckenen Granulate können in Wasserdampf oder einem Gasgemisch, das mindestens 50 Vol.-% Wasser enthält, vorzugsweise bei Temperaturen im Bereich von 100 bis 130°C auf noch niederer Dichtern weiter geschäumt werden. Die angestrebten Schütt- dichten liegen bei weniger als 25g/l, insbesondere zwischen 8 und 16g/I.

Aufgrund der Polymerisation in Stufe a) und Entgasung in Stufe b) steht für die Treib- mittelimpägnierung in Stufe c) direkt eine Polymerschmelze zur Verfügung und ein Aufschmelzen von Styrolpolymeren ist nicht notwendig. Dies ist nicht nur wirtschaftli- cher, sondern führt auch zu expandierbaren Styrolpolymeren (EPS) mit niedrigen Sty- rolmonomergehalten, da die mechanischen Schereinwirkung im Aufschmelzbereich eines Extruders, die in der Regel zu einer Rückspaltung von Monomeren führt, vermie- den wird. Um den Styrolmonomerengehalt niedrig zu halten, insbesondere unter 500

ppm mit Styrolmomomergehalten, ist es ferner zweckmäßig, den mechanischen und thermischen Energieeintrag in allen folgenden Verfahrensstufen so gering wie möglich zu halten. Besonders bevorzugt werden daher Scherraten unter 50/sec, bevorzugt 5 bis 30/sec, und Temperaturen unter 260°C sowie kurze Verweilzeiten im Bereich von 1 bis 20, bevorzugt 2 bis 10 Minuten in den Stufen c) bis e) eingehalten. Besonders be- vorzugt werden ausschließlich statische Mischer und statische Kühler im gesamten Verfahren eingesetzt. Die Polymerschmelze kann durch Druckpumpen, z. B. Zahnrad- pumpen gefördert und ausgetragen werden.

Eine weitere Möglichkeit zur Verringerung des Styrolmonomerengehaltes und/oder Restlösungsmittel wie Ethylbenzol besteht darin, in Stufe b) eine Hochentgasung mit- tels Schleppmitteln, beispielsweise Wasser, Stickstoff oder Kohlendioxid, vorzusehen oder die Polymerisationsstufe a) anionisch durchzuführen. Die anionische Polymerisa- tion von Styrol führt nicht nur zu Styrolpolymeren mit niedrigem Styrolmonomeranteil, sondern gleichzeitig zur geringen Styrololigomerenanteilen.

Zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit können die fertigen expandierbaren Styrolpoly- mergranulate durch Glycerinester, Antistatika oder Antiverklebungsmittel beschichten werden.

Die erfindungsgemäßen expandierbaren Styrolpolymergranulate (EPS) weisen in Ab- hängigkeit von Füllstoff-Art und-Gehalt in der Regel höhere Schüttdichten auf, die im allgemeinen im Bereich von 590 bis 1200 g/l liegen.

Die erfindungsgemäßen expandierbaren thermoplastischen Polymergranulate zeigen auch bei geringen Treibmittelgehalten ein gutes Expansionsvermögen. Die Verklebung ist auch ohne Beschichtung deutlich geringer als bei herkömmlichen EPS-Perlen.

Die erfindungsgemäßen expandierdierbaren, Styrolpolymergranulate können mittels Heißluft oder Wasserdampf zu Schaumpartikeln mit einer Dichte im Bereich von 8 bis 200 kg/m3, bevorzugt im Bereich von 10 bis 50 kg/m3 vorgeschäumt und anschließend in einer geschlossenen Form zu Schaumstoffformkörpern verschweißt werden.

Beispiele : Beispiele 1 bis 17 : Für die Beispiele wurde eine Polystyrolschmelze aus PS VPT der BASF Aktiengesell- schaft mit einer Viskositätszahl VZ von 75 ml/g (Mw = 185.000 g/mol, Uneinheitlichkeit Mw/Mn = 2,6) eingesetzt, in die zusätzlich 6 Gew.-% n-Pentan, bezogen auf die ge- samte Polymerschmelze, eingemischt wurden. In den Beispielen 1 bis 3 wurden ledig- lich 4 Gew.-% n-Pentan zugemischt.

Als Füllstoffe wurden verwendet : Kreide : Ulmer Weiss XM, Omya GmbH ; Mittlerer Teilchendurchmesser 4, 8, um Kaolin : Kaolin B22, Blancs Mineraux Talk : Finntalc, Finnminerals ; 99 % der Teilchen unter 20, um Aluminiumhydroxid : Apral 15, Nabaltec GmbH Mikroglaskugeln : Mikroglaskugeln PA, Potters-Ballotini GmbH Die treibmittelhaltige Schmelzemischung wurde im Kühler von ursprünglich 260 auf 190"C abgekühlt. Am Ausgang des Kühlers wurde über einen Seitenstromextruder eine Füllstoff-haltige Polystyrolschmeize zudosiert, so dass sich der in Tabelle 1 für den jeweiligen Füllstoff angeführte Gewichtsanteil, bezogen auf das Granulat, einge- stellt wurde. Die Füllstoff-haltige Polystyrolschmeize wurde bei einem Durchsatz von 60 kg/h durch eine Düsenplatte mit 32 Bohrungen (Durchmesser der Düse 0,75 mm) gefördert. Mit Hilfe einer druckbeaufschlagten Unterwassergranulierung wurden kom- pakte Granulate mit enger Größenverteilung hergestellt. Die im gemessenen Pentan- gehalte im Granulat nach der Granulierung und nach 14 Tagen Lagerung sind in Tabel- le 1 zusammengestellt Diese Granulate wurden in strömendem Wasserdampf zu Schaumstoffperlen mit einer Dichte von 20 g/l vorgeschäumt, 12 Stunden zwischengelagert und anschließend in gasdichten Formen mit Wasserdampf zu Schaumstoffkörpern verschweißt.

Vergleichsversuch : Der Vergleichsversuch wurde wie die Beispiele 1 bis 17, jedoch ohne Zusatz von Füll- stoffen durchgeführt.

Zur Beurteilung des Brandverhaltens erfolgte eine Beflammung des Schaumstoffform- körpers mit einer Bunsenbrennerflamme für die Dauer von 2 Sekunden. Während der aus dem Vergleichsversuch hergestellte Schaumstoffformkörper abbrannte, war der aus Beispiel 17 erhaltenen Schaumstoffformkörper selbstverlöschend.

Tabelle 1 : Beispiel Füllstoff [Gew.-%] Pentangehalt Pentangehalt [Gew.-%] 14d [Gew.-%] V1 - 5,3 5,1 1 Talkum 10 3, 7 3, 6 2 Talkum 20 3, 7 3, 6 3 Talkum 30 4 Kreide 10 5, 3 5, 2 5 Kreide 15 5,3 4,7 6 Kreide 20 5, 1 4, 4 7 Kaolin 10 5,3 5,2 8 Kaolin 20 5, 3 5, 1 Glaskugeln 10 5, 3 10 Glaskugeln 20 5, 1 11 Stärke 10 12 Stärke 20 13 Holzmehl 5 14 Holzmehl 10 15 Brandschlacke 10 16 Brandschlacke 20 17 Aluminiumhydroxid 10 Tabelle 2: Expandierbarkeit der Granulate (Schüttdichte [g/l]) Schäumzeit [sec] V1 B 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 6 B 7 B 8 B 9 B 10 B. 17 1 20,8 23,8 25,0 25,0 23,8 27,8 22,7 19,2 2 22,7 15,6 16,7 18,5 16,7 16,7 15,6 19,2 17,2 3 17,9 33,3 17,2 16,7 19,2 17,2 18,5 16,1 20,8 16,7 4 15,6 29,4 20,8 17,9 23,8 19,2 20 17,2 21,7 17,2 5 15,2 25 29,4 22,7 18,5 17,9 6 14,7 22,7 25,0 31,3 19,2 18,5 7 16,1 21,7 8 22,7 22,7 35,8 10 22,7 38,5 12 23,8 Zur Bestimmung der Verklebung wurden die vorgeschäumten Perten über ein grobmaschiges Sieb gegeben und der im Sieb verbliebene<BR> Anteil bestimmt.

Tabelle 3 : Verklebung Beispiel V 4 5 7 Verklebung 3, 0 0, 2 0, 3 0, 1 [Gew.-%]

Zur Beurteilung der Verschweißung der Schaumpartikel wurde ein 4 cm dicker Schaumstoff-Probekörper zerbrochen und der Anteil von zerstörten Schaumperlen und nichtzerstörten Perlen an der Bruchoberfläche ermittelt. Die Bruchverschweißung cha- rakterisiert den Zusammenhalt der Perlen und ist damit ein Maß für die mechanischen Eigenschaften, wie Biegeverhalten. Die Oberflächengüte (Lunker, Zwickel) wurde wie in-Tabelle 4 zusammengestellt beurteilt. Die Geschlossenzelligkeit wurde aus rastere- lektonenmikroskopischen Aufnahmen (REM) der Schaumstoffe ermittelt.

Tabelle 4 : Eigenschaften der Schaumstoffformkörper Beispiel Verschweißung [%] Oberfläche Geschlossenzelligkeit [%] V 90 gut 95 2 70 zufriedenstellend 85 4 90 gut 90 7 85 gut 90 9 90 gut 90

Beispiele 1a, 5a, 7a und 14a : Die Beispiele 1a, 5a, 7a und 14a wurden entsprechend den Beispielen 1,5, 7 und 14 durchgeführt, jedoch mit dem Zusatz von 1 Gew.-% eines Styrol-Maleinsäureanhydrid- copolymeren mit 12 Gew.-% Maleinsäureanhydrid (Dylark0) als Haftvermittler. Tabelle 4 zeigt die Druckfestigkeiten der Schaumstoffformkörper.

Tabelle 5 : Druckfestigkeiten der Schaumformkörper Beispiel Ohne Dylark0 mit 1 Gew.-% Dylark# V +/- +/- 1, 1a +/- 5, 5a-+ 7, 7a + + 14, 14a +/-

Beurteilung der Druckfestigkeit : +/-: vergleichbar mit VPT ohne Füllstoff - : geringfügig schlechtere Druckfestigkeit -- : deutlich verschlechterte Druckfestigkeit + : verbesserte Druckfestigkeit + + : deutlich verbesserte Druckfestigkeit Beispiele 18-20 und Vergleichsversuche V2, V3 : In eine Polystyrolschmelze aus PS 158 K der BASF Aktiengesellschaft mit einer Visko- sitätszahl VZ von 98 ml/g (Mw = 280.000 g/mol, Uneinheitlichkeit MW/Mn = 2,8) wurden in einem Extruder 7 Gew. -%, bezogen auf Polystyrol, Pentan eingemischt. Nach Ab- kühlen der treibmittelhaltigen Schmelze von ursprünglich 260 °C auf eine Temperatur von 190 °C, wurden über einen Seitenstromextruder ein Gemisch aus Polysty- rolschmelze, Füllstoff (Kreide, Ulmer Weiß (Omya)), IR-Absorber (Ruß oder Graphit, UF298 Kropfmühl) und Flammschutzmittel (HBCD) entsprechend Tabelle 1 zugegeben und in den Hauptstrom eingemischt. Zusätzlich auf der Höhe des Seitensrtomextruders über eine Dosierlanze mittels einer Kolbenpumpe die in Pentan gelöste Flammschutz- synergisten Dicumyl (DC) bzw. Dicumylperoxid dem gekühlten Hauptstrom zudosiert.

Das Gemisch aus Polystyrolschmeize, Treibmittel, Flammschutzmittel und Synergist wurde mit 60 kg/h durch eine Düsenplatte mit 32 Bohrungen (Durchmesser der Düse 0,75 mm) gefördert. Mit Hilfe einer druckbeaufschlagten Unterwassergranulierung wur- den kompakte Granulate mit enger Größenverteilung hergestellt.

Diese Granulate wurden in strömendem Wasserdampf zu Schaumstoffperlen (20 g/l) vorgeschäumt, 24 Stunden zwischengelagert und anschließend in gasdichten Formen mit Wasserdampf zu Schaumstoffkörpern verschweißt.

Nachbrennzeiten von unterhalb 6 Sekunden sind geeignet um den B2 Test nach DIN 4102 zu bestehen.

Tabelle 6 : Bsp Füllstoff IR-Absorber HBCD Flamm-Dichte Wärme-Nach- schutz-des leitzahl brenn- synergist Schaum zeit -stoffes [Gew.-%] [Gew.-%] rGew.-%] [Gew.-%] [kg/m) [mW/mK] [sec] V2 10 1,2 0,3 DCP 20,4 32,7 5 V3 20 2, 0 0, 4 DC 23, 9 31, 5 6 18 10 0, 5 Graphit 2, 0 0, 4 DCP 17, 1 31, 9 3 19 10 1, 0 Ruß 2, 0 0, 3 DCP 18, 8 32, 0 3 20 5 4 Graphit 2, 5 0, 4 DCP 12, 9 30, 9 4

Beispiele 21-23 Beispiel 21 : Für das Beispiel wurde eine Polystyrolschmelze aus PS 148G der BASF Aktiengesell- schaft mit einer Viskositätszahl VZ von 83 ml/g (Mw = 220.000 g/mol, Uneinheitlichkeit Mw/Mn = 2,8) eingesetzt, in die 7 Gew.-% n-Pentan und 0,3 Gew. -% Wasser einge- mischt wurden. Nach Abkühlen der treibmittelhaltigen Schmelze von ursprünglich 260°C auf eine Temperatur von 190°C, wurde das Gemisch aus Polystyrolschmeize und Treibmittel mit 60 kg/h durch eine Düsenplatte mit 32 Bohrungen (Durchmesser der Düse 0,75 mm) gefördert. Mit Hilfe einer druckbeaufschlagten Unterwassergranu- lierung (4 bar) wurden angeschäumte Granulate (Schüttdichte 550 kg/m3) mit enger Größenverteilung hergestellt.

Beispiel 22 : Für das Beispiel wurde eine Polystyrolschmeize aus PS 148G der BASF Aktiengesell- schaft mit einer Viskositätszahl VZ von 83 ml/g (Mw = 220.000 g/mol, Uneinheitlichkeit Mw/Mn = 2,8) eingesetzt, in die 7 Gew.-% n-Pentan und 10 Gew.-% Kreide einge- mischt wurden. Nach Abkühlen der treibmittelhaltigen Schmelze von ursprünglich 260°C auf eine Temperatur von 190°C, wurde im Seitenstrom (Extruder) ein Gemisch aus Polystyrolschmeize und Füllstoff zugegeben und in den Hauptstrom eingemischt, so dass das Endprodukt 10 Gew.-% Füllstoff enthielt. Das Gemisch aus Polysty- rolschmelze, Treibmittel und Füllstoff wurde mit 60 kg/h durch eine Düsenplatte mit 32 Bohrungen (Durchmesser der Düse 0,75 mm) gefördert. Mit Hilfe einer druckbeauf- schlagen Unterwassergranulierung (12 bar) wurden kompakte Granulate mit enger Größenverteilung hergestellt.

Beispiel 23 : Für das Beispiel wurde eine Polystyrolschmelze aus PS 148G der BASF Aktiengesell- schaft mit einer Viskositätszahl VZ von 83 ml/g (Mw = 220.000 g/mol, Uneinheitlichkeit

Mw/Mn = 2,8) eingesetzt, in die 7 Gew.-% n-Pentan, 0,3 Gew. -% Wasser und 10 Gew.- % Kreide eingemischt wurden. Nach Abkühlen der treibmittelhaltigen Schmelze von ursprünglich 260°C auf eine Temperatur von 190°C, wurde der Füllstoff über einen Seitenstromextruder in Form einer Polystyroischmelzemischung zugegeben und in den Hauptstrom eingemischt, so dass das Endprodukt 10 Gew.-% Füllstoff enthielt. Das Gemisch aus Polystyrolschmelze, Treibmittel und Füllstoff wurde mit 60 kg/h durch eine Düsenplatte mit 32 Bohrungen (Durchmesser der Düse 0,75 mm) gefördert. Mit Hilfe einer druckbeaufschlagten Unterwassergranulierung (4 bar) wurden angeschäum- te Granulate (380 kg/m3) mit enger Größenverteilung hergestellt.

Beispiele 24-27 : 7 Gew.-% n-Pentan wurden in eine Polystyrolschmelze aus PS 148G der BASF Akti- engesellschaft mit einer Viskositätszahl VZ von 83 ml/g (Mw = 220.000 g/mol, Unein- heitlichkeit Mw/Mn = 2,9) eingemischt. Nach Abkühlen der treibmittelhaltigen Schmelze von ursprünglich 260 °C auf eine Temperatur von 190 °C, wurde über einen Seiten- stromextruder eine Polystyrolschmelze zugegeben, welche die in Tabelle 1 genannten Füllstoffe (Kreide) und die entsprechenden Flammschutzmittelmischung (Blähgraphit : ES 350 F5 der Fa. Kropfmühl, roter Phosphor, Triphenylphosphat (TPP) oder, 9,10-Dihydro-9-oxa-10-phospha-phenanthren-10-oxid (DOP)) und in den Hauptstrom eingemischt. Die angegebenen Mengen in Gew.-% beziehen auf die gesamte Polysty- rolmenge.

Das Gemisch aus Polystyrolschmeize, Treibmittel, Füllstoff und Flammschutzmittel wurde mit 60 kg/h durch eine Düsenplatte mit 32 Bohrungen (Durchmesser der Düse 0,75 mm) gefördert. Mit Hilfe einer druckbeaufschlagten Unterwassergranulierung wur- den kompakte Granulate mit enger Größenverteilung hergestellt.

Diese Granulate wurden in strömendem Wasserdampf zu Schaumstoffperlen (10-15g/l) vorgeschäumt, 24 Stunden zwischengelagert und anschließend in gasdichten Formen mit Wasserdampf zu Schaumstoffkörpern verschweißt.

Vor Untersuchung des Brandverhaltens und der Wärmeleitfähigkeit wurden die Pro- benkörper für mindestens 72 Stunden gelagert. Die Beispiele 1-4 waren selbstverlö- schend und bestanden den Brandtest B2 nach DIN 4102.

Tabelle 7 : Beispiel Kreide Blähgrafit Phosphor (verbindung) Dichte Wärmeleitzahl [Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%] [kg/m3] [mW/m*K] 4, roter Phosphor 24 5 6 1, 5 TPP 12,5 36,0 25 10 6 6, roter Phosphor 26 5 10 6 TPP 12, 7 34, 5 27 5 6 6 DOP