CS217211B1 - Process for producing graft copolymers - Google Patents
Process for producing graft copolymers Download PDFInfo
- Publication number
- CS217211B1 CS217211B1 CS278381A CS278381A CS217211B1 CS 217211 B1 CS217211 B1 CS 217211B1 CS 278381 A CS278381 A CS 278381A CS 278381 A CS278381 A CS 278381A CS 217211 B1 CS217211 B1 CS 217211B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- polymer
- parts
- weight
- polymerization
- latex
- Prior art date
Links
Landscapes
- Graft Or Block Polymers (AREA)
Abstract
Způsob výroby roubovaných kopolymerů typu ABS pryskyřic se zlepšenou relací mezi tekutostí taveniny a houževnatostí produktu, založený na vytvoření termolabilních iontových vazeb mezi funkčními skupinami v elastomerní a sklovité fázi.A method for producing graft copolymers of the ABS resin type with an improved relationship between melt fluidity and product toughness, based on the formation of thermolabile ionic bonds between functional groups in the elastomeric and glassy phases.
Description
Vynález se týká výroby roubovaných kopolymerů typu ABá pryskyřic emulzní radikálovou polymerací.The invention relates to the production of graft copolymers of type ABá resins by emulsion radical polymerization.
Roubované kopolymeřy typu AB3 pryskyřic se připravují roubováním polymeru, který je za normální teploty ve sklovitém stavu a obvykle má teplotu skleného přechodu Tg 90 až 120 °C, na polymer, který je za normální teploty v kaučukovítém stavu a má obvykle Tg v rozmezí - 100 až 20 °C. Roubování je nejčastěji'prováděno pomocí emulzní, suspenzní nebo emulzně suspenzní polymerace a získaný polymer je pak izolován, sušen a obvykle po přídavku vhodných aditiv expedován.Graft copolymers of the AB3 resin type are prepared by grafting a polymer that is in a glassy state at normal temperature and usually has a glass transition temperature Tg of 90 to 120 °C onto a polymer that is in a rubbery state at normal temperature and usually has a Tg in the range of -100 to 20 °C. Grafting is most often carried out using emulsion, suspension or emulsion-suspension polymerization and the resulting polymer is then isolated, dried and usually shipped after the addition of suitable additives.
Příkladem emulzního postupu přípravy těchto polymerů je US patent 3 624 183 nebo N3R 1 960 409· Podle UJ 3 624 183 se připravuje kopolymer AB8 roubováním směsi 40 až 55 hmot. dílů směsi styrenu nebo alfa-métylsyrenu s akrylonitrilem na 60 až 45 hmot. dílů kopolymerů butadien styren s obsahem 10 hmot. S5 styrenu, přičemž výsledný roubovaný kopolymer může být smíchán s odděleně připraveným kopolymerem 60 až 80 hmot» dílů styrenu nebo alfa-metylstyrenu se 40 až 20 hmot. díly akrylonitrilu. Podle N3R 1 960 409 se připravuje elastomerní latex emulzní kopolymerací butylakrylatu, akrylonitrilu a síťovacího monomeru, např. allylmetakrylátu, za přítomnosti 0,i hmot.- dílů persulfátu amonného a 1,8 hmot. dílů oleátu sodného na 100 hmot. dílů monomerů. Získaný kaučukovitý latex se roubuje směsí styren-akrylonitril a před izolací polymeru se směšuje s odděleně připraveným latexem kopolymerů styren-akrylonitril.An example of an emulsion process for preparing these polymers is US patent 3,624,183 or N3R 1,960,409. According to UJ 3,624,183, the AB8 copolymer is prepared by grafting a mixture of 40 to 55 parts by weight of a mixture of styrene or alpha-methylstyrene with acrylonitrile onto 60 to 45 parts by weight of butadiene-styrene copolymers containing 10 parts by weight of S5 styrene, the resulting grafted copolymer being mixed with a separately prepared copolymer of 60 to 80 parts by weight of styrene or alpha-methylstyrene with 40 to 20 parts by weight of acrylonitrile. According to N3R 1,960,409, an elastomeric latex is prepared by emulsion copolymerization of butyl acrylate, acrylonitrile and a crosslinking monomer, e.g. allyl methacrylate, in the presence of 0.1 parts by weight of ammonium persulfate and 1.8 parts by weight of parts of sodium oleate per 100 parts by weight of monomers. The rubbery latex obtained is grafted with a styrene-acrylonitrile mixture and, before isolating the polymer, is mixed with a separately prepared latex of styrene-acrylonitrile copolymers.
Z hlediska zpracovatelských a užitných vlastností výsledného materiálu je nutno při výrobě těchto polymerů volit kompromis mezi tekutostí jejich taveniny a houževnatostí výsledného výrobku; zvýšení molekulové hmotnosti polymeru, které v oblasti prakticky používaných molekulárních hmotností zlepšuje houževnatost materiálu, je spojeno se snížením tekutosti taveniny. Obdobně zvýšení stupně naroubování elastoméru sklovitým polymerem vede obvykle ke zvýšení houževnatosti a snížení tekutosti taveniny.From the point of view of the processing and utility properties of the resulting material, it is necessary to choose a compromise between the fluidity of their melt and the toughness of the resulting product when producing these polymers; increasing the molecular weight of the polymer, which in the range of practically used molecular weights improves the toughness of the material, is associated with a decrease in the fluidity of the melt. Similarly, increasing the degree of grafting of the elastomer with a glassy polymer usually leads to an increase in toughness and a decrease in the fluidity of the melt.
Tento nedostatek známých způsobů lze podstatně omezit použitím postupu podle vynálezu.This deficiency of the known methods can be substantially reduced by using the process according to the invention.
Podle vynálezu se roubované kopolymery typu ABS pryskyřic připravují radikálovou emulzní kopolymerací směsi monomerů, jejichž polymerací vzniká polymer s teplotou skelnatění Tg vyšší než 80 °C za přítomnosti latexu elastoméru s teplotou skelnatění max. 20 °C tak, že se k iniciaci polymerace použije persulfátu v množství 1,85 · Í0_^According to the invention, grafted copolymers of the ABS resin type are prepared by radical emulsion copolymerization of a mixture of monomers, the polymerization of which produces a polymer with a glass transition temperature Tg higher than 80 °C in the presence of an elastomer latex with a glass transition temperature of max. 20 °C, by using persulfate in an amount of 1.85 Í0 _ ^ to initiate the polymerization.
-2 , až 0,74 . 10 mol na iOO g monomeru a po ukončení polymerace se funkční skupiny, zabudované do polymeru, převedou na termolabilní vazby přídavkem 0,i až 5,0 hmot. dílů kysličníku, hydroxidu nebo soli polyvalentního kovu na 100 hmot. dílů polymeru.-2 , to 0.74 . 10 mol per iOO g of monomer and after completion of polymerization, the functional groups incorporated into the polymer are converted into thermolabile bonds by adding 0.1 to 5.0 parts by weight of oxide, hydroxide or salt of a polyvalent metal per 100 parts by weight of polymer.
Dávkováni persulfátu do polymerační násady se obvykle provádí ve vodném roztoku, který může obsahovat též pufr, např. uhličitan sodný, jehož přítomnost zabraňuje autokatalltickému rozkladu persulfátu při skladování. Nejčastěji bývá používán persulfát draselný nebo amonný. V závislosti na teplotním režimu polymeračního procesu je v některých případech výhodné dávkování persulfátu v několika časově oddělených dávkách, případně kontinuálně během celého procesu. Uvedené alternativy jsou vhodné zejména při vyšších polymeračních teplotách a při kontinuálním nebo semikontinuálním uspořádáním procesu, kdy může při jednorázovém dávkování persulfátu snadno dojit k jeho předčasnému vyčerpání. Ostatní složky polymerační násady, jako monomery, emulgotor, elektrolyt, redukční složky, regulátory molekulových hmotností, nebo sítovací činidla se při postupu podle vynálezu mohou dávkovat v množstvích srovnatelných s běžnými postupy. Při volbě poměru mezi monomerní a vodní fází je žádoucí přihlížet k tomu, že přítomný persulfát působí jako elektrolyt, tzn., že při jeho vysoké koncentraci ve vodní fázi může docházet k'aglomeraci, případně i koagulaci latexových částic. Tyto jevy lze omezit (při zachování ostatních parametrů beze změny) zvýšením objemu vodní fáze, tj. zvýšení obsahu vody v násadě. Vytvoření termolabilnlch iontových vazeb mezi funkčními skupinami polymeru přídavkem polyvalentního kovu ve formě kysličníku, hydroxidu nebo soli lze zajistit buň dávkováním uvedených aditiv do izolovaného polymeru (který obvykle prochází ve výrobním cyklu práškovítou formou) nebo vhodnou volbou koagulačního režimu, např. srážením latexu přídavkem solí polyvalentního kovu, případná za přítomnosti emulgátoru na bázi mýdel karboxylových kyselin. Jako pólyvalentni kov jsou vhodná zejména Ca, Zn, Cd, Mg, Al, jejichž použití je běžné při vulkanizaci innomerů. Z hlediska účinku vynálezu je významné, že vytvořená termolabilní vazby jsou při zpracovatelských teplotách (200 až 270 °C) významné zeslabeny oproti teplotám při aplikaci výrobků z těchto polymerů.The dosing of persulfate into the polymerization batch is usually carried out in an aqueous solution, which may also contain a buffer, e.g. sodium carbonate, the presence of which prevents the autocatalytic decomposition of persulfate during storage. Potassium or ammonium persulfate is most often used. Depending on the temperature regime of the polymerization process, in some cases it is advantageous to dose the persulfate in several doses separated by time, or continuously during the entire process. The alternatives mentioned are particularly suitable at higher polymerization temperatures and in continuous or semi-continuous process arrangements, when a single dosing of persulfate can easily lead to its premature exhaustion. Other components of the polymerization batch, such as monomers, emulsifier, electrolyte, reducing components, molecular weight regulators, or crosslinking agents, can be dosed in the process according to the invention in amounts comparable to conventional processes. When choosing the ratio between the monomer and water phases, it is desirable to take into account that the persulfate present acts as an electrolyte, i.e., that at its high concentration in the water phase, agglomeration or coagulation of latex particles may occur. These phenomena can be limited (while keeping other parameters unchanged) by increasing the volume of the water phase, i.e., increasing the water content in the batch. The formation of thermolabile ionic bonds between the functional groups of the polymer by adding a polyvalent metal in the form of an oxide, hydroxide or salt can be ensured either by dosing the aforementioned additives into the isolated polymer (which usually passes through the production cycle in powder form) or by appropriately choosing the coagulation regime, e.g., by precipitating the latex by adding salts of a polyvalent metal, possibly in the presence of an emulsifier based on carboxylic acid soaps. Ca, Zn, Cd, Mg, Al are particularly suitable as polyvalent metals, the use of which is common in the vulcanization of innomers. From the point of view of the effect of the invention, it is significant that the formed thermolabile bonds are significantly weakened at processing temperatures (200 to 270 °C) compared to the temperatures at which products made from these polymers are applied.
Výhodou postupu podle vynálezu je zlepšení relace mezi tekutosti taveniny a houževnatostí finálního polymeru a často též zvýšení stability latexu při konstantním obsahu emulgátoru. Přítomnost vázaných sulfátových skupin, které ee vytvářejí reakci fragmentů persulfétu a monomery, přispívá ke zvýšení polarity polymeru, což obvykle umožňuje snížení nákladů a často i zvýšení tepelné odolnosti při následující antistatické úpravě. Snížení obsahu emulgátoru v latexu při zachování jeho stability se příznivě projevuje též při demonomerizaci latexu.The advantage of the process according to the invention is the improvement of the relationship between melt flowability and toughness of the final polymer and often also the increase of latex stability at constant emulsifier content. The presence of bound sulfate groups, which are formed by the reaction of persulfate fragments and monomers, contributes to an increase in the polarity of the polymer, which usually allows for a reduction in costs and often an increase in heat resistance during subsequent antistatic treatment. The reduction of the emulsifier content in the latex while maintaining its stability also has a positive effect on latex demonomerization.
PřikladlExample
Do 15 1 nerezového polymeračního reaktoru byly dávkovány následující složky (hmotnostní díly, 1 hmot. díl = 25 g)The following components were dosed into a 15 l stainless steel polymerization reactor (parts by weight, 1 part by weight = 25 g)
Použitý polybutadienový latex a turbidimetricky stanovenou velikostí částic Dt = 0,3 A1® β sušinou 51,5 56 byl ve všech recepturách totožný. Persulfát draselný byl dávkován ve formě vodného roztoku po vytemperování zbývajících složek v násadě na 60 °C.The polybutadiene latex used and the turbidimetrically determined particle size D t = 0.3 A 1 ® β dry matter 51.5 56 were identical in all formulations. Potassium persulfate was dosed in the form of an aqueous solution after heating the remaining components in the batch to 60 °C.
Po jedné hodině míchání násady za současné temperace na 60 °C bylo do latexu dávkováno dalších 0,4 hmot. dílů laurylsulfátu sodného. Po 5 h polymerace byla ve všech případech stanovena konverze monomerů, vyšší než 95 56. K latexům bylo dávkováno 0,3 hmot. dílů dietylhydroxyaminu, nezreagované monomery byly odehnány destilací s vodní párou a latexy byly skoagulovány roztokem chloridu vápenatého, který obsahoval 0,5 hmot. dílů CaClg na 100 hmot, dílů polymeru. K vysušenému prášku bylo před granulací přidáno 0,3 hmot. dílů stearátu vápenatého a 0,2 hmot. dílů antioxidantu 2,6-diterc-butyl-4-metylfenolu.After one hour of mixing the batch while simultaneously heating to 60 °C, another 0.4 parts by weight of sodium lauryl sulfate was added to the latex. After 5 hours of polymerization, the monomer conversion was determined to be higher than 95% in all cases. 0.3 parts by weight of diethylhydroxyamine was added to the latexes, unreacted monomers were removed by steam distillation, and the latexes were coagulated with a calcium chloride solution containing 0.5 parts by weight of CaCl2 per 100 parts by weight of polymer. 0.3 parts by weight of calcium stearate and 0.2 parts by weight of the antioxidant 2,6-ditert-butyl-4-methylphenol were added to the dried powder before granulation.
Z granulátu byly stanoveny následující charakteristiky získaného materiálu.The following characteristics of the obtained material were determined from the granulate.
Porovnáním nalezených hodnot houževnatosti a tekutosti taveniny pro receptury 3 a 4, která odpovídají postupu podle vynálezu s hodnotami nalezenými pro receptury 1 a 2, která odpovídají známému způsobu přípravy, je zřejmá, Se postup podle vynálezu umožňuje dosažení vyšší tekutosti bez zhorSení houževnatosti polymeru. Receptura č. 5, která neodpovídala postupu podle vynálezu, dokládá, že zvýšení tekutosti taveniny bgžným způsobem tj. zvýšení obsahu regulátoru molekulových hmotností v polymerační násadě, je spojená s poklesem houževnatosti polymeru. ..·By comparing the values of melt toughness and fluidity found for recipes 3 and 4, which correspond to the process according to the invention, with the values found for recipes 1 and 2, which correspond to the known preparation method, it is clear that the process according to the invention allows for achieving higher fluidity without deterioration of the polymer toughness. Recipe No. 5, which did not correspond to the process according to the invention, demonstrates that increasing the melt fluidity in the usual way, i.e. increasing the content of the molecular weight regulator in the polymerization batch, is associated with a decrease in the polymer toughness. ..·
Příklad 2Example 2
Ve stejném zařízení, jako v příkladu δ. i byly připraveny pryskyřičné latexy podle následujících receptur (hmot. díly, 1 hmot. díl = 25 g)In the same equipment as in example δ. i, resin latexes were prepared according to the following recipes (parts by weight, 1 part by weight = 25 g)
Použitý elastomerní latex s turbidometricky stanovenou velikostí částic Dt' = 0,3jum byl ve všech případech totožný. Persulfát byl dávkován do násady, vytemperované na 80 °C ve formě vodného roztoku. Po 10 minutách od dávkování persulfátu bylo dávkováno dalších 0,3 hmot. díl dodecylbenzensulfonanu sodného. Po 3 hodinách polymeraoe při 80 °C byly k latexům dávkovány 0,3 hmot. díly dietylhydroxylaminu, destilací s vodní parou odehnány nezreagované monomery a latexy zkoagulovány vodním roztokem síranu hlinitého, obsahujícího 0,5 % hmot. síranu hlinitého na sušinu latexu. K vysušenému prášku bylo před granulací přidáno 0,1 hmot % 2,6-ditwcbutyl-4-metylfenolu, 0,5 hmot. % ZnO a 2 hmot. % stearátu vápenatého. Z granulátu získaných polymerních pryskyřic byly stanoveny následující hodnoty tekutosti taveniny a houževnatosti polymeru.The elastomer latex used with a turbidometrically determined particle size D t ' = 0.3 µm was identical in all cases. The persulfate was dosed into the batch, heated to 80 °C in the form of an aqueous solution. After 10 minutes from the dosing of the persulfate, another 0.3 wt. part of sodium dodecylbenzenesulfonate was dosed. After 3 hours of polymerization at 80 °C, 0.3 wt. parts of diethylhydroxylamine were dosed to the latexes, unreacted monomers were removed by steam distillation and the latexes were coagulated with an aqueous solution of aluminum sulfate containing 0.5 wt. % of aluminum sulfate based on the dry matter of the latex. Before granulation, 0.1 wt. % of 2,6-dibutyl-4-methylphenol, 0.5 wt. % of ZnO and 2 wt. % of calcium stearate were added to the dried powder. The following melt flow and polymer toughness values were determined from the granulate of the obtained polymer resins.
Podobně jako u příkladu č. i, je zřejmé, že u receptury č. 7, která odpovídá postupu podle vynálezu, bylo dosaženo příznivější relace mezi tekutostí taveniny a houževnatostí polymeru, než u receptur 6 a 8, které odpovídaly známým postupům.Similarly to example no. i, it is clear that in recipe no. 7, which corresponds to the process according to the invention, a more favorable relationship between melt fluidity and polymer toughness was achieved than in recipes 6 and 8, which corresponded to known processes.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS278381A CS217211B1 (en) | 1981-04-13 | 1981-04-13 | Process for producing graft copolymers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS278381A CS217211B1 (en) | 1981-04-13 | 1981-04-13 | Process for producing graft copolymers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS217211B1 true CS217211B1 (en) | 1982-12-31 |
Family
ID=5365916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS278381A CS217211B1 (en) | 1981-04-13 | 1981-04-13 | Process for producing graft copolymers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS217211B1 (en) |
-
1981
- 1981-04-13 CS CS278381A patent/CS217211B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6594426B2 (en) | Process for producing large-diameter diene rubber latex and acrylonitrile-butadiene-styrene graft copolymer containing the same | |
| US20040152821A1 (en) | Polymer composition | |
| EP0144081B1 (en) | Thermoplastic resin composition having excellent impact resistance and heat resistance | |
| US4623678A (en) | Method for shear coagulation of latex resins | |
| US11499044B2 (en) | Process for producing ABS graft copolymers | |
| EP0146035B2 (en) | Thermoplastic resin having excellent impact resistance and heat resistance | |
| EP0629660B1 (en) | Process for preparing synthetic resin powder having improved blocking resistance | |
| JPH05262953A (en) | Production of graft copolymer particle containing rubber | |
| KR102695682B1 (en) | Method for producing a fluoropolymer latex having mechanical stability | |
| DE10063954A1 (en) | Process for working up emulsion polymers | |
| CA1188839A (en) | Production of rubber powder by polymerizing vinyl monomer in presence of broken latex of acrylate rubber | |
| KR20020026571A (en) | Resin composition improved in powder characteristics and process for the production thereof | |
| DE3708913A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING RUBBER-GRAFTED GRAFT POLYMERS | |
| CS217211B1 (en) | Process for producing graft copolymers | |
| US4755576A (en) | Copolymers of alpha-methyl styrene and acrylonitrile | |
| EP0041703A1 (en) | Process for preparing copolymers | |
| JP2874890B2 (en) | Thermoplastic polymer powder mixture | |
| KR100419230B1 (en) | Manufacturing method of thermoplastic resin with excellent whiteness and impact resistance | |
| KR20020021863A (en) | Process for preparing heat resistant thermoplastic resin having superior weatherability and impact resistance | |
| MXPA03007286A (en) | Coagulation of particles from emulsions by the insitu formation of a coagulating agent. | |
| JPH01256506A (en) | Alpha-methylstyrene and acrylonitrile copolymer and its production | |
| KR100215389B1 (en) | Process for producing thermoplastic resin composition excellent in natural color and impact resistance | |
| KR100188529B1 (en) | Manufacturing method of thermoplastic resin composition with excellent low temperature impact resistance and gloss | |
| US4959418A (en) | Polymers in particle form with improved properties, for the preparation of thermoplastic moulding materials | |
| JPS6328087B2 (en) |