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Verfahren zur Yeredelung von Nebenprodukten der Polypropylenherstellung
Propylen läßt sich nach bekannten Verfahren, wie sie beispielsweise in den belgischen
Patentschriften 533 362, 534 792, 534 888, 540 459 beschrieben sind, zu hochmolekularen,
kristallinen Polypropylenen polymerisieren. Bei den Verfahren entstehen in wechselnden
Mengen hoch- und niedrigmolekulare amorphe Polypropylene als Nebenprodukte, die
im allgemeinen von den kristallinen Polymeren abgetrennt werden.
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Bereits bei der Herstellung eines bestimmten kristallinen Polypropylentypes
variieren die Eigenschaften der als Abfallprodukte erhaltenen amorphen Polypropylenen.
Da jedoch im allgemeinen mehrere Typen von kristallinen Polypropylenen hergestellt
werden, besitzen die als Nebenprodukte anfallenden amorphen Polypropylene sehr unterschiedliche
Qualität, z.B. können die amorphen Polypropylene sowohl honigartige als auch kautschukähnliche
Konsistenz besitzen. Infolge der ständig in weiten Grenzen schwankenden Qualität
der amorphen Polypropylene konnte für die Produkte bisher keine technische Verwendungsmöglichkeit
gefunden werden.
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Es wurde nun gefunden, daß man flexible amorphe Polypropylene von
hoher Klebkraft und mit gegenüber dem Ausgangsprodukt stark erniedrigter Viskosität
durch Erhitzen von Polypropylen in der Schmelze auf Temperaturen zwischen etwa 280
und 4000C vorteilhaft herstellen kann, wenn man amorphe Polypropylene vornehmlich
zähflüssiger bis halbfester Konsistenz mit überwiegend kautschukartigem Charakter,
wie sie bei der Herstellung der kristallinen, hochmolekularen Produkte anfalien,
1 bis 150 Minuten, vorzugsweise 15 bis 50 Minuten, erhitzt.
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Das Verfahren läßt sich sowohl diskontinuierlich, z.B. in einem Rührkessel,
als auch besonders vorteilhaft kontinuierlich durchführen. Bei kontinuierlicher
Verfahrensweise kann man z.B. die Schmelze des amorphen Polypropylens mit Hilfe
einer geeigneten Pumpe durch eine auf die Reaktionstemperatur erhitzte Rohrschlange
fördern. Flüchtige Anteile können am Ende der Heizstrecke in bekannter Weise abgetrennt
werden. Falls auf die Beseitigung der niedermolekularen Anteile besonderer Wert
gelegt wird, läßt dich das Verfahren auch im Vakuum durchführen.
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Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
daß es gestattet, Ausgangsprodukte mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften bezüglich
Viskosität, Dichte, Härte etc. in einer einzigen Apparatur bei einer bestimmten
konstanten Temperatur in ein einheitliches technisch btauchbares Fertigprodukt stets
gleichbleibender Qualität umzuwandeln.
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Die Ausbeute an festem Wachs erreicht bei diesem Verfahren jedoch
nur 60 bis maximal 90 % der eingesetzten Menge.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden dagegen praktisch quantitative
Ausbeuten erreicht. Weiterhin war es überraschend, daß man aus unterschiedlichen
Einsatzprodukten dieselben Endprodukte erhält, wenn man die amorphen Polypropylene
eine bestimmte Zeit lang auf eine bestimmte Temperatur erhitzt.
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Die nach dem Verfahren der Anmeldung erhaltenen amorphen Polypropylene
sind sehr flexibel und zeichnen sich durch hohe Klebkraft aus. Sie finden z.B. Verwendung
bei der Herstellung von: Pigmentpräparationen, schlagzähen Kunststoffen, flexiblen
Paraffin-und Petroleumwachsen, Plastikatoren für Kautschuke, Heißklebern, Kontaktklebern
und Kaschierwachsen. Weiterhin lassen sich die Produkte u.a. anstelle der bekannten
Polyisobutylene für weitere zahlreiche Verwendungszwecke einsetzen.
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Beispiel 1 Ein amorphes Polypropylen, erhalten als Nebenprodukt bei
der Herstellung von kristallinem, hochmolekularen Polypropylen mit
iner
Viskosität der Schmelze bei 1200C von 24 000 cSt und einer Dichte von 0,89 g/cm3
wird 1 h auf 310°C erhitzt. Nach Beendigung der Reaktion erhält an mit einer Ausbeute
von 99 % ein Produkt mit einer Viskosität der Schmelz bei 1200C von 10 000 cSt und
einer Dichte von 0,87 g/cm3.
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Erhitt aan das obengenannte Nebenprodukt eine Stunde auf 3390C so
erhält man ein Produkt mit einer Viskosität der Schmelze bei 120°C von 700 cSt,
Ausbeute 97 %.
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Beisniel 2 lin anderes amorphes Polypropylen, ebenfalls ein Abfallprodukt,
mit einer Viskosität der Schmelze bei 1200C von 136 000 eSt und einer Dichte von
0,82 besitzt nach einstündigem Erhitzen auf 310°C eineSchmelzviskozität bei 1200C
von 10 200 cSt und eine Echte von 0,87 g/ci3, Ausbeute 98,3 %.
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Nach einstündigemd Erhitzen bei 3350C erhält man ein Produkt mit einer
Schmelzviskosität von 680 cSt, Ausbeute 97 %.
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Ein Vergleich von Beispiel 1 sand 2 zeigt, daß die Reaktionsprodukte
der beiden Beispiele praktisch identisch sind.
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Beispiel 3 Ein bei der Herstellung von hochmolekularemd, kristallinem
Polypropylen als Nebenprodukt anfallendes amorphes Polypropylen mit einer Viskosität
der Schmelze von 143 000 cSt bei 1200C und einer Dichte von 0,85 g/cm3 wird unter
Vermeidung von starken Überhitzungon an den Gefäßwandungen auf 355°C erhitzt und
1 Minute bei dieser Temperatur belassen. Man erhält ein Produkt mit einer Viskosität
der Schmelze von 1 500 cSt bei 1200C und einer Dichte von 0,87 g/cm3.
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BehandElt man ein Ausgangsprodukt mit einer Viskosität der Schmelze
von 87 000 cSt und einer Dichte von 0,86 g/cm3 in der gleichen Weise, indem man
auf 3550C erhitzt und 1 Minute bei dieser Temperatur beläßt, so entsteht ebenfalls
ein Endprodukt mit einer Viskosität der Schmelze von 1500 cSt bei 1200C und einer
Dichte von 0,87 g/cm3.
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BeisPiel 4 Ein bei der Herstellung von hochmolekularem, kristallinem
Polypropylen anfallendes amorphes Nebenprodukt mit einer Viskosität der Schmelze
von 87 000 cSt bei 120°C und einer Dichte von 0,86 g/cm3 wird unter Vermeidung von
Überhitzungen an den Gefäßwandungen auf 2800C erhitzt und 10 Minuten bei dieser
Temperatur gehalten. Danach wird der Reaktionsansatz abgekühlt. Das erhaltene Produkt
hat eine Viskosität der Schmelze von 30 000 cSt bei 1200C und eine Dichte von 0,87
g/cm3.
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Wird ein Ausgangsprodukt mit einer Viskosität der Schmelze von 41
500 cSt und einer Dichte vofn 0,84 ebenfalle 10 Minuten auf 280°C erhitzt, so erhält
man ein Reaktionsprodukt mit einer Viskosität der Schmelze von 30 150 cSt bei 1200C
und einer Dichte von 0,87 g/cm3.