DE1965132B2 - Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Formmassen - Google Patents

Description

4ie Emulsionspolymerisation des monomeren Geiiiischs aus Butadien und Acrylnitril in Gegenwart von DJ bis i Gewichtsprozent des Katalysators und höchstens 0,2 Gewichtsprozent des Emulgators, bezogen »uf die eingesetzte Menge an Butadien und Acrylnitril, durchführt, wobei der Anteil des Acrylnitril im Monomerengemisch etwa 1 bis 30 Gewichtsprozent beträgt, nach (Patentanmeldung P ] 745 038.3-44) ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Copolymerisation in der 1. Verfahrensstufe und die Pfropf polymerisation in der 2. Verfahrensstufe bei einem pH-Wert von 8 bis 9 durchführt.

Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfinduna besteht darin, daß man den pH-Wert durch Zugabe von Alkali oder Alkalisalzen in die wäßrigen Emu!- $ionen der I. und 2. Verfahrensstufe einstellt.

Im einzelnen wird das erfindungsgemäße Verfahren durch die nachfolgenden Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Tabelle erläutert, wobei das Beispiel 1 die erfindungsgemäße Verfahrensweise beinhaltet, während das Beispiel 2 ein Vergleichsbeispiel darstellt, das die Nachteile aufzeigen soll, die sich in Bezug auf die Eigenschaften der hergestellten Formmassen ergeben, wenn die Polymerisation in einem pH-Bereich, außerhalb des als optimal erkannten, durchgeführt wird. Wie aus der Tabelle ersichtlich, beziehen sich die Vorteile des Verfahrens der Erfindung besonders auf die Glanzzahl der Formmassen, die gegenüber den bisher erreichbaren Glanzzahlen wesentlich erhöht wird. Darüberhinaus wurde festgestellt, daß die in der Tabelle für das Beispiel 2 angegebenen Werte, betreffend die Kerbschlagzähigkeit und Kugeldruckhärte, die unmittelbar nach der Fertigstellung der Formmassen ermittelt wurden, sich im Verlauf weniger Tage um etwa 30 % vermindern, d. h., daß sich die physikatischen Eigenschaften dieser Formmassen mit zunehmender Lagerungszeit verschlechtern. Überraschenderweise tritt bei den nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Formmassen vorerwähnter negativer Effekt nicht ein, so daß die Eigenschaften dieser Formmassen in jeder Beziehung als optimal bezeichnet werden können.

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Beispiel 1
(erfindungsgemäße Arbeitsweise)

a) Herstellung eines Copolymeren aus Butadien und Acrylnitril:

Ein 16-Liter-Autoklav mit Rührwerk wurde mit 2880 g Butadien, 320 g Acrylnitril, 7040 g Elektrolytwasser, 3,2 g Natriumabietinat als Emulgator und 80 g einer wäßrigen n/l-NaOH-Lösung gefüllt und die Luft im Autoklav durch Spülen mit Stickstoff verdrängt. Bezogen auf die Menge an Butadien und Acrylnitril betrug die Konzentration des Emulgators 0,1 Gewichtsprozent. Nach Verdrängung des Stickstoffs im Autoklav durch gasförmiges Butadien wurde der Autoklav geschlossen und der Inhalt 30 min bei einer Rührgeschwindigkeit von 200 U/min gerührt. Dann wurde der inhalt auf 70¹ C erhitzt und nach Drosselung der Rührgeschwindigkeit auf 100 U/min mit einer aus 9,6 g Kaliumpersuifat und 50 g Wasser hergestellten Lösung versetzt. Durch äußere Kühlung wurde die Temperatur im Innern des Autoklav auf 70 C gehalten. Nachdem der Druck im Autoklav von anfänglich 8.5 atü auf 2 atü gefallen war, wurde entspannt und der entstandene Latex 30 min mit Stickstoff durchspült. Es wurden 9300 g Endlatex mit einem pH-Wert von 9 und einem Feststoffgehalt von 29 Gewichtsprozent erhalten, während der Umsatz 92% der Theorie betrug.

b) Pfropfung des Butadien/Acrylnitril-Copolymeren mit einem Monomerengemisch aus Styrol und

Acrylnitril:

In einem 10 Liter Glaskolben, der mit Rührer, Thermoineter und RückflußkühJer versehen war, wurden 3720 g des gemäß la) erhaltenen Latex, 208 g Styrol. 62 g Acrylnitril und eine Lösung aus 105 g Wasser und 20 mg Kaüumpersulfat eingebracht. Das Gemisch wurde unter mäßigem Rühren 4 Stunden bei einer Temperatur von 80 C gehalten und anschließend durch Einleiten von Dampf von überschüssigem Styrol und Acrylnitril befreit. 100 Teile des Pfropflatex, der einen pH-Wert zwischen 8 und 9 besaß, enthielten 26,6 Gewichtsteile Pfropfpolymerisat.

c) Abmischen des Pfropfpolymerisats mit einem

Copolymeren aus Styrol und Acrylnitril:

Der gemäß 1 b) erhaltene Pfropfpolymerisat-Latex wurde mit einem in Emulsion hergestellten Copolymerisat-Latex aus Styrol und Acrylnitril mit einem K-Wert von 58, einem Styrol/Acrylnitril-Mengtnverhältnis von 72 : 28 und einem Fcststoffgehalt von 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die wäßrige Emulsion, abgemischt. Zur Erzielung eines Gumrrigehalts im fertigen Mischpolymerisat von 15",, wurden 2150 g des Pfropflatex mit 9400 g des StyrolAcrylnitril-Copolymerisatlatex vereinigt und dem Gemisch 20 g oder 0,5%, bezogen auf den Feststoffgehalt, 2,6-Di-(tert.-butyl)-4-methyl-

phenol als Stabilisator zugegeben. Aus dem anfallenden Latex wurde das Acrylnitril/Butadien, Styrol-Mischpolymerisat mit I %iger Essigsäure bei einer Temperatur von 85 C ausgefällt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Nach Extrudieren und Verspritzen des Mischpolymerisats wurde eine Formmasse erhalten, deren physikalische Eigenschaften aus der Tabelle ersichtlich sind.

Beispiel 2
(Vergleichsbeispiel)

Es wurde analog Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch in der 1. Verfahrensstufe an Stelle von 80 g einer wäßrigen n/I-NaOH-Lösung 1 ml konzentrierte Schwefelsäure eingesetzt wurde. Die physikalischen Eigenschaften der nach dieser Arbeitsweise erhaltenen Formmasse sind aus der Tabelle ersichtlich.

Claims (2)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Her teilung thermoplastischer Formmassen auf Basis eines Mischpolymerisatsaus den Komponenten Acrylnitril-Butadien-Styrol. wobei in der 1. Verfahrensslufe Butadien mit Acrylnitril in wäßriger Emulsion in Gegenwart eines üblichen Katalysators und gegebenenfalls Emuigators bei einer Temperatur zwischen -20 C und + 100 C zu einem elastomeren Copoly merisat polymerisiert wird, wonach das erhaltene Copolymerisat in der 2. Verfahrensstufe mit Styrol und Acrylnitril bei einer Temperatur zwischen 0 C und 100 C in wäßriger Emulsion in Gegenwart eines Katalysators zu einem Pfropfpolymerisat umgesetzt und dieses in der 3. Verfahrensstufe mit einem Copolymeren aus den Vinylverbindungen der 2. Verfahrensstufe unter Bildung der gewünschten thermoplastischen Formmassen abgemischt wird, und wobei man in der 1. Verfahrensstufe die Emulsionspolymerisation des monomeren Gemischs aus Butadien und Acrylnitril in Gegenwart von 0.1 bis 1 Gewichtsprozent des Katalysators und höchstens 0.
2. 2 Gewichtsprozent des Emuigators, bezogen auf die eingesetzte Menge an Butadien und Acrylnitril, durchführt, wobei der Anteil des Aervlnilrils im Monomerengemisch etwa I bis 30 Gewichtsprozent beträgt, nach (Patentanmeldung P 1 745 038.3-44), dadurch gekennzeichnet, daß man die Copolymerisation in der 1. Verfahrensstufe und die Pfropfpolymerisation in der 2. Verfahrensstufe bei einem pH-Wert von 8 bis 9 durchführt. Butadien und Acrylnitril, durchführt, wobei der Anteil S« AmlnilriL· im Monomerengem.sch etwa 1 h,. 30 Gewichtsprozent betragt.

   Zur katalvt.schen Beschleunigung der in der 1. Ver-

   fahrstufe ablaufenden Eniuls.onspolymer.sa mn ha-

   tanrenssLu . _{h der orgam},che Peroxidverbm-

   Sun-Sn Α™ Gemache, sowie Wasserstoff-

   oe oxid Azoverbindungen oder Redoxsysteme aus

   Sner Peroxidverbindung und einer niederwerfen

   Metall- oder Schwefelverbindung als Red, onsmutel

   »5 *,"_eicnete Emulgatoren werden gemäß die-^em JY* ~_Ai_ka!isalze\on Fettsäuren mit 8 bis 20 Verfahren A χ _Harzseifen. Alkylsulfate oder

   Kohlensto^^la , ,_{sulfonale m}it 8 bis 20 Kohlcn-Alk■ >;^ ^Iky'lrest vorgeschlagen, st of at 01™" j _{ü beurtei},_ung der nach dem VerFur d'^e *£^d _{ldunE P} 1745O3S.3-44) herge- _SSen ist es von Bedeutung, daß diese _mcdlanibche Eigenschaften, ausgen.uii_ nu Kerbschlagrähigke.t, Grcn/h.ege^dru^ kugeldruckhärte. Fließfähigkeit u. dgl. auch einen optimalen Oberflächend Obflähengln

   ^^ondern auch einen optimalen Oberflächen^bf^sllzei;_f^ J- _{A)s Maß} für den Oberflächenglanz glänz auiwe se^ _ C.lan//ahl. die nach folyen-

   =5 cineJ-ο mnla^ed e ^_rdcn ^_n.

   -me Spntzeußplatte wird unter einem NVmKeI son 45 durch eine Lichtquelle beleuchtet In der Aus allebene des Lichtes befindet sich eine Photozelle welche

   die on der Probenoberfläche reflektierte L.chtmcnge in einen Zeigerausschlag eines Milliampcremetcrs umwandelt. Die Glanzzahl wird direkt abgelesej Die Eichune des Amperemeters zwischen 0 und 100 Lmheiten erfolgt mittels schwarzem Samt bzw. eines polierten Schwarzglases.

   Es wurde nunmehr überraschend gefunden, daß sowohl die Glanzzahl als auch die Maßzahl fur die Kerbschlagzähigkeit der nach dem Verfahren (der is.er t ^b ρ , 745 038.3-44) hergestellten I orm-

   Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung des Verfahrens (der Patentanmeldung P 1 745 038.3-44), Wobei Formmassen erhalten werden, die neben einer hohen Kerbschlagzähigkeit, Glanzzahl und Grenzbiegespannung zusätzlich eine gute Fließfähigkeit und "Wärmef or,η Inständigkeit aufweisen.

   Gegenstand (der Patentanmeldung P 1 745 038.3-44) ist ein Verfahren zur Herstellung thermoplastischer Formmassen auf der Basis eines Mischpolymerisats aus den Komponenten Acrylnitril-Butadien-Styrol, wobei in einer 1. Verfahrensstufe Butadien mit Acrylnitril in wäßriger Emulsion in Gegenwart eines üblichen Katalysators und gegebenenfalls Emuigators bei einer Temperatur zwischen —20 C und · 100 C zu nassen vom

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