DE1815142B2 - Verfahren zur Polymerisation von Vinylchlorid - Google Patents

Verfahren zur Polymerisation von Vinylchlorid

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DE1815142B2 DE1815142A DE1815142A DE1815142B2 DE 1815142 B2 DE1815142 B2 DE 1815142B2 DE 1815142 A DE1815142 A DE 1815142A DE 1815142 A DE1815142 A DE 1815142A DE 1815142 B2 DE1815142 B2 DE 1815142B2
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    • 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
    • C08F14/00—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 a halogen
    • C08F14/02—Monomers containing chlorine
    • C08F14/04—Monomers containing two carbon atoms
    • C08F14/06—Vinyl chloride

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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

I!
R —()—S —O
„Mc
worin R einen Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, Me ein Metall der I. oder II. Gruppe des Periodensystems oder Aluminium und π 1.2 oder 3 — in Abhängigkeit von der Wertigkeit von Me — bedeutet, in einer Konzentration zwischen 0,01 und 2 Gew.-%, bezogen auf das Monomere,
verwendet.
2. Verfahren nach Anspuch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Hydroperoxid zum Monosulfitrest(R-0-S02)unter 1 liegt.
Es ist bekannt, daß die chemisch-physikalischen Eigenschaften von Polyvinylchlorid von der Temperatur abhängen, bei welcher die Polymerisation durchgeführt worden ist, und zwar in dem Sinne, daß sich die Eigenschaften stetig verbessern, je tiefer die Temperatur war, bei der die Polymerisation durchgeführt worden ist. Es hat sich in der Tat gezeigt, daß sich bei Durchführung der Polymerisation von Vinylchlorid bei tiefer Temperatur Polymere ergeben, die einige besondere Eigenschaften aufweisen, so z. B. eine höhere prozentuale Kristallinität in Verbindung mit einem hohen Syndioaktizitätsindex, einer höheren Glasübergangstemperatur, einer höheren Erweichungstemperatur usw.
Ein solches Polyvinylchlorid, welches im allgemeinen als hochsyndiotaktisches Polyvinylchlorid bezeichnet wird, ist insbesondere zur Weiterverarbeitung auf Fasern mit ausgezeichneten physikalischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften geeignet; aus diesem Material hergestellte Fasern weisen im besonderen ausgezeichnete Dimensionsbeständigkeit sowohl in siedendem Wasser als auch (bei den in Frage kommenden Temperaturen) in üblicher Weise für die chemische Reinigung benutzten Lösungsmitteln auf.
Die Tieftemperaturpolymerisation von Vinylchlorid ist jedoch in der Praxis mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, und zwar insbesondere im Hinblick auf das Polymerisationsverfahren und den Katalysator, der für die Durchführung der Polymerisation erforderlich ist.
Das einzige Polymerisationsverfahren, das sich tatsächlich ohne Schwierigkeiten bei tiefer Temperatur durchführen läßt, ist die Massenpolymerisation. Die anderen bekannten Polymerisationsverfahren, d. h. die Emulsions- und Lösungspolymerisation, sind mif vielen Unbequemlichkeiten verbunden, was sich beispielsweise schon bei der Wahl eines geeigneten Lösungsmittels oder Emulgators bemerkbar macht. Für dieses Verfahren sind weiterhin umfangreiche Apparaturen notwendig; große Volumina der reagierenden Verbindungen müssen umgesetzt werden, um im industriellen Maßstab interessante Ausbeuten zu erzielen; hohe Kosten ergeben sich bei der Abkühlung des Polymerisationsgemisches auf die erforderlichen niedrigen Temperaturen usw.
Alle üblichen Polymerisationsinitiatoren wie organische Peroxyde, Azobisisobutyronitril, Persulfate oder Redox-Katalysatoren, in welchen Persulfate oder Peroxyde mit einem Reduktionsmittel wir SO2, Natriumsulfit oder Hydrazin verbunden sind, sind bei der Tieftemperaturpolymerisation von Vinylchlorid unwirksam, weil sie bei diesen Temperaturen beständig sind und nicht die notwendige Anzahl freier Radikale liefern, die die Polymerisation auslösen könnte.
Es ist bekannt, daß das Redox-Katalysatorsystem, welches aus einem organischen Hydroperoxid und Schwefeldioxyd besteht, bei tiefer Temperatur soweit freie Radikale bildet, daß die Mischpolymerisation der olefinischen Verbindung mit dem Schwefeldioxyd eingeleitet wird. Es hat sich in der Praxis jedoch gezeigt, daß das genannte Redox-Katalysatorsystem bei Tieftemperaturblockpolymerisation von Vinylchlorid unwirksam ist. Es konnte durch Versuche gezeigt werden, daß bei Verwendung von monomeren! Vinylchlorid als Reaktionsmedium das Schwefeldioxyd die saure Zersetzung des Hydroperoxydes ohne Bildung von freien Radikalen katalysiert, so daß beispielsweise Cumolhydroperoxyd im monomeren Vinylchlorid bei — 300C quantitativ und nahezu sofort in Aceton und Phenol versetzt wird, während das Schwefeldioxyd völlig unverändert bleibt.
Die einzigen Katalysatoren, die sich bislang für die Einleitung der Tieftemperaturpolymerisation von Vinylchlorid als geeignet erwiesen haben, sind Organometallverbindungen wie Alkylzink, Alkylcadmium, Alkylaluminium, Alkylbor usw. in Verbindung mit Sauerstoff oder einer oxidierend wirkenden Substanz.
Die Verwendung dieser Katalysatoren hat sich aber in der Praxis auch als sehr schwierig erwiesen, und zwar infolge ihrer Selbstentflammbarkeit bei Berührung mit Luft sowie wegen der Schwierigkeit ihrer Herstellung und ihrer geringen Beständigkeit; daüber hinaus verursachen die geringsten Sauerstoffspuren während der Polymerisation mit diesen Katalysatoren große Veränderungen hinsichtlich der Umwandlung bei der Polymerisation sowie hinsichtlich des Ausmaßes der Polymerisation des Polymeren selbst.
Weiterhin sind die Zersetzungsprodukte dieser Katalysatoren bei Raumtemperatur oder höheren Temperaturen noch immer ausgezeichnete Polymerisationsinitiatoren, so daß die nicht umgesetzten Monome-
ren, die die Zersetzungsprodukte der Katalysatoren enthalten, während der Aufarbeitung und Lagerung zu weiterer Polymerisation neigen.
Infolgedessen ergibt sich das Problem, die nicht umgesetzten Monomeren vollständig von den Zersetzungsprodukten zu befreien.
Auch die aus der US-PS 32 54 033, nach der mit Hilfe von Peroxydicarbonaten und Sulfinsäuresalzen von Ν,Ν-Dialkylanilinen polymerisiert wird, und der FR-PS 14 75 890, wonach mit «-halogensubstituierten Diacylperoxiden, gegebenenfalls zusammen mit Trialkylborhydrazinen, gearbeitet wird, bekannten Verfahren liefern zu geringe Monomerenumwandlungen.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Polymerisation von Vinylchlorid, allein oder im Gemisch mit bis zu 50 Gew.-% von einem oder mehreren anderpn mischpolymerisierbaren äthylenisch ungesättigten Monomeren, bezogen auf Monomerengesamtmenge, in Masse, gegebenenfalls zusammen mit geringen Mengen an nicht reagierenden organischen Verdünnungsmitteln, bei einer Temperatur unter 00C in Abwesenheit von Sauerstoff und in Gegenwart eines Redox-Katalysatorsystems auf der Basis von organischen Peroxiden und Reduktionsmitteln, bei dem die vorstehend erwähnten Nachteile vermieden werden, wenn man ein Redox-Katalysatorsystem aus
(a) einem organischen Hydroperoxid der allgemeinen Formel R—O—O—H, worin R ein gerad- oder verzweigtkettiger Alkylrest, ein Cycloalkyl-, Aryl- oder Aralkylrest ist, in einer Konzentration zwischen 0,01 und 3 Gew.-%, bezogen auf Monomeres, und
(b) einem Salz eines Monoesters der schwefligen Säure der allgemeinen Formel
R - O - S — O „ Mc
worin R einen Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, Me ein Metall der 1. oder II. Gruppe des Periodensystems oder Aluminium und η 1,2 oder 3 — in Abhängigkeit von der Wertigkeit von Me — bedeutet, in einer Konzentration zwischen 0,01 und 2 Gew.-°/o, bezogen auf das Monomere,
verwendet.
Während gemäß Beispiel 5 der US-PS 32 54 033 bei -30° C eine Umwandlung von 1,4%/Stunde erhalten wird, erreicht man beim erfindungsgemäßen Verfahren der weiter unten folgenden Tabelle I Umwandlungen von 4—6%/Stunde. Der technische Fortschritt gegenüber dem Verfahren der FR-PS 14 75 890 geht aus den weiter unten folgenden Vergleichsversuchen C hervor.
Beispiele für organische Hydroperoxide der allgemeinen Formel R—O—O—H, die für die Zwecke der Erfindung benutzt werden können, sind: Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, tert.-Butyl-, η-Butyl-, Amyl-, Hexyl-, Octyihydroperoxid, Phenyläthylhydroperoxid, Phenylisobutylhydroperoxid, Phenylisopropylhydroperoxid.
Besonders günstige Ergebnisse werden erzielt, wenn man Cumolhydroperoxid oder tert.-Butylhydroperoxid verwendet.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß — im Gegensatz zu den Hydroperoxyden — organische Peroxyde der Formel R —O—O—R für die Zwecke der Erfindung nicht brauchbar sind.
Die Konzentration an organischem Hydroperoxyd liegt vorzugsweise zwischen 0,02 und 0,2%.
Schwefelverbindungen der allgemeinen Formel
R —() —S —O
Me
κι sind sehr zahlreich. Die einzige Bedingung, die diese Salze von Monoestern der schwefligen Säure erfüllen müssen, ist die, daß das Schwefelatom durch das organische Hydroperoxyd leicht oxydierbar sein muß. Geeignete Salze von Monoestern der schwefligen Säure ι -, sind beispielsweise folgende:
Natriummethylsulfit, Kaliummethylsulfit,
Lithiummethylsulfit, Magnesiummethylsulfit,
Aluminiummethylsulfit, Natriumäthylsulfit,
Kaliumäthylsulfit, Lithiumäthylsulfit,
_'(i Magnesiumäthylsulfit, Natrium-n-propylsulfit,
Magnesium-n-propylsulfit, Kalium-n-propylsulfit,
Natriumisopropylsulfit, Magnesiumisopropylsuifit, Kaliumisopropylsulfit, Natriumbutylsulfit,
Magnesiumbutylsulfit,Kaliumbutylsulfit,
Γι Natrium-tert.-butylsulfit, Kalium-tert.-buty!sulfit,
Natrium-n-amylsulfit, Kalium-n-amylsulfit,
Natriumcyclohexylsulfit, Natriumcyclopentylsulfit, Natriumphenylsulfit, Natriumbenzylsulfit,
Natriumphenyläthylsulfit.
in Unter den genannten Schwefelverbindungen werden solche, in denen R einen Alkyirest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und Me Natrium, Kalium oder Magnesium bedeuten, bevorzugt verwendet.
Es wird ausdrücklich hervorgehoben, daß durch r, Versuche festgestellt wurde, daß die Diester der schwefligen Säure, die der Formel
R-O-S — O —R
entsprechen (wobei R die bereits angegebene Bedeutung hat) zusammen mit Hydroperoxyden keine Wirkung bei der Einleitung der Tieftemperaturblockpolymerisation von Vinylchlorid haben.
Die Konzentrationen der Salze der Monoester der schwefeligen Säure liegt zwischen 0,035 und 0,5%. Höhere Konzentrationen als 2% bedingen eine sehr hohe Polymerisationsgeschwindigkeit, was bei der Massepolymerisation zu mehreren Nachteilen führt; vor allem wird bei zu großer Polymerisationsgeschwindigkeit die Ableitung der Polymerisationswärme schwierig.
In der Praxis erzielt man die besten Ergebnisse, wenn das Molverhältnis von Hydroperoxyd zu Monoester der schwefeligen Säure (R-O- SO2) kleiner als 1 ist.
Die Salze der Monoester der schwefeligen Säure können dem Reaktionsmedium entweder als solche oder — besser — gelöst in einem inerten organischen Lösungsmittel zugesetzt werden. Die besten Lösungsmittel für diesen Zweck sind aliphatische Alkohole mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen und unter diesen wiederum Methylalkohol und Äthylalkohol. Die Art und die Menge dieser Lösungsmittel beeinflussen den Ablauf der Polymerisation nicht, selbst dann nicht, wenn aus wirtschaftlichen Gründen konzentrierte Lösungen verwendet werden.
Die Polymerisation erfolgt insbesondere bei Tempe-
raturen zwischen — 10 und - 700C Die Temperatur des Reaktionsgemisches wird mit üblichen Mitteln unter Kontrolle gehalten, z. B. durch Eintauchen des Reaktionsbehälters in ein theirmostatisohes Bad, welches gekühltes Trichlorethylen oder gekühltes Aceton enthält
Unter dem Ausdruck »Massepolymerisation« wird im vorliegenden Zusammenhang nicht nur eine Polymerisation verstanden, die mit Hilfe des Katalysatorsystems in dem unverdünnten Monomeren durchgeführt, son- κι dem außerdem auch eine Polymerisation, die in Gegenwart geringer Mengen nicht reagierender organischer Verbindungen, welche bei der Polymerisationstemperatur flüssig sind undl auf das Polymerisationsgemisch eine fließfähig machende Wirkung ausüben, r, abläuft; die fließfähig machenden Verbindungen dienen dazu, das Polymerisationsgemisch leichter rührbar zu machen und den Wärmeaustausch durch die Wände des Polymerisationsgefäßes zu erleichter;/.
Als fließfähig machend«; Mittel kommen folgende Substanzen in Betracht: aliphatische Kohlenwasserstoffe, Aryl- und Cycloalkylkohlenwasserstoffe, gesättigte halogenierte Kohlenwasserstoffe und Alkylmercaptane. Unter den genannten Verbindungen werden mit besonderem Vorteil Alkylmercaptane mit 1 bis 15 r> Kohlenstoffatomen — noch besser 4 bis 8 Kohlenstoffatomen — eingesetzt. Die .genannten Mercaptane sind nicht nur wirksame fließfähig machende Mittel, sondern außerdem auch ausgezeichnete Kettenregulatoren, so daß man bei ihrer Verwendung Polymere mit genau »1 kontrollierter Viskosität gewinnen kann.
Es ist erforderlich, die Polymerisation in Abwesenheit von Sauerstoff durchzuführen, weil dieser eine inhibierende Wirkung auf die Polymerisation ausübt. Man verwendet daher im allgemeinen inerte Gase wie s beispielsweise Stickstoff zur Verdrängung der Luft aus dem Polymerisationsgefäß.
Die Massepolymerisation kann kontinuierlich, halbkontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden. In jedem Fall müssen die Bestandteile des Katalysatorsystems bis zu ihrer Einführung in die Monomerenmasse in dem Polymerisationsgefäß getrennt voneinander gehalten werden.
Die Polymerisation kann bei einem gewünschten Umwandlungsgrad unterbrochen werden; ist die ge- 4-, wünschte Monomerenumwandlung erreicht und hat sich das gewünschte Molekulargewicht eirgestellt, so wird die Reaktbnsmasse mit einer wäßrigen oder alkoholischen Lösung eines Hydroxylaminsalzes, vorzugsweise Hydroxylaminchlorhydrat oder -sulfat, behandelt. Im ,0 Falle eines kontinuierlichen Polymerisationsverfahrens kann die Hydroxylaminsalzlösung entweder in das Überströmrohr oder in dein Vorratstark oder in den Behälter gegeben werden, in welchem die Abtrennung und Aufarbeitung der Komponenten des Reaktionsgemisches erfolgt.
Das mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gewonnene Polyvinylchlorid weist einen hohen Syndioaktizitätsgrad, ein homogenes Molekulargewicht, ausgezeichneten Weißegrad und hervorragende War- w> mebeständigkeit auf. Infolge dieser besonderen Eigenschaften läßt sich das erfindungsgemäß erhaltene Polyvinylchlorid in besonders vorteilhafter Weise in Fasern, Folien, Fäden usw. umwandeln, die ausgezeichnete physikalische, chemische und mechanische Eigen- h r> schäften aufweisen.
Als Comonomere sind u. a. Vinyl- und Vinylidenverbindungen, wie Vinylidenfluorid oder -chlorid, Vinylfluorid, Vinylester von aliphatischen Carbonsäuren mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, ζ. B. die Vinylester der Essigsäure oder der Propionsäure, Monomere vom Acryltyp, wie Acrylsäure, Methacrylsäure und deren Derivate, Acrylnitril, Acrylate oder Methacrylate von aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen brauchbar.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung
Beispiel 1
In ein 2-l-Glaspolymerisationsgefäß, das mit Rührer, Thermometer und Kühler ausgerüstet ist, leitet man kontinuierlich ein:
— 1000 g/h Vinylchlorid,
— ein organisches Hydroperoxyd der Art und in den Mengen wie in der Tabelle I angegeben,
— ein Salz eines Monoesters der schwefligen Säure der Art und in den Mengen wie in der Tabelle 1 angegeben.
Das Polymerisationsgefäß wird mit Hilfe eines thermostatischen Bades auf einer Temperatur von -300C gehalten.
Die gewonnene Polymerisatsuspension wird durch ein Überflußrohr in eine wäßrige Lösung von Hydroxylaminchlorhydrat geleitet, welche durch Zugabe von Natriumcarbonat auf einen pH-Wert von 6 eingestellt ist. Das Polymerisat wird durch Zentrifugieren abgetrennt und anschließend mit Methanol und Äthyläther gewaschen und dann getrocknet.
. In der Tabelle 1 sind aufgezeichnet:
1) Die Art und die Zuführungsgeschwindigkeit des Hydroperoxydes in g/h.
2) Die Art und die Zuführungsgeschwindigkeit des Salzes des Monoesters der schwefeligen Säure in g/h.
3) Die Berührungszeit des Monomeren mit dem Katalysatorsystem (DT), ausgedrückt als Verhältnis zwischen Reaktionsgefäßvolumen und Zuführungsgeschwindigkeit der Monomeren.
4) Die Viskositätszahl (η) des Polymeren, bestimmt in Cyclohexanon bei 300C und ausgedrückt in dl/g.
5) Die Umwandlung, ausgedrückt in Prozent und bezogen auf das Monomere.
6) Die ursprüngliche Farbe des Polymeren, bestimmt mit Hilfe eines Integrationsspektrophotometers der Firma General Electric nach dem CI.E.-Systen der Darstellung und Messung von Farben. Bei diesem System wird die Farbe mit Bezug auf den Reinheitsindex (PI) und die Leuchtkraft (B), bezogen auf eine Standardbeleuchtung, bewertet.
7) Die thermische Beständigkeit oder Wärmeempfindlichkeit, ausgedrückt als Veränderung des Reinheitsindex {ΔΡΙ) und Veränderung der Leuchtkraft (ΔΒ) des Polymeren nach einstündigem Erhitzen bei 1100C in einem Umluftofen.
8) Der syndiotaktische Index (SI), bestimmt aus dem Verhältnis der Absorptionskoeffizienten der Infrarotbanden D635cm-' und D693cm-' (Fordham, Burleigh and S t u r η, in J. Polymer Science- Bd. XLI, Seiten 73-82,1959).
9) Die Glasübergangstemperatur (Tg), bestimmt nach der Methode in Journal of Polymer Science — Bd. 56 (1962) Seiten 225-231.
Hydroperoxyd 7 Schwefelverb.*) 18 15 142 Um η 8 Farbe Wärme- AB Tg IS
wand empfind- 15
g/h lung Ursprüng B lichkeit
g/h Drin in % liche 93,3 API 13 C
Tabelle I Cumolhydro- Na-methylsulfit Min. 11 1,6 3,5 105 2,1
Ver peroxyd Pl 94 10,2
such tert.-Butyl- 1 Na-methylsulfit 10 1,7 98,6 4 105 2,05
hydroperoxyd 1,75 120 95,6 10,1
Cumolhydro- 0,59 Mg-äthylsulfit 10,2 1,5 99 3 105 2,1
1 peroxyd 1,75 120 94,8 14
Cumolhydroper- 1 Mg-methylsulfit 9 1,3 99,3 3,2 105 2,1
2 oxyd 2 120 91,9 13
Cumolhydroper- 1 Na-tert.-butyl- 8 1,25 99,1 4,5 104 2,05
3 oxyd sulfit 0,57 120 92,5 16
terl.-Butylhydro- 1 Na-tert.-butyl- 9,5 1,35 98,3 4 105 2,1
4 peroxyd sulfit 1,05 120 91,2 12,5
Cumolhydroper- 0,6 Al-methylsulfit 10,5 1,5 98,7 5,1 104 2,0
5 oxyd 1,6 120 94 11,8
tert.-Butylhydro- 1,5 K-methylsulfit 12 1,05 97,8 4 105 2,1
6 peroxyd 1,2 120 93,8
Cumolhydroper- 1 Na-benzylsulfit 9,2 1,42 98,5 4,2 103 2,1
7 oxyd 3 120 zugeführt.
1 *) Die Schwefelverbindungen werden in lOgewichtsprozcntiger Lösung in Methanol 98,6
8 4 120
9
Vergleichsversuche A
Wiederholt man die Versuche 1 und 2, führt jedoch 1,5 g Benzoylperoxyd anstelle von Cumolhydroperoxyd bzw. tert-Butylhydroperoxyd zu. so ist keine Polymerisation zu beobachten.
Das so gewönne Polymerisat wird dann mit Methano 30 gewaschen und anschließend in einem Umluftofen be 500C unter Vakuum 12 Stunden getrocknet
Man erhält so 300 g Polymerisat (Umwandlung = 15%), die folgende Eigenschaften aufweisen:
- Viskositätszahl (η) 1,1 dl/g
i5
— Syndiotaktizitätsindex (SI)
- Tg
Vergleichsversuch B
Diese Versuche dienen zu Vergleichszwecken und
zeigen die Inaktivität der Diester der schwefligen Säure
als Aktivator-Reduktionsmittel bei der Tieftemperaturmassepolymerisation von Vinylchlorid, bei welcher ein 40 folgenden Ergebnisse: organisches Hydroperoxyd als Katalysator verwendet _ ijmwandlune
In einen 2-1-Polymerisationsbehälter, der bei -300C ~_ s^SSläSndex(SI) gehalten wird, werden eingeführt: —Te
- 1500 g Vinylchlorid 4)
- 14 g Cumolhydroperoxyd
- 2,2 g Dimethylsulfit
1,8
99°C
Wenn man den Versuch wiederholt und dabei bei einer Temperatur von — 500C arbeitet, erhält man die
4,8%
0^9 dl/g 2,5
1090C
Beispiel 3
Nach 24 Stunden kann keine Polymerisation festge- Man wiederholt Beispiel 1 und gibt fortlaufend hinzu:
stellt werden. Auch wenn man anstelle von Dimethylsul- 50 _ jqq „/n vinylchlorid
fit Dibutylsulfit oder piisopropykdfit verwendet kann _ „^ ^ tert-Butylhydroperoxyd
keine Polymensauon festgestellt werden. _ 0,87 g/h NatriummeihylsulFit in einer 12%igen
Beispiel 2 methanolischen Lösung
In einen 2-1-Polymerisationsbehälter, der 2000g 55 " O.<>5 S^ n-Butytaercaptaa
Vinylchlorid enthält und welcher auf — 15°C vorgekühlt Die Polymerisationsumwandlung beläuft sich aul
ist und bei dieser Temperatur mit Hufe eines 11,2% und das so gewonnene Polymerisat weist
thermostatischen Bades gehalten wird, führt man im folgende Eigenschaften auf: Verlauf von zwei Stunden die folgenden Substanzen ein:
-3 g Natriummonomethylsulfit in einer 10%igen M ~ Viskositätszahl 1,05 dl/g
Äthanollösung; ~ Fa™e
-3,8 g Cumolhydroperoxyd. ζ1 j*|
Nach Beendigung der Zugabe wird der Reaktionsbe- — Wärmeempfmdlichkeit
hälter abgekühlt und unter Rühren zwei Stunden in 65 Δ PI
einer Stickstoffatmosphäre gehalten. Anschließend wird AB
die Reaktionsmasse entnommen; das Polymerisat wird — Syndiotaktizitätsindex abfiltriert. - Tg
3 11 2,08 102£°C
Beispiel 4
In einen 2-l-Polymerisationsbehälter, der 2000 g Vinylchlorid enthielt, auf -50° C vorgekühlt und mit Hilfe eines thermostatischen Bades bei dieser Temperatur gehalten wurde, führte man im Verlauf von zwei Stunden die folgenden Substanzen ein:
— 40 g Cumolhydroperoxyd,
— 40 g Natriummonomethylsulfit in einer 10%igen
methanolischen Lösung.
Man verfuhr wie in Beispiel 3 beschrieben. Die Polymerisationsumwandlung betrug 22% und das so gewonnene Polymerisat wies folgende Eigenschaften auf:
VisKositätszani Beispiel 6 i,10di/g
Syndiotaktizitätsindex (Sl) 2,4
Tg 1080C
Man arbeitet wie in Beispiel 1 beschrieben und führt in einen 2690-cm3-Polymerisationsbehälter die folgenden Substanzen ein:
- 1345 g/h Vinylchlorid
— 13,45 g/h Methylmethacrylat
— 1345 g/h Cumolhydroperoxyd
— 2,4 g/h Magnesiummonomethylsulfit in einer
10%igen methanolischen Lösung
Die Polymerisationsumwandlung betrug 8,50% und das so gewonnene Polymerisat enthielt eine Menge an mischpolymerisiertem Methylmethacrylat von 7,0%; die Viskositätszahl belief sich auf UO dl/g.
Beispiel 6
Man wiederholt Beispiel 5 und führt als Monomere hinzu:
- 1345 g/h Vinylchlorid
- 4035 g/h Vinylacetat
Die Polymerisationsumwandlung betrug 3,00% und das erhaltene Mischpolymer enthielt 3% mischpolymerisiertes Vinylacetat; die Viskositätszahl lag bei 1,00 dl/g.
Vergleichsversuch C
Zum Nachweis des technischen Fortschritts des ίο erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem aus der FR-PS 14 75 890 bekannten Verfahren, und zwar dem Beispiel 5, das das einzige Beispiel für ein unterhalb 00C durchgeführtes derartiges Verfahren ist, wurden folgende zusätzliche Versuche unternommen:
(1) Der Versuch 5 gemäß Beispiel 1 (vgl. Tabelle I) wurde mit der einzigen Abweichung wiederholt, daß die Polymerisationstemperatur —15° C anstelle von -3O0C betrug. Die Umwandlung bei der Verweilzeit (DT) von 120 Minuten betrug 20%, woraus sich eine Umwandlung von 10%/Stunde ergibt.
(2) Beispiel 3 wurde mit einer einzigen Ausnahme wiederholt, daß die Polymerisationstemperatur auf — 12°C gehalten wurde; die Umwandlung während 2 Stunden betrug 20%, was einer Umwandlung von 10%/Stunde entspricht.
(3) Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurden in den Polymerisationsbehälter eingespeist:
— 1000 g/Std. Vinylchlorid
— 035 g/Std. Cumolhydroperoxid und
— 035 g/Std. Natriummethylsulfit.
j5 Die erhaltene Umwandlung war 19,5%/Stunde.
Demgegenüber betrug die gemäß Beispiel 5 der FR-PS 14 75 890 bei -12°C erhaltene Umwandlung lediglich 5%/Std.

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Polymerisation von Vinylchlorid, allein oder im Gemisch mit bis zu 50 Gew.-% von einem oder mehreren anderen mischpolymerisierbaren äthylenisch ungesättigten Monomeren, bezogen auf Monomerengesamtmenge, in Masse, gegebenenfalls zusammen mit geringen Mengen an nicht reagierenden organischen Verdünnungsmitteln, bei einer Temperatur unter 00C in Abwesenheit von Sauerstoff und in Gegenwart eines Redox-Katalysatorsystems auf der Basis von organischen Peroxiden und Reduktionsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Redox-Katalysatorsystem aus
(a) einem organischen Hydroperoxid der allgemeinen Formel R—O—Ö—H, worin R ein gerad- oder verzweigtkettiger Alkylrest, ein Cycloalkyl-, Aryl- oder Aralkylrest ist, in einer Konzentration zwischen 0,01 und 3 Gew.-%, bezogen auf Monomeres, und
(b) einem Salz eines Monoesters der schwefligen Säure der allgemeinen Formel
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