DE2214580A1 - Butadienpolymerisation - Google Patents

Description

Butadienpolymerisation

Die Erfindung' betrifft die Polymerisation von Butadien oder Butadien-Styrol. Die Erfindung betrifft insbesondere ein verbessertes Verfahren, um Materialien wiederzugewinnen, die bei der Butadien-Polymerisation verwendet werden.

Verfahren zur Polymerisation von Butadien, bei denen Elastomere gebildet werden, sind gut bekannt. Bei einem solchen Verfahren wird ein Material wie Cyclohexan oder n-Hexan als Lösungsmittel bei der Polymerisationsstufe verwendet. Die Mischung aus der Polymerisation enthält ungefähr 12 bis 14% an festem Elastomeren in dem Lösungsmittel, aus dem das Elastomere anschließend gewonnen wird. Vor der Gewinnung erhöht man die Elastomeren-Konzentration jedoch vorteilhaft auf ungefähr 15 bis 17%, indem man einen

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Teil des Lösungsmittels durch Flash-Destillation entfernt, um die nachfolgende Fraktionierung, bei der das Lösungsmittel und das Elastomere getrennt werden, zu erleichtern. Bei dem Verfahren, bei dem ein Teil des Verdünnungsmittels, durch Flash-Destillation entfernt wird, wird der Druck in dem Kessel, in dem die Flash-Verdampfung stattfindet, so weit wie möglich erniedrigt. Die Druckerniedrigung wird jedoch durch die Nachteile begrenzt, die man in Kauf nehmen muß, wenn man Drucke.erzeugt, die niedriger als Atmo-> sphärendruck sind, und durch die übliche Leistung der Pumpen, die erforderlich sind, um 15 bis 17% Elastomeren-Lösung in das nachfolgende Fraktioniersystem: zu pumpen. Oft erhält man jedoch¹, "obgleich der Druck der Elastomeren-Lösungsmittelmischung auf ein erlaubbares Minimum von ungefähr 813 mm Hg abs. (1 psig) erniedrigt wurde, nicht die optimale Konzentration an Feststoffen von 15 bis 17%. Das erfindungsgemäße Verfahren löst dieses Problem.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung eines Elastomeren aus einer Mischung, die ein dampfförmiges Lösungsmittel enthält. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man Butadien in die Mischung einleitet und Butadiendampf und Lösungsmittel aus der Mischung entnimmt, wobei man eine Mischung erhält, die einen erhöhten Gehalt an Elastomeren besitzt. '

Das Butadien kann entweder als Flüssigkeit oder als Dampf unter solchen Bedingungen eingeführt werden, daß es die Elastomeren-Lösungsmittelmischung als Dampf verläßt und eine ausreichende Menge an Lösungsmittel mit sich trägt, wobei eine Mischung gebildet wird, die das Elastomere in der gewünschten Konzentration bzw. dem gewünschten Prozentgehalt enthält. Das Butadien kann daher entweder als solches oder mit anderen flüchtigen Materialien, vorzugsweise mit solchen, die in dem Verfahren verwendet

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•werden, eingeführt werden. Vorzugsweise .fügt man zu der Mischung während der Zugabe des Butadiens Wärme, und diese Wärme kann entweder direkt in die Mischung eingeführt werden bzw. die Mischung kann direkt erwärmt werden, oder man kann den Strom, der Butadien enthält, erwärmen, \robei man die Mischung bei ausreichend erhöhter Temperatur halten muß, um die gewünschte Trennung des Lösungsmittels von der Mischung zu erleichtern.

Wird das Butadien zusammen mit anderen flüchtigen Materialien wie Cyclohexan eingeführt, so sollte Butadien in der Mischung in einer Menge vorhanden sein, die ausreicht, um der Mischung einen Dampfdruck im Überschuß von ungefähr 760 mm Hg abs. (14,7 psia) zu verleihen, bei einer Temperatur, bei der die Verdampfung stattfindet. Um die Polymerisation von Butadien zu verhindern, kann man tert.-Butylcatechol in einer Menge zufügen, die ausreicht, um die nachfolgende Polymerisation des Butadiens zu verhindern, wenn dieses in Kontakt mit dem Polymerisationskatalysator unter Polymerisationsbedingungen kommt.

Das Butadien oder die Mischung, die Butadien enthält, wird in die Reaktionsmischung vorzugsweise kontinuierlich eingeleitet, bis die gewünschte Konzentration an Feststoffen in der Mischung erhalten wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch das folgende Beispiel näher erläutert.

Es wurde ein Butadien-Styrolkautschuk verwendet, der ansatzweise hergestellt worden war und zusammen mit Cyclohexan vorlag, wobei der Kautschuk in einer Konzentration von ungefähr 12 Gew.% vorhanden war und die Mischung eine Temperatur von ungefähr 110⁰C (230⁰F) hatte und im Reaktor ein Druck von ungefähr 2,67. ata (39,4 psia) herrschte.

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Der Reaktor wurde entlüftet und das Lösungsmittel wurde aus der Mischung durch Flash-Destillation entfernt, bis die Temperatur der Mischung ungefähr 80⁰C (176°F) und der Druck ungefähr 765 mm Hg abs. (14,8 psia) betrugen, wobei aber der Gehalt an Elastomeren nicht den gewünschten Wert von 16 bis 17 Gew.% erreichte.

Daher wurde eine dampfförmige Mischung, die Butadien und Cyclohexan enthielt, in die Elastomeren-Mischung einge- . führt, wobei die dampfförmige Mischung ungefähr 24 Mol-# Butadien und ungefähr 76 Mol-% Cyclohexan enthielt und einen Dampfdruck von ungefähr 4,1 ata (45 psig) bei einer Temperatur von 116⁰C (24O⁰F) besaß. Diese Mischung wurde in die Lösung in einer Menge von ungefähr 271 kg (600 pounds) mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 59 kg/min (120 pounds per minute) während einer Zeit von 5 Minuten eingeleitet.

Während dieser Zeit wurde die Temperatur der Lösungsmittelmischung bei ungefähr 82⁰C (180⁰F) gehalten und ungefähr 1405 kg (3100 pounds) weiteres Lösungsmittel wurden aus der Lösungsmittelmischung entfernt, wobei man eine Lösungsmittelmischung erhielt," die einen Feststoffgehalt von ungefähr 16,4 Gew.% besaß. Die Lösungsmittelmischung, die die gewünschte Konzentration an Feststoffen aufwies, wurde dann fraktioniert, wobei das Lösungsmittel von dem Elastomeren abgetrennt und das Elastomere gewonnen wurde. Das Cyclohexan-Butadien-Lösungsmittelgemisch, das man so erhielt, wurde kondensiert und in die Polymerisationsstufe recyclisiert.

Der Ausdruck "Flash-Verdampfung" (flash vaporization) bedeutet die plötzliche Verminderung des Drucks bei einer FlUssigkeitsmenge, so daß mindestens ein Teil der Flüssigkeit sehr schnell verdampft, im allgemeinen im wesentlichen adiabatisch. Anstelle von "Flash-Verdampfung" spricht man auch von "Flash-Destillation".

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Claims (5)

22H580 Patentansprüche

1. Verfahren zur Gewinnung eines elastomeren Homopolymerisate aus Butadien oder eines Mischpolymerisats aus Butadien und Styrol durch Polymerisation in einem Lösungsmittel und nachfolgender Gewinnung daraus, wobei ein Teil des Lösungsmittels flash-verdampft bzw. flashdestilliert wird,um die Produkt-Elastomerenlösung für weitere Gewinnungsstufen zu konzentrieren, dadurch gekennzeichnet, daß . Butadien zu der Elästomeren-Lösung vor der Flash-Verdampfungsstufe zugefügt wird, in einer Menge, die ausreicht, um die Verdampfung des Lösungsmittels zu erleichtern.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel Cyclohexän oder n-Hexan verwendet.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration an Elastomerem vor der Flash-Verdampfung im Bereich von 12 bis 14 Gew.% liegt und als Ergebnis der Flash-Verdampfung auf einen Wert im Bereich von 15 bis 17 Gew.%-erhöht wird. ;

4. Verfahren gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flash-Verdampfung durchgeführt wird, indem man den Druck in dem System auf nicht weniger als 813 mm Hg abs. vermindert.

5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man dem System gleichzeitig mit dem Butadien Wärme zuführt.

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