DD200889A1

DD200889A1 - Verfahren zum abtrennen von vinylpolymeren und chlorierten olefinpolymeren aus ihren loesungen

Info

Publication number: DD200889A1
Application number: DD23311481A
Authority: DD
Inventors: Harald Schaefer; Guenter Kalz; Hartmut Roth; Siegfried Reinholz; Gerhard Rulewicz
Original assignee: Harald Schaefer; Guenter Kalz; Hartmut Roth; Siegfried Reinholz; Gerhard Rulewicz
Priority date: 1981-09-08
Filing date: 1981-09-08
Publication date: 1983-06-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Isolierung von Vinylpolymeren und chlorierten Olefinpolymeren aus ihren Loesungen, ohne dass eine thermische Schaedigung der Endprodukte entsteht. Das erfindungsgemaesse Verfahren ermoeglicht ein Abtrennen von Vinylpolymeren und chlorierten Olefinpolymeren aus ihren Loesungen durch die Zugabe der Polymerenloesung in feinzerteilter Form in das Faellungsmittel.

Description

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VEB CHSMISKOMBBIAT BITTERFELD Bitterfeld, 4. 9. 1981

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Verfahren zum Abtrennen von Vinylpolymeren und chlorierten Olefinpolymeren aus ihren Lösungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Isolierung von Vinylpolymeren und chlorierten Olefinpolymeren aus ihren Lösungen ₃ ohne daß eine thermische Schädigung der Endprodukte entsteht.

Charakteristik der "bekannten technischen Lösungen

Das Ausfällen hochpolymerer Stoffe aus ihren Lösungen durch Zugabe von Fällungsmitteln gehört zu den bekannten physikalischen Trennverfahren. Als Fällungsmittel wird vorzugsweise Methanol verwendet, das in

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einem bestimmten Verhältnis, in einer oder in mehreren Fällstufen zur Polymerlösung zugegeben wird· Der Fällstui'e ist eine Waschstufe nachgeschaltet. Die zur Durchmischung der Polymerlösung mit dem Fällungsmittel erforderliche Turbulenz wird durch Rühren der Flüssigkeitamischung innerhalb des Fällapparates oder durch andere geeignete Maßnahmen erreicht. Eine Reihe von Verfahren beschreiben die.Temperaturabsenkung der Flüssigkeitsmischung auf 253 K, auch wird eine Vorkühlung des Fällungsmittels vorgeschlagen. In der DD-PS 59 170 wird beschrieben, daß die Polymerlösung zu einer Mischung aus Methanol und Lösungsmittel zugegeben wird, wobei das Mengenverhältnis von Methanol und Lösungsmittel in der Mischung in bestimmten Grenzen gehalten werden muß. Zur Fällung von chloriertem Polyäthylen wird ein Zweistufenverfahren mit einer Temperatur von 253 ⁰K beschrieben.

Alle diese Lösungen haben zum Nachteil, daß Produkte mit geringer Packungsdichte, ungenügender Kornstruktur und hohen Anteilen an Flüssigkeitsinklusionen anfallen. Teilweise werden auch nur fasrige Strukturen des Endproduktes erreicht, so daß ein nachträgliches Vermählen erforderlich ist. Weitere Probleme treten durch die unvollständige Ausfällung auf. Die zur Erreichung von Verfahrensverbesserungen erforderlichen Temperaturabsenkungen der Polymerlösungen und/oder des Fällungsmittels unter Raumtemperatur und das nachträgliche Vermählen erfordern einen hohen Energie- und Kostenaufwand.

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Abtrennung von Vinylpolymeren und chlorierten Olefinpolymeren bei Raumtemperatur, wobei die Endprodukte eine hohe Packungsdichte, eine pulverförmige Kornstruktur, geringe Inklusionen von Lösungs- und Fällungsmittel und ein gutes Wiederauflösungsverhalten haben müssen· Y/eiterhin soll der Energie- und Kostenaufwand durch Einsparung des Abkühlens.von Polymerlösung und Fällungsmittel sowie der Uachmahlung reduziert werden. Die Isolation der Produkte muß ohne thermische Schädigung erfolgen»

Darlegung; des Wesens der Erfindung;

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die beim Ausfällen von Vinylpolymeren und chlorierten Olefinpoly-

meren mit hohem Molekulargewicht aus ihren Lösungen

bei der Bildung des festen Polymeren miteinander und nebeneinander ablaufende Vorgänge, wie das Mischen der Lösung mit Fällungsmittel, die Bildung der festen Phase mit Keimbildungs- und 'fachstumsvorgangen, Aggregations- und Härtungsprozessen.und die Trennung der Phasen bei Raumtemperatur ohne zusätzliche Kühlung, ohne Zusatzstoffe (Tenside) und ohne nachgeschalteten Mahlprozeß durchzuführen. Dabei soll ein feinkörniges Pulver hoher Packungsdichte mit geringen Inklusionen an Lösungs- und Fällungsmittel in einer Verfahrensstufe gewonnen werden.

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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem Fällapparat das Fällungsmittel vorgelegt und die Polymerlösung mit einem Peststoffgehalt von 1 bis 12 Ma.-%, vorzugsweise 3 bis 7 Ma.-% in feinzerteilter Form mit einem ^rollendurchmesser von

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kleiner als 3 σ 10 . m dem Fällungsmittel zugegeben wird. Die Zerteilung der Polymerlösung in kleine Tropfen erfolgt am zweckmäßigsten durch Düsen, Scheiben oder Versprühen mittels Inertgas* Die Vorrichtungen zum Zerteilen der Polymerlosung werden in unmittelbarer Nähe der Flüssigkeitsoberfläche des Fällungsmittels auf einer Ringleitung angebracht. Zum Erreichen der geforderten Tropfengröße ist in Abhängigkeit von der Viskosität der Lösung vor der Düse und dem. Strömungswiderstand der Düsen ein entsprechender Druck einzustellen» Die Anzahl der Vorrichtungen zum Zerteilen der Lösung richtet sich nach dem gewünschten Durchsatz. Die Polymerlösung muß zur Erreichung einer feinkörnigen Struktur des ausgefällten Polymeren eine Konzentration von 1 bis 12 Ma.-%, vorzugsweise 3 bis 7 Ma.-%, besitzen. Diese Konzentration ist abhängig von den Eigenschaften des Polymeren. Die Ausgangskonzentration der Lösung kann nach den Dispersionsgrad eingestellt werden. Ein Rühren des Fällungsmittels ist nicht erforderlich, wird aber bei Polymeren mit hohem Molekulargewicht empfohlen. Die Ausfällung erfolgt bei Raumtemperatur. Eine Abkühlung des Fällungsmittels und/oder der Polymerlösung bzw. die durch die Fällung entstehende Suspension ist nicht erforderlich. Die entstehende Suspension wird nach einer kurzen Beruhigungszeit aus dem Fällbehälter abgezogen und auf bekannte Art und Weise mittels Filter oder Rutschen aufgearbeitet. Das so gewonnene Polymer ist feinkörnig, hat eine hohe Packungsdichte, geringe Inklusionen an Lösungsund Fällungsmittel und kann leicht getrocknet v/erden.

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Ausführungsbeispiele

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Die Erfindung soll durch folgende Beispiele näher erläutert werden:

Beispiel 1

Eine Lösung von 5 Ma.-^ chloriertem PYC (Chlorgehalt 64,2 Ma.-%) in 1, 1, 2, 2 - Tetrachloräthan wird in das Fällungsmittel Methanol bei Temperaturen von 293 K bis 303 K eingedüst. Das Verhältnis von Lösung zu Fällungsmittel beträgt 1:3. Die entstandene Suspension wird filtriert, die methanolfeuchte Substanz (Methanolfeuchte 50 % bis 80 %) im Vakuumtrockenschrank bei 313 K bis 333 K getrocknet. Das getrocknete Produkt besteht aus einem feinen Pulver fast einheitlicher Korngröße. Die Dichte bei .298 K beträgt 1592 kg/m-⁵. Die Lösungsmittelinklusioh beträgt 0,01 Ma.-% bezogen auf die Ausgangslösung· Das Wiederauflösevermögen ist so, daß bei 313 K eine 5 %ige Lösung ohne Schwierigkeiten herstellbar ist, wenn als Lösungsmittel wieder 1,1,2,2-Tetrachloräthan verwendet wird.

Beispiel 2

Eine Lösung von 5 Ma.-% chloriertem- Polyäthylen (Chlorgehalt 63,8 %) in Tetrachlormethan wird in das Pällungsmittel Methanol bei Normaltemperatur ( 298 K bis 303 K) durch Düsen eingesprüht. Das Verhältnis von Lösung zu Fällungsmittel beträgt 1:2» Die Fällzeit etwa 15 Minuten. Die entstehende Suspension v/ird filtriert und im Trockenschrank bei 333 K getrocknet« Das Produkt·besteht aus einem feinen, staubförmigen Pulver. Die Lösungsmittelinklusion beträgt 0,03 Ma#-%.

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Das Produkt ist sofort bei Uormaltemperatur zu einer 10 Ma.-%igen Xylol-Lösung löslich; eine Xylol-Lpsung von 30 Ma.-% kann bei kurzzeitigem Erwärmen auf 323 K "bis 343 K hergestellt werden, Sine Wiederauflösung in Tetrachlormethan gelingt bei 313 K.

Das Produkt hat eine Thermostabilität nach Meixner bei 443 K von 25 Minuten.

Beispiel 3

Eine Lösung von chlorierten Polyäthylen (Chlorgehalt 63,8 %) in Tetrachlormethan wird in Methanol bei 298 K bis 303 K mittels Düsen (Düsendurchmesser kleiner als 3 s 10 m) eingetropft.

Das Verhältnis Lösung zu Pällungsmittel beträgt 1 : Die Fällzeit hat höhere Werte als im Beispiel 2» Die Suspension wird filtriert und im Trockenschrank bei 333 K getrocknet. Vor der Trocknung erfolgt eine Waschung mit dem Fällungsmittel.

Das entstandene Produkt hat eine Körnungsgröße wie die Tropfengröße entsprechend der Größe des Austrittsdurchmessers der Austrittsöffnung der Düsen. Die Tropfung erfolgt frei fallend ohne Aufwand von Vordruck aus einem Vorratsgefäß.

Das Produkt ist granulatartig und zerfällt bei geringfügiger mechanischer Behandlung in ein feines Pulver. Das Produkt hat eine Thermostabilität nach Meisner bei 443 K von 20 Minuten (granulatartig) bzw* 25 Minuten (feinpulverig).

Claims

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Erf ind-ung Banspruch

Verfahren zur Abtrennung von chlorierten Vinylpolymeren und chlorierten Olefinpolymeren aus ihren Lösungen,'dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerlösung in feinzerteilter Form mit einem

-3 Teilchendurchmesser von kleiner als 3 x 10 m in.das Fällungsmittel gegeben wird.
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Polymeren in der Lösung 1 Ms. 12, vorzugsweise 3 bis 7 Ma»-% beträgt.

3· Verfahren nach Punkten 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fällung bei Raumtemperatur durchgeführt wird.

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Verfahren nach Punkten 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerteilung der Pol^merlösung
durch Versprühen mittels Düsen oder durch
Seheibenzerteilung erreicht wird oder die Polymerlösung durch ein zusätzliches Inertgas einen hohen Dispersionsgrad erhält *