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Schlagzähes Polystyrol

Grundlagen der Herstellung von schlagzähem Polystyrol

Standard-Polystyrol ist ein glasklarer, harter, aber sehr spröder Werkstoff. Um diese Stoffeigenschaften zu beeinflussen, entwickelte man schlagzähes Polystyrol, das SBR (styrene butadiene rubber). Dieser Kunststoff wird aus einem Zwei-Phasen-Gemisch von Styrol und Polybutadien (Synthesekautschuk) hergestellt und hat eine wesentlich höhere Schlagfestigkeit als das Standard-Polystyrol. Schlagzähes Polystyrol wird nach zwei Grundvarianten - dem diskontinuierlichen und dem kontinuierlichen Verfahren - hergestellt. Beide Verfahren bestehen aus einer Vor- und einer Hauptpolymerisation. Die Vorpolymerisation ist bei beiden Prozessvarianten identisch. Nach Beendigung der Vorpolymerisation wird beim diskontinuierlichen Verfahren in Suspension (Masse-Suspensions-Verfahren) und beim kontinuierlichen Verfahren in Lösung (Lösungs-Verfahren) weiterpolymerisiert. Während der Polymerisation laufen zwei Reaktionen parallel ab:

  • Homopolymerisation: Styrol polymerisiert zu Polystyrol, ohne Einbau von Butadieneinheiten in die Polymerkette.
  • Pfropfpolymerisation: Styrol bzw. wachsende Polystyrolketten reagieren mit den Doppelbindungen der Polybutadienmoleküle. Dabei entstehen Pfropfcopolymere, wobei an einer Polybutadienkette mehrere Polystyrolketten hängen. Außer dem SBR sind noch Acrylnitril-Butadien-Styrol-(ABS)-Polymere und andere Copolymere des Styrols, z.B. mit Maleinsäureanhydrid, entwickelt worden.

Vertiefung: Teilchenstruktur im schlagzähen Polystyrol

Vertiefung: Lesen Sie hier, was Schlagzähigkeit bedeutet.

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