DD218894A1 - Verfahren zur salzfreien sauren koagulation - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur salzfreien sauren Koagulation von Elast- und Plast-Elast-Compoundlatices, die auf Basis carboxylhaltiger Emulgatoren sowie in Kombination mit geringen Mengen sulfonathaltiger Emulgatoren oder Dispergatoren hergestellt wurden. Es ist besonders fuer die Koagulation in Schneckenextrudern geeignet. Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der durch Zusatz salzartiger Elektrolyte in Verbindung mit Schwefelsaeure an den Aufarbeitungsmaschinen auftretenden Korrosionen und des qualitaetsmindernden Einflusses der Elektrolyte auf die Endprodukte. Erfindungsgemaess wird das Ziel durch eine saure Koagulation mittels Schwefelsaeure oder einer weniger aggressiven Saeure, beispielsweise Essigsaeure, unter Zusatz geringer Mengen verseifter Polyvinylester mit unterschiedlichem Verseifungsgrad erreicht.

Description

Titel der Erfindung ,

Verfahren zur salzfreien sauren Koagulation .' -

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Verfahren dient zur salzfreien sauren Koagulation von Elast- und Plast-Elast-Compoundlatices und ist besonders zur Koagulation in Sohneckenextrudern geeignet. Es kann dort angewendet werden, wo die genannten Latices zu Festprodukten aufgearbeitet werden«

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· ·- 2 -Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, Kautschuklatices auf Basis von Harz-Ifettsäureemulgatoren unter Verwendung von Säuren, vorwiegend Schwefelsäure, in Schneckenextrudern zu koagulieren (DD-PS 56 089).

Nachteil dieses Verfahrens ist, daß die Koagulation nur mit aggressiven Mineralsäuren möglich ist. Bei der Koagulation von Plast-Elast-Oompoundlatices, die auf Basis von Harz-Pettsäureemulgat'oren mit Zusätzen von SuIf onat- oder Sulfatemulgatoren oder -Dispergatoren hergestellt werden, unter Verwendung von Schneckenextrudern, ist aus der Praxis bekannt, daß bei den erforderlichen Arbeitstemperaturen über 60 ° eine vollständige Koagulation mit Schwefelsäure nur durch einen in obiger Patentschrift beschriebenen Zusatz von salzartigen Elektrolyten möglich ist.

Der Nachteil dieser Verfahren besteht darin, daß als salzartige Elektrolytenur Alkalisalze, vorwiegend Natriumchlorid, verwendet werden können. Durch die Anwendung von Schwefelsäure und von erhöhten !Temperaturen entwickelt sich Salzsäure, die zu Korrosionsschäden an den Aufarbeitungsmaschinen und zu wiederholten Produktionsausfällen führt.

Erdalkali- und Magnesiumsalze bilden dagegen mit den im Latex enthaltenen Harz-rFettsäureemulgatoren unlösliche Seifen, deren bei den Trockentemperaturen entstehende Umwandlungsprodukte als zementart ige Rückstände im Endprodukt verbleiben und dessen Qualität beeinträchtigen. Zur Umgehung des Zusatzes salzartiger Elektrolyte wird in der Patentschrift DD-PS 208 4-55 die Verwendung einer Kombination von quartären Ammoniumverbindungen und speziellen Äthylenoxidaddukten vorgeschlagen. Nachteil dieses Verfahrens ist die Tatsache, daß die genannten

Äthylenoxidaddukte nicht wasserlöslich und die verwendeten Emulsionen nur durch entsprechende Rührvorrichtungen darstellbar und unter stärkerem Rühren haltbar sind. Weiterhin erfordert die Anwendung von Kombinationen einen ungünstig hohen technologischen Aufwand. Außerdem handelt es sich teilweise um schwer darstellbare, verhältnismäßig teure Substanzen. ~

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist, die Koagulation von Elast- und Plast-Elast-Compoundlatices so zu gestalten, daß die genannten ökonomischen und technologischen Nachteile überwunden werden, insbesondere die Korrosionsschäden an den Anlagenteilen, die Umweltbelastung durch das Abwasser vermindert und die Qualität der Endprodukte verbessert werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur sauren salzfreien Koagulation von Elast- und Plast-Elast-Compoundlatices zu entwickeln.»

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß durch den erfindungsgemäßen Einsatz von PoTyvinylalkQholen eine saure Koagulation der genannten Latices ohne Zusatz salzartiger Electrolyte möglich ist. Weiterhin können auf Grund dieser positiven Wirkung der Polyvinylalkohole anstelle der gemäß dem Stande der Technik verwendeten Schwefelsäure weniger aggressive Säuren, beispielsweise Essigsäure, mit gleichem Erfolg eingesetzt werden. Die erfindungsgemäßen Zusätze sind wasserlöslich und schon, in geringen Mengen hoch wirksam. ·

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Zu den als Zusätze genannten Polyvinylalkoholen gefrören Verseifungsprodukte von Polyvinylester^ bevorzugt Polyvinylacetat, mit einem Verseif ungsgrad von 10 "bis 100 %_e

Die Zusätze werden in Mengen von 0,001 bis 5 %, bevorzugt 0,01 bis 0,5 %, bezogen auf im Latex enthaltene Polymere, angewendet. Die erfindungsgemäßen Substanzen können auch in Kombination mit anderen koagulationsfordernd wirkenden Substanzen und/oder mit Dispergatoren zur Auflockerung der Koagulatstruktur angewendet werden.

Die erfindungsgemäßen Zusätze sind geeignet zur Koagulation v.on Latioes von Polymerisaten der Diene, ihren 0©- polymerisaten mit Vinylverbindungen, u, a„ Styren und seinen Derivaten, Acrylnitril und seinen Derivaten sowie Systemen mit mehreren Viny!komponenten. Sie können auch bei,Compounds dieser Polymerisate und Copolymerisate mit plastartigen Copolymeren auf Basis von Dienen und einem hohen Anteil an plastartigen Komponenten der oben genannten Vinylmonomeren angewendet werden. Als Emulgatoren für die Herstellung der genannten Polymeren sind carboxylhaltige Emulgatoren wie Harzseifen und Fettsäureseifen sowie Kombinationen dieser carboxylhaItigen Emulgatoren geeignet. Sie können weiterhin bis .20 % des Gesamtemulgators an sulfonat- oder sulfathaltigen Emulgatoren und/oder Emulsionsdispergatoren enthalten.

Die erfindungsgemäßen Zusätze können als, verdünnte wäßrige Lösungen vor der Koagulation in den Latex eingerührt oder während der Koagulation mit in die Koagulationsmaschine eingeführt werden. . . ,

Es ist vorteilhaft, die Koagulation in Schneckenextrudern durchzuführen. Bei Verwendung anderer Koagulationstechnologien ist die zusätzliche Anwendung von Dispergatoren oder anderen Substanzen, welche eine Auflockerung der Koagulatstruktur* bewirken, erforderlich. . .. - 5 _

Das erfindungsgemäße Verfahren hat folgende Vorteile:

- Technologische Vereinfachung durch Einsatz geringer Mengen einer wasserlöslichen Substanz.

- Durch Fortfall des Zusatzes salzartiger Elektrolyte wesentliche Reduzierung der Korrosion der Aufarbeitungsmaschineh und der Produktionsausfälle.'

- Verbesserung der Qualität der Produkte.

- Verbesserung der Ökonomie des Verfahrens.

- Reduzierung der Umweltbelastung. "

- Möglichkeit des Ersatzes von Schwefelsäure durch weniger aggressive Säuren. ' '

Ausführungsbeispiele ,

Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beispiel 1

Ein Butadien-Acrylnitril-Oopolymerisatlatex mit 27 % Acrylnitril im Polymeren, hergestellt auf der Emulgatorbasis Harz-Fettsäure-Kaliseife, wird mit 0,01 Gew.-TIn. Polyvinylalkohol mit einem gebundenen Vinylacetatgehalt von 2 Mol % in Form einer 1%igen wäßrigen Lösung versetzt. Nach dem Einrühren wird der Latex mit einer 1%igen Essigsäure entsprechend 15 kg Säure pro Tonne Polymeres koaguliert. Es bildet sich ein klumpiges Koagulat und ein klares Serum. Ohne den erfindungsgemäßen Zusatz erfolgt eine teilweise Koagulation in Form eines klumpigen Koagulats, und es verbleibt ein Restlatex, dessen Polymeranteil auch bei weiterer Säurezugabe nicht koaguliert. '

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Beispiel 2 · '._.

Ein Latex entsprechend Beispiel 1, jedoch mit einem Acrylnitrilgehalt im Polymeren von 43 % wird wie im Beispiel 1 mit 0,02 Gewi.-TIn. des dort verwendeten .Polyvinylalkohole und mit Essigsäure entsprechend 15 kg pro Tonne Polymeres koaguliert. Es entsteht ein klumpiges Koagulat und ein klares Serum. Ohne den erfindungsgemäßen Zusatz verbleibt ein mit Essigsäure nicht koa~ gulierbarer Restlatex.

Beispiel 3

Der im Beispiel 1 verwendete latex wird mit 0,2 Gew.-TIn. eines teilweise verseiften Polyvinylacetats mit einem Vinylacetatgehalt von 12 Mol % in Form einer 1#igen wäßrigen Lösung versetzt. Danach wird mit einer 1%ig&n Essigsäure entsprechend 15 kg Säure pro Tonne polymeres koaguliert. Es entsteht ein klumpiges Koagulat und ein polymerfreies Serum.

Beispiel 4

Ein Compoundlatex aus einem auf Basis Harz-Fettsäureemulgator kalt polymerisieren Butadien-Styren-Copolymerisat mit 27 % Styrenanteil und einem auf gleicher Emulgator-Basis unter Zusatz von 0,4 Gew»-Tln. eines Naphthalinsulf onsäure-Formaldehyd-Kondensationsproduktes, bezogen auf Polymeres, hergestellten plastartigen Butadien-Styren-Copolymerisat mit 85 % Styrenanteil mit insgesamt 60 % Styren im Oompound, wird mit 0,2 Gew.-TIn. des im Beispiel 1 beschriebenen Polyvinylalkohole versetzt und nach dem Aufheizen auf 80 ° durch Einrühren von 20 kg Essigsäure pro Tonne Compound in Form einer ebenfalls auf 80 ° erhitzten 2%igen wäßrigen Lösung koaguliert_β Es bildet sich ein klumpiges Koagulat und ein klares Serum. Ohne den erfindungsgemäßen Zusatz tritt mit Essigsäure keine Koagulation ein.

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- 7 - Beispiel 5

Der im Beispiel 4 verwendete Oompoundlatex wird mit .0,02 Gew.-TIn. pro Tonne Compound des Polyvinylalkohole von Beispiel 1 versetzt und mit einer 1%igen Schwefel-" säure entsprechend 20 kg Säure pro Tonne Compound bei einer Temperatur von 80 ° wie im Beispiel 4 koaguliert. Es entsteht ein klumpiges Koagulat und ein klares Serum. Ohne den erfindungsgemäßen Zusatz ist die Koagulation unvollständig und es verbleibt ein milchiges Serum, dessen Compoundbestandteile durch weiteren Säurezusatz nicht koagulieren. .

•Ι Beispiel 6

Ein auf Basis Harz-Fettsäureemulgatoren durch Kaltpolymerisation hergestelltes Butsdien-Styren Copolymerisat mit 27 % Styren im Polymeren wird mit 0,2 Gew.-TIn. des im Beispiel 1 beschriebenen Polyvinylalkohole versetzt und mit einer I^igen Essigsäure entsprechend 20 kg pro Tonne Polymeres koaguliert. Es entsteht ein klumpiges Koagulat und ein klares Serum. Ohne den erfindungsgemäßen Zusatz tritt keine Koagulation ein.

Claims (4)

1. Erfindungsanspruoh

   1. Verfahren zur salzfreien sauren Koagulation von Elast- und Plast-Elast-Compoundlatices von Polymerisaten der Diene, ihren Copolymerisaten mit Vinylverbindungen, u. a. Styren und seinen Derivaten, Acrylnitril und seinen Derivaten, Systemen mit mehreren Viny!komponenten sowie Compounds dieser Polymerisate und Copolymerisate mit plastartigen Copolymeren auf Basis von Dienen und einem hohes Anteil an plastartigen Komponenten der genannten Vinylmonomeren, gekennzeichnet dadurch, daß die Koagulation durch Verwendung von starken Mineralsauren oder weniger aggressiven Säuren, beispielsweise Essigsäure, unter Zusatz von verseiften Polyvinylestern mit einem Verseifungsgrad von 10 bis 100 % in Mengen von 0,001 bis 5 %» insbesondere 0,01 bis 0,5 %, bezogen auf im Latex enthaltene Polymere, erfolgt.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch^ daß vorzugsweise verseiftes Polyvinylacetat verwendet wird.
3. 3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die verseiften Polyvinylester in Kombination mit anderen koagulationsfordernd wirkenden Zusätzen und/oder Dispergatoren -zur Auflockerung der Koagulatstruktur angewendet werden.
4. 4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß Latices auf Basis carboxyIhaltiger Emulgatoren, wie Harzseifen und Fett säureseifen sowie Kombinationen

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   dieser oarboxylhaltigen Emulgatoren, gegebenenfalls mit einem Anteil bis zu 20 % des Gesamtemulgators an sulfonat- oder sulfatkialtigen Emulgatoren und/oder 'Smulsionsdispergatoren, verwendet werden.