DE1904040A1 - Verfahren zur Gewinnung eines in Wasser verteilten Polymeren aus einer Polymerenloesung - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung eines in Wasser verteilten Polymeren aus einer Polymerenlösung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung eines Polymeren aus einer nichtwässrigen Lösung von synthetischem Kautschuk oder anderen kautschukartigen Polymeren einschließlich der Kopolymeren, welche durch Lösungspolymerisation unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels gewonnen worden sind.
• Im speziellen betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Gewinnen einer polymerisierten Substanz aus einer nichtwässrigen Lösung dieses Stofs, indem man die Lösung unter Erhitzen und Rühren in Wasser eingibt, so daß das Lösungsmittel verdampft und das Polymerisat sich in Form kleiner granulierter Teilchen im Wasser verteilt.
• Wenn es beim Eingießen eines Polymerisats oder einer durch Lösungspolymerisation in einem organischen lösungsmittel erhaltenen Polymerenlösung oder einer durch Auflösea eines Polymeren in einem organischen lösungsmittel erhaltenen Lösung in Wasser, wobei das Lösungsmittel abgedampft wird, gelingt, das Polymerisat in Form feiner Teilchen im Wasser zu dispergieren, ohne daß sie aneinander haften oder Klumpen bilden, wird es möglich, das Polymere in Form eines wässrigen Schlammes dem anschließenden Filterprozeß zuzuleiten Dabei wird das Lösungsmittel kontinuierlich abgedampft, und es gelingt eine kontinuierliche Gewinnung des Polymeren, N.euerdings ist es in der Verfahrensindustrie und speziell der Industrie des synthetischen Kautschuks sehr wichtig geworden, einen Kautschukbestandteil kontinuierlich aus einer Kautschuk lösung zu gewinnen, Wenn jedoch eine Lösung eines kautschukartigen Polymeren in einem organischen Lösungsmittel unter Erhinten und Rühren in Wasser gegossen wird, wobei das Lösungsmittel abdampf, schlägt sich eine zähe, kautschukartige Masse im Wasser nieder, die an den Gefäßwänden oder dem Rührer haftet oder infolge des gegenseitigen Aneinanderhaftens der Teilchen Klwllpen bildet, so daß sie sich nicht in Forin eines wässrigen Schlaniiiies gewinnen läßt, der leicht durch Rohrleitungen zu fördern ist.
• Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung eines Polymeren in Form eines wassrigen Schlarmes aus einer nichtwässrigen Polymerenlösung, wobei ein neues Dispersionsnittel verwendet wird, um das Dispergieren des Polymeren sats in Wasser in Form eines wässrigen Schlammes zu erleLohtern.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Gewinnen eines Polymeren aus einer Polymerenlösung vorgesehen, welches darin besteht eine flieht wässrige Lösung eines synthetischen Kautschuks oder eines anderen kautschukartigen Polymerisate in erhitztes Wasser unter Erhitzen und Rühren einzugießen, wobei das Wasser eine schwerwasserlösliche oder wasserunlösliche, makromolekulare Substanz in feiner Verteilung enthält, die aus Polyvinylazetaten, Kopolymeren von Vinylazetat, dessen teilweise verseiften Produkten oder Polyacrylaten als Dispersionsmittel in fein verteiltem Zustand besteht, und falls erforderlich, weiterhin ein in Wasser gelöstes, oberflächenaktives Mittel oder ein anorganisches Salz enthält, worauf das Lösungsmittel der nichtwässrigen Lösung aus dem heißen Wasser durch Dampf abgetrieben und ein wässriger Schlamm gewonnen wird, der das Polymerisat in Form fein dispergierter Teilchen enthält0 Die oben erwähnte, schwerwasserlösliche oder wasserunlösliche, makromolekulare Substanz, die gemäß der Erfindung verwendet wird, kann in Form eines Latex oder als fein granuliertes Pulver in Anwendung gelangen, Die Masse kann durch Emulsionspolymerisation oder ein Kopolymerisationsverfahren gewonnen werden.
• Die oben erwähnte makromolekulare Substanz ist gewöhnlich in Form eines Latex mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 2,0 µ verfügbar. Eine Teilchengröße von 0,5 1u ist besonders wirksam.
• Auch ist ein fein granuliertes Pulver mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 100 zur im Handel anzutreffenO Ein Pulver mit einer Teilchengröße von 0,1 bis l,O/ii gibt besonders günstige Resultate.
• Das Molekulargewicht der oben erwähnten makromolekularen Substanz zeigt keine besondere Wirkung auf den Dispersitätsgrad, solange die makromolekulare Substanz eine Teilchengröße innerhalb des oben angegebenen Gebietes besitzt0 Im folgenden soll eine bevorzugte husfahrungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert werden, die lediglich eine schematische Ansicht einer Vorrichtng darstellt, wie sie beispielsweise zur ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet werden kann.
• Nach dieser Zeichnung geschieht das Erhitzen durch Einleiten von Dampf durch die leitung 3 in einen Behälter 1, der eine wässrige Lösung enthält, in der ein makromolekulares Dispersionsmittel gemäß der Erfindung zusätzlich vorhanden ist, das im voraus dispergiert wurde0 Die Erhitzungstemperatur wird höher gewählt als die azeotrope Temperatur des Lösungsmittels der Polymerenlösung gemeinsam mit Wasser. Beispielsweise ist eine Temperatur von 90 bis 950 bei Verwendung von Toluol als Lösungsmittel optimal. Der Rührer 2 wird in genügend starke Umdrehung mit Hilfe des Motors M versetzt, Die Polymerenlösung des Kautschuks wird mit Hilfe der Pumpe 4 zugeleitet, Das Lösungsmittel, das ein Azeotrop mit Wasser bildet, verdampft und tritt über den Kühler 6 in das Trenngefäß 7 einz Das Lösungsmittel wird aus der Leitung 8 abgezogen, während das Wasser durch die leitung 9 abgetrennt wird0 Die ausgefällte Kautschukkomponente, die in Form von feinen Teilchen im Wasser dispergiert ist, wird ihrerseits über ein Ventil 10 mit Hilfe der Pumpe 11 zum Filter 12 geleitet, Da das bei 13 ablaufende Filtrat noch Dispersionsmittel enthält, wird es im Kreislauf in den Behälter 1 durch die eitung 14 zurückgeleitet Der Verlust an Dispersionsmittel wird aus der Leitung 15 durch Betätigung des Ventils 16 ersetzt.
• Bei der Durchführung des Verfahrens der Erfindung beträgt die verwendete Menge an makromolekularem Dispersionsmittel gewöhnlich 0,001 bis 10 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des zu gewinnenden polymerisierten Kautschuks oder der kautschukartigen Substanz. Gewöhnlich werden 0,1 bis 2,0 Gewichtsteile verwendet.
• Die Wirkung des Dispersionsmittels bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Aneinanderkleben der kautschukartigen Substanz, die im Wasser ausfällt, zu verhdten und sie in Form fein granulierter Kautschukteilohen im Wasser zu dispergieren und es so zu ermöglichen, daß die Masse durch Rohrleitungen in Form eines wässrigen Schlammes ohne Klumpenbildung weitergeleitet werden kann. Indessen wird die Größe der ausgefällten Kautschukteilchen weitgehend durch die Bauweise und die Rührgeschwindigkeit des Rührers beeinflußt.
• Weiterhin ist es fast überflüssig darauf hinzuweisen, daß die Geschwindigkeit des Eingießens der Polymerenlösung in das heiße Wasser und die Eonzentra-tion der Lösung ebenfalls einen großen Einfluß auf die Größe der zu bildenden Kautschukteilchen ausübt.
• Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern. Die Prozentzahlen in den Beispielen sind stets Gewichtsprozente.
• Beispiel 1 500 ccm einer wässrigen Lösung, die 0,02% Polyvinylazetatemulsion mit einer durchschnittlichen TeiLchengröße von 0,5 r enthalt, werden in eine Vierhalsflasche mit einem Fassungsvermögen von etwa einem Liter eingegossen und unter Rühren auf 900 erhitzte Die Umdrehungszahl des Rührers betrug 800 Touren pro Minute. 40 g einer Toluollösung, die 10% synthetischen Kautschuk (ein Polybutadienkautschuk) enthielt, wurden durch ein Einführungsrohr der Lösung zugeführt, welches in der Nachbarschaft der Rührblätter endeten Die Zufuhrgeschwindigkeit betrug etwa 1,0 g pro Minute, Das Toluol der zugeführten Kautschuklösung wurde unter Bildung eines Azeotrops mit Wasser abgedampft, während sich der Kautschukbestandteil abtrennte und in Form feiner Teilchen im Wasser dispergiert wurde. Wenn das AbdampSen des Lösungsmittels beendet war, wurde der Rührer angehalten. Die abgeschiedenen Kautschukteilchen schwammen in stabiler Porm auf der Oberfläohe des Wassers, ohne daß sie aneinander hafteten. Beim Rühren verteilten sich die Teilchen leicht wieder im Wasser. Daher konnte der wässrige Schlamm, der die Kautschukteilchen unter Rühren enthielt, leicht durch Rohrleitungen aus dem unteren Teil des Abdampfgefäßes zum Filter mit Hilfe der Pumpe weitergeleitet werden.
• Beispiel 2 Die gleichen Abdampfversuche wie in Beispiel 1 wurden mit Latices und feinen Pulvern verschiedener, wasserunlöslicher, makromolekularer Substanzen als Dispersionsmittel unter Verwendung der gleichen Vorrichtung wie in Beispiel 1 durchgeführt, Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt. Tabelle 1 Zusatzmittel Synthetisches Kaut- Temperatur des Dispersionsgrad Wasserunlös- Oberflächen- schukpolymerees Abdampfgefäßes des ausgefällten liche, makro- aktives Mittel Zufuhrge- Konzen- in °C Kautschuks molekulare oder anorgani- schwindigkeit tration Substanz sches Salz in g/min in % Movinyl-Puder M - 1,0 10 90 - 95 gut 0,02% Movinyl-Puder M - 1,0 10 90 - 95 sehr gut 0,04% Movinyl-Puder M - 1,0 10 90 - 95 sehr gut 0,2% " Demol P 0,002% 1,0 10 90 - 95 sehr gut " Demol EP 0,002% 1,0 10 90 - 95 sehr gut " Demol N 0,002% 1,0 10 90 - 95 sehr gut Yodosol #LF3051 - 1,0 10 90 -95 gut 0,02% Polyvinylazetat- - 1,0 10 90 -95 gut emulsion 0,02% " CaCl2 0,006% 1,0 10 90 - 95 gut Emulsion eines Kopolymeren aus gleichen Teilen - 1,0 10 90 - 95 gut Äthylacrylat und Vinylazetat 0,02% Emulsion eines Kopolymeren aus 95 Teilen Vinyl- - 1,0 10 90 - 95 gut chlorid u. 5 Teilen Vinylazetat 0,02% Äthylpolyacrylat-CaCl2 0,006% 1,0 10 90 - 95 sehr gut emulsion 0,02% Bemerkungen: Movinyl M: ein Polyvinylazetat der Firma Hoechst AG, Deutschland, Yodosol LF: ein Polyvinylazetat der Firma Kanegafuchi Spinning Company, Ltd., Japan, Demol EP: ein oberflächenaktives Mittel vom Polykarboxylattyp, hergestellt von der Firma Kao Soap Company, Ltd., Japan, Demol Pt ein oberflächenaktives Mittel vom Polykarboxylattyp, hergestellt von der Firma Kao Soap Company, Ltd., Japan, Bemol N: ein oberflächenaktives Mittel vom Polysulfonattyp, hergestellt von der Firma Kao Soap Company, Ltd.., Japan.

Claims (4)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines Polymeren in Form eines wässrigen Schlammes aus einer Polymerenlösung, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung eines synthetischen Kautschuks oder eines anderen kautschukartigen Polymeren, die durch Lösungspolymerisation in einem organischen Lösungsmittel erhalten ist, in heißes Wasser gießt, in dem sich eine makromolekulare Substanz aus wasserunlöslichem oder schwerwasserlöslichem Polyvinylazetat Vinylazetatkopolymerefr, ihren teilweise verseiften Produkten oder Polyacrylaten als Dispersionsmittel befinden, die im voraus darin fein verteilt sind, wobei man das Lösungsmittel aus der organischen Lösung aus dem heißen Wasser abdampft und das Polymere in Form eines wässrigen Schlammes, der aus fein verteilten Teilchen besteht, gewinnt.

2. Verfahren nach Anspruch low dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmittel ein Latex einer Teilchengröße von etwa 0,1 bis 2,0 µ darstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmittel ein Pulver einer Teilchengröße von etwa 0,1 bis 100 P vorzugsweise von etwa 0t1 bis 1 µ darstellt.

4. Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmittel gemeinsam mit einem oberflächenaktiven Mittel und/oder einem anorganischen Salz angewendet wird0