DE2118558C3 - Verfahren zur Lösungsmittelentfernung aus wässrigen Emulsionen von cis-Polyisoprenlösungen - Google Patents

Description

Erfindung keinerlei oberflächenaktives Mittel verwen-15 det zu werden braucht.

Das verwendete Feststoffmaterial muß verträglich

mit dem Lösungsmittel sein, um dieses so vollständig wie möglich zu absorbieren und muß so wenig wie

Es ist bekannt, daß zur Herstellung polymerer möglich verträglich mit dem Polymeren der Lösung Latices, die Lösung eines Polymeren in einem wasser- 20 sein, um dessen Absorption zu vermeiden. Dieses unlöslichen Lösungsmittel mit Wasser in Anwesenheit Feststoffmaterial muß von solcher Oberfläche pro von oberflächenaktiven Mitteln emulgiert wird. Das Volumeinheit sein, daß die Lösungsmittelabsorption Lösungsmittel wird dann durch Destillation entfernt einfach durchgeführt werden kann und muß chemisch und die zurückbleibende polymere lösungsmittelfreie so aufgebaut sein, daß der größte Anteil an Lösungs-Dispersion wird, so wie sie ist, verwendet. 25 mittel absorbiert wird, ohne die Vorrichtung zu ver-

Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß sich während stopfen und die Lösungsmittelentfernung zu verhindern, der Lösungsmitteldestillation auf Grund des Vorhan- Das absorbierende Material kann in Form von

denseins oberflächenaktiver Mittel, die notwendig sind, Granulaten, Streifen, Fäden oder in anderer Form um der Emulsion eine ausreichende Stabilität zu ver- vorliegen. Eine Beschränkung hinsichtlich der Art des leihen, Schäume bilden, die eine vollständige Lö- 30 nach dem erfindungsgemäßen Verfahien zu entfcrnensungsmittelentfernung verhindern oder gemindert den Lösungsmittels existiert nicht. Dieses Lösungsschwierig machen. mittel ist im allgemeinen ein aliphatischer oder cyclo-

Zum anderen ist aus der französischen Patentschrift aliphatischer Kohlenwasserstoff. Die Bedingungen, 12 42 020 ein Verfahren bekannt, wobei in organischen unter denen das Lösungsmittel entfernt wird, sind ein Lösungsmitteln gelöste kautschukartige Polymere mit 35 Druck nahe dem Atmosphärendruck und eine Tempehohem Molekulargewicht isoliert werden. Dabei wird ratur, die unterhalb der Lösungsmittelsiedetemperatur das Lösungsmittel durch Destillation in Gegenwart bei diesem Druck liegt.

einer Feststoffverbindung, ζ. B. eines Oxids oder Einige Verfahren zum Entfernen von Lösungsmittel

Hydroxids von Metallen der II. bis V. Gruppe des aus polymeren Emulsionen nach der Erfindung sollen Periodischen Systems der Elemente, die in die Polymer- 40 nun beschrieben werden.

lösung eingeführt wird, eliminiert. Bekanntlich sind zur Man läßt den Lösungsmittel enthaltenden Latex

Destillation nicht unerhebliche Wärmemengen erfor- durch eine Kolonne fließen bzw. filtert ihn durch derlich. Im übrigen handelt es sich bei den hierbei ein- diese, welche das absorbierende Material enthält,
zusetzenden Feststoffen oder Feststoffverbindungen Während des Latexdurchflusses geht das Lösungs-

im allgemeinen um Substanzen, die auf Grund ihrer 45 mittel in das absorbierende Material über, welches festen Struktur nicht in irgendeiner Weise gedruckt eine sehr große Oberfläche pro Volumeneinheit auf- oder gequetscht werden können, so daß das hierin weit>t. Der lösungsfreie Latex wifd von Kolonneneingeschlossene Lösungsmittel nur durch Abdampfen, boden abgezogen.

d. h. in jedem Falle durch Anwendung von zusätzlicher Dieser Vorgang kann vorzugsweise in mehreren

Wärme, entfernt werden muß. 50 Kolonnen in Reihe durchgeführt werden, wobei in

Demgegenüber soll nach dem beanspruchten Ver- einer dieser Kolonnen ein gewisser prozentualer Anfahren, möglichst ohne die Anwendung von Wärme teil an Lösungsmittel entfernt wird und aus der letzten und ohne die mit der Destillation zusammenhängenden ein lösungsmittelfreier Latex erhalten wird.
Nachteile in Kauf nehmen zu müssen, die Lösungs- Erfindungsgemäß ist es auch möglich, den das

mittelentfernung durchgeführt werden. Erreicht wird 55 Lösungsmittel enthaltenden Latex mit dem absorbiedies erfindungsgemäß dadurch, daß das Lösungsmittel renden Material in einem mit Rührwerk versehenen durch Absorption an ein vernetztes Elastomeres ent- Gefäß in Berührung zu bringen, wobei auch viele fernt wird. Es handelt sich also um ein Elastomeres Gefäße in Reihe angeordnet sein können,
mit hoher Kohäsivenergiedichte gleich oder nahe der Das absorbierende Feststoffmaterial, das sich erfin-

Kohäsivenergiedichte des Absorptionsmaterials für 60 dungsgemäß benutzen läßt, kann, wie gesagt, aus einer das Polymerisat. Das das Lösungsmittel enthaltende breiten Gruppe von Verbindungen gewählt sein, d. h. Material wird vom System abgezogen. Zurück bleibt aus allen denen, die eine gute Verträglichkeit mit dem die Dispersion des Polymeren in Wasser. zu entfernenden Lösungsmittel und eine ganz geringe

Von Vorteil ist es, daß durch das Vermeiden einer Verträglichkeit mit dem den Latex bildenden Polyme-Lösungsmitteldestillation auch dfe hiermit zusammen- 65 ren haben. Unter Verträglichkeit zwischen zwei Polyhängenden Schäumungsprobleme vermieden werden. meren in Lösung soll verstanden werden, daß diese

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man eine sehr ähnliche Dichte der Kohäsivenergie aufweisen zwei Phasen, wobei der mit Lösungsmittel getränkte (vgl. hierzu Scatchard G. Chem. Revs. 8, 321 [1931]).

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne sie zu begrenzen. Die angegebenen Mengenanteile beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf das Gewicht.

Beispiel 1

200 g eines vernetzten Polybutadien mit den im folgenden genannten Merkmalen wurden in einem mh einem Rührwerk versehenen Gefäß zusammen mit 2000 cm³ einer Emulsion in Wasser einer Lösung von cis-Polyisopren vermischt, die 6,8 Gewichtsprozent Feststoffe enthielt. Diese Emulsion wurde erhalten, indem man mit einem Rührwerk, welches eine Rotor-Statoranordnung aufwies, 2 min bei 4000 U/min und anschließend 10 min bei 7000 U/min eine Lösung aus Polyisopren in Hexan mit 11 Gewichtsprozent Feststoff zusammen mit einer wäßrigen Lösung aus modifizierten Harzsäuren, die 1,8 Gewichtsprozent Harzsäuren enthielt, lührte. Die Anteile zwischen der PoIyisoprenlösung und der wäßrigen Harzlösung verhielten ^a° sich wie 2:1.

Die Merkmale des emulgierten Polymeren waren wie folgt:

1. Polyisopren mit eis-1,4-Struktur > 95%.

2. Grundmolare Viskosität des Polyisoprene bei 30⁰C = 4,7 [dl/g] in Toluol.

Das vernetzte Polybutadien wurde nach folgender Rezeptur hergestellt:

cis-l,4-PoIybutadien 100

Stearinsäure 2,5

Zinkoxyd 5

Antioxydationsmittel 1

N-Morphelino-2-benzthiazol .... 1,1

Schwefel 1,3

Härtungs- bzw. Vulkanisierungstemperatur (⁰C) 145

Härtungszeit (min) 75

erhaltene Vernetzungsdichte

(Mol/cm³) 0,3

ΙΟ"

Mit der vorgenannten Emulsion und vernetztem Polymer erhielt man nach fünf aufeinanderfolgenden Behandlungen die folgenden Ergebnisse:

In dem Latex enthaltener Hexan-Anteil (Volumprozent)

Beginn 59

nach der 1. Behandlung 44

nach der 2. Behandlung 26

nach der 3. Behandlung 15

nach der 4. Behandlung 8

nach der 5. Behandlung Spuren

Der vernetzte Polymer wurde, wie folgt, erhalten:

Äthylen-Propylen-1,4-Hexadien-

Terpolymerisat 100

Stearinsäure I

Zinkoxyd 5

Antioxidationsmittel 1

Tetramethylthiuramdisulfid 1,5

Mercaptobenzthiazol 0,5

Schwefel 1,5

Härtungstemperatur (°C) 153

Härtungszeit (min) 60

Vernetzungsdichte (Mol/cm³) 0,5 · 10⁴

Das vernetzte Polymer wurde auf eine Teilchengröße von 1 mm Durchmesser vermählen.

Nach acht aufeinanderfolgenden Behandlungen erhielt man die in der folgenden Tabelle angegebenen Versuchsergebnisse:

30

35

⁴°

45

	In dem Latex
	enthaltener
	Hexan-Anteil
	(Volum
	prozent)
Beginn.	59
nach der 1. Behandlung	45
nach der 2. Behandlung	30
nach der 3. Behandlung	19,7
nach der 4. Behandlung	12,5
nach der 5. Behandlung	8,2
nach der 6. Behandlung	6 1
nach der 7. Behandlung	5
nach der 8. Behandlung	... Spuren
Beispiel 3

55

Beispiel 2

In einem Gefäß ohne Rührwerk wurde eine Hexanlösung des cis-Polyisoprens, die entsprechend Beispiel 1 erhalten wurde, und 6,8 Gewichtsprozent Feststoffe enthielt, mit 200 g vernetztem Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymerisat vermindert.

In einem mit Rührwerk versehenem Gefäß wurden cm³ einer Emulsion in Wasser einer Hexanlösung des cis-Polyisoprens, das entsprechend Beispiel 1 erhalten wurde und 6,8 Gewichtsprozent an Feststoffen enthielt, zusammen mit 200 g Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymerisat, das die in Beispiel 2 angegebenen Eigenschaften aufwies, jedoch in Form von Streifen mit einer Querschnittsfläche von 6 bis 8 mm² vorlag, behandelt.

Der Latex wurde mit dem Terpolymer in Berührung gebracht, so daß sich eine Änderung in der Latexdichte von 0,05 g/cm³ ergab; hernach wurde der Latex in ein zweites Gefäß überführt, welches die "leiche Menge an vernetztem Terpolymeren enthielt.

Der Vorgang wurde insgesamt 5mal wiederholt, wobei nach jedem Schritt die im Latex enthaltene Hexanmenge geregelt wurde.

Man erhielt die folgenden Ergebnisse:

In dem Latex enthaltener Hexan-Anteil (Volumprozent)

Beginn 59

nach der 1. Behandlung 43,5

nach der 2. Behandlung 30,5

nach der 3. Behandlung 17,5

nach der 4. Behandlung 7

nach der 5. 'Behandlung Spuren

Claims (2)

Feststoff in der einen Phase absorbiert wird. Dieser Patentansprüche: wird dann mittels einer an sich bekannten Einrichtung zurückgewonnen.

1. Verfahren zur Entfernung des Lösungsmittels Der mit Lösungsmittel getränkte Feststoff wird aus wäßrigen Emulsionen von cis-Polyisopren- 5 dann aus der Kontaktvorrichtung entfeint und die lösungen, dadurch gekennzeichnet, Polymerdispersion in Wasser so isoliert.

daß das Lösungsmittel durch Absorption an einem Das nach der erfindungsgemäßen Maßnahme emge-

vernetzten Elastomer entfernt wird. setzte Absorptionselastomere läßt sich drücken bzw.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekenn- zusammenquetschen, wobei auf diese Weise das gezeichnet, daß als veraetztes Elastomeres ein durch io samte Lösungsmittel aus den cis-Polyisoprenlösungen Vulkanisation vernetztes cis-l,4-Folybutadien oder ohne Anwendung von Wärme entfernt werden Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymerisat verwendet kann.

wird. Auch ist zu bemerken, daß nach dem Verfahren der