AT278357B - Verfahren zur Polymerisation von Vinylchlorid - Google Patents

Verfahren zur Polymerisation von Vinylchlorid

Info

Publication number
AT278357B
AT278357B AT870167A AT870167A AT278357B AT 278357 B AT278357 B AT 278357B AT 870167 A AT870167 A AT 870167A AT 870167 A AT870167 A AT 870167A AT 278357 B AT278357 B AT 278357B
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
sep
polymerization
alcohol
vinyl chloride
hydroperoxide
Prior art date
Application number
AT870167A
Other languages
English (en)
Inventor
Sergio Lo Monaco
Corrado Mazzolini
Luigi Patron
Alberto Moretti
Original Assignee
Chatillon Italiana Fibre
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chatillon Italiana Fibre filed Critical Chatillon Italiana Fibre
Application granted granted Critical
Publication of AT278357B publication Critical patent/AT278357B/de

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Polymerisation von Vinylchlorid 
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Niedrigtemperaturpolymerisation in Masse von Vinylchlorid, allein oder im Gemisch mit bis zu   2cp/o   eines andern äthylenisch ungesättigten Monomeren. 



   Es ist bekannt, dass die bei niedriger Temperatur durchgeführte Polymerisation von Vinylchlorid zur Bildung von Polyvinylchlorid führt, das besondere Kennmerkmale aufweist, wie einen grösseren Prozentsatz an   Kristallinität,   verbunden mit einem hohen syndiotaktischen Index, eine höhere Übergangstemperatur zweiter Ordnung, einen höheren Erweichungspunkt usw. Solches Polyvinylchlorid, das üblicherweise als hoch-syndiotaktisches Polyvinylchlorid bezeichnet wird, ist insbesondere zur Umwandlung in Fasern mit ausgezeichneten physikalischen, mechanischen und chemischen Kennmerkmalen geeignet. 



   Die Niedrigtemperatur-Polymerisation von Vinylchlorid verursacht in der Praxis jedoch erhebliche Schwierigkeiten bezüglich des Polymerisationsverfahrens und des Katalysators. Der einzige Polymerisationsprozess, der bei niedriger Temperatur leicht ausgeführt werden kann, ist die Polymerisation in Masse, da die andern bekannten Polymerisationsverfahren, d. h. Emulsions- oder Lösungsverfahren, mit zahlreichen Schwierigkeiten verbunden sind, wie der Wahl eines geeigneten   Lösungs- oder   Emulgiermittels, der Notwendigkeit der Verwendung umfangreicher Anlagen und grosser Volumina umzusetzender Verbindungen zur Erzielung einer vom industriellen Standpunkt vertretbaren Produktivität, hohe Kosten bei der Abkühlung der Polymerisationsmischung auf niedrige Temperatur usw. 



   Im Zusammenhang mit dem Katalysator sind die üblichen Polymerisationsinitiatoren, wie organische Peroxyde, Azo-bis-isobutyronitril, Persulfate usw., bei der Niedrigtemperatur-Polymerisation von Vinylchlorid unwirksam, da sie stabil sind und nicht die zum Start der Polymerisation erforderlichen freien Radikale bilden. 



   Es ist bekannt, dass das Redoxkatalysatorsystem, welches aus einem organischen Hydroperoxyd und Schwefeldioxyd zusammengesetzt ist, freie Radikale bilden und die Niedrigtemperaturpolymerisation von Schwefeldioxyd mit organischen, olefinisch-ungesättigten Verbindungen oder die Lösungspolymerisation von Acrylnitril starten kann. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass ein solches Redoxkatalysatorsystem bei der Niedrigtemperaturpolymerisation in Masse von Vinylchlorid unwirksam ist. Wird Vinylchlorid als Reaktionsmedium benutzt, so katalysiert das Schwefeldioxyd die saure Zersetzung des Hydroperoxyds ohne Bildung freier Radikale ; so wird beispielsweise Cumolhydroperoxyd im Vinylchloridmonomeren   bei -300C   quantitativ und nahezu sofort zu Aceton und Phenol zersetzt, während das Schwefeldioxyd unverändert zurückbleibt. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Die einzigen Katalysatoren, die sich bisher beim Start der Polymerisation in Masse von Vinylchlorid bei niedriger Temperatur als wirksam erwiesen haben, sind die organometallischen Verbindungen, wie Alkyl-Zink, Alkyl-Cadmium, Alkyl-Aluminium, Alkyl-Bor u. dgl., gemeinsam mit molekularem Sauerstoff oder mit oxydierenden Stoffen. 



   Die Verwendung solcher Katalysatoren führt jedoch in der Praxis zu erheblichen Nachteilen. Beispielsweise sind solche Katalysatoren im Kontakt mit der Luft selbstentzündlich, sie sind schwierig zu synthetisieren und sehr instabil. Ferner sind sie sehr empfindlich gegenüber Sauerstoff und schon die geringsten Spuren Sauerstoff, die während der Polymerisation nicht festgestellt wurden, bewirken grosse Variationen bei der Polymerisationsumwandlung und hinsichtlich der Viskosität des Polymeren. Ferner erweisen sich die Zersetzungsprodukte der Katalysatoren bei Zimmertemperatur oder höherer Temperatur noch als ausgezeichnete Polymerisationsinitiatoren ; demgemäss zeigen die nicht umgesetzten, rückgewonnenen Monomeren, die die Zersetzungsprodukte der Katalysatoren enthalten, die Tendenz zur Polymerisation während der Rückgewinnung und Lagerung.

   Es ergibt sich daher das Problem der vollständigen Entfernung solcher Zersetzungsprodukte aus den nicht umgesetzten Monomeren. 



   Die Erfindung zielt daher vor allem darauf ab, ein vorteilhaftes und zuverlässiges Verfahren zur Niedrigtemperaturpolymerisation in Masse von Vinylchlorid zu schaffen, bei dem die erwähnten Nachteile vermieden werden. 



   Es ist nunmehr überraschenderweise gefunden worden, dass solche Nachteile durch Polymerisation in Masse bei einer Temperatur unter   00C   von Vinylchlorid in Gegenwart eines Katalysatorsystems vermieden werden können, das im wesentlichen aus a) 0, 05 bis 3   Gew. "p/o,   bezogen auf das Monomersystem, eines organischen Hydroperoxyds, b) bis zu 0,5   Gew. %,   bezogen auf das Monomersystem, an Schwefeldioxyd, worin das Molverhältnis Schwefeldioxyd/organisches Hydroperoxyd zwischen 1 : 15 und 15   : 1   liegt, und c) 0, 1 bis 10   Gew.. 1I/o,   bezogen auf das Monomersystem, eines gesättigten aliphatischen ein-oder zweiwertigen Alkohols mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen besteht. 



   Die starkwirksamen Initiatoren der freien Radikalpolymerisation, welche die   Niedrigtemperatur-   polymerisation in Masse von Vinylchlorid starten, werden durch Zusammenwirken der oben genannten drei Verbindungen des katalytischen Systems gebildet,   d. h.   einem organischen Hydroperoxyd, Schwefeldioxyd und einem Alkohol. 



   Die gleichzeitige Anwesenheit dieser drei Verbindungen ist daher für die Durchführung der Polymerisation insoferne wesentlich, als im Falle des Weglassens einer der drei Verbindungen keine Polymerisation erfolgen würde. 



   Das organische Hydroperoxyd, wie es im Rahmen der Erfindung verwendet wird, ist eine organische Verbindung der Formel   R-0-0-H,   worin R ein lineares oder verzweigtkettiges Alkylradikal, ein Cycloalkylradikal, ein Arylradikal oder ein Alkyl-Arylradikal ist. 



   Beispiele solcher Verbindungen sind die Hydroperoxyde von Methyl, Äthyl, n-Propyl,   tert.-Butyl,   n-Butyl, Amyl, Hexyl, Octyl, Phenyläthyl, Phenylisobutyl, Phenylisopropyl ; besonders geeignet sind das Cumolhydroperoxyd und das   tert.-Butylhydroperoxyd.   



   Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass, zum Unterschied von den obigen Hydroperoxyden, die organischen Peroxyde der allgemeinen Formel   R - 0 - 0 - R   beim erfindungsgemässen Verfahren unwirksam sind. Die Konzentration des organischen Hydroperoxyds ist nicht kritisch und beträgt vor- 
 EMI2.1 
 Menge nicht grösser als 0,5   Gew.-%,   bezogen auf das Monomersystem, sein, da es sich erwiesen hat, dass bei Anwendung einer Menge über 0,   5%   ein Polyvinylchlorid mit minderer Farbgüte erhalten wird, das eine geringe Wärmebeständigkeit zeigt. 



   Beispiele gesättigter aliphatischer ein-und zweiwertiger Alkohole, die beim   erfindungsgemässen   Verfahren verwendet werden können, sind : Methylalkohol, Äthylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, Isobutylalkohol, tert.-Butylalkohol, n-Amylalkohol, Isoamylalkohol,   tert.-   - Amylalkohol, n-Hexylalkohol, Glykol, Propylenglykol, Butylenglykol u. dgl. Es ist wichtig, dass der Alkohol in dem zu polymerisierenden Monomersystem löslich ist. 



   Von den gesättigten aliphatischen Monohydroxyalkoholen werden Methyl-,   Äthyl- und   Propylalkohol aus wirtschaftlichen und praktischen Gründen bevorzugt. Aus den gleichen Gründen bevorzugt man von den aliphatischen Glykolen das Äthylenglykol. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



   Das mittlere Molekulargewicht wurde auf Basis der Viskositäszahl (Eigenviskosität; intrinsic viscosity)   (11)   des erhaltenen Polymeren, bestimmt in Cyclohexanon bei 30 C, gemäss folgender Gleichung 
 EMI4.1 
 bestimmt, worin "M" das mittlere Molekulargewicht und   (#)   die Viskositätszahl in dl/g bedeuten. 



  Tabelle : 
 EMI4.2 
 
<tb> 
<tb> Menge <SEP> des <SEP> zu- <SEP> Alkohol
<tb> geführten <SEP> Molverhältnis <SEP> Umwandlung <SEP> Mittleres
<tb> Hydroperoxyds <SEP> zugeführtes <SEP> SO/Hydro-Menge <SEP> je <SEP> Stunde <SEP> Molekular <SEP> - <SEP> 
<tb> Hydroperoxyd <SEP> : <SEP> in <SEP> g/h: <SEP> SO2 <SEP> in <SEP> g/h: <SEP> peroxyd: <SEP> Typ: <SEP> in <SEP> g/h <SEP> : <SEP> in <SEP> 0/0 <SEP> : <SEP> gewicht <SEP> :

   <SEP> 
<tb> Cumolhydroperoxyd <SEP> 0, <SEP> 6 <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP> 1 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0
<tb> Cumolhydroperoxyd <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 84 <SEP> 5 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0
<tb> Cumolhydro-Methylperoxyd <SEP> 0, <SEP> 6 <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP> 1 <SEP> alkohol <SEP> 20 <SEP> 3,2 <SEP> 65000
<tb> Cumolhydro- <SEP> Methylperoxyd <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 84 <SEP> 5 <SEP> alkohol <SEP> 10 <SEP> 3,8 <SEP> 72000
<tb> Cumolhydro-Propylperoxyd <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 63 <SEP> 3 <SEP> alkohol <SEP> 8 <SEP> 4,2 <SEP> 72000
<tb> tet.

   <SEP> -Butylhydroperoxyd <SEP> 0, <SEP> 48 <SEP> 0, <SEP> 68 <SEP> 2 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0
<tb> tert.-Butyl-Methylhydroperoxyd <SEP> 0, <SEP> 48 <SEP> 0, <SEP> 68 <SEP> 2 <SEP> alkohol <SEP> 4 <SEP> 3,9 <SEP> 70000
<tb> tert.-Butyl-Äthylhydroperoxyd <SEP> 0, <SEP> 32 <SEP> 1, <SEP> 13 <SEP> 5 <SEP> alkohol <SEP> 8 <SEP> 4,2 <SEP> 92000
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 5> 

   Beispiel 2 :   Man arbeitet gemäss Beispiel l und   führt,   während man den Polymerisationsreaktor mittels eines thermostatischen Bades   bei-20 C   hält, kontinuierlich 
400 g/h Vinylchlorid,
0, 4 g/h Cumolhydroperoxyd,
1,68 g/h SO und
4 g/h Methylalkohol zu, wobei das Molverhältnis    SO /Hydroperoxyd   10 beträgt.

   Die prozentuelle Umwandlung pro Stunde betrug 6,5 und das Polymere hatte ein Molekulargewicht von   78 000.   



   Beispiel 3 : Zu 2000 g Vinylchlorid und 400 g Äthylchlorid, das   auf -300C abgekühlt ist und   auf dieser Temperatur durch ein thermostatisches Bad gehalten wird, gibt man innerhalb von 60 min   unter Rühren 3 g Cumolhydroperoxyd, 3, 11 g SO 2 (Verhältnis SO lCumolhydroperoxyd 2, 5) und 50 g Äthylenglykol hinzu. Die Polymerisation beginnt sofort und das gebildete Polymere fällt in zunehmen-   dem Masse aus. Das Rühren wird nach etwa 120 min beendet und das Polymere durch Eingiessen der Reaktionsmasse in eine wässerige Lösung von Natronlauge mit einem pH-Wert von 9,5 abgeschieden. Das Polymere wird mit Wasser gewaschen und bei 50 bis   700C   getrocknet. Es werden 122 g Polyvinylchlorid mit einem Molekulargewicht von   64 000   erhalten. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Polymerisation von Vinylchlorid in Masse bei einer unter   00C   liegenden Temperatur, vorzugsweise bei einer Temperatur   zwischen -10 und -700C. dadurch gekennzeichnet,   dass man die Polymerisation in Gegenwart eines Katalysatorsystems ausführt, die im wesentlichen aus a) 0, 05 bis 3   Gew, No,   bezogen auf das Monomersystem, eines organischen Hydroperoxyds, b) bis zu 0,5   Gew. o,   bezogen auf das Monomersystem, an Schwefeldioxyd, worin das Molverhältnis   Schwefe1dioxyd/organisches   Hydroperoxyd zwischen 1 : 15 und 15 : 1 liegt, und c) 0, 1 bis 10   Gew.-,   bezogen auf das Monomersystem, eines gesättigten aliphatischen, ein-oder zweiwertigen Alkohols mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen besteht.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass man als gesättigten aliphatischen einwertigen Alkohol Methyl-, Äthyl-oder Propylalkohol verwendet.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als gesättigten aliphatischen zweiwertigen Alkohol Äthylenglykol verwendet.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als organisches Hydroperoxyd Cumolhydroperoxyd verwendet.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als EMI5.1 Polymerisation in Gegenwart kleiner Mengen nichtreagierender, bei der Polymerisationstemperatur flüssiger organischer Verbindungen, vorzugsweise in Gegenwart gesättigter halogenierter Kohlenwasserstoffe, ausführt.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man das Vinylchlorid mit bis zu 201o eines oder mehrerer anderer copolymerisierbarer, äthylenisch ungesättigter Monomeren copolymerisiert.
AT870167A 1966-09-24 1967-09-25 Verfahren zur Polymerisation von Vinylchlorid AT278357B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT2279166 1966-09-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
AT278357B true AT278357B (de) 1970-01-26

Family

ID=11200475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT870167A AT278357B (de) 1966-09-24 1967-09-25 Verfahren zur Polymerisation von Vinylchlorid

Country Status (1)

Country Link
AT (1) AT278357B (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE851496C (de) Verfahren zur Herstellung symmetrischer oder unsymmetrischer aliphatischer, ditertiaerer Peroxyde
DE1151119B (de) Verfahren zur Herstellung spinnfaehiger Loesungen von Mischpolymeren des Acrylnitrils
DE1520310B2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Pfropfpolymerisatmasse
DE1149905B (de) Verfahren zur Polymerisation von Vinylmonomeren
AT278357B (de) Verfahren zur Polymerisation von Vinylchlorid
DE861156C (de) Verfahren zur Herstellung von Polymerisaten oder Mischpolymerisaten ungesaettigter Verbindungen
DE1618578B1 (de) 4 4 substituierte Dycyclohexylperoxy dikarbonate und deren Herstellung
DE2050723C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Vinylchloridpolymerisaten
DE1062937B (de) Verfahren zur Herstellung makromolekularer Polyacroleine
DE1131407B (de) Verfahren zur Polymerisation ungesaettigter Verbindungen
DE2507777A1 (de) Loesungspolymerisation von acrylnitrilpolymerisaten
DE2033910A1 (de) Verfahren zur Durchfuhrung radikalisch initiierter chemischer Reaktionen
DE855161C (de) Verfahren zur Herstellung von Mischpolymerisaten aus Acrylsaeurenitril und Vinylpyridinen
DE1301078B (de) Verfahren zur Herstellung von verspinnbaren Loesungen des Polyacrylnitrils
DE1004380B (de) Verfahren zur Polymerisation olefinischer Verbindungen
DE1215932B (de) Verfahren zur Polymerisation von Acrylnitril
DE1720234C3 (de) Verfahren zur Polymerisation von Vinylchlorid
DE1247664B (de) Verfahren zur Herstellung von Polyacrolein
DE1927761A1 (de) Verfahren zur Polymerisation olefinisch ungesaettigter Verbindungen
DE2260286A1 (de) Verfahren zur polymerisation von aethylenkohlenwasserstoffen
DE2104287C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Copolymerisaten von Acrylnitril
AT236646B (de) Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Formaldehydpolymeren
DE2140463A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Acryl mischpolymeren und deren Verwendung
DE1495322C (de) Verfahren zur Herstellung schlagfester Viny lchloridpfropfpoly meri sate
AT227936B (de) Verfahren zur Herstellung spinnbarer Polymerisate aus Acrylnitril

Legal Events

Date Code Title Description
ELJ Ceased due to non-payment of the annual fee