CS219429B1 - Method of preparation of stabilization suspension for making the polysterene substances - Google Patents

Description

219429 3 4

Vynález se týká způsobu přípavy stabili-zační suspenze pro výrobu polystyrénovýchhmot vyráběných suspenzní polymerací.

Průmyslová výroba polystyrénových hmot,zejména krystalového, houževnatého a zpě-ňovatel-ného polystyrenu, používá v převáž-né míře způsobu polymerace v suspenzi. Ja-ko stabilizátor' suspenze se nejčastěji pou-žívá suspenze fosforečnanu vápenatého,který vykazuje dobrou stabilizační účinnost.

Fosforečnan vápenatý se připravuje srá-žením vodných roztoků alkalických fosfo-rečnanů pomocí rozpustných vápenatýchsolí za přídavku povrchově anionaktivníchlátek působících jako modulátory. Fosforeč-nan vápenatý se ze stabilizační suspenzeadsorbuje na povrchu perel polystyrénovéfáze a během polymeračního procesu zabra-ňuje jejich aglomeraci. Po skončení proce-su fosforečnanu vápenatého je snadno od-stranitelný rozložením pomocí kyseliny sol-né na vodorozpustné sloučeniny.

Postup přípravy stabilizační suspenze provýrobu PS hmot je odvislý od použité suro-viny a jsou známy a používány dva způso- by. 7..-: -.:: Při prvním, jako základní suroviny slou-ží fosforečnan sodný bezvodý s minimál-ním obsahem aktivní složky 98 %, který sepo· rozpuštění přímo sráží chloridem vápe-natým. Při druhém způsobu se používá fosforeč-han_-sodný, krystalický, který obsahuje zbyt-_kový louh sodný v krystalické mřížce, je-hož účinek se eliminuje přídavkem sekun-dárního fosforečnanu sodného krystalické-ho a pak se provede srážení chloridem vá-penatým.

Použitelnost stabilizační suspenze je pře-devším dána hodnotou pH v původním vzor-ku a po varu. Pro stabilizační suspenzi jsoupředepsány následující hodnoty: pH původního vzorku 4,8 až 6,2 pH po varu 4,1 až 5,2 Dále se použitelnost stabilizační suspen-ze v polymeračním systému posuzuje podleobjemu odloučené vodní fáze ve spodní čás-ti 100 ml vzorku v odměrném válci po 5 minstání a vzhled suspenze.

Oba používané způsoby přípravy stabili-zační suspenze mají svoje nevýhody. Při použití bezvodého fosforečnanu sod-ného existuje nebezpečí přítomnosti pyro-fosfátu a polyfosfátů, které vznikají bě-hem procesu jeho přípravy jako následekpoužití vysokých teplot.

Tyto látky jsou typickými peptizátory,tzn., že peptizují pevné emulgátory — roz-rušují třífázové emulze. Přítomnost uvede-ných příměsí má zřetelný vliv na zvýšeníhodnoty pH po varu, a to má za následekzpomalení poklesu pH původní suspenze sdobou polymerační reakce, což ukazuje najejí pomalejší průběh. Jejich přítomnost serovněž projevuje pronikavou změnou prů-běhu objemu sedimentu stabilizační suspen-ze, a to znamená snížení stabilizační účin- nosti. Se vzrůstajícím obsahem pyrofosfá-tu, respektive polyfosfátů není možné u-spěšně zakončit suspenzní polymerací po-lystyrénových hmot, nebol suspenze ztrácístabilitu. Při použití krystalického fosforečnanusodného (terciálního), který však obsahujeurčité množství louhu sodného v krystalic-ké mřížce způsobujícího vyšší hodnoty pH,musí se provádět jeho eliminace přídav-kem sekundárního fosforečnanu sodného.Samotný fosforečnan sodný kryst. se zbyt-kovým obsahem louhu sodného nelze po-užít vzhledem k vyšším hodnotám pH, pro-tože v důsledku toho nastává pomalejší po-kles pH během polymerační reakce, a to-znamená, že reakce probíhá pomaleji sevšemi zápornými vlivy na stabilitu sus-penzního polymeračního systému a finálnívlastnosti polymeru. Přítomnost louhu sod-ného rovněž způsobuje nižší objem sedimen-tu stabilizační suspenze. Tedy polymeračnísystém je méně stabilní. Nevýhodou toho-to způsobu přípravy stabilizační suspenze,tj. kombinace krystalického fosforečnanusodného, terciálního. a sekundárního, jeobtížné nastavení pH, které kolísá ve vět-ším rozsahu a jeho rozkolísanost mezi jed-notlivými šaržemi zhoršuje reprodukovatel-nost polymeračního procesu. Výše uvedené nedostatky přípravy stabi-lizační suspenze pro výrobu PS hmot sus-penzní polymerací se odstraní způsobem po-dle vynálezu, který spočívá v tom, že se roz-tok krystalického fosforečnanu sodného nej-dříve zneutralizuje přidáním kyseliny fos-forečné, přičemž hmotnostní poměr fosfo-rečnanu sodného a kyseliny fosforečné či-ní 100 : 3 až 100 : 5 počítáno na 100 % lát-ky, a teprve pak se provede srážení chlo-ridem vápenatým.

Protože se jedná o krystalický fosforečnansodný, je zaručena nepřítomnost nežádou-cích příměsí, tj. pyrofosforečnanu a poly-fosfátů. Použitím kyseliny fosforečné se od-straní rozkolísanost výsledného pH stabi-lizační suspenze a jeho nastavení lze pro-vést ve velmi úzkém rozmezí, což má roz-hodující význam pro rovnoměrný a repro-dukovatelný stav polymeračních podmínek. Výhody způsobu podle vynálezu jsou patr-né z následujících příkladů. Příklad 1

Stabilizační suspenze pro přípravu hou-ževnatého polystyrenu byla připravovánapodle receptury:

Demi voda 5000 litrů

Fosforečnan sodný bezvodý — 98 %(terciální) 50 kg

Chlorid vápenatý 65 kg 2-etylhexylsulfát sodný 20 kg

Sodná sůl dinaftylmetandisulfo-kyseliny 250 g

Podle této receptury bylo připraveno 15 sledovaných stabilizačních suspenzí: 5 6

Suspenze pH před varem pH po varu 219429 1 2 3 4 5 6 7 89 10 11 12 13 14 15

Rozdíl pH před varem mezi jednotlivýmisuspenzemi činil až 1,1 a po varu 1. Příklad 2

Stabilizační suspenze pro přípravu krys-talového polystyrenu byla připravována po-dle následující receptury: 5,9 5,0 5,4 4,8 5,1 ,4,4 5,7 4,9 5,2 4,6 5,8 4,9 5,0 4,4 5,1 4,3 5,5 4,7 5,1 4,4 4,9 4,1 6,0 5,1 5,9 5,0 5,2 4,5 5,3 4,4 Demi voda 5000 litrů Fosforečnan sodný bezvodý — 98 o/o 35 kg Chlorid vápenatý 35 kg Persíran draselný 150 g

Sodná sůl dinaftylmetandisulfo- kyseliny 250 g

Podle této receptury bylo připraveno 15sledovaných stabilizačních suspenzí:

Suspenze pH před varem pH po varu 1 5,7 4,9 2 5,0 4,3 3 5,3 4,5 4 5,5 4,5 5 4,9 4,1 6 5,2 4,3 7 5,4 4,6 8 4,8 4,1 9 5,6 4,8 10 5,8 5,1 11 5,5 4,6 12 6,0 5,2 13 5,5 4,5 14 5,9 5,1 15 5,1 4,3

Rozdíl pH mezi jednotlivými suspenzemipřed varem činil až 1,2 a po varu 1,1. Příklad 3

Stabilizační směs pro přípravu houževna-tého polystyrenu 'byla připravována podlereceptury:

Demi voda 5000 litrů

Fosforečnan sodný kryst. terciální 87 kgFosforečnan sodný kryst. sekundární 22 kgChlorid vápenatý 63 kg 2-etylhexylsulfát sodný 46 kg

Podle této receptury bylo připraveno 15sledovaných stabilizačních suspenzí: 219429 7 8

Suspenze pH před varem pH po varu 1 5,2 4,1 2 5,4 4,3 3 5,7 4,8 4 4,9 4,1 5 5,4 4,5 6 5,2 4,3 7 5,9 5,0 8 6,1 5,2 9 6,4* 5,1 (po úpravě) * provedena dodat, úpravakryst. sekund, fosf. sodným na pH 6,0 10 6,1 5,4 11 5,2 4,0 12 5,4 4,5 13 4,8 4,1 14 5,3 4,4 15 5,8 4,7 Rozdíl pH mezi jednotlivými suspenzemi Demi voda 5000 litrů před varem činil až 1,3 a po varu 1,4. Fosforečnan sodný kryst. (44%) 100 kg Kyselina fosforečná (75%) 2,5 kg Příklad 4 Chlorid vápenatý 65 kg 2-etylhexylsulfát sodný 20 kg Stabilizační suspenze pro přípravu hou- Sodná sůl dinaftylmetandisulfo- ževnatého polystyrenu byla připravována kyseliny 250 g podle vynálezu následující receptury:

Podle této· receptury bylo připraveno 15sledovaných stabilizačních suspenzí.

Suspenze pH před varem pH po varu 1 2 3 4 5 6 7 89 10 11 12 13 14 15

Rozdíl pil mezi jednotlivými suspenzemipřed varem činil až 0,3 a po varu 0,3.Příklad 5

Stabilizační suspenze pro přípravu krys-talového polystyrenu byla připravována po-dle vynálezu podle následující receptury: 5,5 4,7 5,3 4,7 5,3 4,4 5,4 4,7 5,2 4,5 5,4 4,5 5,2 4,7 5,2 4,5 5,4 4,5 5,2 4,6 5,4 4,5 5,3 4,4 5,4 4,5 5,4 4,6 5,5 4,5

Demi voda 5000 litrů

Fosforečnan sodný krystalický (44%) 50 kgKyselina fosforečná (75%) 1 .kg

Chlorid vápenatý 35 kg

Kombinace extenderů, tj. persíranu dra-selného a sodné soli dinaftylmetandisulfo-kyseliny byly přidány až do polymeračnínásady (200 g 4- 250 g).

Podle této receptury bylo připraveno 15 sledovaných stabilizačních suspenzí.

Claims (1)

1. 9 10 Suspenze pH před varem pH po varu 219429 1 5,8 5,1 2 6,0 5,3 3 5,9 4,9 4 5,7 4,9 5 5,8 5,0 6 5,6 4,9 7— 5,9 5,1 8 5,7 4,9 9 5,7 5,0 10 5,8 5,1 11 5,9 5,0 12 5,8 4,9 13 5,8 5,1 14 5,7 4,9 15 5,7 5,1 Rozdíl pH mezi jednotlivými suspenzemipřed varem činil až 0,3 a po varu 0,4. Uvedené příklady dokládají lepší repro- pRedmět Způsob přípravy stabilizační suspenze provýrobu polystyrénových hmot suspenzní po-lymerací, spočívající ve srážení roztokukrystalického fosforečnanu sodného chlo-ridem vápenatým, vyznačený tím, že se roz-tok krystalického fosforečnanu sodného nej- dukovatelnost pH stabilizačních suspenzípřipravených podle vynálezu, a to před va-rem a po něm. YNÁLEZU dříve zneutralizuje přidáním kyseliny fos-forečné, přičemž hmotnostní poměr fosfo-rečnanu sodného a kyseliny fosforečné či-ní 100 : 3 až 100 : 5 počítáno na 100 % lát-ky a teprve pak se provede srážení chlo-ridem vápenatým.