DE1863001U

DE1863001U - Vorrichtung zur herstellung von polystyrol-kunstharzen.

Info

Publication number: DE1863001U
Application number: DE1958F0019167
Authority: DE
Original assignee: Foster Grant Co Inc
Current assignee: Foster Grant Co Inc
Priority date: 1957-08-28
Filing date: 1958-08-27
Publication date: 1962-11-29
Also published as: FR1213542A; GB901997A

Description

Hinweis: Diese Unterlage (Beschreibung und Schtrtzanspr.) lsi die zulefzl eingereichte; sie weich» γοη der Wotffassung d* ursprünglich eingereichten Unlerlogen ob. CXe rechtliche Bedeutung der Abweichung Isf nicht geprt«» Di« ursprünglich eingereichter! Unterlagen befinden -sich in den Amfsokten. Sie können jederzeit ohne Noc- -eis eines rechtlichen Interesses gebührenfrei eingesehen werden. Auf Antrag werden hiervon auch Fotokopien oder r\:m- ntgaim zu 4er. üblichen Preisen geliefert. Deutsches Potentamf. Gebrauchsmustersteha.

Foster Grast Ci Og,, Inc.

er, LlassaeliMsetts, U.S,A,

Torriolitimg aiii* Horst ellung von

Po Iy s t yr ο 1—lüins tlia-TZ en

La ist üekanai, zur Verbeseerimg der Karbfestigkeit

von Polystyrolmassen in diese feautsGliukartigo Stoffe, wie lTaturkautschuI:_} StyrolDttaöioaecpolyiHere im«! dergleichen ia Polystyrol einsuartoeitsn. Dis Polyiaorisiarmig silier Löstmg Ö5s Kautsclanks ie Styroliaonoaer ergibt auch giblg bessero Kombination Ton Sigenseliaiten als «Sie iaeciianiselie Yermisohiing der Tt)Giden Bestandteile, Mit üer Polyaierisatioa, sololisr Lösungen ergaben sich jeiocii gewisse Problaae nnö bestinsite ITaclitoile, die sich noch nicht in Ijefriodigonder TTeise Tbohebe-n liossen. Deispielsi7eise beeinflussen die nicht cimgesetstea Eestand« t'3ile, wenn sie nicht entfernt v/erden, die physikalischen Eigsnsehaften öes Produktes. Die Polymerisation ist nach jeder der drei üblichen Methoden durchgeführt worden: im Block, in der Emulsion imö. in Suspension, und jede Methode hat ihre Nachteile. Bei der Bloekpolyiuerisation wegreiizt das allgemein bekannte Problem der Entfernung von exothermer PolyEierisationsrfärme nicht nur die Grosse des Ansatzes, sondern macht die Eontrolle des Produktes auch schwierig. Die Anwendung der Emulsionspolymerisation und anschliessende Koagulation eier MiIeIi im indu£tr-i-ll^n Hass stäbe -"erlangea die Benutzung grosser T7as~ sermengen, um sine völlige Entfernung von Eiaulgier- nnä Koagn-

Iiermitteln 2« erreichen. Die Suspensionsmethode erfordert, daß eine verhältnismäßig viskose, klebrige Kautschuklösung in Form feiner Tropfen in einem wässerigen Medium suspendiert und in dieser Form während des Polyiaerisationskreislaufes gehalten wird» 2s ist bekannt, daß Suspensionen organischer, iionoEierer Materialien in TJasser von unstabiler Natur sind und die Gefahr der Ifeiaipenbildung oder Koagulation eier Suspension, insbesondere währ end der frühen Phasen einer Styrolpolyserisation, durch die Gegenwart des kautschuks erhöht g

Infolge der dargelegten Schwierigkeiten ist die Eontrolle der physikalischen Eigenschaften der erzeugten Masse schwierig gewesen un ß hat einen erheblichen Auf trän d für die Anlage erfordert.

Die "rfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Herstellung von Polystyroliaassen mit verbesserter Ilerbfestigkeit unter Vermeidung der obigen Schwierigkeiten zur ermöglichen und gleichzeitig gleichförmigere Produkte zn erhalten.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, die eine gestreckte rohrförmige Kammer, Mittel zur unabhängigen Temperaturkontrolle in aufeinanderfolgenden Abschnitten der Kammer und. Einrichtungen zur Bewirkung eines freien Flusses der Lösung durch die Kammer einseliließlicii Mitteln zur Veränderung der Fliessgesehwindigkeit aufweist.

In einer bevorzugten Ausfühmingsforiä besitzt die Vorrichtung nach der Erfindung mehrere Mantel, von denen jeder die aufeinanderfolgenden Kamiaerabschnitte umschließt und deren jeder Einlass- und AuslassÖffnungen für den unabhängigen Kreislauf von Kühlflüssigkeit besitzt, während eine Pumpe mit veränderlicher Geschwindigkeit den Material fluss durch die Easamer bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit bewirkt.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung

beispielshalber dargestellt.

Me Vorrichtung besitzt einen Besehiekungsbehälter i für die unpolymerisierte Lösung, eine motorisch angetriebene Getriebepumpe 2 und ein langes ummanteltes Eohr 3, Der Boden des Beschikkungshehälters ist an dio Saugseite der Getriebe-Pumpe 2 ctarcli

Rohr h angeschlossen und der Beschickungsbehälter ist so angebracht, daß die zu polymerisierend© LIisang unter Schwerkraft durch die Yerbindungsleitiing h zur Puiape fließt. Me Puiape wird durch einen nicht darges teilten Motor Eilt veränderlicher Geschwindigkeit angetrieben, so daß die Fließgeschwindigkeit der Lösung geregelt werden kann. Die Anstragseite der Pumpe ist durch Rohr 5 an das Ende des Rohres 3 in Form eines etwa 6 μ langen umiaantelten Rohres von 7,5 oa angeschlossen. Der Mantel hat vier Abschnitte 6, 7, S bzw. 9 von etwa 1,8 M, 1,8 m, 1,2 ι und 1,2 m Länge und jeder Hantel ab schnitt ist iait Einlass- und Auslassrohr-Anschlüssen, die bei 10 angedeutet sind, ausgerüstet, um die Einführung von Wasser oder Dampf bzw. sonstigen Temperaturregelungsmittel in jeöea der Mantelabschnitte unabhängig von den anderen Mantelabschnitten zu gestatten.

50 Gewi eat s teile eines Styrol-Butadien-ICautscIiuk-Mischpoly-

Kiers werden in einen Mas tiziermi scher eingebracht, der mit langsam und, entgegengesetzt lauf enden Flügeln ausgerüstet ist. Hierzu wird langsam eine Lbsung, enthaltend 50 Gewichtsteile Styrol, 13,3 Gew,-teile Butylstearat, 3j3 Gew.-teile lonol und 0,05 Gew.-teile Benzoylperosyd gegeben und es wird weiter gemischt, bis eine homogene Lösung erkalten ist . 3ie Lösung wird dann in den oben beschriebenen Deschiekungstank übergeführt und die Geschwindigkeit der Getriebepumpe so eingestellt, daß die Lösung sich durch das ummantelte Rohr mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 30 cm je Stunde betvegt. Die Temperaturen der vier Mantelabsehnitte werden auf 100°, 130°, 155° mid ISO G eingestellt und die durch das Rohr wandernde Lösung wird. dadurch polymerisiert. Hierbei hat die Lösung eine mittlere Yerweilzeit von 6 3timden in der 100* Zone, von 6 Stunden in der 130° Zone, von ^li Stunden in der 155° Zone raid von 4 Stunden in der ISO⁰ Zone. Bie polymerisiert© -Lösung tritt aus den Rohr in Form eines kaivfcseliulsartigen festen Stoffes und zylindrischer Gestalt ans und wird fünf Minuten ?3ei 110 auf einer Differentialaühle gemahlen. Dann werden 56? Gewiehtsteile Polystyrol auf einer Differentialmühle bei 132 in Sandform gebracht, hierzu wurden auf der Mühle 116,6 Gew.— teile des Zwischenpolymerisats gegeben, weitere fünf Minuten wird fortlaufend vermählen und dor Bogen abgestreift, gekühlt und geschnitzelt· Die Masse wird dann zweimal durch eine ülinschneckenstrangpresse bei 205 ausgepresst, in Pillen umgewandelt, au Prüfstangen verpresst und geprüft. Bis Masse hat die folgenden unter A angegebene«! Eigenschaften:

Hasse - A B Ci

Kerbzähigkeitsfestigkeit in Fuss-

Pfund/Zoll 0,71 0,71 0,20

Dehnung im Zerreissversuch beim

Brechen 34 >c 28 ^ 26 #

Die Pumpe kann fortgelassen werden, wenn die Viskosität des polymerisieren Produktes bei den Polymerisationstemperaturen niedrig genug ist, im die Bewegung des Materials durch das llolir unter Schwerkraft allein zu gestatten.

Ss ist ersichtlich, daß zusätzliche Fliessiaittel-Zuführung

und Regelung erforderlich sein können, wenn das Polymerisationsrohr 3 einen -wesentlichen Durchmesser hat. Nach der Zeichnung dienen hierzu- die Rohrschlangen 12, 13, I^ bzw. 15 in den Eolirafeselinitten. Us ist zu beachten, daß die inneren Schlangen zusätzlich zu den Kantein oder an ihrer Stelle verwendet worden können, wenn die 'Temperatur— rogelimgserfordernisse dies erzwingen. Die Hantel und Schlangen werden ait Pliessiaittel von irgendeiner nicht dargestellten Quelle aus gespeist.

Obgleich das Zwisch-enpolymerisat unmittelbar vom Ende des Polymerisierrolires 3 ausgetragen werden kann, wenn die Viskosität es gestattet, kann das Zwischenpolyiaerisat auch wara aus ileipfeolir 3 durch ein Sieb oder ein gelochtes Mundstück 16 in den Trichter 17 einer Strangpresse ausgetragen werden. Gleichzeitig kann die gewünschte Menge Polystyrol in Form von Perlen oder Pillen, wie durch den Pfeil 18 angedeutet, in die Strangpresse eingeführt werden, und die Dispergieinmg des Polystyrols und des Zwisehenpolymerisats erfolgt beim Dureiigang der Materialien durch die Strangpresse, ^T,rie durch den Pfeil 19 angedeutet. Ds versteht sick, daß das Material kontinuierlich durch eine zweite Strangpresse gehen kann, wobei die Strangpressen mit unterschiedlichen Temperaturen betrieben werden, •;;enn dies zweckmäßig erscheint. Da in den Strangpressen keine PoIymorisationswirkung eintritt, ist die Temperaturregelung der Strangpressen einfach und bequem.

Tafolweise kann das ans dem Mundstück 16 als ITudoln ausgetra-

sue Haterial auch gekühlt und zu Granalien zerschnitten werden, die mit Polystyrol vermischt werden, und die Uischung wird ausgepresst oder zersaahlen, -„7enn eine zur Terftigiuig stellende Anlage es günstig erscheinen läßt, die Dispersion des Zwischenpolyoers in dem Polystyrol vorzunehmen.

Claims

Α· 503 716-2 8.62 S c Ii u t ζ a η s ρ τ ü c Ii e

1. Vorrichtung zur Herstellung von Polystyrolkunstharzen, gekennzeichnet ctaroli eine gestreckte, rohrförüiige ÜXamiiier, Mittel zur unabhängigen Regelung der Temperatur in aufeinanderfolgenden Karaiaerabschnitten unö Mittel zur Erzielung eines freien Plusses der Lösung durch die Kaouaer einsdi ließ lieh Mittel zur Veränderung der Pliessgeschv7indiglieit.

2» Vorrichtung nach /mspruch i, gekennzeichnet durch^ie aufeinander folgenden EaiaMeraiasclinitte umschliessende Hantel, von denen jeder Einlass- und Auslassöffnungen für den unabhängigen Kreislauf von Eiüilflüssiglzeit besitzt und gekennzeichnet durch eine Pumpe mit veränderlicher Geschwindigkeit stir Sewirkung des Materialflusses durch die Ilanuaer bei einer vorbestimaten Geschx7indigkeit.

3. Vorrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der einzelnen Kasaner ab schnitte roher S eh lang en angeordnet sind, die von Fließmitteln durchflossen sind und zur unabhängigen üegelusig der Temperatur in aufeinanderfolgenden Eaiaiaerabschnitt en dienen.