DE1770966A1 - Verfahren zur Herstellung von Polymerisaten von vinylaromatischen Verbindungen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Polymerisaten von vinylaromatischen VerbindungenInfo
- 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
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F12/00—Homopolymers 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
- C08F12/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
- C08F12/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
- B01J19/1862—Stationary reactors having moving elements inside placed in series
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
- B01J19/20—Stationary reactors having moving elements inside in the form of helices, e.g. screw reactors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F279/00—Macromolecular 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
- C08F279/02—Macromolecular 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
- B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
- B01J2219/00094—Jackets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00121—Controlling the temperature by direct heating or cooling
- B01J2219/00128—Controlling 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 " ? "
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 i» 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 -
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
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
1A-34 — 13 *■·
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
"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,
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.
109883/1761
Claims (1)
- Patentansprüche1. 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.109883/17611A-34 7183o. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das der Vorpolymerisationszone (a) zugeführte vinylaromatische Monomer mit einem Elastomer vermischt isto4. 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 darstellte7· 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*109883/17618647BAD ORIGINALLeerseite
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)
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)
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 |
-
1967
- 1967-07-26 GB GB3428467A patent/GB1175262A/en not_active Expired
-
1968
- 1968-07-24 NL NL6810456A patent/NL6810456A/xx unknown
- 1968-07-24 FR FR1581113D patent/FR1581113A/fr not_active Expired
- 1968-07-24 BE BE718503D patent/BE718503A/xx not_active IP Right Cessation
- 1968-07-24 DE DE19681770966 patent/DE1770966C2/de not_active Expired
Patent Citations (3)
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 |