DE1958498C3 - Verfahren zur Aufbereitung von Dispersionen elastisch-thermoplastischer bzw. thermoplastischer Kunststoffe - Google Patents
Verfahren zur Aufbereitung von Dispersionen elastisch-thermoplastischer bzw. thermoplastischer KunststoffeInfo
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein kontinuierliches Mehrstufenverfahren zur Gewinnung
von elastisch-thermoplastischen bzw. thermoplastischen Kunststoffen in Pulverform aus deren wäßrigen
Dispersionen.
Es ist bekannt, thermoplastische Polymere aus ihren durch Emulsionspolymerisation erhaltenen wäßrigen
Dispersionen zu isolieren, indem man solche Dispersionen in ein Fällungsmedium einführt, das
entstandene Koagulat abtrennt, auswäscht und trocknet.
Die Wahl des Fällungsmittels richtet sich nach der Art der in der Dispersion enthaltenen Emulgatoren
bzw. Dispersionsstabilisatoren. Ionogene Emulgatoren vom Typ n-Dodecylbenzolsulfat oder n-Alkylsulfonat
erfordern als Fällungsmittel eine Elektrolytlösung, z. B. eine 2- bis 5 %ige Aluminium- oder
Magnesiumsulfatlösung. Emulgatoren, die nur im alkalischen Medium emulgierend wirken, z. B. die
Alkalisalze der Stearinsäure, der ölsäure oder der disproportionierten Abietinsäure, können auch durch
den Zusatz verdünnter Mineralsäuren oder einfacher organischer Säuren, wie Ameisensäure, Essigsäure
oder Oxalsäure desaktiviert werden.
Bei dieser Verfahrensweise (Eintopf-Fällung) wird als Koagulat ein Pulver mit sehr uneinheitlicher Korngrößenverteilung
erhalten. Vor allem im grobkörnigen Pulveranteil sind Fällungsmittel und Wasser inkludiert.
Man muß diese »Eintopf-Fällung« bei hohen Temperaturen durchführen, um eine zur Filtration
geeignete Mindestkomgröße und eine ausreichende Aushärtung des Korns zu erreichen. Bei niedrigen
Fälltemperaturen bereitet der Pulverfeinanteil bei der sich anschließenden Aufarbeitung und Isolierung
Schwierigkeiten durch Ausbildung einer wasserundurchlässigen verklebten Schicht auf den Filtern.
Neben diesem, auch als »Diskonti-Fällung« bekannten Verfahren kennt man auch kontinuierliche Fällverfahren, in denen Latex und Fällungsagenzien in den ersten Reaktor einer mit Rührwerken ausgestatteten und aus mehreren Reaktoren bestehenden Reaktorkaskade eingegeben werden und das Koagulat
Neben diesem, auch als »Diskonti-Fällung« bekannten Verfahren kennt man auch kontinuierliche Fällverfahren, in denen Latex und Fällungsagenzien in den ersten Reaktor einer mit Rührwerken ausgestatteten und aus mehreren Reaktoren bestehenden Reaktorkaskade eingegeben werden und das Koagulat
ίο am Ende der Kaskade über ein kontinuierlich arbeitendes
Filter von der Fällflotte abgetrennt wird.
Neben dem Vorteil der kontinuierlichen Herstellung kann in diesem sogenannten »Komi-Verfahren« durch
eine geeignete Temperaturführung in den einzelnen
is Reaktoren sowie durch Variation des Verhältnisses
Dispersion zu Koaguliermittel Korngröße und Korngrößenverteilung des entstehenden Pulvers in erheblichem
Umfang beeinflußt werden.
Auch bei kontinuierlicher Fällung bleiben drei für
Auch bei kontinuierlicher Fällung bleiben drei für
»ο die sich anschließende Aufarbeitung, Trocknung,
Förderung sowie Weiterverarbeitung wichtige Eigenschaften des resultierenden Pulvers unbefriedigend,
und zwar:
1. Bedingt durch einen hohen Grobkornanteil sowie as einer sehr ungünstigen Kornstruktur, enthält das
Pulver sehr viel Feuchtigkeit und Fällungsmittel. Es muß deshalb intensiv gewaschen und mehrfach angemischt
werden. Darüber hinaus wird es notwendig, das Feuchtgut vor der Eingabe in einen kontinuierlich
arbeitenden Trockner mittels einer Abpreßvorrichtung oder einer Schälzentrifuge von einem Teil des anhaftenden
Wassers zu befreien. Führt man diese Maßnahmen nicht durch, so ergeben sich folgende Nachteile:
ungleichmäßige Förderung des Feuchtgutes, Klumpenbildung bei der Trocknung oder ungenügende
Trocknung.
2. Auch bei Optimierung der Fällungsbedingungen resultiert eine zu breite Korngrößenverteilung,
die sich vor allem dann störend bemerkbar
4" macht, wenn man das trockene t'nlvcr über Rohrleitungen
weiterführt, wenn man eine kontinuierlich arbeitende Compoundierungsstraße gleichmäßig beschicken
will oder aber wenn man trockenes Pulver beispielsweise in Containern versendet. Im letzteren
Fall treten Sedimentationseffekte, d. h. eine Aufteilung in Grob- und Feinanteile, auf, die sich bei der Beschickung
von Weiterverarbeitungsaggregaten oder wenn man ein solches Pulver mit anderen thermoplastischen
Materialien abmischen will, sehr negativ auswirken.
3. Um die Kapazität einer kuntinuierlichen Aufarbeitungsanlage vollständig auszunutzen, braucht
man konstante Stoffströme durch die Vorrichtung und gleichbleibende Eigenschaften (Wassergehalt,
Schüttgewicht) des Gutes. Diese Voraussetzungen sind bei den bekannten Aufarbeitungsverfahren nicht
erfüllt (vgl. 1 + 2).
Es wurde nun ein Verfahren zur Aufbereitung von
Dispersionen thermoplastischer oder thcrmoplastischelastischer
Kunststoffe zu einem Pulver mit geringem Wasser- und Fällmittel-Gehalt und cinheitligher
Korngröße gefunden, indem man
1. Polymerdispersionen und Fällmittel bei hoher Turbulenz intensiv vermischt,
2. die Fällung unter Aufrcchterhaltung der in
Stufe 1 erzeugten hohen Turbulenz bei einer Temperatur unterhalb der Sintertemperatur des
Polymeren durchführt,
3. die Polymerteilchen in der Fällflotte in einer oder in mehreren Stufen abnehmender Turbulenz
agglomeriert und härtet und
4. Fällflotte und agglomerierte Polymerteilchen trennt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
in Stufe 1 die Polymer-Dispersionen und Fällmittel in einem Durchflußmischer von 20-150 Ltr. Inhalt,
der mit einer Rührwelle .ausgerüstet ist, die an ihrem unteren Ende einen Propellerrührer und oberhalb
davon einen Scheibenrührer trägt, einer Rührerumdrehungszahl von 1000-5000 LJpM und einer
mittleren Verweilzeit von 1 sek bis 2 min intensiv vermischt.
Die Stufen 1 und 2 führt man im allgemeinen in einem Mischreaktor aus, der eine Vorrichtung zur
Erzeugung hoher Turbulenz enthält; die Stufe 3 in einer sogenannten »rällkaskade«, d. h. in einem oder
mehreren hir.tereinandergeschalteten Rührkesseln.
Gegenüber den bisher bekannten Fällprozessen unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren
in zwei Punkten:
1. in der Anwendung hoher Turbulenz bei der
Mischung, d. h. durch Anwendung eines Mischreaktors, der eine Vorrichtung zur Erzeugung hoher
Tuibulenz enthält.
2. Durch die Fällung unter Aufrechterhaltung der hohen Turbulenz, d. h. in dem Reaktor nach 1. und
dann erst anschließende Korn-Agglomeration und Verfestigung des Korns (in einer Fällkaskade).
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man Polymere in Pulverform, die gegenüber den nach bekannten
Verfahren hergestellten Pulvern, folgende Vorteile aufweisen:
1. eine homogene und engere Korngrößenverteilung,
2. einen äußerst geringen Grobkornanteil,
3. eine in sich geschlossene Kornstruktur,
4. einen um etwa 50% (bezogen auf Feuchtgut) geringeren Feuchtigkeitsgehalt.
Diese Pulvermaterialien gewährleisten bei den sich anschließenden Wasch- und Weiterverarbeitungsprozessen erhebliche Vorteile. Beispielhaft sind zu
nennen:
Verbesserung des Wascheffektes; eine schnellere und gleichmäßigere Trocknung und damit eine Erhöhung
der Trockenkapazität; eme gleichmäßigere Förderung durch Rohrleitungen sowie eine gleichmäßige
Beschickung von Weiterverarbeitungsaggregaten.
Als Mischreaktor, der eine Vorrichtung zur Erzeugung hoher Turbulenz enthält, wird ein Durchflußmischer
gemäß der Figur verwendet. Es handelt sich um ein in sich geschlossenes Rührwerksaggregat 1
von 20 bis 150 I inhalt mit drei Produkteinlässen 2, 3, 4
und einem Produktauslaß 5 mit einem senkrecht stehenden Rührer 6, wobei am unteren Ende der
Rührwcllc sich ein Propcllerrührer 7 und oberhalb des Propellers sich ein Scheibenrührer 8 befindet. Das
Gerät wird durch ein stufenlos zwischen 1000 und 5000 UpM regelbares Getriebe 9 angetrieben.
Man kann auch andere, d. h. in ihrer Bauweise abweichende, Mischreaktoren einsetzen, wenn sie
hohe Turbulenz erzeugen.
Es ist erforderlich, die eigentliche Fällung bereits in diesem Mischreaktor vorzunehmen, wobei die
Reaktions-Tcmperat'jr unterhalb der jeweiligen Sintertemperatur
der gefällten Polymeren liegen muß. Bevorzugt wird hierbei eint Temperatur zwischen 5 und
6O0C gewählt. Die Menge an Polymerdispersion und
Fällungsmittel wird bevorzugt so bemessen, daß innerhalb der Fällflotte L-ine Feststoffkonzentralion vo:,
5 bis 25";, vorliegt und sich im Mischreaktor eine mittlere Verweilzeil von 1 see bis maximal 2 Min.
ergibt.
Nach erfolgter Fällung wird das Fällungsgemisch zur Kornaushärtung und Agglomeration durch eine
Reaktorkaskade bekannter Bauart geführt. Ublicherweise umfaßt eine solche Kaskade 2 bis 4 Reaktoren,
in Abhängigkeit von dem Grad der jeweils in einem Reaktor erreichten Aushärtung, und von der Art der
zu fällenden Polymeren. Da bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren die eigentliche Fällung bereits vor Eintritt in die Fällkaskade erfolgt, genügen oft
2 Reaktoren.
Erfindungsgemäß können alle als wäßrige Emulsionen
oder Dispersionen vorliegende thermoplastischen oder thermoplastisch-elastischen Polymerisate
gefällt werden, die z. B. zu Formkörpern verarbeitet werden können.
Beispiele sind: Polystyrol, Co- oder ^polymerisate
des Styrols mit anderen harzbildenden Monomeren, wie Acrylnitril, Methylmethacrylat, Λ-Methylstyro! oder
anderen kern- oder seitenkettensubstituierten Styrolen sowie Fuilogenstyrolen; Polymethylmethacrylat sowie
die Homo- und Copolymerisate des Vinylchlorids und des Vinylacetats.
Bevorzugt ist die Aufarbeitung von elastisch-thermoplastischen
Polymeren, sogenannten Zweiphasen-Kunststoffen. Diese können erhalten werden, indem
man den Latex einer kautschukelastischen Komponente, beispielsweise eines Copolymerisates von Butadien
mit Acrylnitril und/oder Styrol mit dem Latex
einer harten und spröden Komponente, beispielsweise einem Styrol- oder ,x-Methylstyrol-Acrylnitril-Copolymerisat
mischt und die Latexmischung dann gemäß vorliegender Erfindung ausfällt. Man kann auch auf
ein Butadien-Styrol- oder Butadien-Methylmetiiacrylat-Copolymerisat
Styrol oder Methylmethacrylat aufpfropfen und die wäßrige Dispersion eines solchen
Pfropfpolymerisates erfindungsgemäß fällen. Polymere dieser Art sind als schlagfestes Polystyrol bzw.
schlagfestes Polymethylmethacrylat bekann?.
Besonders bevorzugt wird das Verfahren der Erfindung zur Aufbereitung von sogenannten ABS-Pfropfpolymerisaten,
z. B. Produkte von folgender Zusammensetzung:
A) 5 bis 99 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 bis 60 Gewichtsprozent, eines Pfropfmischpolymerisates,
hergestellt durch Pfropfpolymerisation von a) 10 bis 95 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis
80 Gewichtsprozent einer Mischung aus
1. 50 bis 90 Gewichtsprozent Styrol, Alkylstyrol,
Methylmethacrylat oder Mischungen daraus,
2. 50 bis 10 Gewichtsprozent Acrylnitril, Alkylacrylnitril.
Alkylmethacrylat oder Mischungen daraus,
b) 90 bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 90 bis 20 Gewichtsprozent, eines Polymerisates eines
konjugierten Diolefins mit einem Anteil von. mindestens 80 Gewichtsprozent einpolvmerisiertem
konjugiertem Diolefin und
B) 0 bis 94 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 92 Gewichtsprozent, eines thermoplastischen
Mischpolymerisates aus
a) 50 bis 95 Gewichtsprozent Stvrol. Alkvlstvrnl
a) 50 bis 95 Gewichtsprozent Stvrol. Alkvlstvrnl
5 6
Methylmethacrylat oder Mischungen daraus. Die Füllungsmittcl sollten 0,01 bis 20",, des Fest·
b) 50 bis 5 Gewichtsprozent Acrylnitril. Alkyl- polymerisates betragen.
acrylnitril, Methylmethacrylat oder Mischungen In den Reaktoren der nnchgcschnltctcn Reaktordaraus,
wobei die Summe der harzbildenden kaskade sollten Temperaturen zwischen 75 und 98 C
Monomeren in den Komponenten A und B 5 und eine mittlere Verweilzeit von 10 bis 120 Min,
zusammengenommen 40 Gewichtsprozent nicht eingehalten werden.
unterschreiten sollte. Nach Verlassen der 1 ällkaskade wird das entstandene
Koagulat z. \i. mit einem Plan-, Band- oder
Wie aus der vorgegebenen Produktzusammensetzung Drehfilter vom Serum abgetrennt, mit Wasser ge-
bereits zu entnehmen ist, kann die Herstellung dieser 10 waschen und getrocknet.
Formmassen auf zwei Wegen erfolgen, und zwar: Erfindungsgemäß erhält man thermoplastische bzw.
elastisch-thermoplastische I'ulverniatcrialien. deren
a) Man stellt durch Emulsionspolymerisation em Korngrftßenvertciluni!, Kornstriikliir sowie leuchtig-Pfroplpolymerisat
A) bzw. ein Copolymere! B) keitsachalt gegenüber den nach den hi-her bekannten
her. vermischt die Laticcs und koaguliert die 15 Verfahren hefgestellten Formmassen dieser Art sehr
resultierende Dispersion entsprechend dem er- deut|ich vorbenannt ist. Darüber hinaus beseitigt
findungsgemaßen Verfanrcn. dieses Verfahren Schwierigkeiten, die bisher einer
b) Man pfropft innerhalb der angegebenen Grenzen Mischung mit anderen Thermoplasten bzw. einem
die harzbildenden Monomeren insgesamt auf den Containerversand hinderlich im Wece standen.
Dienkautschuk auf und koaguliert dann die20 In dcn nachfolgenden Beispielen wird das crlinanfallendc Pfropfpolymerisat-Dispersion entspre- dungsgemäßc Verfahren näher erläutert. Teile sind chend dem erfindungsgemäßen Verfahren. Gewichtsicile. falls nicht anders vermerkt.
Dienkautschuk auf und koaguliert dann die20 In dcn nachfolgenden Beispielen wird das crlinanfallendc Pfropfpolymerisat-Dispersion entspre- dungsgemäßc Verfahren näher erläutert. Teile sind chend dem erfindungsgemäßen Verfahren. Gewichtsicile. falls nicht anders vermerkt.
Zur Durchführung des Verfahrens ist wichtig, daß Beispiel I
die aufzuarbeitenden Dispersionen mit Emulgier- 25 Herstellung einer Styrol-Acrylnitril-Copolymerisatmitteln hergestellt werden, die eine Koagulation zu- Formmasse aus wäßriger Fmulsion
lassen. Als verwendbare Emulgatoren seien beispielhaft genannt: Die Natrium-, kalium-, Ammonium- Λ Ausgangskomponenten
salze langkettiger Fettsäuren mit 10 bis 20 C-Atomen, Styrol-Acrylnitril-Copolymerisallatex: hergestellt Alkylsulfate mit 10 bis 20 C-Atomen, Alkylaryl- 3° durch Copolymerisation von 70 Teilen Styrol und sulfonate mit 10 bis 20 C-Atomen sowie die Alkali- 30 Teilen Acrylnitril, mit 2.5 Gewichtsprozent (be- bzw. Ammoniumsalze der disproportionierten Abietin- zogen auf 100 Gewichtsteile Monomcrmischung) des säure. Natriumsalzes der disproportionierten Abietinsäure
die aufzuarbeitenden Dispersionen mit Emulgier- 25 Herstellung einer Styrol-Acrylnitril-Copolymerisatmitteln hergestellt werden, die eine Koagulation zu- Formmasse aus wäßriger Fmulsion
lassen. Als verwendbare Emulgatoren seien beispielhaft genannt: Die Natrium-, kalium-, Ammonium- Λ Ausgangskomponenten
salze langkettiger Fettsäuren mit 10 bis 20 C-Atomen, Styrol-Acrylnitril-Copolymerisallatex: hergestellt Alkylsulfate mit 10 bis 20 C-Atomen, Alkylaryl- 3° durch Copolymerisation von 70 Teilen Styrol und sulfonate mit 10 bis 20 C-Atomen sowie die Alkali- 30 Teilen Acrylnitril, mit 2.5 Gewichtsprozent (be- bzw. Ammoniumsalze der disproportionierten Abietin- zogen auf 100 Gewichtsteile Monomcrmischung) des säure. Natriumsalzes der disproportionierten Abietinsäure
Die Art des anzuwendenden Koagulationsmittels als F.mulgator. Feststoff gehalt der Dispersion: 42%.
richtet sich ausschließlich nach den in den Disper- 35 Fällungsmittel: 50"„ige Essigsäure,
sionen vorhandenen Emulgatoren. Im sauren wie im Zusätzliches entsalztes Wasser: zur Verdünnung der
alkalischen Bereich emulgierende Mittel (Alkylsulfate, Dispersion.
Arylalkvlsulfonate sowie Alkylsulfonate") erfordern D r·,,
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/- ι ■ Li j "■ rallappnratur
vorzugsweise Elektrolyte, wie z. B. Calciumchlorid.
vorzugsweise Elektrolyte, wie z. B. Calciumchlorid.
Magnesiumsulfat oder Aluminiumsulfat in Form 4° Hauptreaktor: Mischreaktor aus Edelstahl mit
ihrer wäßrigen Lösungen als Fällmittel. Bei Emul- einem Inhalt von 601. dessen Rührwerk eine senkrecht
gütcren, d;c bc; pll-Wcrtcn üiituiiumi 7 keine Emu!- Mciicnuc Weiic mii rropeiicminrer am linieren tnde
gierwirkung mehr besitzen, geniigen Säuren, wie und Scheibenrührer oberhalb des Propellers darstellt.
Essigsäure oder wäßrige Lösung von Oxalsäure zur Die Welle wird durch ein Regelgetriebe angetrieben.
Koagulation. 45 das auf 1500 UpM eingestellt ist. Das Gerät ist ver-
Im allgemeinen wird zur Durchführung des Ver- bunden mit einer Fällkaskade aus 4 beheizbaren Edel-
fahrens die Polymeren-Dispersion, zusätzliches Wasser stahlreaktoren von je 2 m3 Inhalt mit Propellerrührern
und das Fällungsmittel bei laufendem Rührer in den (150 bis 300 UpM). Die 4 Reaktoren sind durch Uber-
Mischreaktor eingeführt, wobei die Mengen über eine laufe miteinander verbunden.
Verhältnisregelung mit dem Latexstrom als Leitgröße 5°
gesteuert werden können. C. Durchführung der Fällung
Für optimale Korngrößenverteilung. Feuchtigkeits- Nach Einschaltung des Rührers werden bei einer
gehalt und Schüttgewichte des getrockneten Pulvers Temperatur von 2O0C über Dosierpumpen in den
sollte das Mengenverhältnis Dispersion zu Wasser zu Mischreaktor eineeführt:
Fällmittel in den Grenzen 100 : 5 : 0,5 bis 100 : 55 im , h de$ copolymerisate«,
200 : 30 hegen. Das zusätzliche Wasser kann der 9400 1'h entsalztes Wasser,
Dispersion oder dem Fallungsmittel zugesetzt wer- 7fJ 1/h 50%J2e Essi äure.
den; prinzipiell ist auch eine getrennte Zugabe möglich. e
Bevorzugt wird in dem Mischreaktor eine Feststoff- Durch die hohe Turbulenz werden die Einzelkonzentration
zwischen 5 und 25% aufrechterhalten 6o komponenten sofort intensiv durchmischt; es bildet
und eine mittlere Verweilzeit von 1 see bis maximal sich ein viskoses Fällungsgemisch, das durch einen
2 Min. eingehalten. Überlauf zur Kornaushärtung und Agglomeration in
Wenn als Fällmittel eine wäßrige Lösung benutzt die nachgeschaltete Fällkaskade eingeführt wird. Mit
wird, liegt ihre Konzentration bevorzugt zwischen dem Übertritt der Fällungsmischung von einem
0.5 und 25% für Elektrolyten und zwischen 0,5 und 6S Reaktor zum anderen wird in den jeweiligen Reak-
90% für Säuren. Kurzkettige Carbonsäuren. z.B. toren das Rührwerk angestellt und eine Temperatur
Essigsäure, können auch in reiner Form angewendet von 92° C eingestellt,
werden. Nach Durchlaufen der Fällkaskade — wnhei urh
19
eine mittlere Verwcil/eit von 60 Min. ergibt ■■- wird
das piilverförmige Koagulat über ein Drehfilter abgetrennt,
auf dem Filter mit Wasser gewaschen und einem Stromtrockner zugeführt.
Wassergehalt des Koagulats
vor der Stromtrocknung 20.1 "„
nach der Stromtrocknung 0,2"„
Orobkornanteil > 0.5 mm Durchmesser
(d. h. Anteil bei der Siebanalyse > 0.5 mm in "„) 1.3",,
Versuehsanordnune und Reaktionsbedingungen wie im Beispiel 1. In die Fäliungsapparatur werden ein- '5
geführt:
1. 4200 1 h eines Latexgemisches, aus 14001 eines
TO" iprn Pfrnnfnnlymprisntl.nlfx von Ti Teilen
Styrol und 15 Teilen Acrylnitril auf 50 Teile Polybutadien
sowie 28OOI eines 40 "„igen Copolymcrisatlatcx
von 70 Teilen Styrol und 30 Teilen Acrylnitril.
2. 3000 lh entsalztes Wasser.
3. 50 lh 90"„ige Essigsäure.
Zur Aufarbeitung wird an Stelle des Drehfilters ein Planfilter eingesetzt. Meßwerte: vgl. Tabelle 1 unter 1.
Vergleichsbeispiel A
Beispiel 2 wird wiederholt, nur werden die Flüssigkciten
direkt in den ersten Reaktor der Fällkaskade eindosiert. Die Aufarbeitung erfolgt wie im Beispiel 2
Meßwerte: vgl. Tabelle 1 unter A.
Beispiel 2 Vergleichsheispicl Λ
Anwendung des Misch- ja nein
reaktors
Wassergehalt des Feucht- 23 43
Gutes in ",,
Schiittgewicht des 296 296
getrockneten Pulvers, el
Kornanteil > 0.5 mm 0.9 18.5
Durchmesser in "'„
Das erfindungsgemäß aufgearbeitete Produkt ist erheblich besser.
Versuchsanordnung und Reaktionsbedingungen wie im Beispiel 1. In die Fällungsapparatur werden eingeführt
:
1. 3000 I/h eines Latexgemisches, bestehend aus 15001 eines 30%igen Pfropfpolymerisatlatex von
35 Teilen Styrol und 15 Teilen Acrylnitril auf 50 Teile Polybutadien und 33001 eines Copolymerisatlatex
von 70 Teilen «-Methylstyrol und 30 Teilen Acrylnitril. Emulgator für beide Ausgangslatices:
2.0 Teile (bezogen auf 100 Teile Festpolymerisat) des Natriumsalzes eines n-Alkylsulfonats
(C12 bis Ci8).
2. 2400 l/h entsalztes Wasser.
3. 800 l/h 10%ige wäßrige Magnesiumsulfatlösung. Temperatur in der Fällkaskade: 96°C. Nach der
Isolierung bzw. nach der Trocknung des Feuchtgutes 498
wurden die in Tabelle 2 und 3 aufgeführten Werte ermittelt.
Vergleichsbeispiel B
Beispiel 3 wird wiederholt, nur werden die Flüssigkeiten
direkt in die Fällkaskade eingeführt, wobei der erste Reaktor nicht beheizt wird. Die Aufarbeitung
des Fällungsgemisches erfolgt wie im Beispiel 3. Die an dem erhaltenen Pulvermaterial ermittelten Werte
sind in Tabelle 2 unter B zusammengefaßt.
Heispiel 3
Vergleichsbeispicl
Π
Anwendung des Misch- ja nein
reaktors
Vv\ihM;i{;cliüii des f euciii- 25.4 43,0
gutes in n„
Schüttgewicht des 250 291
trockenen Pulvers, g I
Knrnanteil : ■ 0.5 mm 0,9 17,5
Durchmesser in ",,
Kornstruktur in sich auf-
gcschlos- gerissenes,
senes unregel-
Korn mäßiges
Korn
Korn
Versuchsanordnung und Reaktionsbedingungen wie
in Beispiel 1. In die Fällungsapparatur werden eingeführt:
1. 2470 1h eines Latexgemisches. aus 7001 eines
36"„igen Latex eines Butadien-Acrylnitril-Copolymcrisates
(Verhältnis Butadien zu Acrylnitril - 65 : 35. Emulgator: n-Alkylsulfonat). und
17701 eines 39 "„igen Styrol-Acrylnitril-Copolvmerisatlatex
(Verhältnis Styrol zu Acrylnit.J --- 70 : 30. Emulgator: n-Alkylsulfonat).
2. iwOO i h enisaiztes wasser.
3. 4400 1 h 25 "„ige wäßrige Natriumchlorid-Lösung.
Die mittlere Verweilzeit beträgt 0.65 h. Nach Aufarbeitung des Koagulators wurden die in Tabellen 3
unter 4 aufgeführten Werte ermittelt.
Vergleichsversuch C
Dosiert man direkt in den ersten Reaktor der Fällkaskade bei einer Temperatur von 30" C die gleichen
Mengenströme wie im Beispiel 4. so erhält man nach der Aufarbeitung ein Pulvermaterial mit den in Tabelle 3
unter C angegebenen Werten.
Beispiel 4 | Vergleichs | |
versuch C | ||
Anwendung des Misch | ja | nein |
reaktors | ||
Wassergehalt des Feucht | 25,1 | 34,6 |
gutes in % | ||
Kornanteil > 0,5 mm | 4,1 | 14,5 |
Durchmesser in % | ||
Schüttgewicht des | 320 | 296 |
getrockneten Pulvers, g/l |
Versuchsanordnung und Reaktionsbedingungen wie Beispiel 1. In die Fällungsapparatur werden eingeführt:
1. 3000 l/h eins 39,5%igen Polymethylmethacrylat-Latex.
Emulgator: n-Alkylsulfonat.
10
2. 5400 l/h entsalztes Wasser.
3. 850 l/h 10%ige wäßrige Magnesiumsulfatlüsung.
Das Reaktionsgut wird auf einem Planfilter vom Serum getrennt, mit Wasser gewaschen und in einem
Stromtrockner getrocknet. Nach dem Trocknen zeigt das Pulver einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,21 "„ und
einen Kornanteil >0,5 mm Durchmesser von weniger
als 1,5%.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren zur Aufbereitung von Dispersionen thermoplastischer oder thermoplastisch-elastischer
Kunststoffe zu einem Pulver mit geringem Wasser- und Fällmittel-Gehalt und einheitlicher
Korngröße, indem man
1. Polymerdispersionen und Fällmittel bei hoher Turbulenz intensiv vermischt,
2. die Fällung unter Aufrechterhaltung der in Stufe 1 erzeugten hohen Turbulenz bei einer
Temperatur unterhalb der Sintertemperatur des Polymeren durchführt,
3. die Polymerteilchen in der Fällflotte in einer oder in mehreren Stufen abnehmender
Turbulenz agglomeriert und härtet und
4. Fällflotte und agglomerierte Polymerteilchen trennt, dadurch gekennzeichnet,
daß man
in Stufe 1 die Polymer-Dispersionen und Fällmittel
in einem Durchflußmischer von 20-150 Ltr. Inhalt, der mit einer Rührwelle ausgerüstet ist,
die an ihrem unteren Ende einen Propcllerrührer und oberhalb davon einen Schcibenrührer trägt,
einer Rührerumdrehungszahl von 1000-5000 UpM und einer mittleren Verweilzeit von 1 sek
bis 2 min intensiv vermischt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Durchflußmischer
eine Fällkaskade nachschaltet.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691958498 DE1958498C3 (de) | 1969-11-21 | 1969-11-21 | Verfahren zur Aufbereitung von Dispersionen elastisch-thermoplastischer bzw. thermoplastischer Kunststoffe |
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