DE1595067A1 - Verfahren zur Blockpolymerisation von Polymeren und Copolymeren auf Grundlage von Vinylchlorid - Google Patents

Verfahren zur Blockpolymerisation von Polymeren und Copolymeren auf Grundlage von Vinylchlorid

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DE1595067A1 DE19641595067 DE1595067A DE1595067A1 DE 1595067 A1 DE1595067 A1 DE 1595067A1 DE 19641595067 DE19641595067 DE 19641595067 DE 1595067 A DE1595067 A DE 1595067A DE 1595067 A1 DE1595067 A1 DE 1595067A1
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Description

rroauits Chimiquea /-"iCIII MEY-S AINT-GOBAIN, 16, Avenue Matignon, PARIS/ Frankreich
"Verfahren zur 331ockpolyrnerisation von Polymeren und Copolymeren
auf Grundlage von Vinylchlorid" Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 33 673 IVd/39c
Gegenstand des Hauptpatents (Patentanmeldung P 33 673 IVd/;
ist ein Verfahren zur Blockpolyaerisation von Polymeren und Copolymeren auf Grundlage von Vinylchlorid, bei welchem die Vorgänge der Homopolyiaerisation oder Copolymerisation derart unterteilt werden, daß in einer ersten Stufe in einer mit einer mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Rührvorrichtung ausgerüsteten Apparatur eine begrenzte Polymerisation bis zur Erzielung eines Umwandlungsprozentsatzes in der Größenordnung von 7 bis 15 ^, vorzugsweise von 8 bis 10 si durchgeführt und anschließend in einer zweiten Stufe der Poljnneriaationavorgang in einem oder mehreren Apparaten, die mi mit langsamerer Geschwindigkeit arbeitenden Rührvorrichtungen ausgerüstet sind, deren Arbeitsgeschwindigkeit jedoch auereicht, um
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oopy
einen guten Wärmeauegleioh innerhalb des Reaktionsmediums bis bum Ende der Homopolymerisations·» oder CopolymerisatlonareaktSon xu sichern, ku Ende geführt wird.
Im Hauptpatent ist eine erste weitere Aueführungsform dieses grundsätsliohen Verfahrens beschrieben worden, die darin besteht, daß die Vorpolymerisation in einer Torpolymerisationsvorriohtuni, die mit einer Schnellrührvorrlohtung, insbesondere eines Turbinenrührwerk ,ausgerüstet ist und die zweite Stufe der Polymerisation in einen oder mehreren horizontalen ortsfesten Autoklaven, die mit Hührrorriohtungen des Bandmischertype ausgerüstet sind, durohgeführt wird.
In dem Hauptpatent ist ferner eine weitere Aueführungsform dts Torstehend gekennzeichneten Verfahrens beschrieben, welche darin besteht, daß die Torpolymerisation in einem ^orpolymerisator, der mit einer SohnellrUhrrorriohtung, Insbesondere mit einer Turbinenrührvorrichtung, ausgerüstet ist und der endgültige Polymerisations· Torgang in einem oder mehreren horizontal angeordneten umlaufenden Autoklaven durchgeführt wird, die mit Umwälavorrichtungen in Gestalt ron Stäbchen, Kugeln o.dgl. versehen sind.
Weiter 1st in dem Hauptpatent eine Ausführungsform Ass Verfahrens beschrieben, gemäd welcher der Yorpolymeriaationavorgang der Monomeren Zusammensetzung in einem mit einer mit hoher Geschwindigkeit umlauftndta Rührvorrichtung, insbesondere mit einer Turbinenrühr-
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BAD OFUGlNAL
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vorrichtung, ausgerüstetem *orpoly*erieator und nach Überführung der nunmehr aus dem Monomeren und au· dem Polymermn bestehenden Mischung la ·1η·η festen Autοklartη, weloher mit einem Rahmen« rührwerk* Ib 0· et alt tincr oder mehrerer vollständiger koaxial auf «in und derselben umlaufenden Welle, welohe den Autoklaven in axialer Riohtun« durchdringt, befeetigter Halmen in diesem die endgültige Polymerisation durchgeführt wird.
Qeaäa einer weiteren AutfUhrungfora dee im Hauptpatent beeohrlebenen Terfahrene wird die Vorpolymerlelerung der MonoaereniueammeneetBung in einem mit einer mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden» Yorsugeweive einer TurbinenrUhrrorriohtung ausgerüsteten Torpolymeriaator und die «weite Stufe dee endgültigen PolymerieationsTorganges in einem horiiontalen feeten Autoklaven dur ο hg erführt, welcher mit einer Rührrorriohtung mit Teilrahmen, das heißt, mit einer Mehrsaal τοη Rahaeneegaenten]ausgerüstet ist, welohe Schaufeln bilden» die im der Nähe der Wandungen und der Buden des Autoklaven umlaufen und feet auf einer in der Achsrichtung des Autoklaven in diesem angeordneten umlaufenden Welle eitlen.
Die Erfindung besieht sloh auf eine weitere auoh gegenüber den im Sauptpatent beschriebenen besonders vorteilhafte Aueführungeart des Terfahrene gemll der Erfindung, welohe darin besteht, daS der vorpolymerlsationsvorgang der Monomeren- oder Qomenomerensusammensetsung auf Grundlage von Vinylchlorid in einem Torpolymerieator in Gestalt eines mit einer mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden Rührvorrich-
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BAD ORIGINAL
tung, insbesondere einem Turbinenrührer, ausgerüsteten Autoklaren durchgeführt wird, worauf nach Überführung der aus Monomeren und/oder Pflymerem oder aus Comonomerem und/oder Copolymere» bestehenden Charge in einen im wesentlichen rertikal angeordneten festen Autoklaren in dieeem die Polymerisation erfolgt. Dieser Autoklar ist mit einer Rührrorriohtung in Gestalt wenigstens einee in Sohraubenwindungen gerollten Bandes, dessen Windungen sioh in der Hähe der Wandungen des Autoklaren bewegen und das mittels wenigstens einer es tragenden Vorrichtung an einer den Deckel des Autoklaren durchdringenden umlaufenden Welle befestig ist, welche in Achsrichtung des Autoklaren in diesen eintri/ft, rersehen, welohe mit langsamer Geschwindigkeit, die jedoch ausreicht, um einen guten thermisohen Ausgleich des Reaktionamediums bis sum finde der Homopolymerieatione- oder Copolymerisationsreaktion siohersueteilen, umläuft.
Gemäß einem weeentliehen Merkmal dieser neuen und besondere vorteilhaften Aueführungeform des im Hauptpatent beschriebenen Terfahrens ist die mit Sohraubenwindungen ausgerüstete Rührvorrichtung so ausgebildet und lauft in einer solchen Richtung um, das im Verlauf des Polymerisationsrorganges dem Reaktionsmetdium in der Hähe der Wandungen der Polymerisationsrorriohtung eine aufsteigende Bewegung erteilt wird, der folgend eioh die Bestandteile des Reaktionsmediums im mittleren Bereich der Polymerieationsrorriohtung, insbesondere in der Nachbarschaft der umlaufenden felle wieder abwärtebewegcn. Auf dieee Weise er-
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gibt «loh ein· systematische uegenstrombewegung, welche, verbunden alt der Umwälz wirkung, der da« Reaktionsmedium unterworfen wird, eine groß· Homogenität desselben herbeiführt.
Gemäß einer abgeänderten AusfUhrungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird für das Rühren dea Reaktlonsmedlums in dem Folyaerisator eine au« Abschnitten eines au Schraubenwindungen geformten Bandes, die alt a.w vertikal umlaufenden Welle duroh eine Mehrzahl τοη Tragarmen verbunden sind» gebildete Rührvorrichtung verwendet.
Der Rahmen der Erfindung wird nicht verlassen, wenn in dem Polymerisaten eine Rührvorrichtung verwendet wird» die aus einer Mehrzahl von in Sohraubenwindungen gewickelten Bändern, die sit der umlaufenden Welle fest verbunden sind und von denen das oder die Bänder» welche in dem T/mfangebereieh des Innenraumes des PoIymerisators liegen, die aufsteigende Bewegung des Reaktionsmediums bewirken und das oder die Bänder, welche im mittleren Bereion des Polymerisators liegen, dessen unter der Wirkung der Schwerkraft in dieser Zone erfolgende Aufwärtsbewegung verstärken und beschleunigen, besteht.
Ferner können eines, mehrere oder die Gesamtheit der cu kontinuierliohen Sohraubenwindungen gewickelten Bänder, die entweder die Abwärtsbewegungen oder die Abwärtsbewegungen des HeaktioAsmediums herbeiführen, duroh Elemente ersetit werden, die aus Abeehnitten
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BAD ORlGlNAl-
γόη Spiralwindungen beetthen, wtloh· fest «it dtr umlaufenden Wellt Terbunden lind.
Bit während dar dtr Vorpolymerisatioa folgenden Phaet dtr Polymerisation angewendeten Umlaufgeschwindigkeiten dtr Rührrorriohtungtn sind gtaäfi dtr Erfindung in Ttrhältnit su dtn Umlaufgtsohwindigktittn dtr Rührrorriohtungen, dit bei dtn üblichen PoIyaerieationiTorgängen angewtndtt wtrdtn, sehr nltdrig. Sit könntn s.B. nur ein Zehntel oder sogar ein Zwansigetel dieser Umlaufgteehwindigktittn betragen.
Zum Beispiel wird in falle eines rertikal angeordneten Polymerisators mit einem Faseungsre-i sögen τοη 2 or bei Durchführung eines PolymtrieationsTorgangts naoh dtr üblichtn Arlrtitewtiet mit einer Umlaufgtsohwindigktit dtr Rührvorrichtung mtk τοη gröStnordnungsmäSig 75 Umdr./mln. gearbeitet. Ia aegensats hiereu wird im Falle eintr gtaäB der Erfindung in awei verschiedenen Stufen durohgtfUhrtta Torfolyaerieation - Polymerisation unter Verwendung eines Reaktionsgefäfles τοη gleiehem PasaungaTermögen in dtr swtittn Phase mit Omlaufgtsohwindigkti^ltr Rührrorriohtung τοη größenordnungemttBig 5 bis 10 üadr./mih. gearbeitet.
DuroA die dta Gegenstand dtr Brfindung bildende neue Ausführungs^ form dt· swtistufigen PolyaerisationsTerfahrene nach dem üauptpatent wird es möglieh» duroh Torpolymerisation und endgültige
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Polymerisation in eine» vertikalen Autoklaren mit eine» «it Sehraubcnwindungon und/oder feilen τοη eolohen ale Rührorgan·» ▼ersehenen Rührer unter außerordentlicher Terringerung der aufsuwendenden Knesgie gegenüber der für einen PolymerisationsTorgang der übliehen Art, der in einer eineigen Phaee unter Terwendung einer einiigen Apparatur mit einer notwendigerweise eehr hohen Rtthrgeeohwindigksit durehlgefUhrt wird, erforderlichen, in Abhtnglgkeit Ton der Bemessung der geschwindigkeit der Sohnellrührung in der Torpolymerieationesphaee Kunstharse yon höherer Dichte und mit regelbarer Korngrößenverteilung hersustellen.
Bei lurehführung der den Gegenstand der Erfindung bildenden Ausführungsform des »erfahrene bleiben die Innenwandungen des AutoklaTen ständig rein, weil Infolge der Arbeitsweiee der in dem Folymerleator wirkenden Rtthrvorrichtung kein Aufschiebern τοη Teilehen des Polymeren auf dessen fandungen und andererseits eine ständige Bewegen« des in der lachbarvohaft der Wandungen befindliehen Reaktionsmediums erfolgt.
Bei der den Oegenstand der Erfindung bildenden Ausführungsform des Terfahrens nach dem Hauptpatent ergeben sloh ferner bessere Füllkoeffislenten der Apparatur in der Pomymerisationsphaee, da die Sioherhelts- und Bntgasmmgeetuteen im oberen Teil des Deekele des Autoklaven d.h. in einem gasgefüllten Raum τοη beschranktem Tolumen, der praktiaoh außerhalb des Einwirtungsbereiehe τοη etwa fortgesehleuderten Polymerenteilchen liegt, untergebracht werden
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8AD ORIGINAL
können. AuSerden erfolgt aueh Ih Pail· eine« sehr aohnellen Verlaufe der Entgasung praktisch keine Mitnahme τοη puTrerförmigem Polymer·« oder Copolymere».
laohitehend wird,lediglich all Beispiel, auf welohe· die Erfindung keineswegs beeohränkt ist, eine Apparatur aur Dorohfült· rung der den Gegenstand der Erfindung bildenden Aueführungs« form dea Verfahrene gemäS des HauptpatentK, anhand der Abbildung 1, die einen sohematisohen Vertikalsehnltt duroh eine aolohe Apparatur darstellt, beschrieben.
Der Torpolymerisator 1 besteht la wesentlichen aus einen Behalter 2 alt rertlkaler Aohse, der a4* τοη einem dichten Deokel 3 abgeschlossen 4·* und τοη einem Mantel 4- umgeben ist* Bas Innere dieses Mantels wird τοη einem wärmeaustausohenden Medium durehstrumt, das dureh den Stutsen 5 und Über die Leitung 6 in eine unterhalb des Deokels des Torpolymerisatore angeordnete Kühlschlange 7 eintritt, um sohlleeiith durch die Leitung 8 aussutreten. Der Behälter 2 des Torpolymerisatore weist ferner in seinem untermn Teil einen Stutsen 9 auf, der mit einem Hahn 10 sur Abführung der das Ergebnis des/SolymerisatlonsTorganges bildenden Mieohung τοη Monomerem und Polymerem ausgerüstet 1st.
Der Deekel 3 des Torpolymerisatore weist in einem oberen Teil einen Stutsen 11 aur ^esohlokung der Vorrichtung mit Monomerem, ferner einen Stutsen 12 sur Einleitung τοη Stickstoff auf.
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Der Deckel 1st außerdem mit einem an ein Unterdrueksystem an» geschlossenen Stut*en 13 versehen. Sr wird ron der Welle 41 durchdrungen, die an ihrem unteren Ende einen Turbinearührer 15 trägt. Die Abdichtung zwischen dem Deckel 3 des Yorpolymerisatore und der Welle 14 erfolgt durch eine Stopfbüchse 16* Die Welle H wird gegebenenfalls über ein nicht dargestelltes Gesohwindigkeitswechaelgetriebe oder ein anderes (Jesohwindigkedteverstellgerät duroh den Motor 17 angetrieben.
Als mit großer Geschwindigkeit arbeitendes Rührwerk für den Vorpolyflierisator 1 wird vorzugsweise entweder ein Turbinenrührer von einfacher geometrischer Form oder ein Rührer, der unter der Bezeichnung "Doppelkonusrührer" bekannten Art verwendet. Die Umlaufgeschwindigkeit der Rührvorrichtung in dem Vorpolymerisator wird unter Berücksichtigung der besonderen Beschaffenheit des hersustellex den Hareee, insbesondere seiner Korngrößenverteilung und der Art der verwendeten Rührvorrichtung gewählt. Yorsugawelse wird mit Umlaufgeschwindigkeiten des Rührwerke in der Größenordnung von 500 bis 1500 Umdr./Min. gearbeitet, jedoch stellen diese Werte nicht unbedingt Grenawerte dar.
Der Torpolymerisator 1 ist im übrigen in grundsötilioh* üblicher Wei-3e ausgebildet und mit den notwendigen Kontrollinetruaenten «um Kessen der Drüoke,Temperaturen usw.,ferner Ventilen und anderen Sicherheitsvorrichtungen, die sämtlich nicht dargestellt sind,ausgerüstet.
BAD
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An den im unteren feil dee Vorpolymerisatlonsgefäßes angeordneten Stutsen eohlieSt sioh eine geneigte Leitung 18 an, die mit der nunmehr su beschreibenden vertikal angeordneten ortsfesten PoIyaerisationsTorrlohtung 19 Terbunden wird·
Die Polymerisationsrorrichtung 19 mit vertikaler Aohse, die ron dem Mantel 20 umschlossen ist, welcher τοη einer wärmeaustauschenden Flüssigkeit, die über die Leitung 21 eintritt und Über die Leitung 22 austritt, durchströmt wird, weist im oberen Teil ihres Beckeis 23 einen daran angebrachten Rohrstut«en 23a auf, der sur Beschickung des ReaktionsgefäSes mit der ron dem Torpolymerisator kommenden Mischung τοη P leerem und Monomeren! dient. In diesen Stutsen 23a befindet sie* In Hahn 24,an welchen sieh die Leitung 18 für die Überführung der su behandelnden Mischung aus dem Vorpolymerisator in die Polymer!eierrorrichtung anschließt.
Die PolymerisationsYorriehtung 19 weist außerdem einen an ihrem Deckel 23 befestigten Stutxsen 25» durch welchen am Bnde des PolyaerisationsTorganges das nicht in Reaktion getretene Monomere austritt, ferner einen mit Sioherheitsdiohtungen ausgerüsteten Stutsen 26 auf· Die Abdichtung swisehen des Reaktionsbehälter und seinea Deckel 23 erfolgt selbstverständlich durch hierfür geeignete, in amv Abbildung 1 nioht dargestellte Mittel,
Die fcolyaerieationsYorrichtung 19 i*t in ihrem unteren Teil mit einem Rohretutsen 27 rersehen, dureh welchen aa 2ndβ des PoIy-
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Ai
merisatlonsrorganges das gebildet· Polymere auetritt. In der Längerichtung dee Polymerlaatlonsgcfä8ea 19 tretreckt eich in deeeen Aohee die umlaufende Welle 28, welohe an ihrer den Deckel de* Autoklaren 23 durchdringenden Stelle gegen dieaen duroh eine Stopfbtlohee 28a abgediohtet iet. Auf der unlaufenden Welle 28 iet duroh üe.lterorrioht*ngen 29a, 29b, 290 ein xm sohraubenfürmig gewickeltes Band 30 befestigt, dessen unterer Teil den Boden des Autoklaren benachbart ist.
Gegebenenfalls kann das ganse oder ein Teil des eohraubenfömig gewlok^ften Bandes mit einer Kratsrorrichtung 31» 31a usw. rersehen sein, die aus einem Stoff wie blauangelassenem Stahl oder einem Vorsugsweise armierten Kunststoff der unter der Beseiohnung "Teflon" bekannten Art beetehen kann.
Zu Beginn des Arbeitskreislauf wird der Torpolymerisator mit der Monomerensusammeneetsung, welcher der Katalysator sugeeetst worden ist, besohiokt. Durch Entgasung wird ein geringer Anteil des Monomeren abgetrieben, um daduroh die Luft aus dem Torpolymerieator au Tertreiben. Sie Umlaufgeeohwlndlgkeit des Turbinenrührere wie aueh die Temperatur der Wärmeaustauseherflüseigkelt werden entsprechend den Eigenschaften, die das hersueteilende Vorpolymerisat erhalten soll, gewählt. Sobald der rorbestlmmte Torpolymerlsationsgrad erreicht 1st, wird der Torpolymerisator an die eine oder andere der PolymerieatiÄWrriohtungen der aus einer Mehrsahl Ton solchen bestehenden se beschickenden Batterie engeschlossen.
Die Beschickung
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dieser Polymerisierrorriohtungen erfolgt rorsugsweise durch Schwerkraft. SI· Neigung der Zuführungsleitung ewisohen den Vorriehtungen braucht nur gering su eeinj si· beträgt beispielsweise 10 ^.
Selbstverständlich sind Tor Beginn des Behandlungsrorganges die üblichen für da· gute Arbeiten de· Polymerieatore notwendigen Maßnahmen su treffen. Sobald der Polymerieationegrad den gewünschten Wert, insbesondere ia Bereich τοη 70 l·, erreicht hat erfolgt in an sioh bekannter Weise die Entgasung» Srakuierung, das Ableiten des Stickstoffe in die Atmosphäre und das Abziehen des Polymeren.
nachstehend werden sur nooh besseren Yeransohauliohung praktische AusfUhrungebeispiele des den Gegenstand der Erfindung bildenden Terfahrens» die aber nur als solche anzusehen sind und auf die die Erfindung keineswegs beschränkt ist, gegeben.
Beispiel 1
Dieses Beispiel dient nur suv tergleiohsswecken und besieht sieh auf ein übliches Polymerisationsverfahren ohne Vorpolymerisation·
In einer ortsfesten vertikal angeordneten PolymerisationsYorriohtung mit einem FaseungsYermögen τοη 2 m' mit einer Rührrorrioh*ung
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-H-
in Gestalt eines Bandrührers aus rostfreiem Stahl, dessen Band/ au Spiralen gewickelt ist» werden,nachdem das Polymerisation*« gefäß duroh Spülen mit 80 kg Vinylchlorid gereinigt worden ist, 800 kg monomerea Vinylchlorid gegeben. Außerdem werden in den Polynerisationsbehälter 123 g, d.h. 0,016 Jt beaogen auf das Monomere, Azodlisobutyronitrll als Katalysator gegeben. Die Rührgesohwindigkeit wird auf 75 TTmdr./Min. eingestellt. Die PoIymeriaatIonstemperatur wird schnell auf 620C gesteigert, was einem Relativdruok τοη 9»5 kg/cm in der Polymerisationsvorrichtung entspricht. Die Gesamtdauer des Polyaerisationavorgangee beträgt 14 1/2 Stunden.
JKm Ende der Polymerisation wird nach der Entgasung ein pulverförmiges Polymeres, dessen Eikentsoher-Index Κ » 62 beträgt, mit einer Ausbeute von 65 fi erhalten. Die Schelndlohte des polymeren Harses beträgt 0,350. Die Korgrößenverteilung des Harses ergibt sich aus der folgenden Tabelle I, in welcher die Prosentsätxe an
OJ ^* λ kumulativ . . .
Siebfeinem sx»i angegeben sind·
tabelle I
Sieb
(Maschen)
630 500 400 315 250 200 160 100
Siebfeines 96 94· 95 90 79 39 17 ' 6'
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Wie die Tabelle erkennen läßt, ist die KorngrOSenverteilung dieses polymeren Harteβ weit gestreut.
Beispiel 2
In einen vertikal angeordneten Vorpolymerisator von 1OQO 1 Fassungsvermögen aus rostfreiem Stahl,der mit einem "Typhon"-Tur-
, umläuft,
binenrührer von 300 mm Durohmesser, der mit 720 ümdr./Min./ausgerüstet ist, werden 800 kg Vinylchlorid und als Katalysator 144 g, d.h. 0,018 -f> hexogen auf das Monomere an Asodiisobutyronitril gegeben. Vor der Beschickung des Vorpolyaeriaatore wird dieser durch Spülen mit BO kg aonomerea Vinylchlorid gereinigt. Die Temperatur des Reaktion; mediums in dem Vorpolymerisator wird sohnell auf 620O gesteigert, was einem relativen Druck von 9*5
ο
kg/am in diesem entspricht.
lach sweistündiger Vorpolymerisation wird die Mischung aus Monomerem und Polymere* durch Schwerkraft In eine vertikal angeord-
•X
nete Polymerieationsvorrichtung aus rostfreiem Stahl von 2 r&r wie sie bereite oben anhand von Beispiel 1 besehrieben würde, überführt.
Selbstverständlich ist vor der Einführung der Mischung die Poly-
aerleationsvorriehtung einer Reinigungsbehandlung durch 80 kg
monoaereB Vinylchlorid untersogen worden. Sie Zeitdauer der Überführung der Mischung aus dem Vorpolymerisator in die Polymerieatlötvorrichtung beträgt etwa 1 Minute.
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Die Rührgesohwindigkeit in der PolymerisationsTorriohtung wird auf 10 Umdr./min. eingestellt. Die während de· Polymerisation·» Torgang·· su beobachtende Temperatur beträgt 620O, wa· einem realatiTen Druok τοη 9»5 kg/cm in dir Torrichtung entaprioht.
Di· Dauer der Polymerisation beträgt 13 Stunden und damit die Qeeamtdauer der in awei Stufen - Torpolymeriaation und Polymer-■ation - durchgeführten Reaktion 15 Stunden.
Se wird mit einer Auebeute τοη 70,8 £ ein pulyerfönaigee Polymer··, deeeen Fikenteeher-Index K - 62 beträgt, gewonnen. Die Soheindiohte dieeea Polymeren beträgt O152. Die Korngrößenrerteilung in dem erhaltenen polymeren Kunathari wird In der nachstehenden Tabelle II gegeben.
630 500 laball· II 315 250 200 1€0 100
Sieb
(Maeoben)
99 98 98 97 93 90 1
Jt Sieefeinee
400
98
ti· «reiohtlioh ,beeitst da· erhaltene Kunethars «ine beeonder· gedrängt· Komgrößenrerteilunf. Der überwiegend· Teil der Teil» ohen besteht aue aolohen*mit Abmessungen τοη über 100 Mikron und weniger ale 1(0 Mikron.
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Hit den vorstehend angegebenen vergleichbare Ergebnisse werden auch erhalten, wenn mit einer Rührgesohwindigkeit von 5 Ümdr./Min. in der Polymerisationsvorrichtung gearbeitet wird.
Beispiel 3
Dieses Beispiel besieht sich auf die Arbeitsweise bei der Copolymerisation nach der üblichen Technik, unter Durchführung des Copolymerleationsvorganges in einer einsigen Stufe.
In den oben bereits anhand von Beispiel 1 beschriebenen Autoklaven von 2 w? Inhalt werden 752 kg monoaeres Vinylchlorid und 48 kg Vinylacetati sowie als Katalysator 168 g, d.h. 0,021 ^,belogen auf das Gewicht der Oomonomeren, an Asodiisobutyronitril gegeben. Vor der Beschickung des Autoklaven wurde dieser selbstverständlich einer Reinigungsbehandlung· die unter Verwendung von 75 kg monomere« Vinylchlorid durchgeführt wurde,untersogen. Die Rührgeeohwindigkeit in dem Polynerisator wird auf 75 Ümdr./Min. eingestellt. Die während des Gopoljcmerisationsvorgangesherrschende Temperatur beträgt 600C, wae einem relativen Druck von 9,0 kg/cm2 entspricht. Die uesamtdauer der Copolymerisationsbehandlung beträgt 12 Stunden 15 Minuten.
Es wird mit einer Ausbeute von 69,8 # ein pulverförmiges Copolymeres mit einer Ooheindiohte von 0^50 erhalten.
- 17 -
0098 3 7/10 92 t^
Aus der folgenden Tabelle III geht die Korngrößenverteilung des copolymeren Harzes hervor.
Tabelle III
Sieb
(Maschen)
630 500 400 315 250 200 160 100
Siebfeines 96 90 88 80 70 35 18 12
Wie aus dieser Tabelle ersichtlich 1st, ist die Korngrößenverteilung des Harzes weit gestreut.
Beispiel 4
Diese· Beispiel bezieht sich auf eine nach dem Verfahren gemäß der Erfindung durchgeführte Zweistufen-Copolymerisation.
In einen elianso wie gemä3 Beispiel 2 ausgebildeten Vorpolymerisator werden 752 kg Vinylchlorid, 48 kg Vinylacetat und als katalysator 184 g, d.h. 0,023 besogen auf das Monomere, an Asodiiaobutyronitril gegeben. Selbstverständlich wurde vor der Beschickung des Copolymerisatora dieser durch Spülen mit 75 kg monomere© Vinylchlorid gereinigt.
Die Rührgeachwindigkeit in dem Vorpolymerisator wird auf 730
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TJmdr./Min. eingestellt. Die Temperatur wird schnell auf 6O0C gesteigert, was einem relativen Druck von 9,0 kg/ca entspricht. Nach 2 1/2 stündiger Dauer der Yorpolymerisatlon wird die Mischung in die vorher mit 80 kg Vinylchlorid gespülte Polymerisatorvorrichtung überführt. Die Dauer der Überführung der Mischung beträgt etwa 1 Minute. Die Rührgeschwindigkeit in der Polymer!- eatorvorrichtung wird auf 10 Umdr./Min. eingestellt. Die verwendete Polymerisationsvorrichtung wurde bereits oben anhand von von Beispiel 1 ausführlicher ^beschrieben. Die Copolymerisationstemperatur wird auf 6O0C gebracht und auf diexser Höhe gehalten, was einem relativen Innendruck von 9 kg/cm entspricht. Die Dauer der Copolymerisation betragt *.<j 1/2 Stunden, d.h. die Gesamtdauer des Arbeitsvorganges - άντ ^copolymerisation und der Polymerisation 13 Stunden.
wird die Polymerieatlonsvorrichtung in der übliohen '/eise geapült und entleert. Es wird mit einer Ausbeute von 71,2 $> ein pulverförmiges Gopolymeres mit einer Scheindichte von 0,65 erhalten.
Aus der nachstehenden Tabelle IV geht die Korngrößenverteilung des erhaltenen Kunstharzes kervor.
-19-
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630 R
Tabelle IV
400 315 250 200 160 100
Sieb
(Maaohen)
98 500 95 94 92 88 60 1
Siebfeinee 97
Wit aua dar Yoratehandan Tabelle hervorgeht, iat die Korngrößen· rerteilung innerhalb des erhaltenen Kunethareea sehr gedrängt. 60 der copolymeren Teilchen haben Abmessungen ron zwischen 100 und 160 Mikron und 88 $> der Teilchen sind kleiner al a 200 Mikron.
Den Toratehend erläuterten rergleiohbare Srgebniaae werden ereielt, wenn in der FolyaeriaationaTorriohtung mit einer Rührgeschwindigkeit γόη 5 Uadr./Min. gearbeitet wird.
Patentanaprüoheι
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ORIGINAL

Claims (6)

- 2ο - Patentansprüche
1. Verfahren zur JBlooktjolymersation oder .Blockiaischpolymerisation von Vinylchlorid unter Unterteilung des Pojynierisationsvorganges in zwei Jtufen, in deren erster dtuie in einer mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Rührvorrichtung ausgerüsteten Apparatur eine begrenzte Polymerisation bis zu einem Umwandlungsgrad von größenordnungsmäesig 7 bie 15 , vorzugsweise 8 bis Io ■■". durchgeführt und in deren zv/eiter Stufe die Polymerisation in Vorrichtungen mit langsam laufenden Rührvorrichtungen zu ,nde geführt wird, deren Antriebs.jeschwindigkeit co eingestellt ist, daß (in guter '.Värmeaus^leich innerhalb des Keaktionsmediums
sichergestellt ist, nach Patent (Patentanmeldung
P 33 673 IVd/39c), dadurch gekennzeichnet , daß die zweite utufe der Polymerisation in einem im wesentlichen vertikal angeordneten Autoklaven durchgeführt wird und das? dem eaktionsi/iedium während den Polymerisationsvorgan, es bis zum i-nde der Polyraerisaüionsreaittion in der l.'ähe der .andun^en des Autoklaven ei.ue aufsteigende bewegung und im mittleren Bereich d s Autoklaven eine fallende ^ewegun, erteilt wird.
- 21 -
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daL zur i)u< ehfuhrun der sweiten Polymerisationsstufe ein in wesentlichen senkrecht angeordneter Autoklave mit einer mit uchraubenwindungen, die sich in der Nähe der Landungen des Autoklaven "bewegen und an einer in der Achse dee Autoklaven umlaufenden Welle befestigt sind, versehenen Rührvorrichtung ver- ¥/endet wird«
3« Ausfuhruiigsxorm des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Rührvorrichtung in der jrol^merißationsvorrichtun^, derail .iitiliror^ane aus an der umlaufenden vertikalen V/elle durch eine Hehr ζ aiii von 'iraöarüiGn befestigten Absciiiiitten eines achraubenfornti^ gewickelten Bandee bestehen.
4. ,1.UBfaiirunosforEi des Verfahrens nach AnBpruch I and 2, gekennzeichnet durch die Vurv-euduiij.-; einer :lührvorrichtung in der roi^ laerisationsvorrichtung, welche au« einer Ilehraaixl von Gchraubenf örmi^ ^evmndeiion, ciux'cn Haltevor-
- 22 -
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richtungen an einer unlaufenden Welle befestigten Bändern besteht, wobei das oder die in TJmgfangabereion des Innenrauaes de» PoIymerisationsvorriohtung liegenden Bänder die Aufwärtsbewegung des Reaktionsnediune in diesem Bereich herbeiführen und die im mittleren Bereich der Polymerisationsvorriohtung umlaufenden bänder die Abwärtsbewegung des Reaktionsaediuae in dieser Zone verstärken und beschleunigen.
5. Verfahren naoh Anspruch 1 bis 4-» dadurch gekennzeichnet, daß das Rühren des Reaktlonsaediuna in der Folyaerisationsvorrichtung mit» tels einer Rührvorrichtung erfolgtf ei® wenigstens aus einem kontinuierlichen su SpirrIv *.ndungen gewickelten Band und aus ^lementen in Gestalt von Ah**ah bitten vosi Bändern, die kegelstumpfartig aus Schraubenwindungen ausgeschnitten sind und mit der umlaufenden Welle fest verbunden sind, besteht.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daö im Falle der Verwendung eines Autoklaven mit einem Fassungsvermögen von größenordnungsmäßig 2 nr für dien Sndpolyaerisationsvorgang die aus wenigstens einem au Sohraubenwindungen gewickelten ~BanA bestehende Rührvorrichtung mit einer Geschwindigkeit von gröSenordnungsmäßig 3 bis 10 Umdrehungen je Minute umläfcft.
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