DE2364138A1 - Verfahren zur gewinnung von acrylnitrilstyrol-copolymerisaten und acrylnitrilstyrol-butadien-copolymerisaten aus den entsprechenden polymer-latices - Google Patents
Verfahren zur gewinnung von acrylnitrilstyrol-copolymerisaten und acrylnitrilstyrol-butadien-copolymerisaten aus den entsprechenden polymer-laticesInfo
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Description
SOCIETA1 ITALIANA RESINE S.I.R. S.p.A.
Mailand / Italien
Verfahren zur Gewinnung von Acrylnitril-Styrol-Copolymerisaten
und Acrylnitril-Styrol-Butadien-Copolymerisaten aus den entsprechenden
Polymer-Latices
Priorität: 22. Dezember 1972, Italien, Nr. 33447-7^/72
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Acrylnitril-Styrol-Copolymerisaten
und von Acrylnitril-Styrol-Butadien-Copolymerisaten durch Koagulation der entsprechenden
Polymer-Latices.
Im folgenden werden Acrylnitril-Styrol-Copolymerisate mit SAN
und Aerylnitril-Styrol-Butadien-Copolymerisate mit ABS abgekürzt.
In diesen Polymerisaten können Styrol- und/oder Acrylnitrilmonomere teilweise durch andere monomere Verbindungen er·,
setzt werden, vorzugsweise durch α-Methylstyrol, Methacryl-
nitril, Acrylsäurealkylester und Methacrylsäurealkylester. Unter ABS-Latices sind die unmittelbaren Produkte der Emulsionspolymerisation
von Acrylnitril, Butadien und Styrol, die durch Pfropfpolymerisation von Acrylnitril und Styrol auf PoIyl_
butadien-Latices erhaltenen Produkte und Gemische von SAN-
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Latices mit den unmittelbaren Produkten der Emulsionspolymerisation von Acrylnitril, Styrol und Butadien oder mit den durch
Pfropfpolymerisation von Acrylnitril und Styrol auf Polybutadien-Latices
erhaltenen Produkten zu verstehen.
Es sind verschiedene Verfahren zur Gewinnung von Polymerisaten
aus Latices bekannt. Das dazu am häufigsten angewandte Verfahren besteht in der Zugabe von Säuren oder Salzen zu den
Latices bei Temperaturen über Raumtemperatur, wobei die Masse
unter Rühren zur Koagulation gebracht wird, und in der anschließenden Trocknung des erhaltenen Koagulatsj vgl. Houben-Weyl,
Methoden der organischen Chemie, Bd. 14/1 (1961)>
S.478ff. Dieses Verfahren hat jedoch eine Reihe von schwerwiegenden
Nachteilen, die insbesondere darin bestehen, daß Endprodukte entstehen, die nicht homogen
und nicht genügend gehärtet sind und vor allem einen unerwünscht hohen Anteil an feinem Pulver enthalten. Beispielsweise
verursacht die mangelnde Homogenität der Produkte und die Anwesenheit von feinem Pulver Schwierigkeiten bei der Anwendung,
insbesondere beim Vermischen der Polymerisate mit verschiedenen Zusatzstoffen, beispielsweise beim Färben und beim Einfüllen in
Strangpressen. Außerdem verursacht die Anwesenheit von feinem Pulver zahlreiche Schwierigkeiten bei der eigentlichen Herstellung
des Polymerisats, z.B. Verstopfung von Ventilen, Schwierigkeiten beim Filtrieren und beim Zentrifugieren, Ausbeuteverluste
beim Abtrennen und beim Trocknen, Schwierigkeiten beim Waschen und daher schlechtere Eigenschaften des Endproduktes,
sowie Notwendigkeit von zusätzlichen Arbeitsgängen, wie Gewinnung und Rückführung. Schließlich treten unerwünschte Agglomeratbildungen
auf, wenn das Produkt nicht genügend gehärtet ist.
AO9 830/0992
Bisher wurde versucht, die Bildung von feinem Pulver beispielsweise
durch Ausführung der Koagulation bei hohen Temperaturen von etwa 130 bis 1500C zu vermeiden. Dabei wird zwar die Bildung
von feinem Pulver stark vermindert, es werden aber sehr grobkörnige und nicht homogene' Koagulate gebildet, die Agglomerationen
und Verstopfungen begünstigen und somit zu Schwierigkeiten führen.
Nach einem anderen bekannten Verfahren werden Latices von
kautschukartigen Polymeren vor
oder während der Koagulation zu den SAI1I- und ABS-Latices gegeben.
Jedoch führt dieses System zu Veränderungen in den physikalisch-chemischen Eigenschaften der Endprodukte, beispielsweise
der mechanischen Eigenschaften, der thermischen Stabilität und der Oberflächenbeschaffenheit. Außerdem wird die Transparenz
und die Helligkeit der Endprodukte beeinträchtigt.
Nach einem weiteren bekannten Verfahren werden neben dem Koagulationsmittel
polymere Agglomerationsmittel zugesetzt, beispielsweise solche vom Polyäthylenoxid-Typ; vgl. Encyclopedia of
Polymer Science Bd, 6 (1967), S. 142. Abgesehen davon, daß dieses Verfahren die Zugabe einer weiteren Komponente erfordert,
begünstigt es die Bildung von Einschlüssen und ist außerdem unwirtschaftlich.
Weitere Verfahren, die von geringem industriellen Interesse sind, werden hier der Kürze halber nicht beschrieben.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches und wirtschaftliches
Verfahren zur Gewinnung von ABS- und SAN-Copolymerisaten aus den
entsprechenden .wäßrigen Polymer-Latices zur Verfügung zu .stellen*
S_das zu ausreichend gehärteten Polymerisa-
■409830/0992
ten von gleichmäßiger und kontrollierter Teilchengröße führt, wobei die vorgenannten Nachteile vermieden oder zumindest in
• hohem Maße verringert werden. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung
gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Acrylnitril-Styrol-Copolymerisaten, die gegebenenfalls
noch Butadien einpolymerisiert enthalten,durch Koagulation
der entsprechenden wäßrigen Polymer-Latices mittels eines Elektrolyts und anschließende Abtrennung der Polymerisate, das
ist,
dadurch gekennzeichnet/ daß man die wäßrigen Polymer-Latices in einer ersten Koagulationsstufe in Gegenwart eines Koagulationsmittels 10 bis 100 Minuten auf Temperaturen von der Form-
dadurch gekennzeichnet/ daß man die wäßrigen Polymer-Latices in einer ersten Koagulationsstufe in Gegenwart eines Koagulationsmittels 10 bis 100 Minuten auf Temperaturen von der Form-
• beständigkeitstemperatur des Copolymerisate bis zu 15°C über
der Formbeständigkeitstemperatur erhitzt und das wäßrige Gemisch in einer in mindestens 2 Schritten durchgeführten zweiten Koagulationsstufe
zum Sieden oder fast zum Sieden erhitzt, wobei jeder einzelne Schritt 10 bis 100 Minuten dauert.
Es wurde festgestellt, daß sich durch das erfindungsgemäße Verfahren
wesentliche Vorteile bei der Koagulation von ABS- und SAN-Latices ergeben, insbesondere was die Abwesenheit von feinem
Pulver und die Gleichmäßigkeit und den Härtegrad der Polymerisate betrifft. ■ · .-
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf dem Befund, daß für
jedes einzelne ABS- und SAN-Latex ein Temperaturbereich für die erste Koagulationsstufe bestellten den! überraschend gute
Ergebnisse erhalten werden. Dieser Temperaturbereich hängt von der Zusammensetzung der ABS- und SAN-Polymerisate und den
'physikalisch-chemischen Eigenschaften dieser Polymerisate ab.
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größen-
Es ist bekannt, daß die Kon/verteilung der Koagulate im wesentlichen
von der Temperatur abhängt, bei der die Koagulation durchgeführt wird, wobei die Teilchengröße mit steigender Temperatur
zunimmt.
Es wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß der Anstieg in der
Teilchengröße deutlich wird, wenn Temperaturen, die der Formbeständigkeitstemperatur
entsprechen oder geringfügig darüberliegende Temperaturen und Verweilzeiten von mehr als 10 Minuten
eingehalten werden. Dieser Anstieg wirkt sich gleichmäßig und optimal in einem Temperaturbereich von der Formbeständigkeitstemperatur bis 150C darüber und bei Verweilzeiten von 10 bis
100 Minuten aus,
Weiter wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß es zur Herstellung eines gut gehärteten Koagulats notwendig ist, an diese
erste Koagulationsstufe eine zweite Koagulationsstufe anzuschließen,
die wie bereits erwähnt, in mindestens zwei Schritten unter Siedebedingungen der in der ersten Stufe erhaltenen Masse
oder bei Bedingungen, die dem Sieden fast entsprechen,
durchgeführt wird. Diese zweite Stufe kann in zwei oder mehr Schritten
/ durchgeführt werden. In jedem Fall müssen die VerweiX-
Schritten
zeiten in den einzelnen / 10 bis 100 Minuten betragen. Bevorzugt
sind Verweilzeiten von je 20 bis 40 Minuten und Temperatüren
von 90 bis 1000C bei Atmosphärendruck.
Die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn die erste Stufe 20 bis 30 Minuten bei Temperaturen von 3 bis 80C über der Formbeständigkeitstemperatur
des zu bildenden Polymerisats und die J
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zweite stufe 20 bis 40 Minuten in zwei Stufen bei Temperaturen ^ "von 94 bis 98°C, jeweils unter Atmosphäreadruck, durchgeführt
werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch bei höheren Drücken, z.B. bei 1 bis 10 Atmosphären, vorzugsweise bei 1 bis
5 Atmosphären, durchgeführt werden.
Die Formbeständigkeit bzw. Formbeständigkeitstemperatur des Polymerisats wird gemäß ASTM D 648-56 bei 18,6 kg/cm bestimmt.
Es werden Spritzlinge mit den Abmessungen 127 x 12,7 x 6,35 mm verwendet, die 24 Stunden bei 500C konditioniert
worden sind.
Die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Polymerisate, insbesondere die Formbeständigkeit, hängen stark von der Zusam-
- mensetzung der Polymerisate selbst ab. Beispielsweise liegt bei den ABS-Copolymerisäten mit einem hohen Gehalt an PoIybutadien
(30 bis 40 Gew.-%) die Formbeständigkeit bei etwa 84 bis 880C, während sie bei ABS-Copolymerisaten mit einem geringen
Polybutadiengehalt (12 bis 18 Gew.-^) bei etwa 88 bis
92°C liegt. Bei SAN-Copolymerisaten liegt die Formbeständigkeit
bei etwa 92 bis 970C
20,
20,
Bei Kenntnis der Eigenschaften und der Zusammensetzung des zu koagulierenden Latex lassen sich leicht die Temperaturbedingungen
für die erste Koagulationsstufe bestimmen, bei denen die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht werden.
Latices, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren koaguliert werden können, lassen sich leicht nach bekannten Verfahren erhalten,
die im wesentlichen aus der Polymerisation der monomeren Verbindungen in einem wäßrigen Medium, in Gegenwart von -·
409830/0992
Initiatoren, Emulgatoren und anderen Zusätzen bestehen. Beispielsweise
können Acrylnitril und Styrol oder Acrylnitril, Butadien und Styrol direkt in wäßriger Lösung copolymer!siert
werden. Zur Herstellung von ABS-Pfropfcopolymer!säten werden
Styrol und Acrylnitril in Gegenwart von Polybutadien-Latices
durch Vennischen von
polymerisiert. Es können auch/SÄN-Copolymerisaben mit durch direkte
Polymerisation gebildeten ABS-Copolymerisäten oder mit
ABS-Pfropfcopolymerisäten erhaltene Latices nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren koaguliert werden.
Auf ^eden Fall wird bei allen Latices, die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren koaguliert werden können, ein Feststoffgehalt
von 25 bis 45 Gewichtsprozent erreicht.
versehenen Das erfindungsgemäße Verfahren kann in üblichen mit Rührern /
Apparaturen durchgeführt werden, beispielsweise in verschiedenartigen Reaktionsgefäßen mit verschiedenartigen Anker-, Turbinen-
oder Propellerrührern.
In den ersten dieser Reaktoren werden kontinuierlich der Latex und die koagulierende Lösung und gegebenenfalls Wasser zum Verdünnen
eingespeist. Die erhaltene Suspension gelangt durch Über lauf in die nachfolgenden Reaktoren, von wo sie abgeleitet und
auf übliche Weise zur Abtrennung und Trocknung der Koagulate aufgearbeitet wird. Die Koagulation wird kontinuierlich durchgeführt,
wobei Latex und Koagulationslösung kontinuierlich eingespeist und die erhaltene Suspension durch Überlauf oder durch
andere gleichwertige Verfahren entfernt wird.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist es möglich, die Koagulation diskontinuierlich durchzuführen. In diesem Fall wird die koagulierende Lösung in einen
Kessel eingeleitet, auf die vorstehend genannte Temperatur der ersten Koagulationsstufe erwärmt und sodann mit Latex versetzt.
Dabei wird eine Verweilzeit von 10 bis 100 Minuten eingehalten. Die erhaltene Suspension wird in einen zweiten Reaktor geleitet,
wo sie 10 bis 100 Minuten auf den vorgenannten Temperaturen der zweiten Koagulationsphase gehalten wird.
In einer weiteren Ausführungsform wird die zweite Koagulationsstufe nach Beendigung der ersten Stufe im gleichen Autoklaven
unter Einhaltung der genannten Verweilzeiten und Temperaturen durchgeführt.
Die erfindungsgemäße Koagulation wird in Gegenwart von Elektrolyt-Koagulationsmitteln
durchgeführt. Diese Koagulationsmittel sind an sich bekannt und somit nicht Gegenstand der Erfindung»
Beispielsweise können anorganische Säuren, wie Salzsäure und Schwefelsäure, organische Säuren, wie Ameisensäure, Oxalsäure
und Essigsäure, und wasserlösliche Salze, wie die Chloride, Nitrate, Sulfate und Acetate von Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium,
Zink und Aluminium verwendet werden. Die Elektrolytmengen hängen von zahlreichen Faktoren ab, beispielsweise vom Feststoffgehalt
des Latex, der Größe der Latexteilchen, der Menge und der Art des Emulgators im Latex und des verwendeten speziellen Elektrolyten.
Im Fall von ABS-Pfropfcopolymerisäten mit einem Feststoff
gehalt von 30 Gew.-% und mit Teilchen von 3000 bis 4000 2.,
wobei als Emulgatoren Fettsäure und Harzseifen (Resinate) _j
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in einer Menge von 2 Gewichtsprozent enthalten sind, werden t bei Verwendung von Calciumchlorid als
Elektrolyt die besten Ergebnisse bei einer Konzentration des Calciumchlorids von 2,5 bis 3 Gew.-% bezogen auf das koagulierte,
wasserfreie Polymerisat, erhalten.
nach dem Trocknen Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man/2ndprodukte,
größenderen Kornfverteilung zu mindestens 80 Gewichtsprozent zwischen
größen-0,1 und 1,0 mm liegt. Diese Kornlverteilung gilt zur Vermeidung
der vorgenannten Nachteile als optimal.
Außerdem sind die so hergestellten koagulierten Produkte frei
von Agglomeraten und weisen eine solche Härte auf, daß während der Filtrations- und/oder Zentrifugationsvorgänge keine durch
Packung und/oder Verstopfung hervorgerufenen Schwierigkeiten auftreten.
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht,
20
20
Es wird ein ein Styrol-Acrylnitril-Copolymer!sat enthaltender
Latex mit einem Feststoffgehalt von 40 Prozent, einem pH-Wert von 9*5 und einem Gewichtsmittel des Teilchendurchmessers von
800 A verwendet, der durch Emulsions-Copolymerisation unter Ver-
Resinatwendung von 2 Prozent/Emulgator (Resinate 214 der Firma Hercules)
erhalten worden ist. Dieses Copolymer!sat hat eine Monomerenzusammensetzung
von 77 Prozent Styrol und 23 Prozent Acrylnitril. LDie Formbeständigkeit beträgt 95°C. J
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- ίο -
400 Liter/Std, dieses Latex und 6000 Liter/Std. einer wäßrigen
• O,75prozentigen Calciumchloridlösung werden getrennt in einen
5 m fassenden Autoklaven, der mit einem korrosionsbeständigen Turbinenmischer ausgerüstet ist, eingespeist. Die Temperatur des
Autoklaven wird durch direktes Einleiten von Dampf bei 3,5 Atmosphären auf 980C gehalten. Die erhaltene Suspension wird
durch Überlauf in zwei weitere Autoklaven der gleichen Art, die kaskadenartig angeordnet sind,, und ebenfalls mit Rührern, Heizeinrichtungen
und Überlaufleitungen versehen sind. Die Temperatür der beiden letztgenannten Autoklaven wird ebenfalls auf
980C gehalten. Die zuletzt gebildete Suspension wird zentrifugiert
und getrocknet.
Man erhält ein Polymerisat der folgenden Korngrößenverteilung:
"13 Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 1,2 mm: 0,3 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 1,0 nun: 0,5 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,7 mm: 19,1 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,25mm : 40,4 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,1 mm : 25,9 %
Fraktion, die ein Sieb der lichten Maschenweite
0,1 mm passiert : 13,8 %
Fraktion mit einer Korngröße von 0,1 bis 1,0 mm : 85,4 %.
Beispiel 2 25. (Vergleichsbeispiel)
In diesem Beispiel wird der gleiche Styrol-Acrylnitril-Copolymerisat-Latex
wie in Beispiel 1 verwendet. Es werden die gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 angewendet, mit der Ausnah-
bei me, daß in der ersten Koagulationsstufe/einerTemperatur gear- ,
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- 11 beitet wird, die unter dem erfindungsgemäßen Minimalwert liegt.
Die Temperatur im ersten Autoklaven beträgt 900C, während in
den beiden nachfolgenden Autoklaven eine Temperatur von 980C
herrscht. Man erhält ein Polymerisat der folgenden Korngrößenverteilung:
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 1,2 mm : 0,1 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 1,0 mm : 0,2 % Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,7 mm : 0,3 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,25 mm: 20,4 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,1 mm : 47,5 % Fraktion, die ein Sieb der lichten Maschenweite
0,1 mm passiert : 31,5 % Fraktion mit einer Korngröße von 0,1 bis 1,0 mm : 68,2 %
Es werden der gleiche Latex und die gleiche Apparatur wie in Beispiel 1 verwendet. Die Temperatur wird im ersten Autoklaven
auf 1030C und in den beiden nachfolgenden Autoklaven auf 98°C
gehalten. Um die Suspension bei 1030C flüssig zu halten, wird
der Autoklav mit Stickstoff auf einem Druck von 1,5 Atmosphären
gehalten. Dieser Druck wird mit Hilfe eines Druckreglers aufrechterhalten .
Man erhält ein Polymerisat der folgenden Korngrößenverteilung:
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Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 1,2 mm : 0,3 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 1,0 mm : ' 0,4 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,7 mm : 26,0 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,25mm : 41,5 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,1 mm : 19,3 %
Fraktion, die ein Sieb der lichten Maschenweite
0,1 mm passiert : 12,5 %
Fraktion mit einer Korngröße von 0,1 bis 1,0 mm : 86,8 %.
(Vergleichsbeispiel)
In diesem Beispiel wird das gleiche Styrol-Acrylnitril-Copolymerisat
von Beispiel 1 verwendet. Es werden die gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 eingehalten, mit der Ausnahme, daß die
Temperatur in der ersten Koagulationsstufe über dem erfindungsgemäßen
Maximalwert liegt.
Im ersten Autoklaven wird die Temperatur auf 115°C und in den
beiden nachfolgenden Autoklaven auf 98°C gehalten.
Man erhält ein Polymerisat mit der folgenden Korngrößenverteilung Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 1,2 mm : 9,0 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 1,0 mm : 20,4 % Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,7 mm : 38,5 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,25mm : 21,8 % Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,1 mm : 6,5 %
Fraktion, die ein Sieb der lichten Maschenweite
0,1 mm passiert : 3,8 % Fraktion mit einer Korngröße von 0,1 bis 1,0 mm : 66,8 %
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Das koagulierte Polymerisat ist sehr grobkörnig und verursacht
• in Abständen von 10 bis 15 Stunden eine Verstopfung der Auslaufrohre, so daß eine kontinuierliche Durchführung praktisch
unmöglich ist.
5
• in Abständen von 10 bis 15 Stunden eine Verstopfung der Auslaufrohre, so daß eine kontinuierliche Durchführung praktisch
unmöglich ist.
5
Beispiel 5
(Vergleichsbeispiel)
(Vergleichsbeispiel)
Es wird das gleiche Styrol-Acrylnitril-Copolymerisat wie in Beispiel
1 verwendet. Man verfährt wie in Beispiel 1, mit der Ausnähme,daß
die Temperatur in der zweiten Koagulationsstufe unter dem erfindungsgemaßen Minimalwert liegt.
Die Temperatur im ersten Autoklaven wird auf 98°C und die in den beiden nachfolgenden Autoklaven auf 850C gehalten.
Man erhält ein Polymerisat mit der folgenden Korngrößenverteilung:
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 1,2 mm : 0,2 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 1,0 mm : 0,3 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,7 mm : 17,5 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,25mm : 33,2 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,1 mm : 28,3 %
Fraktion, die ein Sieb der lichten Maschenweite
0,1 mm passiert : 20,5 %·
Fraktion mit einer Korngröße von 0,1 bis 1,0 mm : 79 %.
Das Koagulat erweist sich als nicht genügend gehärtet und verursacht
alle 4 bis 5 Stunden eine Verstopfung der Zentrifugennetze, wodurch die Arbeit ernstlich behindert wird.
L. J
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Be i s ρ i e 1 6
• Es wird ein Latex eines Terpolymerisats aus Acrylnitril, Styrol
und Butadien verwendet, das einen Feststoffgehalt von 30 Prozent,
einen pH-Wert von 9,5 und ein Gewichtsmittel des Teilchendurch-
messers von 3400 & aufweist und durch Emulsionspolymerisation
von Styrol und Acrylnitril auf einen Polybutadien-Latex unter
Resinat
Verwendung von 2 Prozent eines aus Natriumstearat und|(Resinate
214 der Firma Hercules) bestehenden Emulgatorengemisches erhalten worden ist. Dieses Terpolyraerisat hat eine Monomerenzusammensetzung
von 40 Prozent Butadien, 45 Prozent Styrol und 15 Prozent"Acrylnitril. Es weist eine Formbeständigkeit von
85°C auf.
' 5000 Liter/Std. dieses Latex und 5000 Liter/Std. einer wäßrigen
lij O,75prozentigen Calciumchloridlösung werden getrennt in einen
Autoklaven gemäß Beispiel 1 eingespeist. Die restliche Apparatur entspricht ebenfalls Beispiel 1. Man verfährt wie in Beispiel 1,
mit der Ausnahme, daß die Temperatur im ersten Autoklaven auf 93°C und in den beiden nachfolgenden Autoklaven auf 98°C gehalten
wird.
Nach dem Zentrifugieren und Trocknen erhält man ein Polymerisat mit folgender Korngrößenverteilung:
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 1,2 mm : 0,6 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 1,0 mm : 1,2 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,7 mm : 16,0 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,25mm : 57,5 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,1 mm : 20,7 %
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Fraktion, die ein Sieb der lichten Maschenweite
0,1 ram passiert : 4,0 %
Fraktion mit einer Korngröße von 0,1 bis 1,0 mm : 94,2 %.
(Vergleichsbeispiel)
Es wird der gleiche ABS-Terpolymerisat-Latex mit einem hohen Butadiengehalt
wie in Beispiel 6 verwendet. Man verfährt wie in Beispiel 6, mit der Ausnahme, daß die Temperatur in der ersten
Koagulationsstufe unter dem erfindungsgemäßen Minimalwert liegt.
Die Temperatur wird im ersten Autoklaven auf 800C und in den
beiden nachfolgenden Autoklaven auf 980C gehalten.
Man erhält ein Polymerisat mit der folgenden Korngrößenverteilung
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 1,0 mm : 1,3 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,7 mm : 6,1 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,25mm : 36,7 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,1 mm : 28,4 %
Fraktion, die ein Sieb der lichten Maschenweite
0,1 mm passiert : 27,5 %
Fraktion mit einer Korngröße von 0,1 bis 1,0 mm : 71,2 %.
Beispiel .8
(Vergleichsbeispiel)
(Vergleichsbeispiel)
Es wird der gleiche ABS-Terpolymerisat-Latex mit einem hohen Buta
dien»
{fehalt wie in Beispiel 6 verwendet. Man verfährt wie in Beispiel
6, mit der Ausnahme, daß die Temperatur in der ersten Koagulationsstufe
über dem erfindungsgemäßen Maximalwert liegt.
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Die Temperatur wird im ersten Autoklaven auf 11O0C und in den
beiden nachfolgenden Autoklaven auf 980C gehalten. Um die Suspension
bei 1100C flüssig zu halten, wird durch Einleiten von
Stickstoff ein Druck von 3 Atmosphären mit Hilfe eines Druckreglers
eingestellt.
Man erhält ein Polymerisat mit folgender Korngrößenverteilung:
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 1,2 mm : 18,3 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 1,0 mm : 14,7 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,7 mm : 57,5 %
Rückstand an einem (Sieb der lichten Maschenweite 0,25mm : 4,6 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,1 mm : 4,7 %
Fraktion, die ein Sieb der lichten Maschenweite.
0,1 mm passiert : 0,2 %
15; Fraktion mit einer Korngröße von 0,1 bis 1,0 mm : 66,8 %,
Nach 10 Stunden kommt die Anlage zum Stillstand, da die Rohre durch starke Agglomeratbildung verstopft sind.
20. Beispiel9
Es wird ein Latex eines Terpolymerssats aus Acrylnitril, Styrol
und Butadien mit einem Feststoffgehalt von 30 Prozent, einem
pH-Wert von 9,8 und einem Gewichtsmittel ' des Teilchendurchmessers
von 320Ö S verwendet, der durch Emulsionspolymerisation von
Styrol und Acrylnitril auf Polybutadien-Latex unter Verwendung
Resinat von 2 Prozent eines Emulgatorgemisches aus Natriumstearat und /
(Resinate 214 der Firma Hercules) hergestellt worden ist. Dieses Terpolynierisat weist eine Monomerenzusammensetzung von 15 Prozent
Butadien, 65 Prozent Styrol und 20 Prozent Acrylnitril auf.
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Die Formbeständigkeit liegt bei 900C.
5000 Liter/Std. dieses Latex und 5000 Liter/Std. einer wäßrigen O,75prozentigen Calciumchloridlösung werden getrennt in einen
Autoklaven gemäß Beispiel 1 eingeleitet. Die restliche Apparatur entspricht ebenfalls Beispiel 1. Man verfährt wie in Beispiel
1 mit der Ausnahme, daß die Temperatur im ersten Autoklaven auf 1000C und in den beiden nachfolgenden Autoklaven auf
980C gehalten wird.
Man erhält nach dem Zentrifugieren und Trocknen ein Polymerisat mit folgender Korngrößenverteilung:
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 1,2 mm : 0,2 %
" Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 1,0 mm : 0,6 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,7 mm : 29,3 % Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,25mm : 43,7 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,1 mm : 18,9 % Fraktion, die ein Sieb der lichten Maschenweite
0,1 mm passiert : 7,3 % Fraktion mit einer Korngröße von 0,1 bis 1,0 mm i 91,9 %.
Beispiel 10 (Vergleichsbeispiel)
Es wird der gleiche ABS-Terpolymerisat-Latex mit einem geringen
Butadien
/gehalt wie in Beispiel 9 verwendet. Man verfährt wie in Beispiel 9» mit der Ausnahme, daß die Temperaturen in der ersten und der zweiten Koagulationsstufe niedriger sind als die erfindungsgemäßen Minimalwerte.
/gehalt wie in Beispiel 9 verwendet. Man verfährt wie in Beispiel 9» mit der Ausnahme, daß die Temperaturen in der ersten und der zweiten Koagulationsstufe niedriger sind als die erfindungsgemäßen Minimalwerte.
L -
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Die Temperatur im ersten und in den beiden nachfolgenden Autoklaven
beträgt jeweils 800C.
Man erhält ein Polymerisat mit folgender Korngrößenverteilung:
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 1,0 mm :
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,7 mm : 0,3 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,25mm ι 18,5 %
Rückstand an einem Sieb der lichten Maschenweite 0,1 mm : 50,7 %
Fraktion, die ein Sieb der lichten Maschenweite
0,1 mm passiert : 30,5 %
Fraktion mit einer Korngröße von 0,1 bis 1,0 mm : 69,5 %·
Das Koagulat erweist sich als ungenügend gehärtet und verursacht alle 3 bis 4 Stunden eine Verstopfung der Zentrifugennetze.
15
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Claims (5)
1. Verfahren zur Gewinnung von Acrylnitril-Styrol-Copolymerisaten,
die gegenbenenfalls noch Butadien einpolymerisiert enthalten,
durch Koagulation der entsprechenden wäßrigen Polymer-Latices mittels eines Elektrolyts und anschließende'Abtrennung
der Polymerisate, dadurch gekennzeichnet,
daß man die wäßrigen Polymer-Latices in einer ersten Koagulationsstufe
in Gegenwart eines Koagulationsmittels 10 bis 100 Minuten auf Temperaturen von der Formbeständigkeitstemperatur des
Copolymerisats bis zu 15 C über der Formbeständigkeitstemperatur erhitzt und das wäßrige Gemisch in einer in mindestens 2 Schritten
durchgeführten zweiten Koagulationsstufe zum Sieden oder fast zum Sieden erhitzt, wobei jeder einzelne Schritt 10 bis 100 Minuten
dauert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die zweite Koagulationsstufe bei Temperaturen von 90 bis
100°C bei Atmosphärendruck durchführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die erste Koagulationsstufe 20 bis 30 Minuten bei Temperaturen
. von 3 bis 8°C über der Formbeständigkeitstemperatur des Copolymerisats und die zweite Koagulations.stufe in zwei Schritten
von jeweils 20 bis 40 Minuten bei Temperaturen von 94 bis 98 C, jeweils bei Atmosphärendruck, durchführt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Koagulation unter Überdruck durchführt.
L J
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-2o~ 23R4138
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man wäßrige Polymer-Latices verwendet, in denen Styrol
und/oder Acrylnitril durch et-Methylstyrol. Methacrylnitril,
Acrylsäurealkylester bzw. Methacrylsäurealkylester ersetzt
sind.
409830/0992
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