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Verfahren zur Herstellung von Gemischen aus Vinylchloridpolymeren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mischungen aus einem Vinylchloridpoly- mer, das durch ein Polymerisationsverfahren in Emulsion erhalten wurde, mit einem Vinylchloridpoly- mer, das durch ein Polymerisationsverfahren in Suspension erhalten wurde.
Es ist bekannt, Vinylharze, die durch Polymerisationsverfahren in Suspension und in Emulsion erhalten wurden, in pulverförmigem Zustande zu vermischen.
Die erhaltenen Gemische vereinigen die typischen Eigenschaften jedes der Polymeren mit den entsprechenden Vor- und Nachteilen und bringen ausserdem gewisse Verbesserungen mit sich, welche dem Fachmann bekannt sind.
Insbesondere weisen die Gemische der Polymeren aus Vinylchlorid, die nach einem Polymerisationsverfahren in Suspension erhalten wurden, mit Polymeren des Vinylchlorids, die in Emulsion hergestellt wurden, verschiedene Vorteile auf und insbesondere eine verbesserte Schlagfestigkeit und ein grö- sseres Gelierungsvermögen.
Anderseits ist es bekannt, dass die nach dem Emulsionsverfahren erhaltenen Polymeren eine geringe Beweglichkeit besitzen, während die nach dem Suspensionsverfahren erhaltenen Polymeren gutes Fliessvermögen aufweisen. Man könnte erwarten, dass das Fliessvermögen der Mischung aus beiden Polymeren dem arithmetrischen Mittel zwischen den Eigenschaften des einen und des andern Bestandteils entspricht.
Es hat sich aber herausgestellt, dass die aus den Pulvern beider Polymeren hergestellten Gemische, wenn sie mehr als einen sehr geringen Anteil an dem Emulsionspolymer enthalten, ein mässiges und sogar meistens kein Fliessvermögen aufweisen.
Bekanntlich bringt eine Verringerung des Fliessvermögens Schwierigkeiten bei der Speisung der Pressen mit sich, was insbesondere eine unregelmässige Produktion hervorruft.
Die Mischungen aus Pulvern beider Polymeren besitzen daher einen wesentlichen Mangel.
Man kann selbstverständlich die Mischungen in einem Kneter durchführen, doch muss man dabei eine zusätzliche Behandlung vornehmen, deren Kosten nicht gering sind.
Anderseits ist es bekannt, dass die Handhabung der in Emulsion erhaltenen Harze infolge der feinen Körnung dieser Produkte verschiedene Nachteile und insbesondere die Bildung von Staub sowie wegen der Trocknung höhere Gestehungskosten zur Folge hat.
Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht es, alle diese Übelstände zu beseitigen.
Es wurde gefunden, dass es möglich ist, Gemische aus Vinylchloridpolymeren, die nach dem Polymerisationsverfahren in Suspension und in Emulsion erhalten wurden, herzustellen, welche die Vorteile der Mischungen aus Pulvern besitzen, ohne deren Nachteile aufzuweisen.
Ziel der Erfindung ist ein Herstellungsverfahren von Gemischen aus Vinylchloridpolymeren, welches
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darin besteht, 5 bis 40 Gel.-% eines Vinylchloridpolymers in Form von Latex, das durch ein Emul- sionspolymerisationsverfahren erhalten wurde, auf 95 bis 60 Gew. -0/0 eines Vinylchloridpolymers in
Form einer wässerigen Suspension, die nach einem Suspensionspolymerisationsverfahren erhalten wurde, zu koagulieren.
Es wurde gefunden, dass dann, wenn man zu einer wässerigen Suspension eines Vinylchloridpoly- mers ein Koaguliermittel und dann einen Polyvinylchloridlatex zusetzt, die Latexteilchen nicht ge- trennt, sondern auf der Oberfläche der Körner der Suspension koagulieren. Man erhält dann nicht, wie man zunächst hätte erwarten können, ein Gemisch aus einer Suspension und einem koagulierten Latex, sondern eine Suspension eines Gemisches der zwei Arten von Vinylchloridpolymeren.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Gemische aus Suspensions- und Emul- sionspolymeren weisen gegenüber den Mischungen von entsprechenden Pulvern eine deutliche Verbesse- rung der Fliessbarkeit auf.
Ausserdem wurde beobachtet, dass die zur Speisung der Verarbeitungsmaschinen bestimmten Mas- sen, die ausgehend von diesen Gemischen hergestellt werden, ein höheres scheinbares spezifisches Ge- wicht besitzen.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Gemische besitzen ausserdem eine be- trächtliche wirtschaftliche Bedeutung, denn ihre Herstellung ist einfach und wenig beschwerlich.
Besonders interessante Gemische, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt werden können, enthalten 90 bis 70 Gew.-% eines nach einem Suspensionspolymerisationsverfahren erhaltenen
Vinylchloridpolymers und 10 bis 30 Gew.-% eines nach einem Emulsionspolymerisationsverfahren erhaltenen Vinylchloridpolymers.
Unter Vinylchloridpolymeren werden im Rahmen der Erfindung vorteilhaft die Homopolymeren des Vinylchlorids und die Mischpolymeren mit mindestens 800/0 an Vinylchlorid verstanden.
Die erfindungsgemäss benutzten Vinylchloridpolymeren in Suspension und in Emulsion sind solche Polymeren, die nach den üblichen Polymerisationsverfahren in Suspension bzw. in Emulsion erhalten wurden.
Das hier benutzte Koagulationsverfahren besteht darin, zu der gerührten Suspension eines Vinylchloridpolymers ein Koaguliermittel in Lösung in einer Menge von 0, 3 bis 5 Gew. -0/0 in bezug auf das Gewicht der Trockensubstanz des zu koagulierenden Latex hinzuzufügen, allmählich den Latex eines Vinylchloridpolymers einzuführen und hierauf die erhaltene Polymerensuspension zu gewinnen, welche dann nach den für die in Suspension erhaltenen Polymeren üblichen Verfahren abgeschleudert und getrocknet wird.
Es ist bekannt, dass diese Verfahren einfacher und weniger beschwerlich sind als jene, die für in Emulsion erhaltene Polymeren verwendet werden. Man erzielt daher hiedurch eine wesentliche Ersparnis bei der Behandlung der dem Gemisch einverleibten Emulsionspolymeren.
Das bei der Ausführung der Erfindung benutzte Koaguliermittel ist zweckmässig ein Salz des Magnesiums, Kalziums oder Aluminiums, wofür insbesondere Kalziumchlorid und Aluminiumsulfat in Betracht kommen.
Man kann auch jede andere geeignete Arbeitsweise anwenden und insbesondere jene, die darin besteht, gleichzeitig den Polymerlatex und das Koaguliermittel in die Polymersuspension einzuführen.
Beispiele l bis 9 : Man setzt zu einer durch Suspensionspolymerisation erhaltenen und unter Rühren gehaltenen Suspension von Polyvinylchlorid Aluminiumsulfat in Form einer zuigen Lösung und in einer Menge von 0, 5 Gew.-* in bezug auf das Gewicht der Trockensubstanz des zu koagulierenden Latex hinzu.
Man führt dann langsam den durch Emulsionspolymerisation erhaltenenPolyvinylchloridlatex in die unter Rühren gehaltene Suspension ein, wobei zu beobachten ist, dass der Latex mit der Suspension koaguliert und eine modifizierte Suspension ergibt. Diese wird dann filtriert, gewaschen und getrocknet.
Die Ergebnisse der verschiedenen nach diesem Verfahren durchgeführten Versuche finden sich in Tabelle I, in welcher das durch Senkung (Absetzen) bestimmte scheinbare spezifische Gewicht und die Fliessfähigkeit der erhaltenen Pulver angegeben sind.
Das Fliessvermögen der Pulver wird ermittelt, indem man die Zeit misst, welche sie brauchen, um durch einen konischen Trichter hindurchzugehen, dessen untere Öffnung 14 mm Durchmesser hat.
Die nachfolgenden mit PVC A, PVC B und PVC C bezeichneten Polyvinylchloride sind : ein Polyvinylchlorid, das nach einem Suspensionspolymerisationsverfahren erhalten wurde ; ein anderes Polyvinylchlorid, das nach einem Suspensionspolymerisationsverfahren erhalten wurde, mit einer geringeren Porosität als das PVC A ;
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ein Polyvinylchlorid, das nach einem Emulsionspolymerisationsverfahren erhalten wurde.
Tabelle I
EMI3.1
<tb>
<tb> Beispiele <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9
<tb> Zusammen- <SEP> PVC <SEP> A <SEP> 100 <SEP> 80 <SEP> 70 <SEP> 60 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> setzung <SEP> der <SEP> PVC <SEP> B <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 100 <SEP> 90 <SEP> 80 <SEP> 70 <SEP> Gemische
<tb> (g) <SEP> PVC <SEP> C <SEP> - <SEP> 20 <SEP> 30 <SEP> 40 <SEP> - <SEP> 10 <SEP> 20 <SEP> 30 <SEP> 100
<tb> scheinbares <SEP> spezifischew <SEP> Gewicht <SEP> durch
<tb> Senkung <SEP> (kg/dm3) <SEP> 0,50 <SEP> 0,49 <SEP> 0,48 <SEP> 0,46 <SEP> 0,60 <SEP> 0,56 <SEP> 0,55 <SEP> 0,53 <SEP> 0,66
<tb> Flie#vermögen <SEP> (sec)
<tb> erfindungsgemä#e
<tb> Gemische <SEP> 8,9 <SEP> 8,1 <SEP> 9 <SEP> 11 <SEP> 8,8 <SEP> 9 <SEP> 9,
2 <SEP> 11 <SEP> +
<tb> Pulvergemische <SEP> - <SEP> + <SEP> - <SEP> +
<tb>
EMI3.2
EMI3.3
<tb>
<tb> Mischung <SEP> aus <SEP> PVC <SEP> A <SEP> und <SEP> PVC <SEP> C <SEP> 100 <SEP> g
<tb> zweibasisches <SEP> Bleistearat <SEP> 3 <SEP> g <SEP>
<tb> Schmiermittel <SEP> l <SEP> g <SEP>
<tb> Füllung <SEP> 5g
<tb>
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Tabelle II
Beispiel Nr.
10 11 12 Zusammensetzung des 90/10 70/30 Gemisches PVC A/PVC C 100/0 Gemisch Pulver-Gemisch Pulver- durch gemisch durch gemisch
Koagu-Koagu- lation lation scheinbares spezifisches Gewicht durch Senkung der Mischung vor dem Kneten
EMI4.1
scheinbares spezifisches Gewicht durch Senkung der gekneteten Mischung (kg/dm3) 0,58 0, 64 0, 59 0, 71 0, 68 scheinbares spezifisches Gewicht durch Fliessen der gekneteten Mischung (kg/drn) 0,50 0, 58 0, 53 0, 64 0, 61 Fliessvermögen der gekneteten Mischung (sec) 8 7 8 6 8
Die Ergebnisse der Versuche der Tabelle II zeigen deutlich, dass dann, wenn man in pulverförmi- gem Zustand Polyvinylchloride in Suspension und in Emulsion mischt, das scheinbare spezifische Gewicht durch Senkung und durch Fliessen der aus diesen Gemischen erhaltenen "Premixe" etwas erhöht wird.
Diese Vergrösserung ist aber viel bedeutender im Falle der nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Mischungen.
Bekanntlich ist die Vergrösserung des scheinbaren spezifischen Gewichtes der zum Speisen von Verarbeitungsmaschinen bestimmten Zusammensetzungen erwünscht, denn sie vergrössert die Leistung dieser Maschinen.
Ebenso ist eine Verbesserung des Fliessvermögens der ausgehend von den erfindungsgemässen Gemischen erhaltenen"Premixe"festzustellen.
Diese Verbesserung hat gleichfalls eine Vergrösserung der Auspressleistung zur Folge.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Gemischen aus Vinylchloridpolymeren, dadurch gekennzeichnet, dass man 5 bis 40 Gel.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-% eines Vinylchloridpolymers
EMI4.2
nach einem Suspensionspolymerisationsverfahren, zur Koagulation bringt.