DE2203465C2 - Process for the preparation of aqueous dispersions of polytetrafluoroethylene - Google Patents

Process for the preparation of aqueous dispersions of polytetrafluoroethylene

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DE2203465C2 DE19722203465 DE2203465A DE2203465C2 DE 2203465 C2 DE2203465 C2 DE 2203465C2 DE 19722203465 DE19722203465 DE 19722203465 DE 2203465 A DE2203465 A DE 2203465A DE 2203465 C2 DE2203465 C2 DE 2203465C2
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Description

2020th

Die Polymerisation von Tetrafluorethylen in Emulsion ist ein bekanntes Verfahren, das die Herstellung von Dispersionen von PolytetrafliOräthylen in Wasser ermöglicht, insbesondere für das Oberziehen von Metallen und anderen Unterlagen, für die Imprägnierung von Fasern, Geweben und Stoffen, für die Herstellung von Folien und Lacken und für die durch Koaguliening erfolgende Herstellung von Pulvern für das Strangpressen mit Gleitmitteln.The polymerization of tetrafluoroethylene in emulsion is a well-known process that the production of dispersions of polytetrafluoroethylene in water allows, in particular for the upper pulling of Metals and other substrates for impregnation of fibers, fabrics and fabrics for which Production of foils and lacquers and for the production of powders by coagulation for extrusion with lubricants.

Bei den bisher bekannten Verfahren werden die /dispersionen von Polytetrafluorethylen hergestellt, indem in einem druckfesten Autoklaven das gasförmige Monomere oder im Falle der Herstellung von Copolymerisaten ein Gemisch von Monomeren mit einer wäßrigen Lösung zusammengeführt wird, die einen Initiator, der bei der Polymerisationstemperatur freie Radikale zu bilden vermag, gegebenenfalls einen <o Puffer, der das Gemisch bei einem bestimmten pH-Wert hält und einen Emulgator enthält Als Emulgator dient im allgemeinen ein Alkali- oder Ammoniumsalz einer Carbonsäure oder Sulfonsäure, deren Kohlenstoffkette nur Fluoralome und gegebenenfalls Chloratome enthält «5 Unter diesen Bedingungen haben die erhaltenen Dispersionen nur eine sehr geringe Stabilität, wobei es kaum möglich ist, eine Konzentration an Polytetrafluoräthylen von 10 bis 15% zu überschreiten.In the previously known processes, the / dispersions of polytetrafluoroethylene are produced, by placing the gaseous monomers in a pressure-tight autoclave or in the case of the production of Copolymers a mixture of monomers is brought together with an aqueous solution, the an initiator that works at the polymerization temperature is able to form free radicals, if necessary a buffer that keeps the mixture at a certain pH and contains an emulsifier. An alkali or ammonium salt is generally used as an emulsifier Carboxylic acid or sulfonic acid, the carbon chain of which contains only fluoroal atoms and possibly chlorine atoms «5 Under these conditions, the dispersions obtained have only a very low stability, whereby it a concentration of polytetrafluoroethylene is hardly possible to exceed by 10 to 15%.

Eine wesentliche Verbesserung wurde gemäß der so französischen Patentschrift 10 19 304 dadurch erzielt, daß dem Polymerisationsgemisch als Stabilisator 0,1 bis 12 Gew.-% (bezogen auf die wäßrige Dispersion) eines gesättigten Kohlenwasserstoffs, der mehr als 12 C-Atome enthält und unter den Polymerisalionsbedingungen flüssig ist, zugesetzt werden. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß die Reinigung des Polymerisationsautoklaven schwierig ist, wodurch sich ein Zeitverlust ergibt, der mit einer großtechnischen Produktion, insbesondere bei Verwendung eines bei Umgebungstemperatur festen Paraffinkohlenwasserstoffs, nicht im Einklang ist. Wenn der verwendete Kohlenwasserstoff flüssig ist, erfordert ferner seine vollständige Entfernung von der Dispersion zeitraubendes Dekantieren, das in der Praxis den Verlust einer &5 nicht unbeachtlichen Menge des Polytetrafluoräthylens zur Folge hat. Wenn schließlich die Entfernung des Kohlenwasserstoffs nicht vollständig ist, können restliche Spurenmengen des Kohlenwasserstoffs Verunreinigungen im Endprodukt zur Folge haben.A significant improvement was achieved according to the so French patent specification 10 19 304 in that the polymerization mixture as a stabilizer 0.1 to 12 wt .-% (based on the aqueous dispersion) of a saturated hydrocarbon containing more than 12 carbon atoms and below the polymerization is liquid, can be added. However, this process has the disadvantage that the purification of the polymerization autoclave is difficult, resulting in a loss of time which is inconsistent with large-scale production, in particular when using a paraffinic hydrocarbon which is solid at ambient temperature. If the hydrocarbon used is liquid, also requires its complete removal from the dispersion time consuming decantation that has a 5 & not inconsiderable amount of polytetrafluoroethylene result in practice the loss. Eventually, if the removal of the hydrocarbon is not complete, residual trace amounts of the hydrocarbon can result in impurities in the final product.

In der GB-PS 11 78 170 ist die Polymerisation von Tetrafluoräthylen in wäßriger Emulsion mit Hilfe von Initiatoren, Emulgatoren in Gegenwart von Oligomeren von Tetrafluoräthylen und großen Mengen gesättigter Kohlenwasserstoffe als Stabilisatoren beschrieben. Die verzweigten ungesättigten fluorierten Verbindungen sind schwierig herzustellen und verteuern das Verfahren erheblich. Wegen des hohen Anteils an zusätzlichen Stabilisatoren ist es außerdem erforderlich, die bei der Polymerisaüon anfallende Dispersion zunächst zu koagulieren, das Polymere abzutrennen, ehe es der weiteren Verwendung zugeführt werden kann.In GB-PS 11 78 170 is the polymerization of Tetrafluoroethylene in aqueous emulsion with the aid of initiators, emulsifiers in the presence of oligomers of tetrafluoroethylene and large amounts of saturated hydrocarbons as stabilizers. the branched unsaturated fluorinated compounds are difficult to manufacture and make the process more expensive considerable. Because of the high proportion of additional stabilizers, it is also necessary in the Polymerisaüon incurred dispersion first to coagulate, to separate the polymer before it can be supplied to further use.

Eine weitere Verbesserung, die aus der belgischen Patentschrift 6 78 637 bekannt ist, besteht darin, daß als Stabilisator ein hologenierter Paraffinkohlenwasserstoff mit 1 bis 3 C-Atomen, insbesondere ! 4,2-TrifIuor-1,2^-trichloräthan, verwendet wird. Die Anwendung dieses Verfahrens unterliegt jedoch Beschränkungen durch die Notwendigkeit, bei Polymerisationstemperatüren zwischen 5 und 300C zu arbeiten, und durch die Notwendigkeit, große Mengen des chlorierten und fluorierten Kohlenwasserstoffs, nämlich 50 bis 500 g pro Liter der wäßrigen Dispersion zu verwenden, so daß eine Rückgewinnung des Stabilisators notwendig ist Die Verwendung von CzF3Qj als Stabilisator für die Emulsionspolymerisation ist auch in der US-PS 3345317 beschrieben. Der Stabilisator muß zunächst einer aufwendigen Reinigung unterzogen werden, um alle Spuren von ungesättigten olefinischen Verunreinigungen zu entfernen. Weiterhin sind erhebliche Mengen an Stabilisator notwendig, um eine ausreichende Wirkung zu erzielen, so daß eine Rückgewinnung und erneute Aufarbeitung erforderlich ist, um die Kosten zu begrenzen. Wegen der Flüchtigkeit des Stabilisators sind nur niedrige Polymerisationstemperaturen möglich und da die große anwesende Menge die Polymerisation auch noch verlangsamt, sind Zeiträume bis zu 30 Stunden erforderlich, um etwa 30gew.-%ige Dispersionen zu erhalten.Another improvement, which is known from Belgian patent specification 6 78 637, consists in the fact that a halogenated paraffinic hydrocarbon with 1 to 3 carbon atoms, in particular! 4,2-trifluoro-1,2 ^ -trichloroethane is used. However, the use of this process is restricted by the need to work at polymerization temperatures between 5 and 30 ° C. and by the need to use large amounts of the chlorinated and fluorinated hydrocarbons, namely 50 to 500 g per liter of the aqueous dispersion, so that recovery of the stabilizer is necessary. The use of CzF 3 Qj as a stabilizer for emulsion polymerization is also described in US Pat. No. 3,345,317. The stabilizer must first be subjected to extensive cleaning in order to remove all traces of unsaturated olefinic impurities. Furthermore, considerable amounts of stabilizer are necessary in order to achieve a sufficient effect, so that recovery and reprocessing are necessary in order to limit the costs. Because of the volatility of the stabilizer, only low polymerization temperatures are possible, and since the large amount present also slows down the polymerization, periods of up to 30 hours are required in order to obtain about 30% strength by weight dispersions.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es. ein Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Dispersionen von Polytetrafluorethylen durch Emulsionspolymerisation zu schaffen, daß die Nachteile der bekannten Verfahrensführungen vermeidet, wirtschaftlicher arbeitet und ein reineres Produkt liefert, das direkt weiterverwendbar istIt is the object of the present invention. a process for the preparation of aqueous dispersions to create of polytetrafluoroethylene by emulsion polymerization that the disadvantages of the known Avoids procedural management, works more economically and delivers a purer product that can be used immediately

Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren gemäß dem Patentanspruch.This object is achieved by the method according to the patent claim.

Es wurde nun gefunden, daß konzentrierte Dispersionen von Polytetrafluoräthylen von sehr hoher Reinheit und ausgezeichneter Stabilität hergestellt werden können, wenn als Stabilisator äußerst geringe Mengen von mit Tetrafluoräthylen nicht copolymerisierbaren acyclischen oder cyclischen halogenierten gesättigten Kohlenwasserstoffen mit weniger als 20 C-Atomen oder Gemische dieser Produkte verwendet werden.It has now been found that concentrated dispersions of polytetrafluoroethylene of very high purity and excellent stability can be produced when used as a stabilizer in extremely small amounts of acyclic or cyclic halogenated saturated saturates which are not copolymerizable with tetrafluoroethylene Hydrocarbons with fewer than 20 carbon atoms or mixtures of these products can be used.

Diese Kohlenwasserstoffe sind bekanntlich bei der Polymerisation als Kettenüberträger wirksam, die das Molekulargewicht der gebildeten Polymerisate senken. Überraschenderweise wurde gefunden, daß bei der Emulsionspolymerisation Tetrafluoräthylen durch Einführung einer äußerst geringen Menge dieser Derivate das Molekulargewicht des Polytetrafluoräthylens praktisch nicht verringert und die Stabilität der erhaltenen Dispersionen ganz erheblich gesteigert wird.These hydrocarbons are known to be effective as chain transfer agents in the polymerization Lower the molecular weight of the polymers formed. Surprisingly, it has been found that in the Emulsion polymerization of tetrafluoroethylene by introducing an extremely small amount of these derivatives the molecular weight of the polytetrafluoroethylene practically does not decrease and the stability of the obtained Dispersions is increased quite considerably.

Außerdem verringern die geringen Mengen anAlso reduce the small amounts of

Stabilisator die Polymerisation nicht, so daß kürzere Reaktionszeiten als bei den bekannten Verfahren möglich sind. Die erfindungsgemäß in geringen Mengen einzusetzenden Stabilisatoren beschränken den Temperaturbereich der Reaktionsführung nach oben nicht so stark, wie die bei den bekannten Verfahren eingesetzten Stoffe und Mengen.Stabilizer does not polymerize, so shorter Reaction times than with the known methods are possible. According to the invention in small amounts Stabilizers to be used do not limit the upper temperature range of the reaction strong, like the substances and quantities used in the known processes.

Von den zahlreichen als Stabilisatoren für das Verfahren gemäß der Erfindung geeigneten Kohlenwasserstoffen sind die folgenden zu nennen:Of the numerous hydrocarbons suitable as stabilizers for the process according to the invention the following are to be mentioned:

CCU, CHCl3, CH2Cl2. CFCl3, CF2CI2, CHF2CI, CF2CIBr, CF2ClCFCI2, CFCI2-CFCI2, CF3-CCI3, CH3CCl3, CH2CI-CH2CI1CHCi2-CHCI2.CCU, CHCl 3 , CH 2 Cl 2 . CFCl 3 , CF 2 CI 2 , CHF 2 CI, CF 2 CIBr, CF 2 ClCFCI 2 , CFCI 2 -CFCI 2 , CF 3 -CCI 3 , CH 3 CCl 3 , CH 2 CI-CH 2 CI 1 CHCi 2 -CHCI 2 .

Die zu verwendenden Mengen der Stabilisatoren hängen vom verwendeten Übertragungsmittel und von der Polymerisationstemperatur ab, vorteilhaft werden jedoch 20 bis 500 Teile pro Million Teile des wäßrigen Mediums verwendet Diese Mengen sind so gering, daß es nicht einmal notwendig ist, den Stabilisator nach der Polymerisation zurückzugewinnen. Der Verlust dieses Produkts ist unbeachtlich und liegt weit unter dem Verlust, der eintritt, wenn bei den bekannten Verfahren viel größere Mengen paraffinischer oder chlorierter und fluorierter Kohlenwasserstoffe verwendet werden.The amounts of the stabilizers to be used depend on the transfer agent used and on the polymerization temperature, but advantageously 20 to 500 parts per million parts of the aqueous Medium used These amounts are so small that it is not even necessary to add the stabilizer after the Recover polymerization. The loss of this product is negligible and is well below that Loss that occurs when using the known methods much larger amounts of paraffinic or chlorinated and fluorinated hydrocarbons can be used.

Abgesehen von den Stabilisierungsbedingungen wird die Emulsionspolymerisation gemäß der Erfindung in an sich bekannter Wefc ■* durchgeführtApart from the stabilization conditions, the emulsion polymerization according to the invention is in an known Wefc ■ * carried out

Die Polymerisation wird durch freie Radikale ausgelöst, die durch Zersetzung eines wasserlöslichen Peroxids, z. B. Succinylperoxid, osser eicies Alkali- oder Ammoniumpersulfats gebildet werdet». Der Persulfat wird bei einer Polymerisationstemperatur Ober etwa 5O0C allein oder bei Polymerisationstemperaturen unter 50° C in Kombination mit einem reduzierenden Mittel, z. B. einem Eisen(II)-salz, Silbernitrat oder Natriumbi- to sulfit, verwendet Der pH-Wert kann mit einem Puffer, z. B. einem Alkali* oder Ammoniumphosphat.-pyrophosphat oder -borat, im alkalischen Bereich gehalten werden.The polymerization is triggered by free radicals, which result from the decomposition of a water-soluble peroxide, e.g. B. succinyl peroxide, osser eicies alkali or ammonium persulphate is formed ». The persulfate is at a polymerization upper about 5O 0 C alone or at polymerization temperatures below 50 ° C in combination with a reducing agent, for. B. an iron (II) salt, silver nitrate or sodium bisulfite used. The pH value can be adjusted with a buffer, e.g. B. an alkali * or ammonium phosphate pyrophosphate or borate, are kept in the alkaline range.

Als Emulgatoren werden insbesondere Natrium- oder Ammoniumsalze von Perfluoramonocarbonsäuren mit 6 bis 11 C-Atomen, z. B. Ammoniumperfluoroctanoat, verwendet Die Emulgatoren werden in wäßriger Lösung entweder auf einmal zu Beginn der Polymerisation oder allmählich im Verlauf der Polymerisation zugesetzt, wie dies in der französischen Patentschrift 15 50 055 der Anmelderin beschrieben istAs emulsifiers are in particular sodium or Ammonium salts of perfluoroamonocarboxylic acids with 6 to 11 carbon atoms, e.g. B. ammonium perfluorooctanoate, The emulsifiers are used in aqueous solution either all at once at the beginning of the polymerization or added gradually during the course of the polymerization, as in the French patent 15 50 055 of the applicant is described

Die Polymerisationstemperatur liegt im allgemeinen zwischen 5 und 1000C und der Druck zwischen I und 100 bar, vorzugsweise zwischen 10 und 25 bar.The polymerization temperature is generally between 5 and 100 ° C. and the pressure between 1 and 100 bar, preferably between 10 and 25 bar.

Die mechanische Stabilität der Dispersionen gemäß der Erfindung kann bestimmt werden, indem die vorher auf 10% Polytetrafluoräthylen verdünnten Dispersionen bei Raumtemperatur mit einem vierflügeligen Rührer in einem mit vier Gegenflügeln versehenen zylindrischen Behälter (entsprechend der von J, F, LontZ in Industrial and Engincering Chemistry 1952, Band 44, Seite 1805, beschriebenen Apparatur) gerührt werden. Die Gesamtdauer des Rührens bei bestimmten Geschwindigkeiten, die notwendig ist, um die Koagulierung zu erreichen, ermöglicht die Bewertung der Stabilität der Dispersion nach der folgenden willkürlichen Skala:The mechanical stability of the dispersions according to the invention can be determined by the beforehand dispersions diluted to 10% polytetrafluoroethylene at room temperature with a four-blade Stirrer in a cylindrical container provided with four counter-blades (corresponding to that of J, F, LontZ in Industrial and Engineering Chemistry 1952, Volume 44, Page 1805, described apparatus) are stirred. The total time of stirring at certain The speeds necessary to achieve coagulation allow the evaluation of the Stability of the dispersion according to the following arbitrary scale:

RührdauerStirring time Stabilitätstability 0 bis 5 Minuten bei 250 UpM0 to 5 minutes at 250 rpm geringsmall amount 5 bis 10 Minuten bei 250 UpM5 to 10 minutes at 250 rpm mittelmäßigmediocre 10 bis 30 Minuten bei 250 UpM10 to 30 minutes at 250 rpm hochhigh 30 Minuten bei 250 UpM30 minutes at 250 rpm sehr hochvery high + 0 bis 30 Minuten bei 350 UpM+ 0 to 30 minutes at 350 rpm Keine Koagulierung nach 30 MinuNo coagulation after 30 minutes außergewöhnextraordinary ten bei 250 UpM + 30 Minutenten at 250 rpm + 30 minutes lich hochlich high bei 350 UpM + 30 Minuten beiat 350 rpm + 30 minutes at 450 UpM450 rpm

bie folgenden Beispiele erläutern das Verfahren zur Herstellung der wäßrigen Dispersionen von Polytetrafluoräthylen gemäß der Erfindung.The following examples illustrate the process for preparing the aqueous dispersions of polytetrafluoroethylene according to the invention.

Beispiel 1example 1

In einen gut entgasten Autoklaven aus nichtrostendem Stahl werden 201 Wasser und 8 g Ammonhimperfluoroctanoat gegeben. Nachdem auf 65° C erhitzt worden ist wird gasförmiges Tetrafluoräthylen eingeführt, bis ein Druck von 20 bar erreicht ist. Anschließend werden 5 ml I,l,l-Trifluor-l,2,2-trichloräthan und 4 g Ammoniumpersulfat zugesetzt Der Rührer wird eingeschaltet und der Druck oes Tetrafluoräthylens auf 22 bar gebracht Die Polymerisation setzt unmittelbar ein und führt zu einer Drucksenkung. Der Druck wird durch Nachdrücken des Monomeren zwischen 20 und 22 bar und die Temperatur bei 65 ± 1°C gehalten, wobei allmählich 47 g Ammoniumperfluoroctanoat eingeführt werden. Nach 42 Minuten wird der Rührer abgestellt das verbliebene Monomere abgeblasen und der Autoklav geöffnet Die gebildete Dispersion hat eine hohe Stabilität und enthält nur einige Spuren des Polymerisats in Pulverform. Nach der Entleerung läßt sich der Autoklav durch einfaches Spülen mit Wasser leicht reinigen.'In a well degassed autoclave made of stainless steel, 201 water and 8 g ammonium perfluorooctanoate are placed given. After heating to 65 ° C, gaseous tetrafluoroethylene is introduced, until a pressure of 20 bar is reached. Then 5 ml of I, l, l-trifluoro-l, 2,2-trichloroethane and 4 g Ammonium persulfate added. The stirrer is switched on and the pressure of the tetrafluoroethylene is increased to 22 bar The polymerization starts immediately and leads to a drop in pressure. The pressure is through Repression of the monomer between 20 and 22 bar and the temperature kept at 65 ± 1 ° C, whereby gradually introducing 47 g of ammonium perfluorooctanoate. The stirrer is switched off after 42 minutes the remaining monomer is blown off and the autoclave is opened. The dispersion formed has a high stability and contains only a few traces of the polymer in powder form. After emptying leaves the autoclave can be easily cleaned by simply rinsing it with water. '

Die als Endprodukt erhaltene Dispersion hat eine Konzentration von 35,5% Polytetrafluoräihylen. Die dispergierten Teilchen haben regelmäßige Formen und einen Durchmesser von 0,2 bis 0,3 μ. Die nach dem vorstehend beschriebenen Test bewertete Stabilität dieser Dispersion ist hoch, jedoch ist es möglich, das Polymere durch mechanisches Rühren zu koagulieren, wobei ein Pulver für das Schmelzstangpressen erhalten wird. Das gebildete Polymerisat hat ein spezifisches Gewicht von 2,1985, bestimmt gemäß AifTvl 1457-62 T.The dispersion obtained as the end product has a concentration of 35.5% polytetrafluoroethylene. the dispersed particles have regular shapes and a diameter of 0.2 to 0.3 μ. The after The above-described test evaluated stability of this dispersion is high, but it is possible that Coagulate polymers by mechanical stirring, obtaining a powder for hot melt extrusion will. The polymer formed has a specific weight of 2.1985, determined according to AifTvl 1457-62 T.

VergleichsversuchComparative experiment

Zum Vergleich wird der in Beispiel I beschriebene Versuch wiederholt, jedoch ohne Zusatz des erfindungsgemäß verwendeten Stabilisators. Die Polymerisation muß nach 18 Minuten abgebrochen werden, da die erhaltene Dispersion von mittelmäßiger Stabilität zu koagulieren beginnt, wenn ihre Konzentration 17% Polytetrafluoräthylen erreicht Die in Pulverform vorhandene Polymerisatmenge ist erheblich.For comparison, the experiment described in Example I is repeated, but without the addition of the invention used stabilizer. The polymerization must be terminated after 18 minutes because the obtained dispersion of mediocre stability begins to coagulate when its concentration is 17% Polytetrafluoroethylene reached The amount of polymer present in powder form is considerable.

Beispiel 2Example 2

Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wird wiederholt, jedoch unter Verwendung von 0,2 ml Tetrachlorkohlenstoff anstelle von Trifluortrichloräthan. In einer Stunde wird eine 39,5%ige Polytetrafluoräthylen enthaltende Dispersion ohne jede Bildung von Pulver im Autoklaven erhalten. Die mechanische StabilitätThe experiment described in Example 1 is repeated, but using 0.2 ml of carbon tetrachloride instead of trifluorotrichloroethane. In a An hour is a 39.5% polytetrafluoroethylene-containing dispersion without any formation of powder received in the autoclave. The mechanical stability

dieser Dispersion ist sehr hoch. Das gebildete Polymerisat hat ein spezifisches Gewicht von 2,21.this dispersion is very high. The polymer formed has a specific weight of 2.21.

Beispiel 3Example 3

In den in Beispiel 1 beschriebenen Autoklaven werden 201 Wasser, 0,5 g Kaliumpersulfat, 0,75 g Mohrsches Salz, 6 g Natriumpyrophosphat, 11 g Natriumperfluoroctanoat und 0,2 ml Tetrachlorkohlenstoff gegeben. Die Polymerisation wird bei einer Temperatur zwischen Io und 37°C unter einem Druck des Tetrafluoräthylens von 20 bis 22 bar durchgeführt Während der Polymerisation werden 69 g Natriumperfluoroctanoat zugesetztIn the autoclave described in Example 1, 201 water, 0.5 g of potassium persulfate, 0.75 g Mohr's salt, 6 g sodium pyrophosphate, 11 g sodium perfluorooctanoate and 0.2 ml of carbon tetrachloride. The polymerization takes place at a temperature carried out between Io and 37 ° C under a pressure of the tetrafluoroethylene of 20 to 22 bar 69 g of sodium perfluorooctanoate are added during the polymerization

In 58 Minuten wird eine Dispersion, die 343% Polytetrafluoräthylen enthält, ohne Bildung von Pulver erhalten. Die mechanische Stabilität der Dispersion ist hoch. Die Teilchen sind regelmäßig und im wesentlichen kugelförmig mit einem mittleren Durchmesser von 0,25 μ. Das spezifische Gewicht des gebildeten Polymerisats beträgt 2^1.A dispersion containing 343% polytetrafluoroethylene is produced in 58 minutes without the formation of powder obtain. The mechanical stability of the dispersion is high. The particles are regular and substantial spherical with a mean diameter of 0.25 μ. The specific weight of the polymer formed is 2 ^ 1.

Beispiel 4Example 4

Der in Beispiel 3 beschriebene Versuch wird wiederholt wobei jedoch 0,5 ml Tetrachlorkohlenstoff verwendet werden und der zu Beginn eingesetzte Emulgator durch Natriumperfluorhexanoat ersetzt wird. In 55 Minuten wird eine Dispersion erhalten, die 37% Polytetrafluoräthylen enthält, dessen Teilchen einen mittleren Durchmesser von 0,4 μ haben. Die Stabilität der Dispersion ist hoch. Im Vergleich hierzu muß bei Verwendung des gleichen Emulgators und von 11 Vaselinöl anstelle von Tetrachlorkohlenstoff die Polymerisation abgebrochen werden, wenn die Konzentration 14% erreicht, da die Dispersion zu koagulieren beginntThe experiment described in Example 3 is repeated, but using 0.5 ml of carbon tetrachloride and the emulsifier used at the beginning is replaced by sodium perfluorohexanoate. In 55 minutes a dispersion is obtained which contains 37% polytetrafluoroethylene, the particles of which have a medium one Have a diameter of 0.4 μ. The stability of the dispersion is high. In comparison, at Using the same emulsifier and 11 Vaseline oil instead of carbon tetrachloride will stop the polymerization when the concentration increases 14% achieved as the dispersion begins to coagulate

Beispiel 5Example 5

Eine Reihe von Polymerisationsversuchen wird in einem 3 l-Autoklaven durchgeführt, der 1,61 Wasser, 032 g Ammoniumpersulfat und 6,4 g Amnioniumperfluoroctanoat das während der gesamten Polymerisation zugesetzt wird, enthält Jeweils 0,5 ml der in der nachstehenden Tabelle genannten Stabilisatoren werden verwendet Die Polymerisation wird in jedem Fall bei 65° C unter einem Druck von 20 bis 22 bar durchgeführt bis eine Konzentration an Polytetrafluoräthylen. zwischen 25 und 30% erreicht ist Die Werte i& der nachstehenden Tabelle verair .baulichen die besonders günstigen Ergebnisse, die mit einigen erfindungsgemäß verwendeten Stabilisatoren, insbesondere den bevorzugten Tetrachlorkohlenstoff, Chlorform, Difluormonochlormonobromäthan und 1,2-Dichloräihan, erhalten werden.A series of polymerization experiments is carried out in a 3 liter autoclave containing 1.61 water, 032 g ammonium persulfate and 6.4 g ammonium perfluorooctanoate which is added during the entire polymerization, contains 0.5 ml of the in each case The stabilizers mentioned in the table below are used. The polymerization is carried out in each case carried out at 65 ° C under a pressure of 20 to 22 bar until a concentration of polytetrafluoroethylene. between 25 and 30% is achieved. The values i & in the table below verair favorable results with some according to the invention stabilizers used, especially the preferred carbon tetrachloride, chloroform, difluoromonochloromonobromoethane and 1,2-dichloroethane will.

Stabilisatorstabilizer

Konzentration der Dispersion Polymerisat in
Pulverform
Concentration of the polymer dispersion in
Powder form

Stabilität der DispersionStability of the dispersion

CCl,CCl,

CHCL3 CHCL 3

CFCl3 CFCl 3

CF2ClBrCF 2 ClBr

CH3CCl,
CH2ClCH2Cl
CH 3 CCl,
CH 2 ClCH 2 Cl

CFCl2-CFCl2
CHClF2 (100 ml Gas)
CFCl 2 -CFCl 2
CHClF 2 (100 ml gas)

29,929.9

29,829.8 00 25,425.4 00 27,327.3 00 26,726.7 00 253253 00 24,124.1 15 g15 g 26,526.5 10 g10 g 19,519.5 300 g300 g

außergewöhnlich hochexceptionally high

dto.dto.

sehr hoch
außergewöhnlich hoch
very high
exceptionally high

sehr hoch
außergewöhnlich hoch
very high
exceptionally high

sehr hochvery high

hcchhcch

geringsmall amount

Claims (1)

Patentanspruch;Claim; Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Dispersionen von Polytetrafluorethylen durch Emulsionspolymerisation von Tetrafluoräthylen in einem wäßrigen Medium, das ein wasserlösliches Peroxid oder ein Alkali- oder Ammoniumpersulfat als Initiator, ein Salz einer Fluor- oder Chlorfluorcarbonsäure als Emulgator und einen gesättigten halogenierten Kohlenwasserstoff mit weniger als ι ο 20 Kohlenstoffatomen, sowie gegebenenfalls Reduktionsmittel und/oder Puffersubstanzen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man den gesättigten halogenierten Kohlenwasserstoff in einer Menge von 10 bis 1000 Gewichtsteilen pro Million Gewichtsteile des wäßrigen Mediums verwendetProcess for the preparation of aqueous dispersions of polytetrafluoroethylene by emulsion polymerization of tetrafluoroethylene in an aqueous medium, which is a water-soluble peroxide or an alkali or ammonium persulfate as initiator, a salt of a fluorocarboxylic or chlorofluorocarboxylic acid as an emulsifier and a saturated halogenated hydrocarbon with less than ι ο Contains 20 carbon atoms and, if applicable, reducing agents and / or buffer substances, characterized in that the saturated halogenated hydrocarbon in in an amount of from 10 to 1000 parts by weight per million parts by weight of the aqueous medium used
DE19722203465 1971-01-28 1972-01-26 Process for the preparation of aqueous dispersions of polytetrafluoroethylene Expired DE2203465C2 (en)

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