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Verfahren zur Suspensionspolymerisation von Vinylmonomeren
Die Polymerisation von Styrol ist nach dem Emulsions, verfahren, dem Suspensionsverfahren wie auch als Blockpolymeris, ation mehrfach be- schrieben worden.
Neben der Blockpolymerisation hat die Suspensionsmethode die grösste Bedeutung erlangt, da sich so erhaltene Produkte besonders durch ihre Reinheit auszeichnen. Bei der Suspensionspolymerisation wird ein Athylenmonomeres in Wasser derartig dispergiert oder suspendiert, dass nach Beendigung der Polymerisation das Polymere sich in Form von kugeligen Teilchen absetzt. Dabei ist bekannt, dass die Bildung von Polymeren
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werden kann, um Zusammenballungen zu verhindern. Als in gleicher Richtung wirkende Substanzen sind z. B. Bariumsulfat, Kaolin, die Phos- phate des Bariums, des Magnesiums oder Zinks, wie auch Talkum, Magnesiumcarbonat, Aluminiumoxydhydrat, Kieselgur, Apatit und andere Mineralien vorgeschlagen worden.
In manchen An- wendungsfällen soll ein Zusatz von Silikonölen besondere Vorteile bringen.
Es ist weiterhin bekannt, dass man z. B. bei Verwendung von Bariumsulfatsuspensionen durch einen Zusatz von Bariumchlorid Verbesserungen erreichen kann, wodurch aber die Stabilität des Polymerisatansatzes herabgesetzt wird, weil die aus dem üblicherweise als Polymerisationskatalysator verwendeten Benzoylperoxyd freiwerdenden Benzoesäure den pB-'Weri der wässerigen Suspension verändert. Hiebei sollen aber auftretende Verklebungen der Polymerisatkügelchen durch den Zusatz von Metallhydroxyden, z. B. des Aluminiums oder Zink vermeidbar sein. Alle diese genannten Stoffe haben aber oft den Nachteil, das Polymerisat zu trüben und sind wegen ihrer Unlöslichkeit in Wasser nur schwer vom Polymerisat abtrennbar.
Darüberhinaus ist die Verwendung wasserlöslicher makromolekulare Verbindungen wie Gelatine, Polyvinylalkohol, Cellulosederivate oder Poly-N-Vinylpyrrolidon zur Herstellung von Perlpolymerisaten bekannt.
Es wurde nun gefunden, dass man in glatter Reaktion mit sehr guten Ausbeuten, z. B. Vinylbenzol nach Art des Suspensionsverfahrens polymerisieren kann, wenn man als Suspensionshilfsmittel Ammonsalze von Halbestern des Mischpolymerisates aus Styrol und Maleinsäureanhydrid verwendet. Besonders vorteilhaft hat sich das Ammonsalz des Cetylhalbesters des beschriebenen Mischpolymerisates erwiesen. Diese Suspensionshilfsmittel sind als Ammonsalze wasserlöslich, wobei ein besonderer Vorteil dieses Verfahrens darin liegt, dass man bei einem gewählten Polymerisationsablauf im pH-Gebiet 8, 5 bis 9 nach beendeter Polymerisation diese Suspensionshilfsmittel in glatter Weise auswaschen kann.
Die so erhaltenen Suspensionspolymerisate zeigen bei der thermischen Behandlung keinerlei Verfärbung und lassen sich infolge einheitlicher Korngrösse, die durch die gewählten Bedingungen im Rührgefäss beeinflussbar ist, sehr gut weiterverarbeiten. Zusam- menballungen von Suspensionsteilchen, die zum Verklumpen führen, sind nicht beobachtet worden. Die Polymerisate zeichnen sich durch gute Fliessfähigkeit und Kerbschlagzähigkeit aus.
Beispiel l : In 901 Wasser werden 225 g des Ammonsalzes des Cetylhalbesters des Mischpolymerisates aus Styrol und Maleinsäureanhydrid bei 500 C gelöst. In dieser Lösung, der 50 cm3 konz.
Ammoniaklösung zugesetzt sind, werden 30 kg Styrol, in dem 0, 250/a Benzoylperoxyd gelöst sind, eingerührt. Man heizt dann auf 700 C auf und erhöht diese Temperatur nach 18 Stunden auf 850 C. Nach 24 Stunden ist die Polymerisation beendet. Es resultiert ein sehr gut absaugbares Suspensionsprodukt, dessen Kr-Wert nach dem Auswaschen bis zum klaren Filtrat bei 72 liegt.
Es wurden 28 kg getrocknetes Polymerisat gewogen.
Beispiel 2 : Zu 1281 Wasser, in dem 80 g des Ammonsalzes des Cetylhalbesters des Mischpolymerisates aus Styrol und Maleinsäureanhydrid bei 500 C gelöst wurden, werden 59, 6 kg Vinylchlorid, in dem 96 g Dilauroylperoxyd gelöst sind, bei gleicher Temperatur zugegeben und auf 580 C aufgeheizt. Nach 12 Stunden ist die
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Polymerisation beendet. Es resultiert ein gut absaugbares Polyvinylchlorid, dessen K-Wert nach dem Auswaschen bei 68 liegt. Es wurden 56 kg getrocknetes Produkt gewogen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Suspensionspolymerisation von Vinylmonomeren in Gegenwart makromole-