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Verfahren zur Isolierung von Polyvinylchlorid
Es ist bekannt, Polyvinylchlorid durch Poly- merisieren von Vinylchlorid in Gegenwart von
Wasser, Emulgator und Katalysator in Form von wässeriger Emulsion zu gewinnen. Die so er- haltene Emulsion wird dann, soweit sie nicht als solche Verwendung findet, auf festes Poly- merisat aufgearbeitet. Zu diesem Zwecke kann man die Emulsion brechen, d. h. durch Koa- gulieren, z. B. durch Zusatz von Elektrolyten, das Polymerisat ausscheiden und dann das an- fallende Pulver von der Emulgierflüssigkeit abtrennen, auswaschen und trocknen, oder man kann durch Eintrocknen der Emulsion, z. B. in einer Zerstäubungsapparatur, direkt ein trockenes Produkt erhalten.
Nimmt man die
Isolierung durch direktes Eintrocknen vor, so enthält das Polymerisat sämtliche Fremdstoffe der Emulsion, insbesondere den Emulgator und
Katalysator ; nimmt man die Isolierung durch
Koagulieren vor, so fällt das Polymerisat meist in einer feinen, schwer filtrier-und auswaschbaren Form an, die grosse Mengen Wasser und Elektrolytreste zurückhält. In beiden Fällen muss man viel Wasser durch Verdampfen entfernen, bis das Polymerisat in trockener Form vorliegt. Es wurde nun gefunden, dass durch Koagulieren gewonnene Polymerisate in einfacher Weise in eine leicht filtrier-und auswaschbare, wasserabweisende Form übergeführt werden können, wenn man die gebrochene Emulsion einer Behandlung, z. B. starkes Durchrühren der Emulsion mit der Flüssigkeit, mit einer wasserunlöslichen bis wasserschwerlöslichen, organischen Flüssigkeit unterwirft.
Diese Flüssigkeit soll bei der Behandlungstemperatur möglichst geringes Lösevermögen für Polyvinylchlorid besitzen und bequem entfernbar sein. Äther, Chloroform, Benzol sind z. B. geeignet. Man kann für besondere Verwendungszwecke aber auch hochsiedende organische Verbindungen wählen, die als Gelierungs-oder Weichmachungsmittel beim Polymerisat verbleiben ; man kann diese Mittel gemeinsam mit tiefsiedenden anwenden. Ein besonders günstiges Mittel ist flüssiges monomeres Vinylchlorid.
Durch Anwendung einer bestimmten Menge, Behandlungsdauer und Temperatur hat man es in der Hand, die wasserabstossende Eigenschaft des Polymerisates so weit zu treiben, dass durch einfaches Schleudern
Produkte mit kaum 10% Wassergehalt anfallen.
Es ist allerdings bekannt, in organischen
Lösungsmitteln gelöstes nachchloriertes Poly- vinylchlorid durch Abkühlen zu gelieren und dann mit organischen Nichtlösungsmitteln zu fällen oder Vinylchlorid in flüssiger Form zu poly- merisieren, die Polymerisation zu unterbrechen und das Polymerisat von der Flüssigkeit ab- zutrennen. Von diesem Verfahren unterscheidet sich die vorliegende Erfindung prinzipiell dadurch, dass sich das Polyvinylchlorid in wässeriger
Emulsion befindet und daher aus Wasser oder aus einer wässerigen Flüssigkeit ausgeschieden und von dem-bzw. derselben getrennt werden muss.
Die genannten Verfahren arbeiten dagegen in Abwesenheit von Wasser und es steht daher eine Abtrennung des Polymerisates vom Wasser und die Erteilung von wasserabstossenden Eigen- schaften nicht in Frage. Das Erfindungsziel und die Wirkung der nicht lösenden organischen
Flüssigkeiten sind daher ganz anders.
Beispielsweise werden 1000 Teile einer zirka 25% igen Polyvinylchloridemulsion durch Zusatz von 10 Magnesiumsulfat gebrochen. Der ziemlich dicke Brei wird unter Druck mit 100 Tei- len Vinylchlorid zirka 10 Minuten bei zirka 30 C durchgerührt. Hierauf wird bei etwa 15 C das Vinylchlorid abgeblasen. Das Polymerisat liegt in
Form eines schweren, sandartigen, wasserabweisenden Pulvers vor, das sich leicht von der Emulgierflüssigkeit (Serum) trennen, abschleudern und elektrolytfrei waschen lässt. Man kann bequem ein Produkt von nur 20% Wassergehalt gewinnen, das durch weiteres Trocknen ein reines mehlfeines Polymerisat liefert. Wird die Behandlung bei etwas höherer Temperatur, etwa 50 C vorgenommen, so geht das Polymerisat in perlenförmige Aggregate über, die nach dem Abschleudern nur-noch etwa 5% Wasser zurückhalten.
Nach völligem Trocknen lassen sich die Aggregate leicht, z. B. zwischen den Fingern, zu mehlfeinem Pulver zerdrücken.
Wird das Polymerisat sofort nach dem Brechen mit Magnesiumsulfat abgeschleudert, so erhält man eine feuchte Paste mit 65% Wassergehalt.
Nimmt man die Behandlung nach der Fällung mit 100 Dibutylphtalat vor, statt mit 100 g
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Vinylchlorid, so erhält man durch Abschleudern ein Produkt mit zirka 30% Wassergehalt. Das
Dibutylphtalat wird mit dem Polymersiat ab- geschleudert und verbleibt darin als Weichmacher.
Man wird im allgemeinen die organischen, wasserunlöslichen bis wasserschwerlöslichen
Flüssigkeiten, wie oben beschrieben, nach dem
Brechen der Emulsion, also unmittelbar vor der
Behandlung, zugeben. Es kann aber auch zweck- mässig sein, z. B. bei Mitteln, die im Polymerisat verbleiben sollen, dieselben vor dem Brechen der
Emulsion hinzuzufügen, wobei die Mittel so gewählt sein müssen, dass sie selbst das Brechen der Emulsion nicht bewirken, während die eigent- liche Behandlung, z. B. starkes Durchrühren der Flüssigkeit mit der Emulsion, ebenfalls nach dem Brechen erfolgt. Besteht diese Flüssigkeit z. B. aus monomerem Vinylchlorid, so kann sie aus dem Polymerisationsprozess selbst herrühren, indem man den Polymerisationsvorgang z. B. durch Abkühlen unterbricht, solange noch monomeres Vinylchlorid in der erforderlichen Menge vorhanden ist.
Die vinylchloridhaltige Emulsion wird dann durch Zusatz bestimmter
Stoffe oder durch andere Mittel, z. B. durch Abkühlen oder durch Behandeln mit Ultraschallwellen, gebrochen und einige Zeit weitergeführt, hierauf das monomere Vinylchlorid abgeblasen und das Polymerisat, wie oben beschrieben, weiter behandelt. Es kann zweckmässig sein, das Polymerisat unter Vinylchloriddruck abzufiltrieren.
Wesentlich ist, dass das gebrochene Polymerisat eine gründliche Behandlung mit dem organischen Lösungsmittel erfährt, um den Polymerisatteilchen die gewünschten wasserabstossenden Eigenschaften zu erteilen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Isolierung von Polyvinyl- chlorid in leicht auswaschbarer, möglichst trockener Form aus gebrochener wässeriger
Polyvinylchlorid-Emulsion, dadurch gekenn- zeichnet, dass man eine gebrochene Polyvinyl- chlorid-Emulsion in welcher das Polymerisat als feines Pulver in der wässerigen Flüssigkeit suspendiert ist, mit wasserunlöslichen bzw. wasser- schwerlöslichen organischen Flüssigkeiten die ein möglichst geringes Lösungsvermögen für
Polyvinylchlorid bei der Behandlungstemperatur besitzen, intensiv während längerer Zeit, z. B.
10 Minuten, umrührt und dann daraus das Poly- merisat in trockener Form gewinnt.