DE1770966A1 - Verfahren zur Herstellung von Polymerisaten von vinylaromatischen Verbindungen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Polymerisaten von vinylaromatischen Verbindungen

Info

Publication number
DE1770966A1
DE1770966A1 DE19681770966 DE1770966A DE1770966A1 DE 1770966 A1 DE1770966 A1 DE 1770966A1 DE 19681770966 DE19681770966 DE 19681770966 DE 1770966 A DE1770966 A DE 1770966A DE 1770966 A1 DE1770966 A1 DE 1770966A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
monomer
polymerization
reactor
zone
vinyl aromatic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19681770966
Other languages
English (en)
Other versions
DE1770966C2 (de
Inventor
Kite David Maurice
Roper Alec Norman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shell Internationale Research Maatschappij BV
Original Assignee
Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shell Internationale Research Maatschappij BV filed Critical Shell Internationale Research Maatschappij BV
Publication of DE1770966A1 publication Critical patent/DE1770966A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1770966C2 publication Critical patent/DE1770966C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C08F12/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F12/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F12/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/1862Stationary reactors having moving elements inside placed in series
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/20Stationary reactors having moving elements inside in the form of helices, e.g. screw reactors
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00074Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00087Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
    • B01J2219/00094Jackets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00121Controlling the temperature by direct heating or cooling
    • B01J2219/00128Controlling the temperature by direct heating or cooling by evaporation of reactants

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Description

B e s e h r e i b u η g zu der Patentanmeldung
SHELL INTERNATIONALE'RESEARCH MAATSGHAPPIJ, N.V» 30, Carel van Bylandtla&n, Den Haag, Niederlande
betreffend
Verfahren zur Herstellung von Polymerisaten von vinylaromatischen Verbindungen
Die Erfindung betrifft Polymerisate von vinylaromatischen Verbindungen und ein Verfahren zu ihrer Herstellung durch Polymerisation eines vinylaromatischen Monomeren, z.B. von Styrol, in der Masse in einem kontinuierlichen Arbeitsgang. Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, betrifft die Erfindung die Herstellung von schlagzähen, d.ho in hohem Maße schlag- und stoßfesten Polymerisaten von aromatischen Vinylverbindungen durch Substanzpolymerisation eines vinylaromatischen Monomeren in Anwesenheit eines Elastomers* Gegenstand der Erfindung sind auch die resultierenden Polymerisate von vinylaromatischen Verbindungen· Unter "Polymerisation" ist hier auch ein Oopolymerisationsprozeß ζμ verstehen, wie er beispielsweise stattfindet,
109883/1761
BAD ORIGINAL
1A-34 718
wenn das Ausgangsgemisch mehr als ein vinylaromatisches Monomeres und/oder ein vinylidenaromatisches Monomeres oder ein anderes äthylenisch ungesättigtes Monomeres umfaßt, das mit dem vinylaromatischen Monomeren copolymerisierbar ist, wie z.B. Acrylnitril. Der Ausdruck "Substanzpolymerisation" oder "Polymerisation in der Masse" bedeutet hier auch eine Polymerisation in Anwesenheit eines Kohlenwasserstoffes als Verdünnungsmittel.
Es ist bekannt, Styrol oder ein Gemisch aus unvulkanisiertem Kautschuk und Styrol kontinuierlich in zwei in Serie geschalteten Reaktionsgefäßen zu polymerisieren. Das erste dieser Größe, in dem eine starke Wärmeentwicklung stattfindet, ist ein mit Rührwerk und Kühlmantel versehener Reaktor, bei welchem die entwickelte Wärme aus dem gerührten Polymerisationsgemisch über die Reaktorwände abgezogen und der Beschickung zugeführt wirdj das zweite Gefäß ist ein langgestreckter Reaktor, durch welchen das Polymerisationsgemisch aus dem ersten Reaktor langsam hindurchfließte Im ersten Reaktor,(der meist als "Vorpolymerisator" bezeichnet wird) hat das Reaktionsgemisch eine solche Viskosität, daß es sich noch bis zu einem Ausmaß rühren läßt,
m welches den Abzug der Wärme aus dem gesamten Polyerisationsgemisch in oben beschriebener Weise gestattet, so daß im wesentlichen gleichmäßige und homogene Reaktionsbedingungen gesichert sind. Im zweiten Reaktor (der im folgenden als
- 3 109883/1761
ßAD ORlGJNAt.
1A-34 718
"Endreaktor1· oder "Finishingreaktor" bezeichnet -wird)" läßt sich ein Rühren des viskosen Reaktionsgemisches nicht mehr durchführen und die Wärme wird, wenigstens theoretisch, lediglich dadurch abgeführt, daß ein Teil des Monomeren verdampft, kondensiert und als Kondensat wieder zurückgeführt wird«, Normalerweise beträgt der PoIymerisationsgrad, ausgedrückt als prozentuale Monomerum-
wandlung, im Vorpolymerisator 20 bis 50 #, zweckmäßiger- |
weise etwa 20 bis 30 $>· Die weitere Polymerisation bis beispielsweise zu einer Umsetzung von 95 bis 96 # oder höher wird erst im Endreaktor bewirkt.
Eine der Hauptschwierigkeiten, die bei der kontinuierlichen Durchführung der Massenpolymerisation auf oben beschriebene Weise auftreten, ist die Temperaturkontrolle des Polymerisationsgemisches. Die optimale Temperatur im Vorpolymerisator und der optimale Temperaturabfall im Endreaktor können von vornherein geplant werden " und die Temperaturkontrolle in der Vorpolymerisationsstufe macht keine besonderen Schwierigkeiten, wenn man,.-^e nach Reaktorgröße, für entsprechendes Rühren und Außenkühlung des Vorpolymerisators sorgt und eine entsprechende Durchsatzgeschwindigkeit, die dem beabsichtigten Umsetzungsgrad entspricht, einhält. Anders ist dies jedoch beim Endreaktor, wo man außerdem noch dem Problem gegenübersteht, daß das
109883/1761
1A-34 718
Polymerisationsgemisch bereits eine nicht zu vernachlässigende Viskosität aufweist, die mit dem Grad der Polymerisation, der beim Durchfließen des Reaktors im Reaktionsgemisch erreicht wird, zunimmt. Im Ganzen betrachtet kann man sich daher beim Endreaktor nicht auf Außenkühlung verlassen, um die Polymerisationswärme abzuführen, besonders wenn man das geringe Wärmeleitvermögen des Gemisches und die Unmöglichkeit, kräftig zu rühren, berücksichtigt. Dies führt dann oft dazu, daß lokale überhitzungsstellen innerhalb des Endreaktors auftreten und daß das Temperaturprofil recht w_eit von dem wünschenswerten abweicht· Solche Bedingungen haben dann aber einen schädlichen Einfluß auf das zum Schluß erhaltene Polymerisat, insbesondere wenn es sich um ein schlagzähes Polystyrol handelt·
Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten wurde in der eigenen britischen Patentschrift 1 063 603 vorgeschlagen, die Polymerisation einer vinylaromatischen Verbindung in Anwesenheit eines !Anvulkanisierten Kautschuks kontinuierlich in einem System durchzuführen, das aus mehreren hintereinander geschalteten Reaktoren besteht, wobei mindestens im Endrekator ein inertes Verdünnungsmittel anwesend ist, von dem ein gewisser Teil am Kopf des Endreaktors während der Polymerisation fortwährend verdampft wird, ohne daß es in diesen Endreaktor zurückgeführt wird. Auf diese Weis·
- 5 —
109883/1761
U-34 718
— 5 —
wird aus dem Endreaktor Wärme abgeführt und das abgetriebene Gemisch aus Monomer und Verdünnungsmittel wird nach Verlassen des Reaktors gekühlt und kann beispielsweise dem Verfahren in einem früheren Stadium wieder zugeführt werden. Auf diese Weise läßt sich ein befriedigendes schlagzähes Polystyrol herstellen
Ein zusätzliches Problem, das beim Betrieb eines J
Endreaktors auftreten kann, ist jedoch die Tendenz sowohl des zugeführten Materials als auch des etwa als fiückfluß in den Reaktor zurückgeführten Monomeren, in die Reaktionsmasse im Endreaktor unter Kanalbildung einzuströmen. Dies führt zu weiteren Schwankungen in den Eigenschaften des zum Schluß erhaltenen polymeren Produktes» Die Erfindung hat es eich zum Ziel gesetzt, sowohl dieses Strömungsproblem ale auch das oben erwähnte Problem der Wärmesteuerung im Endreaktor praktisch zu Überwinden»
Das erfindungsgemäße Verfahren zur kontinuierlichen Herateilung von polyvinylaromatischen Verbindungen duroh Substanzpolymerisation ist dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation eines vinylaromatischen Monomeren durchgeführt wird in einer Hehrzahl von hintereinander gesohalteten Polymeriemtionizonen, nämlich (a) einer Vorpolymerisation·- »one, (b) einer mit Rührwerk versehenen RUckflußzone, in welcher daa Reaktionsgemisch Im wesentlichen homogen
- 6 109883/1761
BAD ORIGINAL
1A-34 718
gehalten wird und aus der die Polymerisationswärme durch Verdampfen von vinylaromatischen! Monomer und gegebenenfalls einem zugesetzten Kohlenwasserstoff-Verdünnungemittel abgeführt wird, und weiterhin (c) einer Endzone, in welcher die Polymerisation bei parallel-geradliniger Strömung der Teilchen mit über dem ganzen Durchmesser gleichmäßiger Geschwindigkeit unter im wesentlichen adiabatischen, kein Durchmischen und keine Kanalbildung verursachenden Bedingungen zu dem gewünschten Grad vervollständigt wird,
Die erwähnten Polymerisationszonen können dargestellt werden durch drei in Serie geschaltete Reaktoren, nämlich einen Vorpolymerisator, einen Rückflußreaktor und einen Endreaktor. Gegebenenfalls können auch mehrere Bndreaktoren in Serienschaltung oder Parallelschaltung bzw. in Serien- und Parallelschaltung verwendet werden und/oder es können zwei oder mehrere, unter verschiedenen Bedingungen betriebene Vorpolymerisatoren verwendet werden; die Produkte der einzelnen Vorpolymerisatoren werden dann vereinigt und bilden das Zwischenpolymerisatioifprodukt, das dem Rückflußreaktor zugeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann angewandt werden zur Polymerisation einer oder mehrerer vinylaromatischer Verbindungen, wobei gegebenenfalls andere Monomere, die damit copolymer!eierbar sind, anwesend sein können. Die vinylaromatische Verbindung ist vorzugsweise Styrol und
109883/1761 " ? "
BAD ORIGINAL
Γ '
1Α-34 718
das erfindungagemäße Verfahren findet vorzugsweise Anwendung bei der Herstellung τοη Polymerisaten, die kombinierte Diene, z.B. ein Polydienelastomer oder ein Styrol/ Dien-Elaetomer oder ein Blookcopolymer-Elastomer, das in seiner Molekülstruktur einen gegebenenfalls hydrierten Polydienbl.ook aufweist, enthalten. Erfindungsgemäß können derartige Polymerisate hergestellt werden durch Polymerisation eines vinylaromatischen Monomeren (bzw. eines Monomergemisches, das ein solches Monomeres enthält), in welchem i eines der oben erwähnten Elastomere gelöst ist* Ein derartiges Elastomer kann z.B. Polybutadien, ein Styrol/Butadienkautschuk oder ein Styrol/Butadien/Styrol-Blookoopolymer-Kautschuk sein·
Ale besonders wichtig für die Erfindung seien die folgenden Yerfahrensmerkmale herausgestelltt Im Rückflußreaktor muß ein besonders wirkungsvolles, inniges Vermischen stattfinden und der bzw. die Endreaktor(en) müssen unter im wesentlichen adiabatischen^keine Kanalbildung verursachenden Bedingungen betrieben werden, d.h. so, daß die Teilchen den Endreaktor in parallel-geradliniger Strömung mit über den ganzen Durchmesser gleichmäßiger Geschwindigkeit durchlaufen. Um im Rückflußreaktor ein gründliches Durohaisohen der Reaktionsmasse zu erreiohen, ist dieser Reaktor versehen mit einem Rührwerk, das dem Reaktionsgefäß in Form und Größe derart angepaßt ist, daß die beim Abtreiben des Monomeren (bzw. des Monomeren und des zugesetzten Verdünnungsmittels) einsetzende Rtihrwirkung
109883/1761
1Α-34 718
so gesteigert werden kann, daß lokale Überhitzungen der Reaktionsmasse vermieden werden. Zweckmäßigerweise ist der Rückflußreaktor als Kolonne oder Turm von Kegelstumpfform ausgebildet, so daß in seinem oberen weiteren Teil die Verdampfung des Monomeren stattfindet; es kann dann ein Schnecken- oder Spiralbandrührer verwendet werden, um die notwendige mechanische Bewegung sicherzustellen. In einem Reaktor dieser Form, jedoch ohne Rührwerk, tritt gegen die Mitte des Gefäßes ein bemerkenswerter Temperaturanstieg auf, der zu Überhitzungen in dieser Region und dadurch zur Schädigung der Eigenschaften des zum Schluß erhaltenen Polymerproduktes führt. Um die erwähnten Bedingungen innerhalb des bzw. der Endreaktor(en) zu erhalten, die in der Reaktionsmasse nicht zu Strömungsstörungen führen, müssen die Arbeitsbedingungen in dem bzw. den Endreaktor(en) völlig verschieden von denjenigen sein, die im Rückflußreaktor aufrechterhalten werden· So darf im Endreaktor keinerlei mechanische Bewegung stattfinden, außer gegebenenfalls einem sehr langsamen Abschaben der Reaktorwände mittels eines Kratzers, der mit einer Geschwindigkeit in der Größenordnung von wenigen (z.B. vier) Umdrehungen je Stunde umläuft. Um in dem oder den Endreaktor(en) ungestörte, im wesentlichen adiabatische Bedingungen zu erreichen, sollte nach Möglichkeit jedes Verdampfen von Monomer aus dem Reaktor, wie es etwa bis zu einem geringen Grad an dessen Einlaß stattfinden könnte, vermieden werden, indem man
- 9 109883/1761
COPY
BAD ORIGINAL
U-34 718
den v-.orangehenden Rückflußreaktor unter solchen Bedingungen betreibt, daß in der Endzone noch ein sehr kleiner Anteil an Monomeren vorhanden istj dies heißt mit anderen Worten, daß der Polymerisationsgrad im Rückflußreaktor bzw. die Gesamtumsetzung in dem den Rückflußreaktor verlassenden Reaktionsgemisch beispielsweise mindestens 85 betragen sollo
Der Bndreaktor bzw. die Endreaktoren hat (haben) im allgemeinen die Form eines vertikalen Zylinders oder 2urmes und die von dem vorangeschalteten Rückflußreaktor stammende Masse wird dem Endreaktor (bei mehreren in Serie geschalteten Reaktoren nur dem ersten) von oben zugeführt. Das Reaktiosngemisch fließt dann durch den Reaktor nach unten, wobei zweckmäßigerweise eine etwa vorhandene kleine Menge an Monomer (bzw. Monomer mit Spuren des Verdünnungsmittels), welches dazu neigt, am Reaktorkopf zu verdampfen, abgeblasen wird, d.h. es muß soweit wie möglich vermieden werden, daß dieses Monomer zurückflMt. Das Verdampfen kann aber auch weitgehend dadurch unterdrückt werden, daß man den Reaktor derart betreibt, daß er stets im wesentlichen mit Eeaktionsmasse angefüllt istj es bleibt dann wenig oder kein Raum frei, in dem eine Verdampfung stattfinden kann. Normalerweise ist es übrigens bei der Herstellung von Polystyrol bzw. einem schlagzähen Polystyrol ausreichend, wenn man nur einen Bndreaktor vorsieht,
- 10 -109883/1761
COPY
BAD ORIGINAL
1A-34 718
Soll ein Kohlenwasserstoff ale Verdünnungsmittel in dem System mitverwendet werden, so kann dieser dem dem Vorpolymerisator zuzuführenden Ausgangsgemisch zugefügt werden oder er kann dem anpolymerisierten Zwischenprodukt aus dem Vorpolymerisator vor dessen Eintritt in den Rückflußreaktor zugemischt werden. Ein geeignetes Verdünnungsmittel ist
er
ein nicht polymerisierbar) cycloyliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoff, dessen Siedepunkt unter demje-
ψ nigen der zu polymerisierenden vinylaromatischen Verbindung liegt. Beispiele für solche Verdünnungsmittel/sind u.a. Benzol, Toluol, Xylol, Äthylbenzol und Cyclohexan. Die Menge an Verdünnungsmittel hängt ab von dessen Siedepunkt und der Wärmemenge, die durch Verdampfen des Verdünnungsmittels im Rückflußreaktor abgeführt werden soll; es können zwischen 1 und 20 Gew.-96, z.B. zwischen 2 und 10 Gew.-96 des Ausgangsgemisches an Verdünnungsmittel vorhanden sein. Rückstände an Verdünnungsmittel, die etwa in dem Reaktions-
. gemisch zurückbleiben, das den Endreaktoren zugeführt wird, können zusammen mit etwa vorhandenem restliche» Monomer in einer Entgasungspresse (Devolatilizing Extruder) entfernt werden, in welchem das polymere Endprodukt ic die feste Form überführt wird, die der Endverbraucher verlangt»
Das erfindungsgemäße Verfahren sei anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von schlagzähem Polystyrol aus einer Lösung von z.B. 5 bis 15 Gew.-^ eines unvulkanisierten Elastomers, wie Styrol/Butadienkautschuk, 1» Styrol-
109883/ 1761 - 11 -
BAD ORIGINAL
1A-34 718
- 11 -
monomer darstellt. Die Auagangslöaung kann gegebenenfalls auch in kleiner Menge ein Schmiermittel oder ein das Fließen förderndes Mittel (z.B. ein Mineralöl, einen flüssigen Ester oder Paraffinwachs) enthalten, sowie einen Katalysator (z.B. ein Peroxyd, etwa Benzoylperoxyd oder ditert. Butylperoxyd), der dann in Mengen von 0,1 bis 1 $> des Gewichtes der Ausgangslösung vorhanden ist; auch Stabilisatoren oder Antioxidantien für das Elastomer können g anwesend sein.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Reaktionsschema wird eine Ausgangslöaung von Styrolmonomer und Elastomer durch eine Leitung 1 einer Vorpolymerisationszone zugeführt, die aus zwei in Serie geschalteten Yorpolymerisationsreaktoren 2 und 3 besteht. Die Reaktoren 2 und 3 stellen mit Rührwerk versehene, ummantelte Reaktionsgefäße dar, in denen die Polymerisation bei einer Temperatur von beispielsweise 105 bis 110 C durchgeführt wird. Die Gesamtumsetzung in der Vorpolymerisationszone kann beispielsweise zwischen 20 und 30 # liegen. Das so weit anpolymerisierte Zwischenprodukt wird aus dem Reaktor 3 über Leitung 4 von oben in einen mit Rührwerk versehenen Rückflußreaktor 5 eingeführt, in dem die Polymerisation bei einer Temperatur von z.B«, 165 bis 18O0C bis zu einer Gesamtumsetzung von 75 bis 85 $> weiterläuft. Während der Polymerisation entweicht aus dem Reaktor 5 dampfförmiges Styrolmonomer, das über Leitung 6
- 12-
109883/1761
BAD ORIGINAL
1A-34 718 - 12 -
einem Kondensator 7 zugeführt und dort kondensiert wird. Das Kondensat wird in das Gefäß θ geleitet, von welchem es ü"ber leitung 9 in den Rückflußreaktor 5 zurückfließt. Soll ein Kohlenwasserstoff zugesetzt werden, dessen Verdampfung die Wärmeabfuhr aus dem Reaktor 9 unterstützt, so wird dieser über Leitung 10 eingeleitet. Das Polymerisationsgemisch wird aus dem Reaktor 5 über leitung 11 abgezogen und von oben einem Endreaktor 12 zugeführt, der beim Betrieb soweit wie möglich mit Flüssigkeit gefüllt bleibt und in welchem die Polymerisation bis zu einem Umsetzungsgrad von beispielsweise 94 bis 96 # unter adiabatischen Bedingungen fortgeführt wird, wobei die Masse in parallelgeradliniger Strömung mit über ihren ganzen Durchmesser gleicher Geschwindigkeit den Reaktor passiert* In dieser Weise bewegt sich die Reaktionsmasse langsam durch den Reaktor nach unten und ihre Temperatur aese steigt gleichmäßig und langsam an, z.B. von 175 auf 215°» wobei lokale Überhitzungen kaum oder gar nicht zu befürchten sind. Das Endprodukt wird aus dem Reaktor 12 von unten ab gezogen und über Leitung 13 einem Entgasungsextruder 14 zugeführt, aus welohem reetliohes monomeres Styrol und gegebenenfalls anwesende Spuren des Kohlenwasserstoff-Verdünnungsmittels über Leitung 15 entweichen.
Die Erfindung sei nun anhand eines Beispieles näher erläutert.
- 13 -
109883/1761
BAD ORIGINAL
1A-34 — 13 *■·
Beispiel
Mit Hilfe des oben unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläuterten erfindungsgemäßen Verfahrens wurde aus der Lösung eines Polybutadienelastomers, das unter der geschützten Handelsbezeichnung nTaktene" 12o2 erhältlich ist, in monomerem Styrol ein schlagzähes Polystyrol hergestellt. Die Ausgangslösung hatte die folgende Zu- μ
sammensetzungs
G-ew .-Teile
91
9
2
O ,2
O ,1
Styrol
"Taktene" 12o2
Mineral-Weißöl ("Risella" 33)
Kautschukantioxydantien
Trinonylphenylphosphit
("Polygard")
2,6-di-tert.-Butyl-p-cresol
("Ionol")
Das Verfahren wurde durchgeführt unter folgenden Bedingungenι
Vorpolymerisationsreaktion (zwei Reaktoren in Serie) Erster Reaktor (mit Turbinenrührwerk ausgerüstet)
lUhrgeschwindigkttit 25o Ümdr./Min.
. Umgetzung 7,9 #
Polymeriaationsgeichwindigkeit 2,6 96 Monomer-
umsetzung/Std
109883/1761
- 14 —
BAD ORIGINAL
1A-34 718
-H-
Zweiter Reaktor (ausgerüstet mit Schneckenrührwerk)
Rührgeschwindigkeit 3o Umdr./Min.
Umsetzung 23,ο Gew.-%
Polymerisationsgeschwin- 2,5 # Monomerumdigkeit setzung/Std,
Rückflußreaktor
Rührgeschwindigkeit o,5 Umdr./Min.
Umsetzung 86 Gew.-#
Temperatur 1730C
Verbleibzeit 2,4 Std.
Endreaktor
Gesamtumsetzung 97 Gew.-
Höchsttemperatur 2o7°C
Verbleibzeit 5,4 Std.
Die angegebenen Umsetzungszahlen bezeichnen die Gew.-i» Styrol, das in der betreffenden Polymerisationsstufe in Polystyrol übergeführt wurde« Bei dem beschriebenen Verfahren wurde eine ausgezeichnete Wärmesteuerung erreicht und das resultierende schlagzähe Polystyrol hatte folgende Eigenschafttni
- 15 -109883/1761
§AQ ORIGINAL
1A-34 718
- 15 -
Schmelzindex Bruchdehnung 3,8 54 g/1o Mine
Erweichungspunkt Schlag- und Stoßfestigkeit
(Fallgewicht)
950C o,263
Fließgrenze bei Zugbelastung Kerbschlagzähigkeit 22o,4 544 ρ
kg/cm
Bruchbelastung Biegemodul 169 16 9oo kg/cm
*
mkg
cmg/mm Kerbe
kg/cm
Zu VergleichBzwecken wurde die oben beschriebene Polymerisation unter so gut wie möglich identischen Bedingungen durchgeführt, wobei jedoch das Rührwerk aus dem Rückflußreaktor entnommen wurde ι so daß nicht gerührt werden konnte. Nach der Mitte des Reaktionsgefäßes zu war ein merklicher Temperaturanstieg zu beobachten und das Polymerisationszwischenprodukt aus dem Rückflußreaktor war so inhomogen, daß es zur Entstehung eines praktisch unbrauchbaren Endpolymerisates führte.
Patentansprüche
109883/1761

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polymerisaten von vinylaromatischen Verbindungen durch Substanzpolymerisation (bulk polymerization), dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation der vinylaromatischen Monomeren in mehreren, untereinander in Serie geschalteten Polymerisationszonen durchführt, nämlich in (a) einer Vorpolymerisationszone, (b) einer gerührten Rückflußzone, in welcher das Reaktionsgemisch homogen gehalten und die Polymerisationswärme durch Verdampfen von vinylaromatischen! Monomer und gegebenenfalls einem Kohlenwasserstoffverdünnungsmittel abgeführt wird, und (c) einer Endzone, in welcher die Polymerisation unter im wesentlichen adiabatiachen Bedingungen weitergeführt wird,und die von der Masse in parallel-geradliniger Strömung der Teilchen mit über den ganzen Durchmesser gleichmäßiger Geschwindigkeit durchflossen wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil oder sämtliches Monomer einschließlich des etwa vorhandenen Verdünnungsmittels als Kondensat in die Rückflußzone (b) zurückgeführt oder dem dieser Zon· zugeführten Reaktionsgemisch beigemischt wird.
    109883/1761
    1A-34 718
    3o. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das der Vorpolymerisationszone (a) zugeführte vinylaromatische Monomer mit einem Elastomer vermischt isto
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3t dadurch gekennzeichnet, daß das der Vorpolymerisationszone (a) zugeführte vinylaromatische Monomer vermischt ist mit " einem vinylidenaromatischen Honomer und/oder einem anderen äthylenisch ungesättigten Monomer, das mit dem vinylaromatische» Monomer copolymerisierbar ist«,
    5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das vinylaromatische Monomer Styrol ist.
    6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem ( der vorangehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daß die Rückflußzone (5) einen kegelstumpfförmigen Eeaktor mit einem erweiterten oberen Teil, in dem die Verdampfung stattfindet ι darstellte
    7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g β k β η η seichnet, daß die Vorpolymerisationszone aus mehreren in Serie geschalteten und mit Hührwerk versehenen Reaktoren (2,3 ·..) besteht*
    109883/1761
    8647
    BAD ORIGINAL
    Leerseite
DE19681770966 1967-07-26 1968-07-24 Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polymerisaten vinylaromatischer Verbindungen Expired DE1770966C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB3428467A GB1175262A (en) 1967-07-26 1967-07-26 The Manufacture of Polyvinyl-Aromatic Compounds, and the Resulting Polymers.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1770966A1 true DE1770966A1 (de) 1972-01-13
DE1770966C2 DE1770966C2 (de) 1982-12-02

Family

ID=10363706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19681770966 Expired DE1770966C2 (de) 1967-07-26 1968-07-24 Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polymerisaten vinylaromatischer Verbindungen

Country Status (5)

Country Link
BE (1) BE718503A (de)
DE (1) DE1770966C2 (de)
FR (1) FR1581113A (de)
GB (1) GB1175262A (de)
NL (1) NL6810456A (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS491636B1 (de) * 1969-09-06 1974-01-16
BE830308A (nl) 1974-06-25 1975-12-17 Werkwijze ter bereiding van een slagvast polymeer van een vinylaromatische verbinding
ES459128A1 (es) * 1976-05-28 1978-04-01 Monsanto Co Un procedimiento industrial para preparar una polimezcla.
JPS5984912A (ja) * 1982-11-04 1984-05-16 Mitsui Toatsu Chem Inc ゴム変性耐衝撃性樹脂の連続的製造方法
US5210132A (en) * 1988-12-28 1993-05-11 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Continuous process for preparing rubber modified high impact resin
EP0376232B1 (de) * 1988-12-28 1994-08-10 MITSUI TOATSU CHEMICALS, Inc. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von mit Kautschuk modifizierten schlagfesten Harzen
DE4110009A1 (de) * 1991-03-27 1992-10-01 Basf Ag Verfahren zur herstellung von abs-formmassen
US5489657A (en) * 1994-10-21 1996-02-06 General Electric Company Bulk process for making maleimide copolymers
KR100267187B1 (ko) * 1997-12-26 2000-10-16 황규억 발포 스티렌 수지의 제조장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2727884A (en) * 1953-04-13 1955-12-20 Dow Chemical Co Process of mass polymerization in vertical unmixed strata
DE1112631B (de) * 1959-08-26 1961-08-10 Basf Ag Verfahren zur kontinuierlichen Blockpolymerisation von Styrol
GB1063603A (en) * 1965-01-18 1967-03-30 Shell Int Research Process for the preparation of polyvinylaromatic compositions

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2727884A (en) * 1953-04-13 1955-12-20 Dow Chemical Co Process of mass polymerization in vertical unmixed strata
DE1112631B (de) * 1959-08-26 1961-08-10 Basf Ag Verfahren zur kontinuierlichen Blockpolymerisation von Styrol
GB1063603A (en) * 1965-01-18 1967-03-30 Shell Int Research Process for the preparation of polyvinylaromatic compositions

Also Published As

Publication number Publication date
FR1581113A (de) 1969-09-12
GB1175262A (en) 1969-12-23
DE1770966C2 (de) 1982-12-02
NL6810456A (de) 1969-01-28
BE718503A (de) 1969-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0752268B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Polymeren
DE2146337A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines schlagzähen alkenylaromatischen Polymeren
DE1770392B2 (de) Verfahren zur Herstellung von schlagfesten kautschukhaltigen Polymerisaten
DE2839563A1 (de) Verfahren zur kontinuierlichen massepolymerisation von alkenylaromaten
EP0054144B1 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von mit Kautschuk modifizierten Polymerisaten von Vinylaromaten
EP0752269A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Polymeren
DE3018643A1 (de) Verfahren zur herstellung von schlagfest modifizierten styrolpolymerisaten
DE3339531C2 (de)
DE1770966C2 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polymerisaten vinylaromatischer Verbindungen
DE2527905A1 (de) Verfahren zur herstellung von stossfesten polymeren
DE60030328T2 (de) Verfahren zur herstellung eines extrusionsfähigen abs-polymeren mit verbesserten eigenschaften
EP0477764B1 (de) Verfahren zur Herstellung von ABS-Formmassen
EP1053267A1 (de) Kontinuierliches verharenz zur herstellung thermoplastischer formmassen
DE1595343C3 (de) Verfahren zum Herstellen scMagfester Styrol-Acrylnitrilmischpolymerisate
DE2428371A1 (de) Kontinuierliches verfahren zur herstellung einer hochstossfesten formmasse
DE3213735C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von hochschlagfestem Polystyrol
EP0595120B1 (de) Thermoplastische Formmasse
DE69630137T2 (de) Kautschukmodifizierte aromatische vinylharzzusammensetzung und verfahren zu deren herstellung
DE3134105C2 (de)
DE1645316B2 (de) Verfahren zur Herstellung von schlagfesten Formmassen
EP0259623B1 (de) Schlagfeste thermoplastische Formmasse
WO1998031721A1 (de) Kontinuierliches verfahren zur herstellung von thermoplastischen formmassen
DE2724163A1 (de) Verfahren zur kontinuierlichen herstellung in masse fuer polyblends
WO2003035709A2 (de) Verfahren zur kontinuierlichen anionischen polymerisation von schlagzähem polystyrol
DE60318258T2 (de) Polymerzusammensetzung, die über weite temperaturbereiche elastomere eigenschaften aufweist, und herstellungsverfahren dafür

Legal Events

Date Code Title Description
D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8365 Fully valid after opposition proceedings