CS214763B2

CS214763B2 - Method of making the polymerous materials by water emulsion/suspension polymeration

Info

Publication number: CS214763B2
Application number: CS793796A
Authority: CS
Inventors: Chung Hwei Wei
Original assignee: Stauffer Chemical Co
Priority date: 1978-06-29
Filing date: 1979-06-01
Publication date: 1982-05-28
Also published as: JPH0146522B2; IN151179B; DD144672A5; CA1144295A; PT69741A; EP0006697B2; YU148379A; EP0006697B1; DE2965273D1; JPS557881A; MX5820E; IL57233A0; IL57233A; NO792169L; EP0006697A2; EP0006697A3; GR73523B

Description

Vynález ' se týká způsobu výroby polymerních materiálů vodnou emulzní/suspenzní polymerací.

Je známa řada několikastupňových polymeračních postupů, které zahrnují jednu nebo několik počátečních polymeraci v emulzi a jednu nebo ' několik následujících polymeraci v suspenzi. Pod pojmem „emulzní/suspenzní polymerace” se v následujícím textu obecně rozumí tento typ polymeračních pochodů. Například podle amerického pat. spisu čís. 3 657 172 se vyrábějí kaučukové kopolymery suspenzní polymerací monomerního vinylu v množství 40 až 99 °/o, přepočteno na hmotnost kopolymeru, v přítomnosti předem připravené vodné emulze částic, které obsahují od 0,5 do asi 50 ·%, přepočteno na hmotnost kopolymerů, tvrdého vnitřního jádra z polymeru, který má teplotu skelného přechodu nad 25 stupňů Celsia, a od 0,5 asi do 59 %, přepočteno· na hmotnost kopolymerů, vnější vrstvy obsahující zesítěný kaučuk, jehož teplota skelného přechodu Je nižší než 25 °C. Další americký pat. spis. čís. 3 832 318 popisuje výrobu kopolymerů obsahujících kaučuk, které se vyrábějí suspenzní polymerací monomerního vinylu v množství asi 40 až 98 i%, přepočteno na hmotnost koplymeru, v přítomnosti asi 2 až 60 %, přepočteno na hmotnost kopolymerů, částic zesítěného akrylátového. kaučuku, jehož teplota skelného přechodu je nižší než 25 °C. Nejnovější příklad takového několikastupňového emulzního/suspenzního polymeračního postupu je popsán v americkém pat. spise čís. 3 944 631, kde se v jednom příkladu popisuje suspenzní polymerace styrenu a akrylonitrilu v množství asi 15 až 90 O/o, přepočteno na hmotnost kopolymerů, v přítomnosti vodného latexu kopolymernich částic, které obsahují asi 5 až 50 %, přepočteno na hmotnost kopolymerů, zesítěné (methjakrylátové složky a asi 5 až 35 %, přepočteno na hmotnost kopolymerů, zesítěné styren-akrylonitrilové složky.

V postupech uvedeného typu se v prvním stupni, tedy při polymeraci v emulzi, používá emulgačního činidla k vytvoření latexu s polymerními částicemi. Tato emulzní polymerace, tvořící součást postupu, se provádí běžnou technikou užívanou při polymeraci v emulzi. Latex nebo částice pryskyřice izolované z emulze se pak používají jako jedna z rěakčních složek při jednom nebo několika následujících běžných suspenzních polymeračních stupních. Přítomnost zbytku emulgačního činidla buď v latexu, nebo v produktu izolovaném z latexu má však sklon ohrožovat dispergační schopnost suspendačního činidla, kterého se používá při jednostupňové nebo několikastupňové polymeraci v suspenzi. Tato skutečnost často vede při suspenzní polymeraci k určitému stupni tvoření chuchvalců polymeru, což může být obzvláště škodlivé v provozním měřítku, kde se reokční směs musí čerpat několikrát potrubím. Přítomnost chuchvalců polymeru znemožňuje nebo alespoň ztěžuje takové čerpání.

Předmětem vynálezu je způsob výroby polymerních materiálů vodnou emulzní/suspenzní polymeraci, který zahrnuje alespoň jednu počáteční emulzní polymeraci monomeru ve vodě a alespoň jednu následující suspenzní polymeraci, kde se jako reakční složky používá produktu emulzní polymerace. Podstata vynálezu spočívá v tom, že monometr ve vodě se mechanicky homogenizuje před polymeraci v emulzi. Účelně se homogenizace provádí po dobu v rozmezí 5 až 90 minut. Pod pojmem „homogenizace” ve. smyslu vynálezu se rozumí dispergování monomerů ve vodné fázi, při kterém vznikne emulze. Homogenním dispergováním monomerních reakčních složek ve vodné fázi na jemnou emulzi se snižuje množství emulgátoru potřebné pro emulzní polymeraci a tím i pravděpodobnost vzájemného rušivého působení emulgátoru a suspendačního činidla . během následující polymerace v suspenzi. Způsob podle vynálezu rovněž potlačuje tvoření chuchvalců polymeru a ucpání nebo znečištění reaktoru během emulzní polymerace a umožňuje zvýšit měrnou sypnou hmotnost pryskyřice během následující suspenzní polymerace.

Vynález bude vysvětlen v souvislosti s výkresem, který ukazuje schéma postupu typické běžné výroby, kde se používá dvou reaktorů.

Pojem „emulzní/suspenzní polymerace” znamená v následujícím textu ty vodné několikastupňové pochody, při kterých se během^ jedné nebo několika polymeraci v emulzi vytvoří latex, a polymerní produkt obsažený v tomto latexu pak slouží jako reakční složka při jednom nebo několika následujících stupních polymerace v suspenzi.

Jedním druhem takové „emulzní/suspenzní polymerace” je emulzní polymerace kaučukových monomerů, například akrylových, methakrylových nebo olefinových monomerů, případně v přítomnosti účinného množství polyethylenlcky nenasyceného zesíťovacího monomeru, čímž vznikne latex s částicemi kaučukového polymeru. Tento latex nebo kaučukové částice se pak používají jako jedna reakční složka v následující suspenzní polymeraci monomeru, který by jinak vytvořil poměrně tužší polymerní sloučeninu, například vinylhalogenidové nebo styren-akrylonitrilové pryskyřice. Podrobnosti týkající se výhodných provedení takového emulzního/suspenzního pochodu jsou popsány v citovaných amerických pat. spisech čís. 3 657 172, čís. 3 832 318 a čís. 3 944 631, které udávají charakteristické reakční složky, jejich množství a popisují jednotlivé parametry těchto postupů. Vynález rovněž zahrnuje emulzní/suspenzní polymeraci k výrobě akrylonitril/butadien/styrenových polymerů (ABS). Tyto polymery ob sáhují buď a) asi 60 až 90 % styren-akrylonitrilového kopolymeru v hmotnostním poměru 60—80 : 40—20 roubovaného na 10 až 40 ;% kopolymeru akrylonitrilu a butadienu v hmotnostním poměru 60—80 : 40— —20, nebo b) podobné množství analogického kopolymeru styrenu a akrylonitrilu roubovaného na analogické množství butadienového homopolymeru. Polymer nebo kopolymer obsahující butadien se vyrábí emulzní polymerací, zatím co kopolymer styrenu a akrylonitrilu se vyrábí polymorací v suspenzi.

Podstata vynálezu spočívá v homogenizaci, prováděné při emulzním polymeračním stupni nebo stupních uvedeného typu pochodů, aby se mechanicky emulgovaly monomery a tím se snížilo množství emulgátoru, které se jinak musí použít v této části pochodu. Aplikací této techniky se množství emulgátoru, kterého je jinak nutno použít, sníží z obvyklého množství 1 až 5 %, přepočteno na hmotnost monomerů, s výhodou 1 až 2 %, na mnohem nižší množství ležící v rozmezí asi od 0,3 do 0,75 °/o.

V případě postupů, které zahrnují více než jednu emulzní polymerací, se homogenizace s výhodou provádí v každém jednotlivém polymeračním stupni, aby se dosáhlo největšího zlepšení; nicméně se účinku podle vynálezu, třebaže v nižší míre, dosahuje i tehdy, když se homogenizace provádí alespoň v některých stupních emulzní polymerace, spočívá-li emulzní polymerace v několika stupních. Emulzní polymerace a suspenzní polymerace způsobu podle vynálezu se může provádět buď ve stejných reaktorech nebo v odlišných reaktorech.

К mechanickému dispergování monomerů ve vodě, která tvoří největší reakční složku v polymeračním reakčním médiu, lze použít jakéhokoli vhodného zařízení. Směs monomeru a vody, případně v přítomnosti uvedených malých množství emulgátoru, se pak promíchává po dostatečnou dobu, aby vznikla stabilní homogenní emulze; tato doba může být například 5 až 90 minut, přičemž nejvýhodnější trvání homogenizace je delší než 30 až 40 minut. Doba potřebná к homogenizaci roztoku závisí na různých proměnných jako je kapacita zařízení, druh monomeru nebo monomerů, ktecé se mají polymerovat, na množství monomeru ve vodě, na druhu a množství případného emulgátoru nebo emulgátorů atd. Jakmile vznikne stabilní homogenní emulze, může se smíchat s ostatními složkami reakčního prostředí, například s iniciátorem emulzní polymerace, s pufry a jinými běžnými reakčními složkami, a dá se zahřívat na vhodnou polymerační teplotu po vhodnou dobu tak, aby se dosáhlo požadovaného stupně polymerace». Latex nebo produkt oddělený od latexu, který je produktem emulzního polymeračního stupně, pak slouží jako složka jedné nebo několika následujících vodných suspenzních polymerací, ve kterých je v reakčním prostředí obsaženo suspendační činidlo společně s jedním nebo několika iniciátory polymerace a jinými běžnými reakčními složkami.

Výkres znázorňuje schéma postupu v provozním měřítku pro jedno provedení vynálezu, které bude v dalším textu popsáno v příkladu 1.

První část reakce se provádí v reaktoru 11, který je vybaven míchadlem 12. Do přívodního potrubí 14 může být vřazen homogenizátor 13, který má vhodnou homogenizační kapacitu, například 378,5 litrů roztoku za minutu, tak aby bylo možno zhomogenizovat nástřik do reaktoru 11, do kterého se zhomogenizovaný roztok vrací.

Po skončení první části reakce se vyrobený latex může přečerpat potrubím 14, 15 do reaktoru 16 vybaveného rovněž s výhodou míchadlem 17, v němž pak probíhá suspenzní polymerace.

Po skončení suspenzní polymerace» se vodné médium, obsahující výsledný polymer vzniklý emulzní/suspenzní polymerací, může přečerpat potrubím 15, 18 do vhodné míchací nádrže 19 vybavené rovněž míchadlem 20, aby částice polymeru zůstaly suspendované ve vodném prostředí ve formě kaše. Z vodné fáze lze pak odstranit odstředivkou 21 po přečerpání potrubím 22 mokrý filtrační koláč produktu. Oddělená voda se z odstředivky 21 odvádí potrubím 23.

Mokrý filtrační koláč z odstředivky 21 se pak vede potrubím 24 do rotační sušičky 25, odkud se vysušený produkt vodě potrubím 26 do pytlového separátoru 27, kde se oď pryskyřice oddělí vzduch. Pryskyřice spadává trubkou 28 do kontrolního zásobníku 29 a pak do neznázorněného uskladňovacího zařízení, například do sila. Z tohoto sila se může produkt sypat do kontejneru 30, který slouží к dopravě.

Vynález bude vysvětlen na několika příkladech.

Přikladl

Tento příklad vysvětluje způsob podle vynálezu v souvislosti s výrobou kopolymeru akrylátu, styrenu <a akrylonitrilu popsaného v americkém pat. spise čís. 3 944 631.

První část reakce probíhala v reaktoru s objemem 15 140 litrů vybaveném míchadlom, a spočívala v prvních dvou polymeračních stupních popsaných v citovaném pat. spise, při kterých vznikal kopolymer obsahující zesítěný polybutylakrylát a zesítěnou styren-akrylonitrilovou polymerní složku. Při této fází postupu bylo použito těchto reakcních složek:

Reakční složky

Množství

monomerní butylakrylát	1480 kg
butylenglykol-diakrylát — zesíťovací činid-
lo ...... i	3,9 kg
deionizovaná voda	2764 kg
stearylalkohol — lubrikační činidlo	17,7 kg
kyselý siřičitan sodný — iniciátor	454 g
emulgační roztok na bázi natriumlaurylsul-
fátu (30 hmot. % akt.) výrobek SIPEX-UB
firmy Alcolac	6,8 kg
emulgační roztok na bázi natriumisodecyl-
sulfosukcinátu (50 hmot. · % akt.) výrobek
AEROSOL · A—268 firmy Američan Cyanamid	17.7 kg
roztok z persíranu amonného jako iniciá-
toru a deionizované vody	1,36 kg/9 kg
kyselý siřičitan sodný — iniciátor v rozto-
ku deionizované vody	227 g/2,27 kg
zesíťovací činidlo na bázi divinylbenzenu	5,6 kg
monomerní styren	392,7 kg
monomerní akrylonitril	143 kg
deionizovaná voda	4695kg

Postup probíhal takto:

1) do· nádoby bylo vloženo 153,5 kg butylakrylátu a 3,9 kg butylenglykol-diakrylátu a intenzívně promíchány;

2) lubrikační činidlo na bázi stearylalkoholu bylo vneseno do reaktoru společně se zbytkem butylakrylátu a se směsí ze stupně 1. Směs z tohoto stupně 2 pak byla proháněna · homogenizátorem 13 po dobu 10 min, aby se úplně promíchala;

3) natriumlaurylfosfát a dinatrium-isodecylsulfosukcinát byl předběžně promíchán v 18,9 kg deionizované vody a směs byla vnesena do reaktoru přes odpěňovač;

4) · kyselý siřičitan sodný byl rozpuštěn v

18,9 kg deionizované vody a směs byla rovněž vpuštěna do reaktoru přes odpěňovač;

5) ' míchadlo v reaktoru bylo nastaveno na nízké otáčky a do reaktoru bylo přidáno· 2650 kg deionizované vody;

6) směs v reaktoru byla proháněna homogonizátorem, až byl roztok · úplně homogenní. Homogenizační potrubí pak byla propláchnuta 75,7 kg deionizované vody;

7) během homogenizace ve stupni 6 byl reaktor vyčerpán na tlak 33,87 kPa a byl třikrát propláchnut plynným dusíkem, přičemž výsledný přetlak byl 345,19 kPa;

8) po skončení stupně 6 a 7 byla přidána do· reaktoru deionizovaná voda v množství 4695 kg a vsázka byla zahřáta na 54,5 stupňů Celsia;

9) když dosáhla vsázka teploty 54,5 °C, byl do reaktoru přečerpáván roztok · persíranu amonného jako iniciátoru · v množství 1,36 kg ve vodě v množství 9 kg, a to rych lostí 1,5 kg/min, k iniciaci polymerace. Když teplota začala klesat, bylo ještě přidáno 454 g persíranu amonného v 4,5 kg deionizované vody. Polymerační reakce probíhala · při teplotě 54 °C;

10) do tří čistých bubnů byl-smíchán styren v množství 130 kg, akrylonitril v množství 47,7 kg a divinylbenzen v množství 1,87 kg, a směsi byly dobře · promíchány;

lij· po uplynutí asi jedné hodiny, kdy probíhala · reakce podle stupně 9, bylo ze vzorku latexu z reaktoru zjištěno celkové procento tuhých látek, · a ·obsah tří bubnů materiálu ze stupně 10 byl vsypán do reaktoru bez míchání. Pak byl reaktor propláchnut plynným dusíkem jako ve stupni 7 a vsázka byla zahřáta na 54,4 °C;

12) reakce podle stupně 11 pokračovala při teplotě 54,4 °C tak dlouho, až teplota začala klesat, načež byla přidána směs 454 gramů persíranu amonného a 4,5 kg deionizované vody;

13) půl · hodiny poté, kdy se vyrovnala teplota mezi vsázkou a pláštěm reaktoru, což znamenalo, žo nevznikalo · teplo, a že reakce skončila, bylo míchadlo zastaveno a reakční směs se nechala stát 1,5 h.

Druhá část reakce byla prováděna v reaktoru s objemem 22 710 · litrů, který byl opatřen míchadlem. Tato druhá část zahrnovala poslední polymerační krok podle amerického pat. spisu čís. 3 944 631, při kterém byla vyrobena nezesítěná styren-akrylonitrilová složka v přítomnosti dříve připraveného kopolymeru. V této části postupu bylo použito následujících složek:

214783

Reakční složky

Množství (kg) monomerní styren monomerní akrylonitril n-dodecylmerkaptan — přenášeč řetězce stearylalkohol — lubrikační činidlo natriumlaurylsulfát (SIPEX UB) polyvinylpyrrolidon — suspendační činidlo methylcelulóza — suspendační činidlo deionizovaná voda azobisisobutylronitril — iniciátor kyselý uhličitan sodný — pufr butylovaný hydroxytoluen

2152

939,8

9.8

17,7

2.8

5.6

11,1 4657

2.7

13,6

2,3

Postup probíhal následujícím způsobem:

1) stearylalkohol, n-dodecylmerkaptan, styren a akrylonitril byl vložen do reaktoru a složky byly promíchávány po dobu 10 min;

2) rychlost míchadla v reaktoru byla nastavena na 80 ot/min a do směsi ze stupně 1 byl přidán roztok polyvinylpyrrolidonu, natriumlaurylsulfátu a kyselého uhličitanu sodného, načež míchání pokračovalo 10 min. Pak bylo míchadlo zastaveno a do reaktoru byl přidán latc>x z předchozí fáze postupu. Pak bylo míchadlo znovu uvedeno do provozu a nastaveno na rychlost 80 ot/min, a míchání probíhalo 30 min. Pak byla přidána deionizovaná voda v množství 3290,34 kg;

3) suspendační činidlo bylo předběžně dispergováno v míchací nádrži v množství asi 378,6 kg vody o teplotě 71,1 °C nebo vyšší, a směs se promíchávala po dobu asi h při této teplotě. Pak byla do míchací nádrže přidána studená voda v množství asi 757 kg, a roztok se nechal ochladit. Míchání pokračovalo tak dlouho, až se roztok vyčeřil, a poté byl přidán do reaktoru. К promytí míchací nádrže a potrubí vedoucího do reaktoru bylo použito 227,2 kg vody. Míchání pokračovalo v reaktoru další hodiny;

4) do reaktoru byl pak přidán azobisisobutyronitr.il jako iniciátor;

5) rychlost míchadla byla nastavena na 80 ot/min a reaktor byl propláchnut třikrát plynným dusíkem jako v první fázi reakce;

6) teplota reakčního média pak byla zvýšena na 71,1 °C;

7) když se teplotní rozdíl me-zi vsázkou a pláštěm reaktoru začal zmenšovat, což ukazovalo na blízké skončení reakce, bylo přidáno přídavné množství 454 g iniciátoru, aby se podpořila konverze zbývajících monomerů;

8) reakce se pak nechala probíhat ták dlouho, až rozdíl teploty reakční směsi a pláště reaktoru klesl na nulu. Dvě hodiny poté byl přidán do roztoku butylovaný hydroxytoluen v množství 2,27 kg, aby se skon* čila reakce, reaktor byl ochlazen a jeho obsah vypuštěn.

Produkt z reaktoru byl odstředěn a mokrý filtrační koláč, který měl vlhkost ási 25 hmot. %, byl vysušen v rotační sušičce na obsah vlhkosti asi 1 hmot. %. Materiál měl vrubovou houževnatost podle Izoda asi 5,34 Joulů/cm a teplotu topelné deformace asi 80 °C. Zanesení stěny reaktoru bylo menší, než к jakému by došlo při běžné emulzní/ /suspenzní polymerací bez homogenizování, a usazeniny polymeru, které vznikly, se daly snadno odstranit organickým rozpouštědlem.

Příklad 2

Tento příklad udává fyzikální vlastnosti řady sloučenin akrylátu, styrenu a akrylonitrilu, vyrobených obecným postupem podle příkladu 1.

Prosévací zkouška produktů vyrobených z jednotlivých vsázek dává tyto údaje:

Prosévací zkouška ('% nadsítného)

Vzorek čís.

Velikost ok mesh

	40	60		80	100
1	56,0	31,5		4,7	2,0
2	40,8	37,5		8,1	3,1
3	36,4	41,0		8,8	3,0
4	12,0	44,5		12,5	6,1
5	54,3	32,4		4,1	1,9
6	67,9	24,7		2,6	0,7
7	22,9	40,3		14,3	5,2
Prosévací zkouška	. (% nadsítného)
Vzorek čís,.;	...·	Velikost	ok mesh
' ··· \ '	140		200		Pan
...λ::.·/ _χ	2,6		2,1		2,6
/ 2	5,0		3,5		4,2
.3	4,4		3,1		4,5
.....4	10,1		7,8		8,3
'; -5' . -	2,0		1,8		3,1
. - 6 ’	. 1,3		1,1		2,3
	_: 7,5		4,9		5,7
Ostatní fyzikální	vlastnosti uvedených	vzorků by	ly tyto:
Vzorek cis.	Sypná, měrná hmot.	Vrub.	houžev. Izod	vtok. ot.
' z	(g/cm³) .	(J<	Dule/cm)
		^v'	ýtok. ot.
1	0,481		5,13		6,09
. 2	0,472		5,02		5,77
3	0,468		4,75		5,55
4.....	0,444		4,81		5,71
5	0,446		4,64		5,45
6	0,424		4,32		4,59
7	0,384		5,13		5,39
Vzorek čís.	Pevnost v tahu	T	TD (°C)		Prodlouž. %
	(MPa)
1	37,40		85,6		78
2	37,01		85,6		78
3	37,89		87,8		72
4	40,60		90		72
5	38,83		86,7		74
6	38,83		87,8		42
7	44,24		90,0		54

Tyto údaje ukazují, že vzniklé polymery mají od jedné vsázky ke druhé velice podobné fyzikální vlastnosti, zejména vysokou houževnatost a vysokou teplotu tepelné deformace (TTD).

Izodová vrubová houževnatost, pevnost v tahu, teplota tepelné deformace a prodloužení byly určovány na vzorcích vyrobených z pryskyřice vstřikovacím lisováním. Názvy „výtok, ot.” a „vtok, ot.” udávají vrubovou houževnatost těch konců zkušebních vzorků vyrobených vstřikovacím lisováním, které ležely v blízkosti vtokového a výtokového otvoru vstřikovacího lisu.

P ř í к 1 a d 3

Tento příklad ukazuje změny tvorby chuchvalců v závislosti na době homogenizace. Obecně lze říci, že prodloužení doby homogenizace snižuje množství chuchvalců. Bylo použito postupu z příkladu 1, přičemž jako emulgátory sloužily jednak 0,138 hmot, dílů emulgačního roztoku na bázi natriumlaurylsulfátu (SIPEX-UB) a jednak 0,598 hmot, dílů emulgačního roztoku na bázi dinatriumisodecylsulfosukcinátu (AEROSOL A-268) na 100 hmot, dílů monome214763

Vsázka č. Doba homogenizace Průměrný rozměr částic Hmot, chuchvalců za , (min) (μπι) mokra (kg)

1	20	0,28	36,32
2	30	0,22	0
3	35	0,25	22,70
4	45	0,25	0

Příklad 4

Tentp příklad vysvětluje způsob podle vynálezu v aplikaci na výrobu kaučukových kopolymeru suspenzní polymerací monomerního vinylu у přítomnosti vodné emul ze částic ze zesítěného akrylátového kaučuku podle amerického pat. spisu čís. 3 923 318. Reakce probíhala v poloprovozním měřítku v reaktoru s objemem 38 litrů.

V první fázi reakce bylo použito těchto reakčních složek:

Reakční složky	Množství
monomerní butylakrylát monomerní 2-ethylhexylakrylát	2,84 kg 1,1 kg

butylenglykol-diakrylát — zesíťovací činid-

lo stearylalkohol — lubrikační činidlo emulgační roztok na bázi natrium-isodefátu (SIPEX-UB) emulgační roztok na bázi dinatrium-isodecylsulfosukcinátu (AEROSOL A—268) kyselý siřičtan sodný —- iniciátor deionizovaná voda persíran amonný — iniciátor v 100 ml vody

82 g 45 g 20 g 20 g 2 g 17,5 1 θ g

Ctyři první reakční složky byly homogenizovány 30 minut v homogenizátoru podle příkladu 1, potom byla tato homogenizovaná emulze vložena do reaktoru, a byly přidány následující čtyři reakční složky. Obsah reaktoru byl zahřát na teplotu 48 stupňů Celsia a míchadlo bylo nastaveno na rychlost 200 ot/min, přičemž předtím byl reaktor nejprve vyčerpán a pak propláchnut třikrát plynným dusíkem.

К reakční směsi pak byl přidán roztok persíranu amonného ve vodě, a po 1 h byla teplota zvýšena na 71,1 °C. Na této teplotě byla reakční směs udržována 1 h.

Když byla směs v reaktoru ochlazena a vypuštěna do vhodné nádoby, byl z ní získán latex. Největší část částic polymeru v latexu měla velikost asi 2 až 2,5 μΐη.

Druhá fáze reakce pak probíhala ve stejném reaktoru a bylo při ní použito latexu z první fáze s následujícími složkami:

Reakční složky monomerní vinylchlorid polyvinylpyrrolidon — suspendační činidlo (ve 200 ml vody) iniciátor na bázi azobisisobutyronitrilu (VÁZO 64 firmy DuPonťT methylcelulóza — suspendační činidlo deionizovaná voda

Množství

5,5 kg

2g g

2,3 kg

3,8 1

Latex z první fáze reakce, azobisisobutyronitrilový iniciátor a deionizovaná voda byly vloženy do reaktoru a rychlost míchadla byla nastavena na 460 ot/min. Potom bylo do reaktoru přidáno uvedené množství polyvinylpyrrolidonu a methylcelulózy jako suspendačních činidel, a směs byla promíchávána 30 min. Potom byl reaktor třikrát po sobě vyčerpán a pokaždé promyt malým množstvím monomerního vinylchloridu. Po skončeném promývání byl přidán monomerní vinylchlorid a reakce začala při °C. Když tlak v reaktoru poklesl na 412 kPa z počáteční hodnoty, nechal se reaktor ochladit na okolní teplotu a jeho obsah byl vypuštěn. Vnitřek reaktoru měl pouze nepatrný lehký nános polymeru nad hladinou reakční směsi a pod hladinou směsi byl úplně čistý.

Příklad 5

Tento příklad vysvětluje způsob podle vynálezu v aplikaci na výrobu akrylonitril/bu214783

15	16
tadien/styrenového polymeru (ABS). Reakce probíhala ve stejných reaktorech jako v příkladě 4.	V první fázi reakce bylo použito těchto složek:
Reakční složky monomerní butadien	Množství 2,7 kg
monomerní akrylonitril kyselý sirlčitan sodný — Iniciátor emulgační roztok natriumlaurylsulfátu	596 g 5 g 15 g

emulgační roztok na bázi dinatrlumisode-

cylsulfosukcinátu (AEROSOL A—263] persíran draselný — iniciátor deionizovaná voda	35 g 40 g 14,9 g
3,79 kg deionizované vody, oba emulgátory a kyselý sirlčitan sodný byly vloženy do reaktoru společně s akrylonitrilem. Reaktor pak byl vyčerpán a propláchnut pětkrát za sebou malým množstvím butadienu, aby se odstranil kyslík. Pak bylo přidáno uvedené množství butadienu a celá vsázka byla homogenizována po dobu 10 min, a byla přečerpána do reaktoru společně s 7,6 kg deionizované vody. Do reaktoru byl pak přečerpán persíran draselný tvořící iniciátor a 3,79 kg další deionizované vody, a	reakční směs byla zahřáta na 73,9 ^qC. Když tlak v reaktoru klesl na 138,3 kPa, nechal se reaktor ochladit a vzniklý latex byl vypuštěn. Na reaktoru se usadila nepatrná až středně silná vrstva polymeru na vnitřních plochách nad hladinou reakční směsi, zatímco pod hladinou byly stěny úplně čisté. Většina částic polymeru v latexu měla velikost asi 1 až 1,8 mm. Ve druhé fázi reakce bylo použito latexu z první fáze společně s těmito složkami.
Reakční složky	Množství
monomerní styren monomerní akrylonitril n-dodocylmerkaptan — přenášeč řetězce stearylalkohol — lubrikační činidlo polyvinylpyrrolidon jako suspendační činidlo v 200 ml vody roztok methylcelulózy jako suspendačního činidla , azoblsisobutyronitril — iniciátor (VAZO-64) kyselý uhličitan sodný	4,23 kg 1,87 kg 20 g 36 g 5 g 4,54 kg 10 g 20 g
stabilizátor na bázi oktadecyl 3-(3’5’-di-terc.buty l-4’-hydroxyf enyl) propionátu (IRGANOX 1076 firmy Ciba—Geigy) těžký benzin deionizovaná voda	8g 100 g 7,6 1
4 Rychlost míchadla byla nastavena na 200 ot/min a v následujícím pořadí byly přidávány tyto reakční složky: latex z první fáze reakce, roztok polyvinylpyrrolidonu jako suspendačního činidla, roztok methylcelulózy jako suspendačního činidla, azobisisobutyronitril jako iniciátor, kyselý uhličitan sodný jako pufr a deionizovaná voda, a konečně styren, akrylonitril, stearylalkohol a n-dodecylmerkaptan, které byly předběžně smíchány. Reaktor byl vyčerpán a třikrát propláchnut dusíkem, načež se tlak	v reaktoru zvýšil na 68,9 kPa přidáním plynného dusíků. Rychlost míchadla byla nastavena na 460 ot/min a reakce začala při teplotě 71,1 °C. Po stabilizaci teploty probíhala reakce 2 hodiny, načež byl přidán stabilizátor (IRGANOX 1076) a těžký benzín. Roztok byl promícháván 10. min., pak byl reaktor ochlazen a jeho obsah vypuštěn. Na vnitřních stěnách reaktoru byl pozorován pouze nepatrný až střední povlak z polymeru.

Claims

1. Způsob výroby polymerních materiálů vodnou emulzní/suspenzní polymerací, který zahrnuje alespoň jednu počáteční emulzní polymerací monomeru ve> vodě a alespoň jednu následující suspenzní polymeraci, kde se jako reakční složky používá produktu emulzní polymerace, vyznačený tím, že monomer ve vodě se mechanicky homogemizuje před polymerací v emulzi.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že homogenizace se provádí po dobu v rozmezí 5 až 90 minut.