CZ20004550A3

CZ20004550A3 - Způsob výroby termoplastické polyvinylchloridové formovací hmoty

Info

Publication number: CZ20004550A3
Application number: CZ20004550A
Authority: CZ
Inventors: Axel Dr. Stieneker; Radu Dr. Bordeianu; Thomas Dr. Neu; Harald Dr. Sturm; Wilhelm Friedrich Dr. Schmitt
Original assignee: Vestolit Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1999-12-07
Filing date: 2000-12-06
Publication date: 2002-03-13
Also published as: TW555839B; HUP0004839A3; HU230243B1; JP2001172341A; KR100700905B1; CZ302034B6; TR200003479A2; US6316550B2; UA69411C2; PT1106632E; NO336993B1; HK1037655A1; EP1106632B1; DE19958820B4; HUP0004839A2; EP1106632A1; RU2274647C2; CA2327557A1; BG65313B1; BG105017A

Description

Způsob výroby termoplastické polyvinylchloridové formovací hmoty

Oblast techniky

Vynález se týká výroby a zpracování termoplastických hmot na bázi vinylchloridových polymerů s vynikající vrubovou houževnatostí. K modifikaci vrubové houževnatosti se používá obalový roubovaný kopolymer, zejména s nízkým obsahem kaučuku, který se přidává ve formě polymerového latexu před nebo během polymerace vinylchlořidu. Při tom se vznikající polyvinylchlorid (PVC) naroubuje na částice modifikátorovéholatexu. Komponenta pro zlepšení‘rázové houževnatosti se skládá z tvrdého jádra á měkkého kaučukovitého obalu.

Dosavadní stav techniky

Polyvinylchlorid (PVC) je pro své dobré poměry ceny a užitku a své mnohostranné možnosti použití jedním z nejvíce používaných polymerů. PVC samotný je však pro mnoho použití, například pro okenní profily, příliš křehký. Aby se zlepšila rázová houževnatost PVC, přidávaly se v minulosti k vinylchloridovým polymerům nejrózličnější modifikátory. Jako příklady se mohou uvést polymerní modifikátory rázové houževnatosti butadienového typu, například akrylonitrilbutadien-styren (ABS) a methylmethakrylát-butadien-styren (MBS); kopolymery ethylenu a vinylacetátu (EVA); chlorované polyolefiny, jako například chlorovaný polyethylen (CPE); ethylen-propylenové kaučuky a polymery akrylátového typu, jako například homopolymery a kopolymery alkylesterů kyseliny akrylové. Například v přihlášce DE 1 082 734 se popisuje • · ·· ·· · ·· způsob výroby houževnatého polyvinylchloridu. Nárokovaný polymer se vyrábí polymerací vinylchloridu ve vodné suspenzi pomocí suspenzních stabilizátorů a organických, popřípadě anorganických aktivátorů, vyznačující se tím, že polymerace vinylchloridu se provádí v přítomnosti vodných emulzí houževnatých elastických polymerů při teplotě místnosti, přičemž polymery jsou přítomné v množství 2 až 25 % hmotn. vzhledem k pevné látce. Přitom polymery mohou být homopolymery esterů kyseliny akrylové nebo vinylové, popřípadě kopolymery s jinými sloučeninami.

Nevýhodou při tomto způsobu je to, že pro výrobu profilů je potřebné velmi velké množství drahého akrylesteru, aby se dosáhlo dostatečně vysoké vrubové houževnatosti například profilu z PVC.

V principu jsou známy také roubované modifikátory rázové houževnatosti nebo modifikátory rázové houževnatosti s jádrem a obalem s vrstevnatou strukturou. DE 4 302 552 popisuje roubované kopolymery a kopolymery s jádrem a obalem se zlepšeným fázovým spojováním mezi roubovaným základem a naroubovanou polymerovou fází. Roubované kopolymery a kopolymery s jádrem a obalem se vyrábějí z polymerní fáze a) obsahující peroxyskupiny, která obsahuje 0,01 až 20 % hmotn. nenasycené peroxosloučeniny se dvěma dvojnými vazbami vzorce

H₂C=CH-O-CO-R¹-CO-O-O-CO-R¹-CO-O-CH=CH₂ a 80 až 99,99 % hmotn. jednoho nebo více komonomerů zvolených ze souboru zahrnujícího estery kyseliny (meth)akrylové s alkoholy s 1 až 10 atomy uhlíku, vinylestery nasycených alifatických karboxylových kyselin s 2 až 10 atomy uhlíku, olefiny, vinylaromáty, vinylhalogenidy a/nebo vinylethery, a na ní naroubované polymerní fázy b), která se získá naroubováním jednoho nebo více komonomerů zvolených ze souboru zahrnujícího estery kyseliny (meth)akrylové s alkoholy s 1 až 10 atomy uhlíku, vinylestery nasycených alifatických karboxylových kyselin s 2 až 10 atomy uhlíku, olefiny, vinylaromáty, vinylhalogenidy a styren, jakož i deriváty styrenu, na polymerní fázi a) obsahující peroxoskupiny. Nevýhodou tohoto způsobu výroby polymerů s jádrem a obalem je to, že se přídavně musí použít citlivý komonomer obsahující peroxidové skupiny, aby se zajistilo fázové spojení mezi polymerní fází a) a b) , při kterém se musí pečlivě dbát, aby se peroxidové skupiny nerozkládaly. Popisuje se tam také použití modifikátorů rázové houževnatosti v plastech, avšak v pevné formě. To však je rovněž nevýhodné, protože tato okolnost vyžaduje přídavné zpracování, a to sušení. Dále se používá obal v nesíťované formě, což vede k částečnému usmyknutí obalového polymeru v průběhu zpracování a to je velkou nevýhodou.

Také EP 0 600 478 popisuje výrobu latexu roubovaného kopolymeru z disperzních částic s jádrem a obalem se zlepšeným fázovým spojováním mezi jádrem a obalem v dvoustupňové emulzní polymeraci. V prvním stupni se však získá jenom síťovaný kaučukovitý elastický polymer. Kromě toho obalový polymer musí mít teplotu skelného přechodu (T_g) vyšší než 20 °C, což by se však spíše negativně projevovalo při jeho použití jako modifikátoru rázové houževnatosti v termoplastických polymerech.

Známy jsou také modifikátory s jádrem a obalem pro zlepšení vrubové houževnatosti PVC, které mají tvrdé jádro a měkký obal z kaučukovitého materiálu. US 3 763 279 a DE 3 539 414 popisují výrobu polymerních systémů, které mají tvrdé síťované jádro z polystyrenu a měkký síťovaný polyakrylátový obal. Nevýhodou je především špatná slučitelnost polystyrénového jádra s matricí z PVC, což se negativně projevuje především při svařování na míru nařezaných profilů z PVC. Za druhé tyto způsoby byly optimalizovány pro průsvitnost, takže proto se musel jako materiál jádra použít polystyren. To je však ekonomicky nevýhodné, když není potřebná průsvitnost vyrobeného polotovaru.

Vznikla tedy úloha vyvinout způsob, který překonává uvedené nevýhody. Tato úloha se řešila podle předložených patentových nároků.

Překvapivě se nyní zjistilo, že pomocí sníženého podílu elastomeru v modifikátoru rázové houževnatosti, který se vyrobí pomocí struktury s jádrem a obalem částečným nahrazením kaučukové fáze jádrem z levného PVC, se může dosáhnout zlepšených vlastností PVC se získanou rázovou houževnatostí.

Podstata vynálezu

Podle vynálezu se vyvinul způsob výroby termoplastické polyvinylchloridové formovací hmoty, modifikované modifikátorem s jádrem a obalem, obsahujícím elastomer, se zlepšenou rázovou ; . a rohovou pevností a zlepšenými optickými vlastnostmi, jako je povrchový lesk, při současném sníženém podílu elastomerních složek v porovnání s běžnými, jednofázovými modifikátory rázové houževnatosti.

Jádro modifikátorů rázové houževnatosti se skládá z polyvinylchloridu nebo vinylchloridových kopolymerů a obal modifikátoru rázové houževnatosti se skládá ze síťovaných alkylakrylátových nebo alkylmethakrylátových homopolymerů nebo kopolymerů. Polymerace roubováním vinylchloridového monomeru se provádí suspenzní polymerací, známou v chemii a technice, v přítomnosti výše uvedeného modifikátoru s jádrem • · a obalem. Suspenzní polymerace se provádí pomocí radikálových iniciátorů rozpustných v monomeru, například peroxidového typu nebo azosloučenin. Jako příklady peroxidových iniciátorů se mohou uvést diacylperoxidy, dialkylperoxidy, peroxodikarbonáty, alkylperestery, například bis-(2-methylbenzoyl)peroxid, diterc.butylperoxid, diiauroylperoxid, acetylbenzoylperoxid, dikumylperoxid, dicetylperoxodikarbonát a terc.butylperpivalát a jako příklad azoiniciátoru se může uvést azobis(izobutyronitril). Volba druhu a množství iniciátoru se provádí obvyklým způsobem podle současného stavu techniky, přičemž se mohou použit také směsi iniciátorů. Jako suspendační činidla se mohou přidat primární ochranné koloidy v množstvích od 0,05 % hmotn. do 1 % hmotn. vzhledem k celkovému množství organické fáze. Například je možno uvést ve vodě dobře rozpustné deriváty celulózy s viskozitou (v 2% vodných roztocích) od 25 do 3000 mPa.s, jako například alkyl-, hydroxyalkyl, alkylhydroxyalkyl a karboxyalkylcelulózu, polyvinylakohol, částečně zmýdelněné polyvinylacetáty, kopolymery vinylpyrolidonu a ethylenově nenasycených esterů a polyoxazoliny. Přídavně se mohou jako suspendační činidla přidávat známe neiontové tenzidy, například ethoxyláty mastných kyselin, estery mastných kyselin a polyolů a alkoholethoxyláty, nebo aniontové tenzidy, jako například alkylsulfáty, alkylsulfonáty nebo alkylarylsulfonáty, sorbitanmonolaurát, estery a poloestery kyseliny sulfojantarové, v množstvích 0,01 až 1,2 hmotn. dílů vzhledem k celkovému množství organické fáze. Přídavně jsou pro uskutečnění suspenzní polymerace možné všechny dosud známé pomocné látky (například Encyclopedie of Polymer Science and Technology).

Modifikátor s jádrem a obalem se vyrábí emulzní nebo mikrosuspenzní polymerací, technikami známými z literatury • · t · • · · · · »

(například Kunststoffhandbuch Polyvinylchlorid, sv. 1 a 2, 2. vydání, Carl-Hanser-Verlag, 1986) ve dvou stupních ve vodě v přítomnosti dispergátoru a iniciátorů obvyklých podle stavu techniky, přičemž v 1. stupni se syntetizuje, jádro z homopolymeru nebo kopolymeru PVC a ve 2. stupni elastomerní obal v přítomnosti jádra. Emulzní polymerace se může přednostně iniciovat vhodnými ve vodě rozpustnými činidly vytvářejícími radikály. Podle dosavadního stavu techniky jsou obvykle použitá množství 0,01 až 4 % hmotn. vzhledem k celkové hmotnosti monomerů. Jako iniciátory se termicky nebo pomocí vhodných redukčních činidel (jak se popisuje například v Houben-Weyl, sv. 14/1, str. 263 až 297) rozkládají například peroxid vodíku nebo peroxidové deriváty, jako je peroxosíran amonný, sodný nebo draselný nebo peroxodisíran amonný, sodný nebo draselný. Jako redukční činidla je možno uvést například následující sloučeniny: siřičitan sodný, hydrogensiřičitan sodný, dithioničitan sodný a kyselinu askorbovou. Jako dispergátory se mohou pro emulzní polymeraci použít všechny emulgátory a ochranné koloidy známé ze stavu techniky.

Jejich množství jsou obvykle od 0,5 do 5 % hmotn. vzhledem k celkové hmotnosti monomerů. Vhodné jsou například aniontové tenzidy, jako například alkylsulfáty s délkou řetězce 8 až 20 atomů uhlíku, alkyl- nebo alkylarylsulfáty se srovnatelnými délkami řetězce, estery nebo poloestery kyseliny sulfojantarové. Jako neiontové tenzidy se mohou použít například alkylpolyglykolethery nebo alkylarylpolyglykolethery s 1 až 30 ethylenoxidovými jednotkami. Popřípadě se mohou použít také ochranné koloidy, jako například kopolymery vinylalkoholu a vinylacetátu s obsahem vinylalkoholových jednotek 70 až 100 % mol., polyvinylpyrolidony s molární hmotností 10000 až 350000 g/mol a hydroxyalkylcelulózy se stupněm substituce 1 až 4. Jako přísady mohou kyseliny, zásady nebo obvyklé pufrové soli, jako například fosforečnany nebo * ·

uhličitany alkalických kovů, regulovat pH. Rovněž jsou použitelné také známé regulátory molekulové hmotnosti, jako například thioly, aldehydy nebo chlorované uhlovodíky.

Při mikrosuspenzní polymeraci se vinylchlorid před polymeraci ve vodné fáze jemně mechanicky rozmělní v přítomnosti emulgátorového systému. Jako homogenizátory jsou vhodné vysokotlaké trysky, koloidní mlýny, vysokorychlostní míchačky nebo ultrazvukové dispergátory. Jako primární emulgátory se přednostně používají amonné soli mastných kyselin nebo soli mastných kyselin s alkalickými kovy, alkylsulfáty, alkylarylsulfonáty a amonné soli kyseliny sulfojantarové nebo solí kyseliny sulfojantárové s alkalickými kovy. Sekundární emulgátory, jako například uhlovodíky, mastné alkoholy se 14 až 24 atomy uhlíku nebo mastné kyseliny, ethoxylované alkoholy s dlouhým řetězcem, karboxylové kyseliny, halogenované uhlovodíky, substituované fenoly, adiční produkty ethylenoxidu a propylenoxidu nebo částeční estery mastných kyselin s vícesytnými alkoholy, stabilizují rozhraní monomer-voda a potlačují Ostwaldovo dozrávání disperze. Jako iniciátory se používají také v oleji rozpustná činidla vytvářející radikály, obvyklé při suspenzní polymeraci (viz výše).

V modifikátoru rázové houževnatosti je podíl jádra z PVC od 5 do 80 % hmotn., přednostně od 20 do 60 % hmotn. a podíl elastomerů v obalu od 20 do 95 % hmotn., přednostně od 40 do 80 % hmotn.

Celkový průměr částic modifikátoru rázové houževnatosti s jádrem a obalem je od 50 do 800 nm, přednostně od 60 do 400 nm.

• · · f · · 8 ·.; ϊ .	/ * * ♦ > · * • · ·	• · » : t ·:
9 · · · • · · ·	• · · • · · · ·	• · · • * · ·

Jádro modifikátoru se skládá z čistého PVC nebo z vinylchloridového kopolymeru s alespoň 50 díly vinylchloridu (vzhledem k celkovému množství monomeru).

Obal modifikátoru rázové houževnatosti se skládá z alkylakrylátového nebo alkylmethakrylátového homopolymeru nebo kopolymeru s teplotou skelného přechodu nižší než 10 °C, přednostně nižší než -10 °C, síťovaných s vícefunkčním komonomerem s nekonjugovanými dvojnými vazbami. Jako monomery pro obal modifikátoru rázové houževnatosti přicházejí v úvahu estery kyseliny akrylové a methakrylové s délkou řetězce esterové skupiny od 2 do 14 atomů uhlíku, přednostně od 4 do 8 atomů uhlíku, jako je například n-butylová, izobutylová, n-hexylová, n-oktylová nebo 2-ethylhexylová skupina. Jako síťovací činidla se při syntéze elastomerní složky mohou použít také sloučeniny, které se mohou s daným použitým obalovým monomerem kopolymerizovat a které vykazují alespoň dvě nekonjugované dvojné vazby, jako například divinylbenzen, vínylester kyseliny (meth)akrylové, alylester kyseliny (meth)akrylové, dialylester kyseliny ftalové, kyseliny maleinové atd., trialylkyanurát, di(meth)akryláty vícesytných alkoholů, jako například trimethylolpropan (1,1,1-tris(hydroxymethyl)propan), butandiol, glycerol atd.

Na obal modifikátoru rázové houževnatosti s jádrem a obalem se napolymerizuje přídavná vrstva způsobující slučitelnost, skládající se z póly(meth)akrylátů s teplotou skelného přechodu vyšší než 25 °C, přednostně vyšší než 70 °C, v podílu maximálně 50 % hmotn. vzhledem k celkovému obalu.

Podíl modifikátoru s jádrem a obalem v celkovém monomeru je od 2 do 80 % hmotn., přednostně od 3 do 50 % hmotn.

• · · » 4 · 4

4 · · «4 4 4

Polymery vyrobené podle vynálezu jsou vhodné zejména pro zpracování termoplastickým tvarováním, tj. tvarováním použitím tepla a tlaku, například kalandrováním, vytlačováním, hlubokým tažením, vstřikováním nebo lisováním, se změkčovadly nebo bez nich, například pro výrobu profilů okenních rámů, fólií atd.

Příklady provedení vynálezu

Následující příklady provedení dále objasňují formu provedení předloženého vynálezu.

Příklad 1

V tomto příkladu se popisuje výroba PVC se získanou rázovou houževnatostí na bázi modifikátoru s jádrem a obalem s 30 % hmotn. PVC a 70 % hmotn. polybutylakrylátu.

1. Syntéza modifikátoru rázové houževnatosti

1.1 Syntéza jádra z PVC emulzní polymeraci

Do 235 1 reaktora se vloží 79,57 kg deionizované vody, 978,8 g 7,5% roztoku myristátu draselného, 1,036 g dusičnanu měďnatého, 3,329 g siřičitanu sodného, 10,82 g difosforečnanu tetrasodného a 1,779 kg 1% roztoku KOH.

Reaktor se za míchání zahřívá přes plášť. Po dosažení polymerační teploty 53 °C se přidá 21,55 g peroxodisíranu draselného. Potom se reaktor propláchne dusíkem a evakuuje. Potom se přidá 86,36 kg vinylchloridu.

Reakční směs se homogenizuje a začne se dávkovat 0,25% roztok H₂O₂. Potom se kontinuálně a souběžně s dávkováním iniciátoru během celého polymeračního procesu dávkuje 18,56 kg 7,5% roztoku myristátu draselného a 2,712 kg deionizované vody.

Polymerace se po poklesu tlaku a po dodatečném míchání během 1 hodiny ukončí. Latex PVC se odplyní a ochladí. Obsah pevné látky je 44,8 %. Elektronovou mikroskopií se z objemu změří střední velikost částic latexu 110 nm.

1.2 Syntéza módifikátoru s jádrem a obalem emulzní polymerací

Do 235 1 reaktoru se za probíhajícího míchání přidá 56,5 kg deionizované vody a 33,48 kg latexu PVC syntetizovaného v 1.1. Potom se reaktor propláchne dusíkem a zahřeje na polymerační teplotu 80 °C. Potom se současně začne dávkovat 34,12 kg n-butylakrylátu, 892,9 g alylmethakrylátu, 15,0 kg 1% roztoku myristátu draselného a 10 kg 0,5% roztoku peroxodisíranu amonného. Polymerace se ukončí po 300 minutách.

Výsledný latex modifikátoru s jádrem a obalem má hmotnostní poměr jádra a obalu 30:70 a střední velikost částic vzhledem k objemu přibližně 175 nm.

2. Syntéza PVC s modifikovanou rázovou houževnatostí suspenzní polymerací

150 1 reaktor se naplní 53,46 kg vody, 12,59 kg latexu modifikátoru s jádrem a obalem, vyrobeného v 1.2, 119,6 g methylhydroxypropylcelulózy, 16,91 g lauroylperoxidu a 14,1 g dicetylperoxodikarbonátu. Reaktor se propláchne dusíkem a • β · ·

. .1 «· ·* evak.uu.je, potom se zapne míchání a směs se zahřeje na 60 °C. Ve fáze zahřívání se přidá najednou 43,76 kg vinylchloridu.

Polymerace se ukončí po snížení tlaku a po 1 hodině dodatečného míchání, reaktor se odplyní a výsledná disperze PVC se odfiltruje a vysuší ve vířivé sušárně.

Prášek se potom homogenizuje, odmíchá se suspenzí PVC na obsah modifikátoru s jádrem a obalem 6,5 % a dále zpracuje postupem pro výrobu okenních profilů v extrudéru KraussMaffei KMD 90 při frekvenci otáčení šnekového dopravníku 15 ot./min. Vlastnosti zjištěné při profilu jsou shrnuty v tabulce 1.

Příklad 2

V tomto příkladu se popisuje výroba PVC se získanou rázovou houževnatostí na bázi modifikátoru s jádrem a obalem se 40 % hmotn. PVC a 60 % hmotn. polybutylakrylátu.

1. Syntéza modifikátoru rázové houževnatosti

1.1 Syntéza jádra z PVC emulzní polymerací

Do 235 1 reaktoru se vloží 82,45 kg deionizované vody,

806.1 g 7,5% roztoku myristátu draselného, 1,036 g dusičnanu měďnatého, 3,329 g siřičitanu sodného, 10,82 g difosforečnanu tetrasodného a 1,779 kg 1% roztoku KOH.

• ·

Reakční směs se homogenizuje a začne se dávkovat 0,25% roztok H2O2. Potom se kontinuálně a souběžně s dávkováním iniciátoru během celého polymeračního procesu dávkuje 18,56 kg 7,5% roztoku myristátu draselného.

Polymerace se po snížení tlaku a po dodatečném míchání během 1 hodiny ukončí. Latex PVC se odplyní a ochladí. Obsah pevné látky je 44,7 %. Elektronovou mikroskopií se změří vzhledem k objemu střední velikost částic latexu 136 nm.

1.2 Syntéza modifikátoru s jádrem a obalem emulzní polymerací

Do 235 1 reaktoru se za probíhajícího míchání přidá 50,24 kg deionizované vody a 44,74 kg latexu PVC syntetizovaného v 1.1. Potom se reaktor propláchne dusíkem a zahřeje na polymerační teplotu 80 °C. Potom se současně začne dávkovat 29,25 kg n-butylakrylátu, 765,3 g alylmethakrylátu, 15,0 kg 1% roztoku myristátu draselného a 10 kg 0,5% roztoku peroxodisíranu amonného. Polymerace se ukončí po 300 minutách .

Výsledný latex modifikátoru s jádrem a obalem má hmotnostní poměr jádra a obalu 40:60 a střední velikost částic vzhledem k objemu přibližně 170 nm.

2. Syntéza PVC s modifikovanou rázovou houževnatostí suspenzní polymeraci

650 1 reaktor se naplní 240,5 kg vody, 53,74 kg latexu modifikátoru s jádrem a obalem vyrobeného v 1.2, 532,6 g methylhydroxypropylcelulózy, 53,8 g lauroylperoxidu a 44,85 g dicetylperoxodikarbonátu. Reaktor se propláchne dusíkem a • · · evakuuje, potom se zapne míchání a směs se zahřeje na 60 °C. Vo fáze zahřívání se přidá najednou 194,9 kg vinylchloridu.

Příklad 3

V tomto příkladu se popisuje výroba PVC se získanou rázovou houževnatostí na bázi modifikátoru s jádrem a obalem s 50 % hmotn. PVC a 50 % hmotn. polybutylakrylátu.

1. Syntéza modifikátoru rázové houževnatosti

1.1 Syntéza jádra z PVC emulzní polymeraci

Jádro z PVC se syntetizuje jako v příkladu 1, obsah pevné látky v disperzi PVC se nastaví na 42,5 % hmotn.

1.2 Syntéza modifikátoru s jádrem a obalem emulzní polymerací

Do 235 1 reaktoru se za probíhajícího míchání přidá 41,16 kg deionizované vody a 58,82 kg latexu PVC syntetizovaného v 1.1. Potom se reaktor propláchne dusíkem a • · • í * zahřeje na polymerační teplotu 80 °C. Potom se současně začne dávkovat 24,37 kg n-butylakrylátu, 637,7 g alylmethakrylátu a 10 kg 0,5% roztoku peroxodisíranu amonného. Polymerace se ukončí po 300 minutách.

Výsledný latex modifikátoru s jádrem a obalem má hmotnostní poměr jádra a obalu 50:50 a střední velikost částic vzhledem k objemu přibližně 125 nm.

2. Syntéza PVC s modifikovanou rázovou houževnatostí suspenzní polymerací

650 1 reaktor se naplní 239,1 kg vody, 55,21 kg latexu modifikátoru s jádrem a obalem vyrobeného v příkladu 1.2,

852 g kopolymerů vinylalkoholu a vinylacetátu, 53,8 g lauroylperoxidu a 44,85 g dicetylperoxodikarbonátu. Reaktor se propláchne dusíkem a evakuuje. Potom se zapne míchání a reaktor se zahřeje na 60 °C. Ve fáze zahřívání se přidá najednou 239,1 kg vinylchloridu.

Příklad 4 • · · · · · :

V tomto příkladu se popisuje výroba PVC se získanou rázovou houževnatostí na bázi modifikátoru s jádrem a obalem s 30 % hmotn. PVC a 70 % hmotn. polybutylakrylátu a přídavné vrstvy z polymethylmethakrylátu způsobující slučitelnost.

1.1 Syntéza jádra z PVC emulzní polymeraci

Jádro z PVC se syntetizuje jako v příkladu 1, obsah p'evné látky v disperzi PVC se nastaví na 41,5 % hmotn.

1.2 Syntéza modifikátoru s jádrem a obalem emulzní polymerací

Do 40 1 reaktoru se za probíhajícího míchání přidá 10,2 kg deionizované vody a 6,265 kg latexu PVC syntetizovaného v 1.1. Potom se reaktor propláchne dusíkem a zahřeje na polymerační teplotu 80 °C. Potom se současně začne dávkovat 5,054 kg n-butylakrylátu, 123,8 g alylmethakrylátu a 1,733 kg 1% roztoku myristátu draselného a 1,733 kg 0,5% roztoku peroxodisíranu amonného. Po 180 minutách dávkování se reaktor míchá dalších 60 minut, potom se přidá 891,8 g methylmethakrylátu během 30 minut. Přidávání iniciátoru se provádí během celé polymerace. Po 330 minutách se polymerace ukončí.

2. Syntéza PVC s modifikovanou rázovou houževnatostí suspenzní polymeraci

150 1 reaktor se naplní 53,6 kg vody, 12,43 kg latexu modifikátoru s jádrem a obalem vyrobeného v 1.2 (obsah pevné látky 32,7 %), 124,3 g kopolymeru vinylalkoholu a vinylacetátu, 16,91 g lauroylperoxidu a 14,1 g dicetylperoxodikarbonátu. Reaktor se propláchne dusíkem a evakuuje. Potom se ·· ·· * · · • · 4 ·

zapne míchání a reaktor se zahřeje na 60 °C. Ve fázi zahřívání se přidá najednou 43,76 kg vinylchloridu.

Srovnávací příklad

V tomto příkladu se popisuje výroba PVC se získanou rázovou houževnatostí na bázi polybutylakrylátového modifikátoru.

1. Syntéza polybutylakrylátového modifikátoru emulzní polymerací

Do 235 1 reaktora se vloží 64,77 kg deionizované vody, 2,09 kg butylakrylátu, 20,9 g dialylftalátu, 1,393 kg 7,5% roztoku myristátu draselného a 19,39 g peroxodisíranu amonného. Reaktor propláchne dusíkem a směs v reaktoru se zahřeje za míchání na 80 °C. Po 1 hodině polymerace se při 80 °C přidá 60,61 g butylakrylátu, 612,4 g dialylftalátu a 52,88 kg 1% roztoku myristátu draselného během 420 minut.

Vznikne polybutylakrylátový latex s obsahem pevné látky 33,4 % a střední velikostí částic 175 nm vzhledem k objemu.

2. Syntéza PVC s modifikovanou rázovou houževnatostí suspenzní polymerací

650 1 reaktor se naplní 240 kg vody, 54,22 kg latexu modifikátoru vyrobeného v 1., 852 g kopolymeru vinylalkoholu a vinylacetátu, 53,8 g lauroylperoxidu a 44,85 g dicetyl17 peroxodikarbonátu. Reaktor se propláchne dusíkem a potom se zapne míchání a směs se zahřeje na 60 °C. zahřívání se přidá najednou 194,9 kg vinylchloridu

Vlastnosti polymerů zpracovaných v příkladech jsou shrnuty v tabulce 1.

evakuuj e, Ve fázi až 4 • ·

φφ ··· γΗ to

X!

•ο (0

Η

Ό '(0

W

Ο >

CU »0

4->

χ:

ο '>1 ο

(0 >

ο

Α

Η

Μ4 •Η

Ό

Ο e

-Η 4J ω ο £ -Ρ ω (0 I—ι >

(0

A

Α

Χ3 (0

Η

Lesk (DIN 67530)	Vně! i	Os > ι Ο >	49-58	54-68	51-64	57-69
>54, +j i : Ή . Gv > D , i	Γχ 4	ττ Ό ι Ο	r- I r·^ \ο	00 \Ο I 00 νη	cs Ό ι 00 wn
Mechanické vlastnosti	z—\ Jz -* on . 4_j* (2; ? ŠhH s-eis o σ': i q ctí q). ; o	ό CS tx	ο rn Ό r-	νη <Ν σ\ r-	ο ο οο Γ	ο ο Ό Γ~·
o I '⁴-¹ ' - C ι O ΙΖΊ To'ť : ' Γ>2 o g §!>£ ε £ . -A	ο	ο Γ-	00	m ΚΟ	ΟΟ Ό
£ A >U Ή t—i 3 1	z ω hŠ Ρ ⁵ΒΛ	Ό X	ο X	ο γ4	Ο oi	ο X
Át 6, 4ji v®, >C0'O r-C uoei •^raN ³L go- S'	>54 4-> -γΗ G > D	Ό 0Q -G	Ο ΜΊ Μ	ο X	ο υη	Ο ττ
Γ* Cl» * ,G oP >H Ό μ j_, <U,’ · M □ 4->\| - XU C <Sl i e j4 2Ícfi ν'π) .Ol ri o 4> QÍ S¹ 54 W	2 ω δ Q	‘>0Γ G; >	•η Ώ *G	Ο ΤΓ	ο CM	ο m	Ο m
Obsah modifikátoru ve směsi, %	Kaučuková fáze 1 _	<5	V) wn	α\ rn	uh <Ν rh	σ\ C· X
.g¹· !φ: A :. i—I j ω ! o >	<3	υη <>	υη \ο	υη kD	Vj kó
A O Λ · ' O '54 >>, ·> ' Ή • g X) o ><n ' 3 · A KI	Srovnávací příklad'.	ι—I 'Ό! 03! Ή ί CL ι	»Γ\ί 0 '(0 Η Λί £3	η, 'tsi 'Λ! r—i‘ •^i *54 Η	. Ό d <—I' »Jht

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Způsob výroby termoplastické polyvinylchloridové formovací hmoty, modifikované modifikátorem s jádrem a obalem, obsahujícím elastomer, se zlepšenou, rázovou / a, rohovou pevností a zlepšeným povrchovým leskem, vyznačující se tím, že jádro modifikátoru rázové houževnatosti se skládá z polyvinylchloridu nebo vinylchloridových kopolymerů a obal modifikátoru rázové houževnatosti se skládá ze síťovaných alkylakrylátových nebo alkylmethakrylátových homopolymerů nebo kopolymerů a polymerace roubováním vinylchloridového monomeru se provádí suspenzním způsobem v přítomnosti tohoto modifikátoru s jádrem a obalem.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že modifikátor s jádrem a obalem se vyrábí emulzní nebo mikrosuspenzní polymerací ve dvou stupních, přičemž v 1. stupni se syntetizuje jádro z homopolymerů nebo kopolymeru PVC a ve 2. stupni elastomerní obal v přítomnosti jádra.

3. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že podíl jádra v modifikátoru rázové houževnatosti je 5 až 80 % hmotn. a podíl obalu je 20 až 95 % hmotn.

4. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že podíl jádra v modifikátoru rázové houževnatosti je 20 až 60 % hmotn. a podíl obalu je 40 až 80 % hmotn.

5. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, ·· • · · • · ♦ • · · ···* ·♦ • · i • « ’ ·· ·· vyznačující se tím, že celkový průměr částic modifikátoru je od 50 do 800 nm.

6. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že celkový průměr částic modifikátoru je od 60 do 400 nm.

7. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že jádro modifikátoru se skládá z čistého PVC nebo z vinylchloridového kopolymeru s alespoň 50 % hmotn. vinylchloridu.

8. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obal modifikátoru rázové houževnatosti se skládá z alkylakrylátového nebo alkylmethakrylátového homopolymeru nebo kopolymeru s teplotou skelného přechodu nižší než 10 °C, síťovaného s vícefunkčním komonomerem s nekonjugovanými dvojnými vazbami.

9. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obal modifikátoru rázové houževnatosti se skládá z alkylakrylátového nebo alkylmethakrylátového homopolymeru nebo kopolymeru s teplotou skelného přechodu nižší než -10 °C, síťovaného s vícefunkčním komonomerem s nekonjugovanými dvojnými vazbami.

10. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že na obal modifikátoru rázové houževnatosti s jádrem a obalem se napolymeruje přídavná vrstva způsobující slučitelnost, skládající se z póly(meth)akrylátů s teplotou skelného přechodu vyšší než 25 °C, v podílu maximálně 50 % hmotn. vzhledem k celkovému obalu.

• · • · « ·· ·· • ·· ·· • · · · · · · • · · ♦ · • · k · · · • · · · · • Μ ·· »* ·

11. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že na obal modifikátoru rázové houževnatosti s jádrem a obalem se napolymeruje přídavná vrstva způsobující slučitelnost, skládající se z póly(meth)akrylátů s teplotou skelného přechodu vyšší než 70 °C, v podílu maximálně 50 % hmotn. vzhledem k celkovému obalu.

12. Termoplastické formovací hmoty z PVC podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že podíl modifikátoru s jádrem a obalem vzhledem k celkovému monomeru je od 2 do 80 % hmotn.

13. Termoplastické formovací hmoty z PVC podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že podíl modifikátoru s jádrem a obalem vzhledem k celkovému monomeru je od 3 do 50 % hmotn.

14. Použití formovacích hmot obsahujících PVC v plastových profilech pro výrobu okenních rámů, trubek atd.