DD220609B1

DD220609B1 - Verfahren zur herstellung feinteiliger poroeser polyolefinpolymerisat- und copolymerisatpulver

Info

Publication number: DD220609B1
Application number: DD83254397A
Authority: DD
Inventors: Hartmut Kuechler; Rainer Hilke; Heinz Herma; Claus Bischof; Juergen Schneider
Original assignee: Adw Inst Polymerenchemie
Priority date: 1983-08-31
Filing date: 1983-08-31
Publication date: 1989-07-26
Also published as: DD220609A1

Description

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, Polyethylen aus einer Losung in dafür geeigneten organischen Losungsmitteln durch langsames Abkühlen ohne Ruhren oder bei hohen Ruhrgeschwindigkeiten in Form eines feinen Pulvers abzuscheiden (DE-OS 2110263, JP-OS 75156557). Diese Verfahrensweise ist jedoch sehr zeitaufwendig und liefert keine mikrofeinen PulverEs ist ferner bekannt, daß man Polyethylen in feinverteilter Form erhalten kann, indem man Polyethylengranulat in geeigneten organischen Losungsmitteln lost und die Losung in einen Nichtloser, z. B. Wasser, Alkohole, Ketone, Ether einrührt, wobei das Polyethylen in Form feiner Teilchen ausfallt. Nach dieser Verfahrensweise werden jedoch nur geringe Mengen an mikrofeinem Polyethylenpulver erhalten (GB-PS 884614, JP-PS 7142991).

E s ist ebenfalls bekannt. Polyethylen in Loser/Nichtloser-Mischungen zu losen, das Losungsmittel unter Vakuum abzudestillieren und die entstehende feste Masse einer mechanischen Einwirkung mittels Ruhren oder Kneten zu unterwerfen (US-PS 3244687). Dabei werden 2war Polyethylenpulver hoher Feinteiligkeit erhalten, jedoch die Notwendigkeit unter Vakuum zu arbeiten sowie der Einsatz spezieller Ruhr- oder Knetaggregate lassen das Verfahren aufwendig erscheinen DE-OS 1694038 beschreibt die Herstellung von Polymerteilchen mit großer Oberflache auf Basis von Polyethylen bzw Polypropylen nach dem Loseprinzip Die Verwendung niedrigsiedender Losungsmittel erfordert ein Arbeiten in Autoklaven unter Druck, wobei sehr lange Abkuhlzeiten in Kauf genommen werden müssen, die das Verfahren technisch und ökonomisch aufwendig machen

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines technisch einfachen und ökonomisch gunstigen Verfahrens zur Herstellung feinteihger poröser Polyolefinpolymerisat· und -copolymerisatpulver nach dem Lose-Fall-Prinzip.

Darlegung des Wesens der Erfindung

— Aufgabenstellung

Aufgabe der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung feinteihger in der Große der spezifischen Oberflache einstellbarer, nicht oder wenig aggregierter Polyolefinpolymerisat- und -copolymerisatpulver mit einer Korngrößenverteilung von 1 bis ;= 70 Mm nach dem Lose-Fall-Prinzip ohne Verwendung von zwischen- und nachgeschalteter Zerkleinerung

— Merkmale der Erfindung

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß durch Losen von Polyolef inhomopolymerisat- und -copolymerisat, speziell Hochdruckpolyethylen, Polypropylen oder Ethylen-Vinylacetat-Copolymere mit einem Vinylacetatgehalt von 18Ma.-%, unter Ruhren in einem Gemisch aus Losungsmittel und Fallungsmittel im Konzentrationsbereich von 8 bis 14Ma -%, vorzugsweise 9 bis 12 Ma -%, wobei als Losungsmittel ahphatische (mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen) oder aromatische Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise Methylbenzen und als Fallungsmittel Alkohole (mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen), deren Siedepunkt bekannterweise um 10 bis 25 K hoher liegt als der des Losungsmittels, nach einer Losedauer von 15 bis 60 min, vorzugsweise 20 bis 45min beim Siedepunkt des Azeotrops und anschließendem Abkühlen auf 315 bis 330 K innerhalb von 10 bis 60min, vorzugsweise 15 bis 40min, sowie nachfolgendem, zeitlich nicht limitierten Abkühlen auf i= 293 K, Abtrennen des Loser· Faller-Gemisches durch Abfiltrieren oder -zentrifugieren und Trocknen wenig oder nicht aggregierte Pulver in einer Korngrößenverteilung von 1 bis 70μσι erhalten werden, deren spezifische Oberflache durch Veränderung des Losungsmittelgehaltes im Loser-Faller-Gemisch in den Grenzen von 57 bis 72 VoI -%, vorzugsweise 60 bis 68 VoI -% im Bereich von 20 bis40m²/g (bestimmt mit der Methode nach Brunauer-Emmet-Teller) variiert werden kann.

Die als Lösungsmittel bevorzugt eingesetzten aliphatischen Kohlenwasserstoffe sind n-Heptan oder n-Octan und die als

Fallungsmittel verwendeten Alkohole sind vorzugsweise n-Butanol und n-Pentanol.

Das abgetrennte Loser-Faller-Gemisch kann wiederverwendet werden, eine Reinigung ist erst nach rund 10 Kreisläufen vorteilhaft.

Die Herstellung diese« Pulver kann in kontinuierlicher und diskontinuierlicher Verfahrensweise durchgeführt werden Besonders bietet dieses Verfahren den Vorteil der ökonomischen Aufarbeitung von Polyolefinabfallen zu hochwertigen Produkten Modifizierte feinteilige poröse Thermoplastpulver werden erhalten, wenn der Thermoplastlosung Farbstoffe, Pigmente und/ oder andere feindisperse organische oder anorganische Stoffe zugesetzt werden. An nachstehenden Beispielen soll das erfindungsgemaße Verfahren naher erläutert werden

Ausfuhrungsbeispiele

1-7 150 ml n-Heptan-n-Butan-Gemisch (entsprechend der nachstehend aufgelisteten Zusammensetzung) werden untei

Zugabe von 15g Hochdruckpolyethylen (Dichte 914 kg/m³) meinem 250-ml-Dreihalskolben, der mit Ruhrer, Ruckflußkuhler und Thermometer versehen ist, 30min lang unter Ruhren zum Sieden am Ruckfluß erhitzt, anschließend unter weiterem Ruhren innerhalb von 15 min auf 323K und danach auf 293 K abgekühlt Die so gewonnene Polyethylendispersion wird filtriert und dei Filterkuchen 12h bei 333K im Trockenschrank getrocknet Die getrockneten Pulver sind wenig bis nicht agglomeriert und weisen die geforderte Korngrößenverteilung von 1 bis ^, 70 pm auf.

Beispiel

7

8. In einer aus 7 Behaltern bestehenden Ruhrkesselkaskade, deren erste Behalter als Wasserabstreifer, die folgenden beiden als Lose-, die nächsten 3 als Fall- und der letzte als Abkuhlbehalter dienen, werden aus einer Vorlage mit einer Schlauchdosierpumpe über einen Vorerhitzer 2 l/h n-Heptan-n-Butanol-Gemisch (Volumenverhaltnis 64 36) in den Wasserabstreifer gefordert Gleichzeitig dosiert eine Forderschnecke 160 g/h Hochdruckpolyethylengranulat (Dichte 914 kg/ m³) in den ersten Losebehalter. Jeder Kessel ist mit Wasser temperiert und mit Ruhrer, Ruckflußkuhler und einem Thermoelement versehen

Die Temperaturen betragen im Vorwarmer, Wasserabstreifer und den Losebehaltern 367,5 K, im 1 Faltbehälter 358K, im 2. 348K,im3 328 K und im Abkuhlbehalter 293 K DieAbkuhlzeit der Stufen 1-3 betragt insgesamt 45 min Dieausdem Kühlbehälter über eine Siphon kontinuierlich anfallende Polyethylendispersion wird abfiitriert, das Filtrat zurückgeführt sowie die Vorlage und der Filterkuchen bei 333 K getrocknet.

Das so erhaltene Pulver ist weitgehend agglomeratfrei und weist die geforderte Korngrößenverteilung von 1 bis έ 70pm auf Seine spezifische Oberflache betragt 4OmVg

-13. In der gleichen Apparatur wie in den Beispielen 1 .-7. beschrieben, werden 150 ml Methylbenzen-n-Butanol-Gemisch (in der nachstehend aufgelistetenZusammensetzung) unter Zugabe von 17g Polypropylen (Dichte 907 kg/m³) 40 min lang unter Ruhren zum Sieden am Ruckfluß erhitzt, anschließend unter weiterem Ruhren innerhalb 20 min auf 323 K, danach auf 293 K abgekühlt und die entstandene Dispersion wie in den Beispielen 1 —7 beschrieben, aufbereitet Die getrockneten Pulver sind wenig bis nicht agglomeriert und weisen die geforderte Korngroßenverteilungf von 1 bis =έ 70pm auf

Beispiel

13

In der gleichen Apparatur wie in den Beispielen 1.-7. beschrieben, wird ein Gemisch aus 66 Teilen n-Octan und 44 Teilen n-Pentanol unter Zusatz von 14 g Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat mit einem Vinylacetatgehalt von 18 Ma -% unter Ruhren 35 min lang zum Sieden am Ruckfluß erhitzt, anschließend unter weiterem Ruhren innerhalb von 40 min auf 323K, danach auf 293K abgekühlt und die entstandene Dispersion wie in den Beispielen 1 -7 beschrieben, aufbereitet Das getrocknete Pulver ist wenig bis nicht agglomeriert und weist die geforderte Korngrößenverteilung von 1 bis <70μσι auf Die spezifische Oberflache betragt 23m²/g

Loser	Faller	spezifische Oberflache
ml n-Heptan	ml n-Butanol	mVg
90	60	21
91,5	58,5	24
93	57	28
94,5	55,5	34
96	54	40
97,5	52,5	38
99	51	28

Loser·	Faller	spezifische Oberflache
ml Methylbenzen	n-Butanol	mVg
89	61	20
92	58	27
95	55	34
93	52	32
101	49	28

Claims

Verfahren zur Herstellung feinteihger poröser Polyolefinpolymerisatpulver und -copolymerisatpulver im Korngroßenbereich von 1 bis 70 μιτι nach dem Lose-Fall-Verfahren, wobei die Siedetemperatur des Fällungsmittels 10 bis 25K über dem des Losungsmittels liegt und das Lösen der Pulver bei höheren Temperaturen durchgeführt wird, gekennzeichnet dadurch, daß diese Pulver durch Losen von Hochdruckpolyethylen, Polypropylen oder Ethylen-Vinylacetat-Copolymere mit einem Vinylacetatgehaltvon 18 Ma.-% unter Ruhren in einem Gemisch aus Losungsmittel und Fallungsmittel, mit 57 bis72 Vol.-% Lösungsmittel im Gemisch, wobei als Lösungsmittel n-Heptan, Methylbenzen oder n-Octan und als Fallungsmittel n-Butanol oder n-Pentanol eingesetzt werden, nach einer Losedauer von 15 bis 60 Minuten, beim Siedepunkt des Azeotrops, anschließendem Abkühlen auf 315 bis 330K innerhalb von 10 bis 60 Minuten, sowie weiterem, zeitlich nicht limitiertem Abkühlen auf 293K und nachfolgendem Abtrennen und Trocknen nach bekannten Verfahren erhalten werden.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung feinteihger poröser Polyolefinpolymerisat- und -copolymerisatpulver, die als polymeres Sorbens fur die industrielle Anwendung von erheblichem Interesse sind