DE1125656B - Process for the production of suspension polymers in granular form - Google Patents

Process for the production of suspension polymers in granular form

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DE1125656B
DE1125656B DEM41106A DEM0041106A DE1125656B DE 1125656 B DE1125656 B DE 1125656B DE M41106 A DEM41106 A DE M41106A DE M0041106 A DEM0041106 A DE M0041106A DE 1125656 B DE1125656 B DE 1125656B
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Alvin Stein
Robert Louis Walter
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Monsanto Chemicals Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F279/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00
    • C08F279/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00 on to polymers of conjugated dienes

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zum Polymerisieren von aromatischen Vinylkohlenwasserstoffmonomeren mit darin gelösten kautschukartigen Polymerisaten von konjugierten 1,3-Dienen naci! einem Suspensionspolymerisationsverfahren. In der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung wird der Kürze halber die aromatische Vinylkohlenwasserstoffmonomerenlösung des kautschukartigen, konjugierten 1,2-Dienpolymerisats einfach als die »aromatische Vinylkohlenwasserstofflösung« oder die »aromatische Vinylkohlenwasserstoffmonomerenlösung« bezeichnet.The invention relates to an improved process for polymerizing aromatic vinyl hydrocarbon monomers with rubber-like polymers of conjugated 1,3-dienes dissolved therein . a suspension polymerization process. In the following description of the invention, for brevity, the aromatic vinyl hydrocarbon monomer solution of the rubbery conjugated 1,2-diene polymer will be referred to simply as the "aromatic vinyl hydrocarbon solution" or the "aromatic vinyl hydrocarbon monomer solution".

Verfahren zur Herstellung von Polymerisaten aus aromatischen Vinylkohlenwasserstoffmonomeren mit darin gelösten, kautschukartigen Polymerisaten von konjugierten 1,3-Dienen durch Suspensionspolymerisationsverfahren sind bekannt. Ein Verfahren beinhaltet das Einbringen der aromatischen Vinylkohlenwasserstoffmonomerenlösung, von Wasser, Suspendiermittel und Polymerisationsinitiator in ein Reaktionsgefäß und Rühren und Erhitzen der Reaktionsmischung, bis die Polymerisation im wesentlichen vollendet ist. Bei einer anderen Arbeitsweise wird die aromatische Vinylkohlenwasserstoffmonomerenlösung zuerst gerührt und in der Masse erhitzt, bis annähernd 15% oder mehr des aromatischen Vinylkohlenwasserstoffmonomeren polymerisiert sind. Die teilweise polymerisierte Monomerenlösung wird dann mit Wasser und Suspendiermittel unter Rühren in ein Reaktionsgefäß eingebracht und die Polymerisation dann wie bei der zuerst beschriebenen Arbeitsweise fortgesetzt.Process for the preparation of polymers from aromatic vinyl hydrocarbon monomers with Rubber-like polymers of conjugated 1,3-dienes dissolved therein by suspension polymerization processes are known. One method involves introducing the vinyl aromatic hydrocarbon monomer solution, of water, suspending agent and polymerization initiator in a reaction vessel and stirring and heating the Reaction mixture until the polymerization is essentially complete. In a different way of working the vinyl aromatic hydrocarbon monomer solution is stirred first and in bulk heated to approximately 15% or more of the aromatic Vinyl hydrocarbon monomers are polymerized. The partially polymerized monomer solution is then introduced into a reaction vessel with water and suspending agent while stirring and the polymerization then continued as in the procedure described first.

Mit beiden vorstehend beschriebenen Suspensionspolymerisationsverfahren sind jedoch Schwierigkeiten verbunden. Wenn die aromatische Vinylkohlenwasserstoffmonomerenlösung unmittelbar in den Suspensionspolymerisationsprozeß eingeführt wird, sind gewisse Eigenschaften der sich ergebenden Polymerisate verhältnismäßig schlecht. Dies trifft insbesondere auf die Formbarkeit der Polymerisate und die Oberfläche der aus ihnen hergestellten, geformten oder gespritzten Gegenstände zu. Polymerisate mit guten Gesamteigenschaften können durch das andere Polymerisationsverfahren erhalten werden, bei welchem die aromatische Vinylkohlenwasserstoffmonomerenlösung zuerst teilweise in der Masse polymerisiert wird. Dieses andere Verfahren bedingt jedoch lange Reaktionszeiten, da die aromatische Vinylkohlenwasserstoffmonomerenlösung eine sehr hohe Viskosität hat und die anfängliche Massen- oder Blockpolymerisation mit sehr niedrigen Polymerisationsgeschwindigkeiten ausge-Verfahren zur Herstellung von
Suspensionspolymerisaten in körniger Form
However, there are difficulties associated with both of the suspension polymerization processes described above. When the aromatic vinyl hydrocarbon monomer solution is introduced directly into the suspension polymerization process, certain properties of the resulting polymers are relatively poor. This applies in particular to the malleability of the polymers and the surface of the objects produced, molded or injection-molded from them. Polymers with good overall properties can be obtained by the other polymerization method in which the aromatic vinyl hydrocarbon monomer solution is first partially polymerized in bulk. However, this other method requires long reaction times because the aromatic vinyl hydrocarbon monomer solution has a very high viscosity and the initial bulk or bulk polymerization is carried out at very low polymerization rates
Suspension polymers in granular form

Anmelder:Applicant:

Monsanto Chemical Company,
St. Louis, Mo. (V. St. A.)
Monsanto Chemical Company,
St. Louis, Mo. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München 15, und
Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1, Ballindamm 26, Patentanwälte
Representative: Dr. E. Wiegand, Munich 15, and
Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1, Ballindamm 26, patent attorneys

Alvin Stein und Robert Louis Walter,Alvin Stein and Robert Louis Walter,

Springfield, Mass. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
Springfield, Mass. (V. St. A.),
have been named as inventors

führt werden muß, um eine gute Wärmeübertragung zu erreichen und damit ein Überhitzen des Polymerisationsgutes zu verhindern. Es sind überdiesmust be performed in order to achieve good heat transfer and thus overheating of the material to be polymerized to prevent. There are moreover

as Grenzen hinsichtlich der Viskosität der teilweise polymerisierten aromatischen Vinylkohlenwasserstoffmonomerenlösungen gesetzt, die in üblichen, mit Rührwerk versehenen Reaktoren weiterpolymerisiert werden können. Dieser Umstand und femer die Erwägung, daß die aromatische Vinylkohlenwasserstoffmonomerenlösung zu einer Umwandlung von wenigstens 15% und vorzugsweise wenigstens 20% vorpolymerisiert werden muß, bevor sie der Suspensionspolymerisationsstufe zugeführt wird, beschränken den Prozentsatz des kautschukartigen, konjugierten 1,3-Dienpolymerisats, das dem Polymerisat einverleibt werden kann. Diese obere Grenze hinsichtlich des Prozentsatzes des kautschukartigen Materials, das dem Polymerisat einverleibt werden kann, begrenzt wiederum die physikalischen Eigenschaften, insbesondere die Kerbschlagfestigkeit des Endproduktes.as limits on the viscosity of the partial polymerized vinyl aromatic hydrocarbon monomer solutions set, polymerized further in conventional reactors equipped with a stirrer can be. This fact and further the consideration that the vinyl aromatic hydrocarbon monomer solution must be prepolymerized to a conversion of at least 15% and preferably at least 20% prior to entering the suspension polymerization step is added limit the percentage of the rubbery, conjugated 1,3-diene polymer that the polymer can be incorporated. This upper limit on the percentage of rubbery Material that can be incorporated into the polymer again limits the physical Properties, especially the notched impact strength of the end product.

Diese Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren für die Suspensionspolymerisation von aromatischen Vinylkohlenwasserstoffmonomeren, in denen größere Mengen eines kautschukartigen, konjugierten 1,3-Dienpolymerisats gelöst sind, das bei verhältnismäßig großen Polymerisationsgeschwindigkeiten ausgeführt werden kann.This invention relates to an improved process for the suspension polymerization of aromatic Vinyl hydrocarbon monomers in which major amounts of a rubbery conjugated 1,3-diene polymer are dissolved, which at relatively high polymerization rates can be executed.

Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mischung" von wenigstens etwa 35 Teilen Wasser und 100 Teilen eines aromatischen Vinyl-The method is characterized in that a mixture "of at least about 35 parts Water and 100 parts of an aromatic vinyl

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kohlenwasserstoffmonomeren, in dem 1 bis 25 Teile eines kautschukartigen, konjugierten 1,3-Dienpolymerisats gelöst sind, in Abwesenheit von Dispergiermitteln erhitzt, bis wenigstens etwa 15% der Monomeren polymerisiert sind und die Lösung eine Viskosität von wenigstens etwa 75 P bei 40° C hat, daß man dann ein Dispergiermittel zugibt und die Reaktionsmischung unter Rühren und Erhitzen im wesentlichen vollständig polymerisiert.hydrocarbon monomers in which 1 to 25 parts of a rubbery, conjugated 1,3-diene polymer dissolved, heated in the absence of dispersants, until at least about 15% of the monomers are polymerized and the solution has a viscosity of at least about 75 P at 40 ° C, that one then adds a dispersant and the reaction mixture with stirring and heating in the essentially fully polymerized.

fangspolymerisationsstufe ist zuweilen beobachtet worden, daß die Viskosität auf ein Maximum steigt, danach fällt und dann wieder zu steigen beginnt, so daß sich eine Anfangs-»Spitze« in der Viskositätsumwandlungskurve bildet. Es ist sehr erwünscht, die Umwandlung in der Arifangspolymerisation jenseits dieser »Spitze« auszuführen.Catch polymerization stage has sometimes been observed that the viscosity increases to a maximum, thereafter it falls and then begins to rise again, so that there is an initial "peak" in the viscosity conversion curve forms. It is very desirable to beyond the conversion in the initial polymerization to carry out this "tip".

Nachdem die aromatische Vinylkohlenwasserstoffmonomerenlösung teilweise in dem oben angegebenenAfter the vinyl aromatic hydrocarbon monomer solution partially in the above

Bei der Anfangsstufe des Verfahrens gemäß der i0 Ausmaß polymerisiert worden ist, werden einAt the initial stage of the process to the extent that i 0 has been polymerized, a

Erfindung werden Wasser und die aromatische Dispergiermittel und zusätzlich Wasser, falls ge-Invention are water and the aromatic dispersants and additionally water, if ge

Vinylkohlenwasserstoffmonomerenlösung des kau- wünscht oder erforderlich, zu dem ReaktionssystemVinyl hydrocarbon monomer solution desirably or necessary to the reaction system

tschukartigen, konjugierten 1,3-Dienpolymerisats, zugegeben, und das Erhitzen und Rühren fortgesetzt,Chuk-like, conjugated 1,3-diene polymer, added, and heating and stirring continued,

vorzugsweise mit einem Gehalt eines Initiators für bis das aromatische Vinylkohlenwasserstoffmono-preferably with a content of an initiator for up to the aromatic vinyl hydrocarbon mono-

freie Radikalpolymerisation, in einen Reaktor ein- 15 mere im wesentlichen vollständig polymerisiert ist.free radical polymerization, in a reactor one 15 is essentially completely polymerized.

gebracht und erhitzt und in Abwesenheit eines -. _ - Suspendiermittels gerührt, bis (1) wenigstens 15%
des aromatischen Vinylkohlenwasserstoffmonomeren
brought and heated, and in the absence of any -. _ - Suspending agent stirred until (1) at least 15%
of vinyl aromatic hydrocarbon monomer

polymerisiert sind und (2) die Viskosität der teilweiseare polymerized and (2) the viscosity of the partial

Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung irgendeines besonderen Dispergiermittels beschränkt, jedoch werden für diesen Zweck vorzugsweise wasserlösliche Mischpolymerisate von Acrylsäure, Meth-The invention is not to the use of any limited to particular dispersants, however, water-soluble ones are preferred for this purpose Mixed polymers of acrylic acid, meth-

polymerisierten, aromatischen Vinylkohlenwasser- 20 acrylsäure oder deren Mischungen und 2-Äthylhexylstoffmonomerenlösung wenigstens 75 P bei 45° C acrylat, 2-Äthylhexylmethacrylat oder deren beträgt. Es ist wichtig zu beachten, daß die Anfangs- Mischungen verwendet. Hierbei werden solche Mischpolymerisation in Abwesenheit von Suspendiermitteln fortgesetzt werden muß, bis die beiden obengenannten Bedingungen erfüllt sind. Wenn das 25 Wasser bei 25° C lösen. Solche wasserlöslichen Suspendiermittel vor Erreichen einer oder beider Mischpolymerisate sollen 1,5 bis 6,5 Molprozent und der obengenannten Bedingungen zugegeben wird,
hat das endgültige Polymere eine geringere Formbarkeit und bzw. oder schlechtere Oberflächeneigenschaften. Bei der Ausführung der Anfangs- 30 Kosten- und Ausführungsgründen werden vorzugspolymerisationsstufe ist es üblich, die ganze Menge weise Mischpolymerisate von Acrylsäure und 2-Äthylvon Wasser, das bei der Suspensionspolymerisations- hexylacrylat verwendet.
polymerized, aromatic vinyl hydrocarbyl acrylic acid or mixtures thereof and 2-ethylhexyl material monomer solution is at least 75 P at 45 ° C. acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate or their. It is important to note that the initial mixes used. In this case, such copolymerization must be continued in the absence of suspending agents until the two above-mentioned conditions are met. When the 25 water dissolve at 25 ° C. Such water-soluble suspending agents before reaching one or both copolymers should be 1.5 to 6.5 mol percent and the above conditions are added,
the final polymer has a lower formability and / or poorer surface properties. When carrying out the initial cost and execution reasons, it is customary to use the whole amount of copolymers of acrylic acid and 2-ethyl of water, the hexyl acrylate used in the suspension polymerization.

stufe verwendet wird, mit Ausnahme einer geringen Die Dispergierwirkung der wasserlöslichen Misch-level is used, with the exception of a small The dispersing effect of the water-soluble mixing

Menge Wasser einzubringen, die zurückbehalten und polymerisate wird nur schwach durch Änderungen als Lösungsmittel für das Dispergiermittel ver- 35 im Molekulargewicht beeinflußt. Die bevorzugtenBring in amount of water that is retained and polymerisate is only weak through changes as a solvent for the dispersing agent is influenced in molecular weight. The preferred

polymerisate als wasserlöslich angesehen, wenn 0,5 Teile des Mischpolymerisats sich in 99,5 Teilenpolymers regarded as water-soluble if 0.5 parts of the copolymer are in 99.5 parts

vorzugsweise 2,0 bis 5,0 Molprozent des 2-Äthylhexylesters enthalten, während der Rest des Mischpolymerisats aus der monomeren Säure besteht. Auspreferably 2.0 to 5.0 mole percent of the 2-ethylhexyl ester included, while the remainder of the copolymer consists of the monomeric acid. the end

Dispergiermittel haben jedoch spezifische Viskositäten von wenigstens 0,1, wenn Methacrylsäure, und von wenigstens etwa 0,8, wenn Acrylsäure das in dem Mischpolymerisat enthaltene Säuremonomere ist.However, dispersants have specific viscosities of at least 0.1 when methacrylic acid, and of at least about 0.8 when acrylic acid is the acid monomer contained in the copolymer.

wendet werden kann, das schließlich dem System zugesetzt wird. In beinahe allen Fällen soll die in der Anfangsstufe verwendete Wassermenge wenigstens etwa 35% oder vorzugsweise 50% des Gewichtscan be used, which will eventually be added to the system. In almost all cases, the The amount of water used initially is at least about 35%, or preferably 50% by weight

der aromatischen Vinylkohlenwasserstoffmonomeren- 40 Beide obengenannten Werte der spezifischen Visko-of the aromatic vinyl hydrocarbon monomers 40 Both of the above values of the specific viscosity

lösung darstellen. sität werden in 1 %igen Lösungen in Wasser beirepresent the solution. sity are in 1% solutions in water

Es ist erwünscht, die aromatische Vinylkohlen- 25° C gemäß der bekannten Formel: wasserstoffmonomerenlösung bis zur höchsten Umwandlung zu polymerisieren, bei der das Polymerisationsgut noch bequem gehandhabt werden 45
kann. In den meisten Fällen stellt bei dieser Stufe
It is desirable to polymerize the vinyl aromatic carbon at 25.degree. C. according to the known formula: hydrogen monomer solution to the highest conversion at which the material to be polymerized can still be conveniently handled 45
can. In most cases this is the stage

Spezifische ViskositätSpecific viscosity

Lösungsviskosität-Solution viscosity

■ Lösungsmittelviskosität■ solvent viscosity

des Verfahrens die Viskosität der teilweise polymerisierten, aromatischen Vinylkohlenwasserstoffmonomerenlösung den Begrenzungsfaktor dar. Dieseof the process the viscosity of the partially polymerized, vinyl aromatic hydrocarbon monomer solution is the limiting factor

Lösungsmittelviskosität bestimmt.Solvent viscosity determined.

Verfahren zur Herstellung solcher wasserlöslicherProcess for the preparation of such water-soluble

Viskosität ist, abgesehen von dem Grad der Mono- 50 Dispergiermittel sind bekannt. Ein Verfahren zur merenumwandlung, hauptsächlich von der Menge an synthetischen Herstellung der wasserlöslichen Disperkautschukartigen, konjugierten 1,3-Dienpolymerisat, giermittel besteht darin, daß ein geeignetes Monodas in die Monomerenlösung eingebracht ist, und merengemisch und ein freie Radikale erzeugender dem Molekulargewicht des kautschukartigen, konju- Polymerisationsinitiator in einer organischen Flüssiggierten 1,3-Dienpolymerisats abhängig. In den meisten 55 keit, die ein Lösungsmittel für das Monomeren-Fällen sollen aromatische Vinylkohlenwasserstoff- gemisch, jedoch ein Nichtlösungsmittel für das daraus monomerenlösungen mit 20% oder mehr des hergestellte Mischpolymerisat ist, gelöst werden und kautschukartigen, konjugierten 1,3-Dienpolymerisats zur Herbeiführung der Polymerisation erhitzt wird, zu einer Umwandlung von wenigstens 15% oder Gewöhnlich ist nur eine geringe Dispergiermittelvorzugsweise wenigstens 20% polymerisiert werden. 60 konzentration notwendig, 0,02 bis 1,0% und ins-Andererseits sollen aromatische Vinylkohlenwasserstoffmonomerenlösungen mit 10% oder weniger an
kautschukartigem, konjugiertem 1,3-Dienpolymerisat
zu einer Umwandlung von wenigstens 25% und vorzugsweise von wenigstens etwa 35% polymerisiert 6g giermittel anzuwenden ist und daß Mengen an werden. Dispergiermittel oberhalb oder unterhalb dieser
Viscosity is known, apart from the grade of mono-50 dispersants. A method for meren conversion, mainly from the amount of synthetic production of the water-soluble dispersible rubber-like, conjugated 1,3-diene polymer, yeast is that a suitable mono is introduced into the monomer solution, and a mixture of mers and a free radical generating the molecular weight of the rubbery, conjugate - Depending on the polymerization initiator in an organic liquid 1,3-diene polymer. In most cases, an aromatic vinyl hydrocarbon mixture, but a nonsolvent for the monomer solution containing 20% or more of the copolymer produced, should be dissolved and rubber-like, conjugated 1,3-diene polymer to produce it The polymerization is heated to a conversion of at least 15% or usually only a minor dispersant is preferably at least 20% polymerized. 60 concentration necessary, 0.02 to 1.0% and ins-On the other hand, aromatic vinyl hydrocarbon monomer solutions should be 10% or less
rubbery, conjugated 1,3-diene polymer
to a conversion of at least 25% and preferably of at least about 35% polymerized 6g yeast is to be used and that amounts of are. Dispersant above or below this

Bei einer graphischen Darstellung der Lösungs- optimalen Menge Polymerisate mit größerer Teilchenviskosität gegenüber der Umwandlung in der An- größe erzeugen. Vorzugsweise wird gewöhnlich dieWith a graphic representation of the optimum amount of polymerizate with a higher particle viscosity compared to the conversion in magnitude. Preferably, the

besondere 0,05 bis 0,5%, bezogen auf die angewendete Wassermenge, sind gewöhnlich ausreichend. Man findet häufig, daß zur Erzielung einer minimalen Teilchengröße eine optimale Menge an Disper-especially 0.05 to 0.5%, based on the amount of water used, is usually sufficient. It is often found that in order to achieve a minimum particle size, an optimal amount of dispersant

geringste Menge an Dispergiermittel angewendet, welche Polymerisate von der gewünschten Teilchengröße erzeugt.smallest amount of dispersant applied, which polymers of the desired particle size generated.

Bei der Ausführung der Suspensionspolymerisationsstufe gemäß der Erfindung wird vorzugsweise der pH-Wert des wässerigen Dispergiermediums unter etwa 7,0 gehalten. Bei Verwendung der wasserlöslichen, säureartigen Polymerisate der vorstehend beschriebenen Art liegt der pn-Wert des wässerigen Dispergiermittels im Bereich von 3,0 bis 4,0, welcher nahe am optimalen pn-Wert liegt. Gewünschtenfalls können geringe Mengen anorganischer Salze in dem wässerigen Medium enthalten sein, um eine Emulgierung des Polymerisats zu unterdrücken.When performing the suspension polymerization stage According to the invention, the pH of the aqueous dispersing medium is preferably below held about 7.0. When using the water-soluble, acidic polymers of the above The type described, the pn value of the aqueous dispersant is in the range from 3.0 to 4.0, which is close to the optimal pn value. If desired, small amounts of inorganic salts can be added to the aqueous medium to suppress emulsification of the polymer.

Der Wert des Verfahrens liegt vorzüglich in der z5 Polymerisation von aromatischen Vinylkohlenwasserstoffmonomerenlösungen, die wesentliche Mengen, z. B. mehr als 2% und insbesondere mehr als 5% des kautschukartigen, konjugierten 1,3-Dienpolymerisats enthalten. Das Verfahren ist mit Erfolg zur Polymerisation von Styrolmonomeren mit 25 Gewichtsprozent darin gelöstem, kautschukartigem Butadien - Styrol - Mischpolymerisat angewendet worden. Die obere Grenze des Gehalts an kautschukartigem, konjugiertem 1,3-Dienpolymerisat wird hauptsächlich durch die Viskosität gesetzt, die bei der Anfangspolymerisationsstufe erhalten wird.The value of the procedure is excellent in the z5 Polymerization of aromatic vinyl hydrocarbon monomer solutions containing substantial amounts, z. B. more than 2% and in particular more than 5% of the rubbery, conjugated 1,3-diene polymer contain. The process has been successful in polymerizing styrene monomers at 25 weight percent rubber-like butadiene-styrene copolymer dissolved therein been. The upper limit of the content of rubbery, conjugated 1,3-diene polymer is mainly set by the viscosity obtained in the initial polymerization step.

Das kautschukartige, konjugierte 1,3-Dienpolymerisat der polymerisierbaren Mischung kann im wesentlichen aus einem beliebigen, kautschukartigen, konjugierten 1,3-Dienpolymerisat mit einer Sprödigkeitstemperatur von 00C oder weniger bestehen, wobei die Sprödigkeitstemperatur nach der Arbeitsweise des ASTM-Tests D 746-52 T bestimmt wird. Typische Beispiele von solchen Polymerisaten sind natürlicher Kautschuk selbst, synthetisches Polyisopren, Polybutadien, Mischpolymerisate von Butadien und bzw. oder Isopren mit Styrol, Acrylnitril, Acrylatester.The rubbery conjugated 1,3-diene polymer of the polymerizable mixture may consist essentially of any rubbery conjugated 1,3-diene polymer having a brittleness temperature of 0 0 C or less exist, the brittleness according to the procedure of ASTM test D 746 -52 T is determined. Typical examples of such polymers are natural rubber itself, synthetic polyisoprene, polybutadiene, copolymers of butadiene and / or isoprene with styrene, acrylonitrile, acrylate ester.

Die monomere Komponente der polymerisierbaren Mischung kann bestehen aus (1) einem aromatischen Vinylkohlenwasserstoff wie Styrol; Vinylnaphthalin; ringsubstituierten Alkylstyrolen, d. h. Vinyltoluol, o-Äthylstyrol, p-Äthylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol; ringsubstituierten Halogenstyrolen, d. h. o-Chlorstyrol, p-Chlorstyrol, o-Bromstyrol, 2,4-Dichlorstyrol; ringsubstituierten, alkylringsubstituierten Halogenstyrolen, d. h. 2-Chlor-2-methylstyrol, 2,6-Dichlor-4-methylstyrol usw.; (2) einer Mischung von 2 oder mehr aromatischen Vinylkohlenwasserstoffen, welche einen aromatischen Vinylkohlenwasserstoff einschließen kann, der sich nicht leicht homopolymerisiert, z. B. a-Methylstyrol, oder (3) einer Mischung aus einem aromatischen Vinylkohlenwasserstoff mit einer geringeren Menge eines damit mischpolymerisierbaren Vinylmonomenn. Beispiele von solchen mischpolymerisierbaren Vinylmonomeren sind konjugierte 1,3-Diene, z. B. Butadien, Isopren, «,^-ungesättigte, einbasische Säuren und deren Derivate, z. B. Acrylsäure, Methylacrylat, Äthylacrylat, Butylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat und die entsprechenden Ester der Methacrylsäure, Acrylamid, Methacrylamid, Acrylnitril, MethacrylnitrilThe monomeric component of the polymerizable mixture may consist of (1) one vinyl aromatic hydrocarbon such as styrene; Vinyl naphthalene; ring-substituted alkylstyrenes, d. H. Vinyl toluene, o-ethylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene; ring-substituted halostyrenes, d. H. o-chlorostyrene, p-chlorostyrene, o-bromostyrene, 2,4-dichlorostyrene; ring-substituted, alkyl ring-substituted Halostyrenes, d. H. 2-chloro-2-methylstyrene, 2,6-dichloro-4-methylstyrene, etc .; (2) one Mixture of 2 or more aromatic vinyl hydrocarbons which have an aromatic May include vinyl hydrocarbon which does not readily homopolymerize, e.g. B. a-methylstyrene, or (3) a mixture of a vinyl aromatic hydrocarbon in a minor amount a vinyl monomer copolymerizable therewith. Examples of such copolymerizable ones Vinyl monomers are conjugated 1,3-dienes, e.g. B. butadiene, isoprene, «, ^ - unsaturated, monobasic Acids and their derivatives, e.g. B. acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate and the corresponding esters of methacrylic acid, acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile, Methacrylonitrile

Außer dem kautschukartigen, konjugierten 1,3-Dienpolymerisat und dem aromatischen Vinylkohlenwasserstoffmonomeren können die polymerisierbaren Mischungen auch freie Radikale erzeugende Polymerisationsinitiatoren, Antioxydationsmittel, Weichmacher, Wärme- und Lichtstabilisatoren, Polymerisationsmodifiziermittel, Farbstoffe bzw. Färbemittel enthalten.Except for the rubbery, conjugated 1,3-diene polymer and the aromatic vinyl hydrocarbon monomer the polymerizable mixtures can also generate free radical polymerization initiators, antioxidants, Plasticizers, heat and light stabilizers, polymerization modifiers, dyes or contain coloring agents.

Soweit in den Beispielen Teile angegeben sind, bezeichnen sie Gewichtsteile.Where parts are given in the examples, they refer to parts by weight.

Beispiel 1example 1

In einen mit Glas ausgekleideten und einem Rührwerk versehenen Autoklav wurden 100 Teile an frisch destilliertem Wasser und 100 Teile einer polymerisierbaren Mischung eingebracht, die aus 94 Teilen Styrolmonomeren und 6 Teilen eines kautschukartigen, konjugierten 1,3-Dienmischpolymerisats mit einem Gehalt von 75% Butadien und 25% Styrol bestand. Zusätzlich zu dem Styrolmonomeren und dem kautschukartigen Material enthielt die polymerisierbare Mischung 0,05% ditertiär-Butylperoxyd, 0,3% eines Antioxydationsmittels, 0,1% eines technischen Cia-Mercaptan-Modifizierungsmittels und 2,0% eines raffinierten Kohlenwasserstoffölschmiermittels. Nachdem die Atmo-, Sphäre in dem Reaktionsgefaß mittels Stickstoff frei von Sauerstoff gespült war, wird die Reaktionsmischung gerührt und 4 Stunden lang auf 120° C erhitzt. Am Ende dieser Zeitdauer waren etwa 40% des Styrolmonomeren polymerisiert, und die teilweise polymerisierte Styrolmonomerenlösung hatte eine Viskosität über 200 P bei 40° C.100 parts were put into an autoclave lined with glass and provided with a stirrer freshly distilled water and 100 parts of a polymerizable mixture introduced from 94 parts of styrene monomers and 6 parts of a rubbery, conjugated 1,3-diene copolymer with a content of 75% butadiene and 25% styrene. In addition to the styrene monomer and the rubbery material, the polymerizable mixture contained 0.05% ditertiary butyl peroxide, 0.3% of an antioxidant, 0.1% of a technical Cia mercaptan modifier and 2.0% of a refined hydrocarbon oil lubricant. After the atmosphere, After the sphere in the reaction vessel has been purged free of oxygen by means of nitrogen, the reaction mixture is stirred and heated to 120 ° C. for 4 hours heated. At the end of this period, about 40% of the styrene monomer had polymerized, and some of it polymerized styrene monomer solution had a viscosity above 200 P at 40 ° C.

In das Reaktionsgefaß wurden dann 100 Teile Wasser gegeben, in dem 0,05 Teile Calciumchlorid und 0,18 Teile eines Mischpolymerisats aus 95,5 Molprozent Acrylsäure und 4,5 Molprozent 2-Äthylhexylacrylat mit einer spezifischen Viskosität von etwa 4,0, die in einer l%igen Lösung in Wasser bei 25° C,bestimmt worden war, gelöst waren. Der Reaktor wurde mit Stickstoff unter Druck gesetzt, und die Reaktionsmischung wurde gerührt und 3 Stunden lang auf 130° C und 5 Stunden lang auf 140° C erhitzt. Das Produkt wurde im wesentlichen in quantitativer Ausbeute und in Form von kleinen, kugeligen Perlen erhalten. Das Polymerisat wies vollauf vergleichbare oder in einigen Fällen überlegene Eigenschaften gegenüber denjenigen des Polymerisats auf, das nach dem bekannten, im Vergleichsversuch I nachstehend beschriebenen Verfahren hergestellt wurde. Die Gesamtreaktionszeit beträgt 12 Stunden.100 parts of water containing 0.05 parts of calcium chloride were then added to the reaction vessel and 0.18 part of a copolymer of 95.5 mole percent acrylic acid and 4.5 mole percent 2-ethylhexyl acrylate with a specific viscosity of about 4.0, which in a 1% solution in water at 25 ° C, which had been determined, were dissolved. The reactor was pressurized with nitrogen, and the reaction mixture was stirred and raised to 130 ° C for 3 hours and 5 hours 140 ° C heated. The product was essentially in quantitative yield and in the form of small, spherical pearls preserved. The polymer exhibited fully comparable or in some cases superior Properties compared to those of the polymer, which according to the known, im Comparative Experiment I was prepared using the method described below. The total response time is 12 hours.

Vergleichsversuch IComparative experiment I

Die im Beispiel 1 verwendete Lösung von Styrolmonomerem und kautschukartigem Butadien-Styrol-Mischpolymerisat wurde dadurch polymerisiert, daß man die Styrolmonomerenlösung rührte und in der Masse auf eine Temperatur von 110° C erhitzte. Infolge des geringen Wärmeübergangs der hochviskosen Lösung betrug die maximale Temperatur, die bei dieser anfänglichen Polymerisationsstufe angewendet werden konnte, 110° C. 9 Stunden waren erforderlich, um 33% des Styrolmonomeren zu polymerisieren, und die sich ergebende, teilweise polymerisierte Lösung hatte eine Viskosität von etwa 120 P bei 40° C.The solution of styrene monomer and rubber-like butadiene-styrene copolymer used in Example 1 was polymerized by stirring the styrene monomer solution and in the Heated mass to a temperature of 110 ° C. As a result of the low heat transfer of the highly viscous solution, the maximum temperature was which could be used in this initial polymerization stage was 110 ° C. 9 hours required to polymerize 33% of the styrene monomer, and the resulting, partially polymerized solution had a viscosity of about 120 P at 40 ° C.

Die teilweise polymerisierte Styrollösung wurde zu 200 Teilen Wasser hinzugegeben, das 0,18 Teile des im Beispiel 1 beschriebenen Acrylsäure-2-Äthylhexylacrylat-Mischpolymerisats und 0,05 Teile Calciumchlorid enthielt. Die Polymerisation wurde unterThe partially polymerized styrene solution was added to 200 parts of water containing 0.18 part of the Acrylic acid-2-ethylhexyl acrylate copolymer described in Example 1 and contained 0.05 part calcium chloride. The polymerization was taking

Stickstoffdruck durch Rühren der Reaktionsmischung 3 Stunden lang bei 1300C und 5 Stunden lang bei 140° C vollendet. Die Ausbeute an feinteiligen Polymerisatpartikelchen war quantitativ. Die Gesamtreaktionszeit betrug 17 Stunden im Vergleich mit einer 12stündigen Reaktionszeit im Beispiel 1.Nitrogen pressure completed by stirring the reaction mixture for 3 hours at 130 0 C and 5 hours at 140 ° C. The yield of finely divided polymer particles was quantitative. The total reaction time was 17 hours in comparison with a 12 hour reaction time in Example 1.

Beispiel 2Example 2

Das Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß die verwendete, polymerisierbare Mischung 10 Teile des kautschukartigen 75 : 25-Butadien-Styrol-Mischpolymerisats, gelöst in 90 Teilen Styrolmonomerem, enthielt. Am Ende der anfänglichen 4stündigen Polymerisationszeitdauer waren 40% des Styrolmonomeren polymerisiert, und die,teilweise polymerisiert« StyroUösung hatte eine Viskosität, die wesentlich über 200 P bei 40° C lag. Die erhaltenen Ergebnisse waren mit denjenigen vergleichbar, die gemäß Beispiel 1 erhalten wurden.Example 1 was repeated with the exception that the polymerizable mixture used 10 parts of the rubbery 75:25 butadiene-styrene copolymer, dissolved in 90 parts of styrene monomer. At the end of the initial In the 4 hour polymerization period, 40% of the styrene monomer was polymerized, and that partially polymerized «Styrofoam solution had a viscosity which was significantly above 200 P at 40 ° C. The received Results were comparable to those obtained according to Example 1.

Beispiel 3Example 3

In den im Beispiel 1 beschriebenen Reaktor wurden 100 Teile Wasser und 100 Teile einer polymerisierbaren Mischung eingebracht, die aus 6 Teilen des im Beispiel 1 beschriebenen 75 : 25-Butadien-Styrol-Mischpolymerisats, 84 Teilen Styrolmonomerem und 10 Teilen «-Methylstyrolmonomerem bestand, wobei die polymerisierbare Mischung ebenfalls 0,05% ditertiär-Butylperoxyd, 0,3% eines Anti-OAydationsmittels, 0,1% eines technischen Q2-Mercaptan-Modifizierungsmittels und 2,0% eines raffinierten Kohlenwasserstoffölschmierrnittels enthielt. Die Atmosphäre in dem Reaktor wurde mittels Stickstoff frei von Sauerstoff gespült, und die Reaktionsmischung wurde gerührt und 4 Stunden lang auf 1200C erhitzt. Am Ende dieser Zeit waren annähernd 40% der monomeren Komponenten der Mischung polymerisiert, und die Viskosität der teilweise polymerisierten Lösung betrug über 200 P bei 40° C.In the reactor described in Example 1, 100 parts of water and 100 parts of a polymerizable mixture were introduced which consisted of 6 parts of the 75:25 butadiene-styrene copolymer described in Example 1, 84 parts of styrene monomer and 10 parts of methylstyrene monomer, wherein the polymerizable mixture also contained 0.05% ditertiary butyl peroxide, 0.3% anti-OAydative, 0.1% Q2 engineering mercaptan modifier, and 2.0% refined hydrocarbon oil lubricant. The atmosphere in the reactor was purged free of oxygen by means of nitrogen, and the reaction mixture was stirred and heated to 120 ° C. for 4 hours. At the end of this time, approximately 40% of the monomeric components of the mixture had polymerized and the viscosity of the partially polymerized solution was over 200 P at 40 ° C.

100 Teile Wasser mit einem Gehalt von 0,18 Teilen des im Beispiel 1 beschriebenen Acrylsäure-2-Äthylhexylacrylat-Mischpolymerisats und 0,05 Teilen CaI-ciumchlorid wurden in das Reaktionsgefäß eingebracht. Die Reaktionsmischung wurde mit Stickstoff unter Druck gesetzt und gerührt und 4 Stunden lang bei 13O0C und 9 Stunden lang bei 135° C erhitzt. Das sich ergebende Polymerisat wurde in Form von kleinen, getrennten Teilchen erhalten.100 parts of water containing 0.18 part of the acrylic acid-2-ethylhexyl acrylate copolymer described in Example 1 and 0.05 part of calcium chloride were introduced into the reaction vessel. The reaction mixture was placed stirred with nitrogen under pressure and heated for 4 hours at 13O 0 C and 9 hours at 135 ° C. The resulting polymer was obtained in the form of small, discrete particles.

Beispiel 4Example 4

Das Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß 20Teile des Butadien-Styrol-Mischpolymerisats in 80 Teilen Styrolmonomerem gelöst wurden und die Anfangspolymerisationsstufe in Abwesenheit des Dispergiermittels nur 3 Stunden lang an Stelle der im Beispiel 1 angewendeten Stunden ausgeführt wurde. Nach 3 Stunden waren annähernd 25% des Styrolmonomeren polymerisiert, und die Viskosität der teilweise polymerisierten Styrolmonomerenlösung lag wesentlich über 200 P bei 40° C. Die Polymerisation wurde durch Rühren und Erhitzen der Reaktionsmischung unter Stickstoffdruck 8 Stunden lang auf 130° C vollendet. Die erhaltenen Ergebnisse waren mit denjenigen des Beispiels 1 vergleichbar.Example 1 was repeated with the exception that 20 parts of the butadiene-styrene copolymer Were dissolved in 80 parts of styrene monomer and the initial polymerization in Absence of the dispersant for only 3 hours instead of that used in Example 1 Hours. After 3 hours, approximately 25% of the styrene monomer had polymerized, and the viscosity of the partially polymerized styrene monomer solution was well over 200P at 40 ° C. The polymerization was carried out by stirring and heating the reaction mixture under nitrogen pressure Completed at 130 ° C for 8 hours. The results obtained were similar to those of Comparable to example 1.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE;PATENT CLAIMS; 1. Verfahren zur Herstellung von Suspensionspolymerisaten in körniger Form, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mischung von wenigstens etwa 35 Teilen Wasser und 100 Teilen einer 1- bis 25%igen Lösung eines kautschukartigen, konjugierten 1,3-Dienpolymerisats in einem aromatischen Vinylkohlenwasserstoffmonomeren in Abwesenheit eines Dispergiermittels erhitzt, bis wenigstens etwa 15% der monomeren Bestandteile polymerisiert worden sind und die Lösung eine Viskosität von wenigstens etwa 75 P bei 40° C hat, daß man dann ein Dispergiermittel zusetzt und die Reaktionsmischung unter Rühren und Erhitzen im wesentlichen auspolymerisiert.1. A process for the preparation of suspension polymers in granular form, characterized in that a mixture of at least about 35 parts of water and 100 parts of a 1 to 25% solution of a rubbery, conjugated 1,3-diene polymer in an aromatic vinyl hydrocarbon monomer is in the absence a dispersant until at least about 15% of the monomeric constituents have been polymerized and the solution has a viscosity of at least about 75 P at 40 ° C., a dispersant is then added and the reaction mixture is substantially polymerized with stirring and heating. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Dispergiermittel ein wasserlösliches Mischpolymerisat verwendet, das 93,5 bis 98,5 Molprozent Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und entsprechend 6,5 bis 1,5 Molprozent 2-Äthylhexylacrylat und/oder 2-Äthylhexylmethacrylat enthält.2. The method according to claim 1, characterized in that one is used as the dispersant water-soluble copolymer used, the 93.5 to 98.5 mol percent acrylic acid and / or Methacrylic acid and correspondingly 6.5 to 1.5 mol percent of 2-ethylhexyl acrylate and / or 2-ethylhexyl methacrylate contains. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als kautschukartiges Polymerisat ein 1,3-Butadienpolymerisat oder ein Mischpolymerisat von 1,3-Butadien und Styrol und als Monomeres Styrol oder eine Mischung aus einer größeren Menge Styrol und einer geringeren Menge von «-Methylstyrol oder Acrylnitril verwendet.3. The method according to claim 2, characterized in that one is considered rubber-like Polymer is a 1,3-butadiene polymer or a copolymer of 1,3-butadiene and styrene and as a monomer, styrene or a mixture from a larger amount of styrene and a smaller amount of -methylstyrene or acrylonitrile used. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 047 437;
USA.-Patentschrift Nr. 2 606 163.
Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1 047 437;
U.S. Patent No. 2,606,163.
. 209 519/475 3.62. 209 519/475 3.62
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2059375A1 (en) * 1969-12-02 1971-06-09 Charbonnages Ste Chimique Process for the polymerization of styrene

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2606163A (en) * 1949-01-05 1952-08-05 Dow Chemical Co Interpolymers of styrene with styrene-butadiene copolymers
DE1047437B (en) * 1953-01-15 1958-12-24 Union Carbide Corp Process for the production of high molecular weight thermoplastic butadiene-styrene graft polymers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2606163A (en) * 1949-01-05 1952-08-05 Dow Chemical Co Interpolymers of styrene with styrene-butadiene copolymers
DE1047437B (en) * 1953-01-15 1958-12-24 Union Carbide Corp Process for the production of high molecular weight thermoplastic butadiene-styrene graft polymers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2059375A1 (en) * 1969-12-02 1971-06-09 Charbonnages Ste Chimique Process for the polymerization of styrene

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