DE19856590A1 - Emulsion polymerization of olefinically saturated monomers comprises heating reaction mixture by addition of heated water or steam to reduce formation wall coatings and coagulate - Google Patents

Emulsion polymerization of olefinically saturated monomers comprises heating reaction mixture by addition of heated water or steam to reduce formation wall coatings and coagulate

Info

Publication number
DE19856590A1
DE19856590A1 DE1998156590 DE19856590A DE19856590A1 DE 19856590 A1 DE19856590 A1 DE 19856590A1 DE 1998156590 DE1998156590 DE 1998156590 DE 19856590 A DE19856590 A DE 19856590A DE 19856590 A1 DE19856590 A1 DE 19856590A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reactor
polymerization
reaction mixture
steam
coagulate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1998156590
Other languages
German (de)
Inventor
Johannes Dobbelaar
Robert Rupaner
Karl Gerberding
Josef Neutzner
Marinus Visseren
Rudolf Schwab
Juergen Nahstoll
Franz-Josef Mueseler
Gerhard Bauer
Juergen Hartmann
Martin Meister
Sven Lawrenz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Priority to DE1998156590 priority Critical patent/DE19856590A1/en
Publication of DE19856590A1 publication Critical patent/DE19856590A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/12Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16Aqueous medium
    • C08F2/22Emulsion polymerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/002Scale prevention in a polymerisation reactor or its auxiliary parts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

A process for the emulsion polymerization of olefinically saturated monomers comprises heating the reaction mixture by the addition of heated water or steam. A process to reduce the wall coating and coagulate formation during the radically initiated polymerization of olefinically unsaturated monomers in aqueous emulsions at a polymerization temperature of 35-120 deg C comprises heating the reaction mixture to at least the polymerization temperature by the addition of heated water and/or steam.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung von Wandbe­ lag und Koagulat im Polymerisationsreaktor bei der Emulsionspoly­ merisation.The invention relates to a method for reducing wall wall lay and coagulate in the polymerization reactor at the emulsion poly merization.

Es ist bekannt, wässrige Polymerdispersionen in Rührkesselreakto­ ren durch Polymerisation von Monomeremulsionen bei 35 bis 120°C herzustellen, wobei die Emulsionen im gerührten Polymerisations­ reaktor mit Hilfe von Wärmeaustauschern im Reaktor auf die Poly­ merisationstemperatur erhitzt oder bei dieser gehalten werden. Als Wärmeaustauscher dienen dabei z. B. Reaktormäntel, wie Rühr­ kesselreaktoren mit Doppelboden, oder für den Wärmeaustausch be­ stinurte Reaktoreinbauten wie Rohrschlangen usw. Es ist auch be­ kannt, dass sich im metallischen Reaktor bei der Emulsionspolyme­ risation Koagulat sowie Beläge an der Reaktorwand und den Reakto­ reinbauten bilden. Diese Beläge sind unerwünscht, da sie eine wirksame Wärmeübertragung an der Wärmeaustauschoberfläche zwi­ schen den Wärmeaustauschmitteln in der Rührkesselwand oder inner­ halb der Reaktoreinbauten und der Reaktionsmischung im Reaktor verhindern. Da zudem die Beläge sich in unregelmäßigem Umfang ausbilden, ist ein berechneter Wärmeaustausch an den metallischen Wärmeaustauschflächen sehr erschwert. Dies ist um so kritischer, da die Wärmeaustauschflächen im Polymerisationsreaktor nicht nur zum Erhitzen, sondern auch zur erforderlichen Kühlung des Reakti­ onsgemisches bei exotherm verlaufenden Polymerisationsreaktionen dienen müssen. Auch wird eine öftere Reinigung der Reaktorinnen­ wände und der meist eine sehr große Oberfläche aufweisenden Reak­ toreinbauten, z. B. Rohrschlangen, erforderlich, die oft mühsam ist und einen optimalen Einsatz eines Polymerisationsreaktors nicht möglich macht.It is known to use aqueous polymer dispersions in a stirred tank reactor ren by polymerization of monomer emulsions at 35 to 120 ° C. to produce, the emulsions in stirred polymerization reactor with the help of heat exchangers in the reactor on the poly merization temperature heated or maintained at this. As a heat exchanger serve z. B. reactor jackets, such as stirring boiler reactors with raised floors, or for heat exchange Stinurte reactor internals such as coils, etc. It is also knows that in the metallic reactor in the emulsion polymer Coagulation and deposits on the reactor wall and the reactor form pure structures. These rubbers are undesirable because they are effective heat transfer between the heat exchange surface heat exchangers in the stirred tank wall or inside half of the reactor internals and the reaction mixture in the reactor prevent. Because the rubbers are also irregular form, is a calculated heat exchange at the metallic Heat exchange surfaces very difficult. This is all the more critical because the heat exchange surfaces in the polymerization reactor not only for heating, but also for the necessary cooling of the reactor mixture in exothermic polymerization reactions must serve. Also, the reactor is cleaned more often walls and the reak, which usually has a very large surface area built-in gates, e.g. B. coils, which is often tedious is and optimal use of a polymerization reactor does not make possible.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfah­ ren zu finden, das es ermöglicht, die Bildung von Koagulat und von Wandbelägen in den Polymerisationsreaktoren bei der Emul­ sionspolymerisation von Monomeren zu vermindern.The present invention was based on the object of a method to find that enables the formation of coagulum and of wall coverings in the polymerization reactors at Emul to reduce ion polymerization of monomers.

Es wurde nun gefunden, dass dies erreicht werden kann, wenn man ein direktes Erhitzen der Reaktionsmischung mit Hilfe von metal­ lischen Wärmeaustauschflächen im Polymerisationsreaktor unter­ lässt und das Erhitzen der Ansätze im Polymerisationsreaktor mit heißem Wasser und/oder mit Wasserdampf, der z. B. durch den Reak­ torboden eingeleitet werden kann, durchführt.It has now been found that this can be achieved by direct heating of the reaction mixture using metal mical heat exchange surfaces in the polymerization reactor leaves and the heating of the batches in the polymerization reactor  hot water and / or with steam, e.g. B. by the reak can be initiated.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Verminderung von Wandbelag und Koagulat in einem insbesondere metallischen Po­ lymerisationsreaktor bei der radikalisch initiierten Polymerisa­ tion von olefinisch ungesättigten Monomeren in wässriger Emulsion unter Erhitzen auf eine Polymerisationstemperatur im Bereich von 35 bis 120°C, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein direk­ tes Erhitzen des Reaktionsgemisches über metallische Wärmeaus­ tauschflächen im Polymerisationsreaktor vermeidet und das Erhit­ zen der Reaktionsmischung im Polymerisationsreaktor mit Hilfe von auf 35 bis 120°C erhitztem Wasser und/oder durch Einleiten von Wasserdampf vornimmt.The invention thus relates to a method for reduction of wall covering and coagulate in a particularly metallic bottom Polymerization reactor for the radical initiated Polymerisa tion of olefinically unsaturated monomers in aqueous emulsion while heating to a polymerization temperature in the range of 35 to 120 ° C, which is characterized in that a direct heating the reaction mixture via metallic heat avoids exchange surfaces in the polymerization reactor and the heating zen of the reaction mixture in the polymerization reactor using water heated to 35 to 120 ° C and / or by introducing Water vapor.

Die Durchführung der Polymerisation in einer wässrigen Monomeren­ emulsion in einem Polymerisationsreaktor ist vielfach beschrie­ ben, und es wird diesbezüglich auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen, wie auf die entsprechenden Beschreibung in Houben- Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band E 20, Stuttgart 1987. Bevorzugt erfolgt die Emulsionspolymerisation im sogenannten Zu­ laufverfahren, bei dem ein Teil der Reaktionsmischung im Reaktor vorgelegt wird, zu dem man den Hauptteil der Reaktionsmischung mit Monomeren und Initiatoren bzw. Redoxinitiatorkomponenten dann allmählich zudosiert. Dies ist zu einem Standardverfahren der Emulsionspolymerisation geworden und vielfach in der Polymerlite­ ratur, insbesondere der Patentliteratur beschrieben. Bei der er­ findungsgemäßen Ausführung eines solchen Verfahrens vermeidet man ein direktes Erhitzen des Polymerisationsansatzes während der Po­ lymerisationsreaktion mit Hilfe von Wärmeaustauschern im Reaktor, wie erhitzten Reaktormänteln, erhitzten Doppelbodenreaktoren oder erhitzten Reaktoreinbauten, wie Rohrschlangen. Stattdessen wird der Polymerisationsansatz bzw. die Vorlage im Polymerisations­ reaktor durch Einleiten von Wasserdampf und/oder Zugabe von Heiß­ wasser erhitzt, worunter je nach gewünschter Polymerisationstem­ peratur ein entsprechend auf eine Temperatur zwischen 35 und 120°C erhitztes Wasser verstanden werden soll. Es ist überra­ schend, in welchem Umfang mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verfah­ rensmaßnahmen die Entstehung von Wandbelag innerhalb des Polyme­ risationsreaktor und von Koagulat vermindert werden kann.Carrying out the polymerization in an aqueous monomer Emulsion in a polymerization reactor has been described many times ben, and it will refer to the relevant specialist literature referred, as to the corresponding description in Houben- Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume E 20, Stuttgart 1987. The emulsion polymerization is preferably carried out in the so-called Zu running process in which part of the reaction mixture in the reactor is submitted to which the main part of the reaction mixture then with monomers and initiators or redox initiator components gradually added. This is a standard procedure of Has become emulsion polymerization and often in polymer lite literature, in particular the patent literature. At which he Execution of such a method according to the invention is avoided a direct heating of the polymerization batch during the Po polymerization reaction using heat exchangers in the reactor, such as heated reactor jackets, heated double-bottom reactors or heated reactor internals, such as coils. Instead it will the polymerization approach or the template in the polymerization reactor by introducing water vapor and / or adding hot heated water, including depending on the desired polymerization temperature accordingly at a temperature between 35 and 120 ° C heated water should be understood. It is beyond to what extent using the method according to the invention measures the formation of wall covering within the polymer risk reactor and can be reduced by coagulum.

Bevorzugte metallische Polymerisationsreaktoren sind Rührkessel­ reaktoren. Beispiele von Wärmeaustauschern im Polymerisations­ reaktor sind doppelte Reaktorwände und/oder Reaktorböden sowie in den Reaktor eingebaute Platten und/oder Rohre, in denen eine Wär­ meaustauschflüssigkeit umgepumpt wird. Es sei betont, dass auch beim erfindungsgemäßen Verfahren Wärmeaustauscher im Polymerisa­ tionsreaktor verwendet werden können, da deren Anwesenheit für das Kühlen und somit der Kontrolle mancher exothermen Polymerisa­ tionsreaktionen erforderlich sein kann. Im erfindungsgemäßen ver­ fahren sollen im Reaktor befindliche bzw. eingebaute Wärmeaustau­ scher lediglich nicht zum Erhitzen des Reaktionsgemischs verwen­ det werden, da durch Polymerisation an den heissen Metalloberflä­ chen der erhitzten Wärmeaustauschflächen sich Wandbeläge bilden und Koagulat entsteht.Preferred metallic polymerization reactors are stirred tanks reactors. Examples of heat exchangers in polymerization reactor are double reactor walls and / or reactor bottoms as well as in the reactor built-in plates and / or pipes in which a heat is exchanged. It should be emphasized that too in the process according to the invention heat exchanger in the polymer  tion reactor can be used because their presence for the cooling and thus the control of some exothermic polymers tion reactions may be required. In the ver Should drive or built-in heat build-up in the reactor only do not use shear to heat the reaction mixture Det, because by polymerization on the hot metal surface surfaces of the heated heat exchange surfaces and coagulum is formed.

Die Zugabe des erhitzten Wassers erfolgt in üblicher Weise, z. B. durch Zulaufen lassen. Falls Wasserdampf eingeleitet wird, er­ folgt dies bevorzugt durch den Reaktorboden.The heated water is added in a conventional manner, e.g. B. by running in. If water vapor is introduced, he this preferably follows through the reactor floor.

Die nachfolgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele sollen die vorliegende Erfindung weiter erläutern, aber nicht beschränken. Soweit nicht anders angegeben, beziehen sich Teile und Prozente auf das Gewicht.The following examples and comparative examples are intended to further illustrate but not limit the present invention. Unless otherwise stated, parts and percentages are given on the weight.

Die angegebenen Viskositäten wurden nach DIN 53019 bestimmt.The viscosities specified were determined in accordance with DIN 53019.

LD-Werte stellen die Lichtdurchlässigkeit einer 0,01 gew.-%igen Dispersionsprobe bei einer Schichtdicke von 25 mm verglichen mit reinem Wasser dar.LD values represent the light transmission of a 0.01% by weight Dispersion sample with a layer thickness of 25 mm compared with pure water.

Die angegebenen Feststoffgehalte wurden gravimetrisch nach Ein­ trocknenlassen der betreffenden Dispersion bestimmt.The stated solids contents were determined gravimetrically after Ein Allow the dispersion in question to dry.

Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1

In einem mit Rückflusskühler und Zulaufgefässen verbundenen Rühr­ kessel wurde ein Gemisch von 7,76 Teilen Wasser, 3,86 Teilen ei­ ner 20%igen wässrigen Lösung von ethoxyliertem p-Nonylphenol (Ethoxylierungsgrad 25), 1,22 Teilen einer 35%igen wässrigen Lö­ sung von sulfatiertem, ethoxyliertem p-Nonylphenol (Ethoxylie­ rungsgrad 25), 0,155 Teilen Methoxymethylcellulose, 0,155 Teilen Natriumbicarbonat, 0,043 Teilen Buten-2-ol (70%ig) und 0,1 Teilen Zulauf B vorgelegt. Zulauf B bestand aus 1,795 Teilen Wasser und 0,135 Teilen Natriumperoxydisulfat. Die Vorlage wurde unter Rüh­ ren im Rührkessel über die Kesselwand auf 80°C erhitzt, dann wurde der Zulauf A innerhalb von 4 Stunden gleichmäßig zugegeben.In a stirrer connected to the reflux condenser and inlet vessels a mixture of 7.76 parts water, 3.86 parts egg a 20% aqueous solution of ethoxylated p-nonylphenol (Degree of ethoxylation 25), 1.22 parts of a 35% aqueous solution solution of sulfated, ethoxylated p-nonylphenol (ethoxylie grade 25), 0.155 parts of methoxymethyl cellulose, 0.155 parts Sodium bicarbonate, 0.043 parts of buten-2-ol (70%) and 0.1 part Feed B submitted. Feed B consisted of 1,795 parts of water and 0.135 parts sodium peroxydisulfate. The template was under scramble then heated to 80 ° C in the stirred kettle over the kettle wall, then feed A was added uniformly over a period of 4 hours.

Zulauf A bestand aus 17,7 Teilen Wasser, 3,86 Teilen einer 20%igen wässrigen Lösung von ethoxyliertem p-Nonylphenol, 1.22 Teilen einer 35%igen wässrigen Lösung von sulfatiertem etho­ xyliertem p-Nonylphenol, 0,11 Teilen Acrylsäure, 25,74 Teilen Vi­ nylpropionat und 17,2 Teilen tert.Butylacrylat. Gleichzeitig wurde innerhalb von 4,5 Stunden die restliche Menge von Zulauf B gleichmäßig zudosiert. Während der Zuläufe sowie bis 1 Stunde da­ nach wurde im Rührkessel mit Hilfe des Reaktormantels die Reakti­ onstemperatur bei 80 bis 85°C gehalten. Es wurde dann auf 35°C abgekühlt und innerhalb von 10 Minuten unter Rühren Zulauf C, be­ stehend aus 0,064 Teilen Wasser, 0,018 Teilen einer 40%igen wäss­ rigen Paraffinsulfonatlösung (C15H31SO3Na) und 0,028 Teilen tert.Butylhydroperoxid (80%ig), sowie der Zulauf D, bestehend aus 0,1 Teilen Wasser und 0,02 Teilen Natriumformaldehydsulfoxilat, zugegeben. Dann wurde eine halbe Stunde bei Normaldruck und eine weitere Stunde bei einem vermindertem Druck von 0,1 bar gerührt. Anschließend wurden 0,325 Teile von konzentriertem wässrigen Am­ moniak zugefügt. Es wurde eine 55%ige wässrige Copolymerdisper­ sion mit einem pH-Wert von 7,5, einem LD-Wert von 60%, einer Viskosität von 1000 mPa.s erhalten, die auf Glas einen klaren glänzenden Film ergab. Der Gehalt an Koagulat und das Auftreten von Wandbelag im Rührkesselreaktor ist in Tabelle 1 angegeben.Feed A consisted of 17.7 parts of water, 3.86 parts of a 20% aqueous solution of ethoxylated p-nonylphenol, 1.22 parts of a 35% aqueous solution of sulfated ethoxylated p-nonylphenol, 0.11 parts of acrylic acid, 25. 74 parts of vinyl propionate and 17.2 parts of tert-butyl acrylate. At the same time, the remaining amount of feed B was metered in uniformly over the course of 4.5 hours. During the feeds and up to 1 hour after the reaction temperature was kept at 80 to 85 ° C. in the stirred tank with the aid of the reactor jacket. It was then cooled to 35 ° C. and, with stirring, feed C consisting of 0.064 parts of water, 0.018 parts of a 40% strength aqueous paraffin sulfonate solution (C 15 H 31 SO 3 Na) and 0.028 parts of tert-butyl hydroperoxide ( 80%), and feed D, consisting of 0.1 part of water and 0.02 part of sodium formaldehyde sulfoxylate, are added. Then the mixture was stirred for half an hour at normal pressure and for a further hour at a reduced pressure of 0.1 bar. Then 0.325 parts of concentrated aqueous ammonia were added. A 55% aqueous copolymer dispersion with a pH of 7.5, an LD of 60% and a viscosity of 1000 mPa.s was obtained, which gave a clear, glossy film on glass. The content of coagulum and the occurrence of wall covering in the stirred tank reactor are given in Table 1.

Vergleichsbeispiel 2Comparative Example 2

  • a) Herstellung der Ausgangscopolymerisatdispersion (I):
    Ein Gemisch aus 13,1 g einer 30%igen wässrigen Wasserstoff­ peroxid-Lösung, 13,8 g einer 45%igen wässrigen Lösung eines handelsüblichen Natriumsalzes eines verzweigten C12-Alkyldi­ phenyletherdisulfonats, 36 g n-Butylacrylat und 407 g Wasser wurden bei 27°C mit 25% eines Zulaufs B versetzt, der aus 3,9 g Ascorbinsäure, 0,1 g Eisen(II)sulfat und 560 g Wasser besteht. Nach 15 Minuten wurden, zeitgleich beginnend, inner­ halb von 90 Minuten die Restmenge des Zulaufs B und innerhalb von 60 Minuten ein Zulauf A jeweils kontinuierlich zudosiert, wobei die Reaktionswärme so abgeführt wurde, dass die Reakti­ onstemperatur 60°C erreichte. Zulauf A bestand aus einer Mi­ schung von 367 g n-Butylacrylat, 367 g Methylmethacrylat, 15 g Methacrylsäure, 16,5 g einer 45%igen wässrigen Lösung eines handelsüblichen Natriumsalzes eines verzweigten C12-Al­ kyldiphenyletherdisulfonats. Es wurde eine wässrige Disper­ sion eines Copolymerisats(I) mit einem mittleren Teilchen­ durchmesser von 30 nm erhalten.
    a) Preparation of the starting copolymer dispersion (I):
    A mixture of 13.1 g of a 30% aqueous hydrogen peroxide solution, 13.8 g of a 45% aqueous solution of a commercially available sodium salt of a branched C 12 alkyldiphenyl ether disulfonate, 36 g of n-butyl acrylate and 407 g of water were added at 27 ° C with 25% of a feed B, which consists of 3.9 g of ascorbic acid, 0.1 g of iron (II) sulfate and 560 g of water. After 15 minutes, starting simultaneously, within 90 minutes the remaining amount of feed B and within 60 minutes feed A were metered in continuously, the heat of reaction being removed so that the reaction temperature reached 60 ° C. Feed A consisted of a mixture of 367 g of n-butyl acrylate, 367 g of methyl methacrylate, 15 g of methacrylic acid, 16.5 g of a 45% aqueous solution of a commercially available sodium salt of a branched C 12 alkyl diphenyl ether disulfonate. An aqueous dispersion of a copolymer (I) having an average particle diameter of 30 nm was obtained.
  • b) Herstellung der Endpolymerisatdispersion (II):
    33,3 g der gemäß a) hergestellten Ausgangsdispersion (I) und 2,5 g einer 20%igen wässrigen Lösung eines handelsüblichen Natriumsalzes eines verzweigten C12-Alkyldiphenyletherdisul­ fonats wurden in einem Rührkesselreaktor mit Hilfe des Kes­ selmantels auf 85°C erhitzt und bei dieser Temperatur auf einmal mit 3% eines Zulaufs C und danach mit 20% eines Zu­ laufs D versetzt und der Ansatz dann 15 Minuten lang bei 80°C gerührt. Anschließend wurden die Restmengen der Zu­ läufe C und D zeitgleich beginnend kontinuierlich bei Auf­ rechterhalten einer Temperatur von 85°C der Reaktionsmi­ schung wie folgt zugegeben:
    Zulauf C: 8% innerhalb 1 Stunde, dann 89% innerhalb von 2,5 Stunden;
    Zulauf D: 80% innerhalb von 4 Stdn.(%-Zahlen sind bezogen auf die Gesamtmenge der entsprechenden Zuläufe C bzw. D).
    Nach Beendigung des Zulaufs D wurde im Rührkesselreaktor noch 1 Stunde nachpolymerisiert.
    Zulauf C bestand aus 375 g Ethylacrylat, 100 g Methylmeth­ acrylat, 10 g Acrylsäure, 10 g 2-Hydroxyethylacrylat, 22,5 g einer 20%igen wässrigen Lösung eines handelsüblichen Natrium­ salzes eines verzweigten C12-Alkyldiphenyletherdisulfonats, 50 g einer 20%igen wässrigen Mischung von ethoxylierten C16-C18-Fettalkoholen (Ethoxylierungsgrad: 18) und 104,17 g Wasser.
    Zulauf D: 2,5 g Natriumperoxydisulfat und 100 g Wasser.
    Der Gehalt der resultierenden Polymerdispersion an Koagulat und das Auftreten von Wandbelag im Polymerisationsreaktor ist in Tabelle 1 angegeben.
    b) Preparation of the final polymer dispersion (II):
    33.3 g of the starting dispersion (I) prepared according to a) and 2.5 g of a 20% aqueous solution of a commercially available sodium salt of a branched C 12 -alkyldiphenyl ether disulphonate were heated to 85 ° C. in a stirred tank reactor with the aid of the boiler and at this temperature was suddenly mixed with 3% of a feed C and then with 20% of a feed D and the mixture was then stirred at 80 ° C. for 15 minutes. Subsequently, the remaining amounts of the feeds C and D were simultaneously added continuously, starting at the temperature of 85 ° C., to the reaction mixture as follows:
    Feed C: 8% within 1 hour, then 89% within 2.5 hours;
    Inlet D: 80% within 4 hours (% numbers are based on the total amount of the corresponding inlets C and D).
    After feed D had ended, polymerization was continued in the stirred tank reactor for 1 hour.
    Feed C consisted of 375 g of ethyl acrylate, 100 g of methyl methacrylate, 10 g of acrylic acid, 10 g of 2-hydroxyethyl acrylate, 22.5 g of a 20% aqueous solution of a commercially available sodium salt of a branched C 12 alkyl diphenyl ether disulfonate, 50 g of a 20% strength aqueous mixture of ethoxylated C 16 -C 18 fatty alcohols (degree of ethoxylation: 18) and 104.17 g of water.
    Feed D: 2.5 g of sodium peroxydisulfate and 100 g of water.
    The content of coagulate in the resulting polymer dispersion and the occurrence of wall covering in the polymerization reactor are given in Table 1.
Vergleichsbeispiel 3Comparative Example 3

In einem Rührkessel, der mit Rückflusskühler, 2 Zulaufgefässen, Thermometer Pilot-Rührwerk sowie Gaseinlass und -auslass ausge­ stattet war, wurden 30 Teile einer 35%igen wässrigen Lösung eines Copolymerisats aus 60% Styrol und 40% Acrylsäure (pH-Wert 9.0) vorgelegt und nach Spülen des Reaktors mit Stickstoff der Reaktor über die Reaktorwand auf 85°C erhitzt. Danach wurden 54 g einer 1,5%igen Natriumperoxydisulfatlösung zugegeben und anschließend bei 85°C unter Rühren während 2 Stunden 70 Teile einer Monomeren­ mischung aus 80% n-Butylacrylat und 20% Styrol. Gleichzeitig wurden in separatem Zulauf während 2,5 Stunden 126 g einer 1,5%igen wässrigen Lösung von Natriumperoxydisulfat zudosiert. Nach Beendigung der Zuläufe wurde 1 Stunde bei 85°C nachpolymeri­ siert. Dann kühlte das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur ab. Es resultierte eine Endpolymerdispersion mit einem Feststoffgehalt von 49,9%, einem pH-Wert von 7, 8 und einer Viskosität von 180 mPa.s.In a stirred tank equipped with a reflux condenser, 2 inlet vessels, Pilot agitator thermometer and gas inlet and outlet out 30 parts of a 35% aqueous solution were Copolymer of 60% styrene and 40% acrylic acid (pH 9.0) submitted and after purging the reactor with nitrogen, the reactor heated to 85 ° C over the reactor wall. Then 54 g of one 1.5% sodium peroxydisulfate solution added and then 70 parts of a monomer at 85 ° C. with stirring for 2 hours mixture of 80% n-butyl acrylate and 20% styrene. At the same time 126 g of a 1.5% aqueous solution of sodium peroxydisulfate added. After the feeds had ended, postpolymerization was carried out at 85 ° C. for 1 hour siert. Then the reaction mixture cooled to room temperature. It resulted in a final polymer dispersion with a solids content  of 49.9%, a pH of 7, 8 and a viscosity of 180 mPa.s.

Der Gehalt der resultierenden Polymerdispersion an Koagulat und das Auftreten von Wandbelag im Rührkesselreaktor ist in Tabelle angegeben.The content of the resulting polymer dispersion in coagulum and the occurrence of wall covering in the stirred tank reactor is in the table specified.

Beispiele 1 bis 3Examples 1 to 3

Es wurde wie in den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 verfahren, wobei jeweils in 1 m3 und 10 m3 Stahlreaktoren polymerisiert wurde. Im Unterschied zu den Vergleichsbeispielen wurde der Polymerisati­ onsansatz nicht mit Hilfe von Wärmeaustauschern im Reaktor er­ hitzt, sondern mit Hilfe von durch den Reaktorboden eingeführtem Dampf bzw. mit auf 70, 80 und 90°C erhitztem Wasser. Die erzielte Verminderung der Koagulatgehalts und des Reaktorwandbelags zeigt Tabelle 1.The procedure was as in Comparative Examples 1 to 3, polymerizing in 1 m 3 and 10 m 3 steel reactors, respectively. In contrast to the comparative examples, the polymerization approach was not heated with the help of heat exchangers in the reactor, but with the help of steam introduced through the reactor floor or with water heated to 70, 80 and 90 ° C. The reduction in the coagulum content and the reactor wall covering achieved is shown in Table 1.

Tabelle 1 Table 1

Koagulat und Polymerwandbelag des Polymerisationsreaktors Coagulate and polymer wall covering of the polymerization reactor

Claims (2)

1. Verfahren zur Verminderung von Wandbelag und Koagulat bei der radikalisch initiierten Polymerisation von olefinisch unge­ sättigten Monomeren in wässriger Emulsion unter Erhitzen auf eine Polymerisationstemperatur im Bereich von 35 bis 120°C in einem Polymerisationsreaktor, dadurch gekennzeichnet, dass man das Erhitzen des Reaktionsgemisches im Polymerisations­ reaktor auf mindestens Polymerisationstemperatur durch Zugabe von erhitztem Wasser und/oder durch Einleiten von Wasserdampf vornimmt.1. A method for reducing wall covering and coagulate in the free-radically initiated polymerization of olefinically unsaturated monomers in aqueous emulsion with heating to a polymerization temperature in the range from 35 to 120 ° C in a polymerization reactor, characterized in that the heating of the reaction mixture in the polymerization reactor to at least the polymerization temperature by adding heated water and / or by introducing steam. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Erhitzen durch Einleiten von Wasserdampf durch den Reak­ torboden vornimmt.2. The method according to claim 1, characterized in that one heating by introducing water vapor through the reak door floor.
DE1998156590 1998-12-08 1998-12-08 Emulsion polymerization of olefinically saturated monomers comprises heating reaction mixture by addition of heated water or steam to reduce formation wall coatings and coagulate Withdrawn DE19856590A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998156590 DE19856590A1 (en) 1998-12-08 1998-12-08 Emulsion polymerization of olefinically saturated monomers comprises heating reaction mixture by addition of heated water or steam to reduce formation wall coatings and coagulate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998156590 DE19856590A1 (en) 1998-12-08 1998-12-08 Emulsion polymerization of olefinically saturated monomers comprises heating reaction mixture by addition of heated water or steam to reduce formation wall coatings and coagulate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19856590A1 true DE19856590A1 (en) 2000-06-15

Family

ID=7890381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1998156590 Withdrawn DE19856590A1 (en) 1998-12-08 1998-12-08 Emulsion polymerization of olefinically saturated monomers comprises heating reaction mixture by addition of heated water or steam to reduce formation wall coatings and coagulate

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19856590A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9434844B2 (en) 2011-10-12 2016-09-06 Ineos Europe Ag Additive, composition comprising it and use thereof
WO2020228927A1 (en) * 2019-05-10 2020-11-19 Wacker Chemie Ag Method for cleaning a polymerisation reactor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9434844B2 (en) 2011-10-12 2016-09-06 Ineos Europe Ag Additive, composition comprising it and use thereof
WO2020228927A1 (en) * 2019-05-10 2020-11-19 Wacker Chemie Ag Method for cleaning a polymerisation reactor
CN112352001A (en) * 2019-05-10 2021-02-09 瓦克化学股份公司 Method for cleaning polymerization reactors
CN112352001B (en) * 2019-05-10 2023-02-28 瓦克化学股份公司 Method for cleaning polymerization reactors
US12024572B2 (en) 2019-05-10 2024-07-02 Wacker Chemie Ag Method for cleaning a polymerisation reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0939774B1 (en) Method for the production of a polymer dispersion by radical aqueous emulsion polymerization with a continuously produced aqueous monomer emulsion
DE19609509B4 (en) Aqueous polymer dispersions as a binder for elastic block and scratch resistant coatings
DE69614015T2 (en) Aqueous polymer dispersions
DE2943030C2 (en)
DE4213964A1 (en) AQUEOUS POLYMER DISPERSIONS
DE19628143A1 (en) Process for the preparation of an aqueous polymer dispersion
WO2004020477A1 (en) Aqueous polymer dispersions, method for the production thereof and use thereof, especially in anti-corrosion coatings
DE19505039A1 (en) Process for the preparation of emulsifier-free aqueous polymer dispersions
EP2035468B1 (en) Method for producing aqueous polymer dispersion
EP0814103A2 (en) Process for the preparation of low viscosity aqueous polymer dispersion with a polymer volume concentration of at least 50%
DE60218951T2 (en) Phosphate surfactant stabilized vinyl acetate / ethylene polymer emulsions
DE69839129T2 (en) Polymerization
EP0009186A1 (en) Azo-diisobutyryl-(N,N'-hydroxyalkyl)-amidines, their preparation and their use as polymerisation initiators, as crosslinking agents and as blowing agents
DE19750159A1 (en) Production of aqueous polymer dispersion
EP0538722B1 (en) A process for the production of carboxylated latexes by the selective monomer addition and polymerization
DE3134222C2 (en)
DE10158652A1 (en) Aqueous polymer dispersion and its use as a water vapor barrier
DE19856590A1 (en) Emulsion polymerization of olefinically saturated monomers comprises heating reaction mixture by addition of heated water or steam to reduce formation wall coatings and coagulate
EP1395614B1 (en) Method for producing an aqueous polymer dispersion by radical aqueous emulsion polymerization with a continually produced aqueous monomer emulsion
DE10103709A1 (en) Process for the preparation of an aqueous polymer dispersion by radically initiated aqueous emulsion polymerization
EP0547324B1 (en) Process for the preparation of aqueous polymer dispersions with large size particles
DE2060670C3 (en) Process for the preparation of aqueous dispersions of copolymers
EP0009659A1 (en) Process of preparation of aqueous polymer dispersions and their use
DE1645051A1 (en) Process for the polymerization of vinylidene aromatic hydrocarbons
DE69515203T2 (en) Process for the production of vinyl chloride polymers

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1
8139 Disposal/non-payment of the annual fee