DE2503453A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF POLYMERIZED VINYLESTERS - Google Patents
PROCESS FOR THE PRODUCTION OF POLYMERIZED VINYLESTERSInfo
- Publication number
- DE2503453A1 DE2503453A1 DE19752503453 DE2503453A DE2503453A1 DE 2503453 A1 DE2503453 A1 DE 2503453A1 DE 19752503453 DE19752503453 DE 19752503453 DE 2503453 A DE2503453 A DE 2503453A DE 2503453 A1 DE2503453 A1 DE 2503453A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- polymerization
- ethylene
- vinyl
- vinyl esters
- iron
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F218/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid or of a haloformic acid
- C08F218/02—Esters of monocarboxylic acids
- C08F218/04—Vinyl esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Polymerization Catalysts (AREA)
Description
PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS
D!pl.-ing. P. WlRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK Dlpl-lng. G. DANNENBERG · Dr. RWElNHOLD · Dr. D. GUDELD! Pl.-ing. P. WlRTH Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK Dlpl-lng. G. DANNENBERG Dr. RWElNHOLD Dr. D. GUDEL
28H34 β FRANKFURT/M.28H34 β FRANKFURT / M.
Case; L.P.1114
wd/um Case; LP1114
wd / around
LONZA A.G.
Gampel/Wallis
(Geschäftsleitung:Basel) SchweizLONZA AG
Gampel / Wallis
(Management: Basel) Switzerland
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von farblosen Copolymerisaten von Vinylestern, mit 1 bis 18 C-Atomen im Carbonsäurerest, mit Äthylen und gegebenenfalls anderen copolymerisierbaren Monomeren nach einem Redoxpolymerisationsverfahren in Emulsion mit Umsätzen von über 98%, bezogen auf die Vinylesterkomponenten.The invention relates to a process for the production of colorless copolymers of vinyl esters with 1 to 18 carbon atoms in the carboxylic acid residue, with ethylene and optionally other copolymerizable monomers by a redox polymerization process in emulsion with conversions of over 98%, based on the vinyl ester components.
Es ist aus der Britischen Patentschrift 931 628 bekannt, Vinylchlorid nach dem Emulsionspolymerisationsverfahren bei Temperaturen von unter 00C mit einem System aus Hydroperoxiden, insbesondere Cumolhydroperoxid,Ascorbinsäureund Eisen-(Il)-salzen zu polymerisieren. Bei diesem Verfahren werden nur niedrige Umsätze von bis zu 75% erzielt. Bei der Polymerisation entstehen Krusten und Niederschläge, die keine regelmässige Teilchenbildung des Polymerisates gewährleisten.It is known from British patent specification 931 628 to polymerize vinyl chloride by the emulsion polymerization process at temperatures below 0 ° C. with a system of hydroperoxides, in particular cumene hydroperoxide, ascorbic acid and iron (II) salts. With this method, only low conversions of up to 75% are achieved. During the polymerization, crusts and precipitates are formed which do not ensure regular particle formation in the polymer.
Nach "Die Makromolekulare Chemie» 95 (1966) S.190 wird Vi-According to "Die Makromolekulare Chemie" 95 (1966) p.190, Vi-
50983 1/082S50983 1 / 082S
nylchlorid bei Temperaturen von O bis -35°C mit einem System aus Wasserstoffperoxid Eisen-(III)-sulfat/Ascorbinsäure polymerisiert. Die entstehenden Produkte weisen herabgesetzte Molekulargewichte auf. . '' Polymerized nyl chloride at temperatures from 0 to -35 ° C with a system of hydrogen peroxide iron (III) sulfate / ascorbic acid. The resulting products have reduced molecular weights. . ''
Nach der Deutschen Offenlegungsschrift 1.940.095 wird Vinylchlorid bei Temperaturen unter 00C nach dem Dispersionsverfahren mit einem Redoxsystem Peroxid/Eisen-(II)-ionen/Ascorbinsäure polymerisiert. Die erhaltenen Polymerisate sind wenig wärmestabil, zudem ist der erzielte Umsatz niedrig.According to German Offenlegungsschrift 1,940,095 vinyl chloride ions at temperatures below 0 0 C to the dispersion process with a redox system peroxide / iron (II) / polymerized ascorbic acid. The polymers obtained are not very stable to heat, and the conversion achieved is low.
In der Deutschen Offenlegungsschrift 1.916.942 wird Vinylchlorid unter Verwendung von Gemischen aus organischen Hydroperoxiden, organischen Sulfiten, Abkömmlingen von organischen Sulfinsäuren und Alkalimetal!alkoholaten polymerisiert. Die Polymerisationsausbeute liegt bei nur 20%.In the German Offenlegungsschrift 1.916.942 vinyl chloride is used using mixtures of organic hydroperoxides, polymerized organic sulfites, derivatives of organic sulfinic acids and alkali metal alcoholates. the The polymerization yield is only 20%.
Gemäss der Deutschen Offenlegungsschrift 2.O5O.723 sollen die Nachteile der bekannten Verfahren beseitigt werden, indem Vinylchlorid bei Temperaturen von -10 bis -400C mit einem System Wasserstoffperoxid, Salzen von organischen Sulfinsäuren, Cu(II)-ionen und Aethylendiamintetraessigsäure polymerisiert wird. Aber auch nach diesem Verfahren werden nur niedrige Umsätze erzielt.According to the German Offenlegungsschrift 2.O5O.723 the disadvantages of the known methods are to be eliminated by vinyl chloride ions at temperatures from -10 to -40 0 C with a system hydrogen peroxide, salts of organic sulphinic acids, Cu (II) and ethylenediaminetetraacetic acid is polymerized . But even with this method, only low sales are achieved.
Allen diesen bekannten Verfahren zur Polymerisation von Vinylchlorid bei tiefen Temperaturen haftet der Nachteil an, nur niedrige Umsätze zu erzielen. Der weitere Nachteil besteht' darin, dass durch Krustenbild,ung und Agglomeration All of these known processes for the polymerization of vinyl chloride at low temperatures there is the disadvantage that only low conversions are achieved. The further disadvantage is that the crust formation, ung and agglomeration
509831/0825509831/0825
keine morphologisch einheitlichen Produkte erzielt werden. Die Thermo- und Witterungsstabilität dieser bekannten Produkte lässt zu wünschen ,übrig.no morphologically uniform products can be achieved. The thermal and weather stability of these well-known products leaves much to be desired.
Es ist auch bekannt, wässrige Copolymerdispersionen aus Vinylester und Aethylen nach der Emulsionspolymerisationsmethode in Gegenwart von peroxidischen Verbindungen mit oder ohne Zusatz von Reduktionsmitteln herzustellen. Vielfach wird offenbart,' dass durch Dosieren einzelner oder mehrerer Polymerisationsbestandteile die Qualität der Dispersionen und die mechanischen Eigenschaften der Polymere verbessert werden kann. In der Britischen Patentschrift 1 117 711 wird der Aethylendruck während der Polymerisation konstant gehalten. Gemäss DAS 1.127.085 wird nicht nur Aethylen nachdosiert, sondern während der Polymerisation auch der Katalysator kontinuierlich nachgegeben. Nach der DAS 1.267.429 werden neben Peroxiden auch Reduktionsmittel verwendet, wobei eine der beiden Komponenten vorgelegt und die zweite mit dem Vinylester zudosiert wird. Nach diesen Verfahren entstehen jedoch Polymere mit niedrigem Molekulargewicht (Fikentscher Index(K-Wert)unter 45),die eine Oberflächenklebrigkeit aufweisen und zu kaltem Fluss neigen.It is also known to prepare aqueous copolymer dispersions of vinyl ester and ethylene by the emulsion polymerization method in the presence of peroxidic compounds with or without the addition of reducing agents. It is often disclosed that the quality of the dispersions and the mechanical properties of the polymers can be improved by metering in one or more polymerization components. In British Patent 1,117,711, the ethylene pressure is kept constant during the polymerization. According to DAS 1.127.085, not only is additional ethylene added, but the catalyst is also continuously added during the polymerization. According to DAS 1.267.429, not only peroxides but also reducing agents are used, one of the two components being initially charged and the second being metered in with the vinyl ester. However, these processes produce polymers with a low molecular weight (Fikentscher index (K value) below 45), which have surface tackiness and tend to flow cold.
Der Nachteil aller bekannten Verfahren ist, dass sie keinen raschen und gleichmässigen Polymerisationsverlauf gewährleisten und zudem nicht zu gleichmässig aufgebauten Copolymerisaten führen. Weiterhin sind hohe Katalysatörkonzentrationen notwendig, um brauchbare Umsätze zu erzielen. Ausserdem müssen zum Abfangen der dabei auftretenden Reaktionsspitzen Reserven an Kühl- und Druckkapazitäten frei gehalten werden. Dies be-The disadvantage of all known processes is that they do not ensure a rapid and uniform course of the polymerization and, moreover, not too uniformly structured copolymers to lead. Furthermore, high catalyst concentrations are necessary in order to achieve useful conversions. Also have to Reserves of cooling and pressure capacities are kept free in order to absorb the reaction peaks that occur. This is
509831/0825509831/0825
deutet, dass die Kühl- und Druckkapazitäten der Polymerisationsreaktoren nicht voll ausgenützt werden können. Nachteilig ist auch der verbleibende hohe Restmonomergehalt. Die hohenindicates that the cooling and pressure capacities of the polymerization reactors cannot be fully exploited. The remaining high residual monomer content is also disadvantageous. The high
Katalysatormengen führen zu erniedrigten Polymerisationsgraden.Amounts of catalyst lead to reduced degrees of polymerization.
Diese Nachteile der bekannten Verfahren sollen gemäss Deutscher Offenlegungsschrxft 2.112.769 dadurch behoben werden, dass man den Vinylester zusammen mit dem Reduktionsmittel in' der wässrigen Dispergierhilfsmittellösung vorlegt und die Peroxidkomponente so zudosiert, dass unter Ausnützung der Kühlkapazität des Reaktionsgefässes eine konstante Polymerisationstemperatur im Bereich von O - 10O0C eingehalten wird.According to German Offenlegungsschrift 2.112.769, these disadvantages of the known processes are to be eliminated by placing the vinyl ester together with the reducing agent in the aqueous dispersing aid solution and adding the peroxide component in such a way that a constant polymerization temperature in the range of 0 is achieved using the cooling capacity of the reaction vessel - 10O 0 C is maintained.
Aber auch dieses Verfahren befriedigt technisch nicht, da nur Umsätze von 70%, bezogen auf den Vinylester, erhalten werden.However, this process is also not technically satisfactory, since conversions of only 70%, based on the vinyl ester, are obtained.
Es wurde nun gefunden, dass man durch ein Redoxpolymerisationsverfahren in Emulsion morphologisch homogene Copolymere- · sate von Vinylestern mit Aethylen mit hohen Umsätzen herstellen kann, die farblos sind und deren Thermo- und Witterungsstabilität gut sind, wenn ganz bestimmte Polymerisationsbedingungen eingehalten werden. Dazu kommt noch, dass bei den erfindungsgemässen Bedingungen koagulatfreie, nicht sedimen-tierende, krusten- und hautfreie Produkte entstehen, deren K-Werte eingestellt werden können.It has now been found that a redox polymerization process produce morphologically homogeneous copolymers of vinyl esters with ethylene in emulsion with high conversions can, which are colorless and whose thermal and weather stability are good, if very specific polymerization conditions be respected. In addition, under the conditions according to the invention, coagulate-free, non-sedimenting, Crust-free and skin-free products are created, the K values of which can be adjusted.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass man die Polymerisation bei Temperaturen von 20 - 30°C mit Hilfe eines Redoxsystems, bestehend aus 0,05 - 0,5 Gew.-%,bezogen auf dieAccording to the invention this is achieved by the Polymerization at temperatures of 20-30 ° C with the help of a redox system, consisting of 0.05-0.5% by weight, based on the
509831/082$$ 509831/082
Vinylester eines Alkali- oder Aramoniumpersulfats, 0,01 -Vinyl ester of an alkali or aramonium persulfate, 0.01 -
0,05 Gew.-%, bezogen auf die Vinylester,Ascorbinsäure und 10 bis 30 ppm eines Eisen-(II)-salzes,bezogen auf die Vinylester, bei einem Start-pH von 3-4 durchführt,wobei man die '* Hauptmenge des Persulfates vorlegt und das Eisen-(II)-salz und die Ascorbinsäure so zudosiert,dass eine vorgewählte konstante Polymerisationstemperatur (+, 1°C) resultiert.0.05 wt .-%, based on the vinyl ester, ascorbic acid and 10 to 30 ppm of an iron (II) salt, based on the vinyl ester, carried out at a starting pH of 3-4, the '* The main amount of persulfate is presented and the iron (II) salt and ascorbic acid are added in such a way that a preselected constant polymerization temperature (+, 1 ° C) results.
Die zweckmässig zur Anwendung kommende Temperatur liegt zwischen 26 - 28°C. Die Temperaturregelung erfolgt zweckmässig automatisch, wobei das Zudosieren des Eisen-(II)-salzes und der Ascorbinsäure und äussere Kühlung aufeinander abgestimmt werden, um eine vorgewählte konstante Polymerisationstempera— tür, die nur um + 1°C während der Polymerisation abweichen soll, aufrechtzuhalten.The appropriate temperature to be used is between 26 - 28 ° C. The temperature control is expediently automatic, with the addition of the iron (II) salt and the ascorbic acid and external cooling are coordinated with one another in order to maintain a preselected constant polymerisation temperature. door, which should only deviate by + 1 ° C during polymerisation.
Vorzugsweise kommt als Persulfat Kaliumpersulfat zur Anwendung, obwohl auch Natrium- und Ammoniumpersulfat verwendbar sind.Die bevorzugten Mengen liegen bei 0,1 bis 0,4 Gew.-96. Davon werden mindestens 5090 vorgelegt und der Rest während oder am Schluss der Reaktion zudosiert. The preferred persulfate is potassium persulfate, although sodium and ammonium persulfate can also be used . The preferred amounts are 0.1 to 0.4 wt. Of these, at least 5090 are presented and the remainder is metered in during or at the end of the reaction.
Ascorbinsäure wird vorzugsweise in Mengen von 0,02 bis 0,04% zusammen mit Emulgatoren und dem Eisen-(II)-salz zugegeben. Als Eisen-(Il)-salz wird vornehmlich Eisen-(II)-sulfat in Mengen von 10 - 20 ppm eingesetzt. Daneben sind auch andere Eisenverbindungen und Komplexe verwendbar, die unter den gegebenen Bedingungen zum Freisetzen von Eisen-(II)-ionen befähigt sind.Solche sind z.B.Eisen-(lH)-sulfat,Eisen-(II)- Ascorbic acid is preferably added in amounts of 0.02 to 0.04% together with emulsifiers and the iron (II) salt. The iron (II) salt used is primarily iron (II) sulfate in amounts of 10-20 ppm. In addition, other iron compounds and complexes can be used which are capable of releasing iron (II) ions under the given conditions, such as iron (1H) sulfate, iron (II) -
509831/0825509831/0825
Chlorid, Eisensalz der Aethylendiamintetraessigsäure oder Ferrocen. Würde, wie nach DOS 2.112.769, zuerst das Reduktionsmittel, also Ascorbinsäure/Fe-II-salz vorgelegt, würden gefärbte Produkte erhalten.Chloride, iron salt of ethylenediaminetetraacetic acid or Ferrocene. If, as according to DOS 2.112.769, the reducing agent would be so ascorbic acid / Fe-II salt presented would be colored Products received.
Der Start-pH, der zwischen 3 und 4, vorzugsweise bei 3,5 liegt, wird mittels nicht fallenden anorganischen oder organischen Säuren, z.B. Salpetersäure, Salzsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure usw. eingestellt. Während der Polymerisation kann sich der pH-Wert ändern, ohne dass die Polymerisation beeinträchtigt wird.The starting pH, which is between 3 and 4, preferably 3.5, is determined by means of non-falling inorganic or organic Acids, e.g. nitric acid, hydrochloric acid, formic acid, acetic acid, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid etc. set. During the polymerization, the pH can change without adversely affecting the polymerization will.
Nach dem Verfahren der Erfindung können Copolymere von Vinylestern und Aethylen mit einem hohen Aethylengehalt erhalten werden. Beispielsweise kann gegenüber einer Emulsionspolymerisation bei hohen Temperaturen (50 - 800C), bei welcher man Drücke von 45 - 50 atü benötigt, um 20% Aethylen einzupolymerisieren, in vorliegendem Fall unter.Arbeitsdrücken von nur 10 - 30 atü, bevorzugt 20 .- 25 atü,Äthylen derselbe Äthylenanteil im Produkt erreicht werden. Das Äthylen wird nach dem Verfahren der Erfindung vorzugsweise unter konstantem Arbeitsdruck zudosiert. According to the process of the invention, copolymers of vinyl esters and ethylene with a high ethylene content can be obtained. For example, with respect to an emulsion polymerization at high temperatures (50-80 0 C), wherein one pressures from 45 to 50 atm is required to copolymerize to 20% ethylene, in the present case unter.Arbeitsdrücken of only 10 to 30 atm, preferably 20 .- 25 atmospheres, ethylene the same ethylene content can be achieved in the product. According to the process of the invention, the ethylene is preferably metered in under constant working pressure.
Als Vinylester kommen solche mit 1 bis 18 C-Atomen im Carbonsäurerest in Betracht. Solche sind unverzweigte. Vinylester wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinyllaurat, Vinylpalmitat, ferner verzweigte Vinylester wie Vinylisobutyrat, Viriylpivalat, Vinylcyclohexanat, Vinylbenzoat, sowie Vinylester vom Typ der Versatatsäure.The vinyl esters are those with 1 to 18 carbon atoms in the carboxylic acid residue into consideration. Such are unbranched. Vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl laurate, vinyl palmitate, also branched vinyl esters such as vinyl isobutyrate, viriyl pivalate, Vinyl cyclohexanate, vinyl benzoate, and vinyl esters of the versatic acid type.
509831/0825509831/0825
Nach dem Verfahren vorliegender Erfindung ist es möglich, Produkte mit einem gewünschten K-Wert in einem weiten Bereich zu erzeugen, d.h. man hat die Möglichkeit, den K-Wert anwendungskonform einzustellen, z.B. zwischen 50 - 120,. Dabei'' können auch Polymerisate mit so hohen K-Wer.ten, nämlich zwischen 70 und 120, wie sie nach herkömmlichen· Verfahren der Emulsionspolymerisation mit radikalischer Initiierung nicht erreichbar sind, erhalten werden. Die Massnahme zur Erzielung von Produkten mit definiertem K-Wert liegt darin, dass man bestimmte Mengen von Vinylestern vorlegt. Die höchsten K-Werte werden erzielt, wenn nahezu der ganze Vinylester vorgelegt wird und das Aethylen unter konstantem Druck zusammen mit den andern Bestandteilen des Redoxsystems zudosiert werden. . - In der Skizze ist die Abhängigkeit des K-Wertes von der vorgelegten Menge Vinylester für bestimmte Versuchsparameter (gemäss Beispiele 1-4) aufgeführt.According to the method of the present invention, it is possible To produce products with a desired K-value in a wide range, i.e. one has the possibility to adjust the K-value to be set according to the application, e.g. between 50 - 120. Included'' it is also possible to use polymers with such high K values, namely between 70 and 120, as obtained by conventional processes Emulsion polymerization with free radical initiation are not achievable, can be obtained. The measure to achieve of products with a defined K value lies in the fact that certain quantities of vinyl esters are submitted. The highest K values are achieved when almost all of the vinyl ester and the ethylene are put together under constant pressure are added with the other components of the redox system. . - The sketch shows the dependency of the K value on the one presented Amount of vinyl ester for certain test parameters (according to Examples 1-4) listed.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Produkte zeichnen sich durch eine erhöhte Wärmestandfestigkeit, eine verbesserte Wetterbeständigkeit und eine erhöhte Alkalibe— ständigkeit aus.The products obtained by the process according to the invention are characterized by an increased thermal stability, a improved weather resistance and increased alkali resistance.
Neben Vinylestern und Aethylen können noch andere copolymerisierbare Monomere einpolymerisiert werden, Zweckmässig werdenIn addition to vinyl esters and ethylene, other copolymerizable ones can also be used Monomers are polymerized, are expedient
solche Monomere in Mengen von 1-80 Gew. -%,bezogen auf die Vinylester,eingesetzt.Solche copolymerisierbare Monomere sind beispielsweise Olefine wie Propylen, 1-Butylen,ungesättigte Carbonsäuren,wie Acrylsäure, Methacrylsäure,Crotonsäure, Maleinsäure und Fumarsäure sowie die Ester aller genanntensuch monomers are used in amounts of 1-80% by weight , based on the vinyl esters. Such copolymerizable monomers are, for example, olefins such as propylene, 1-butylene, unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid and fumaric acid and the esters of all mentioned
509831/0825509831/0825
Carbonsäuren und die Mono- und Diester aller genannten Dicar-,' bonsäuren, vorzugsweise die Ester, die in der Alkoholkomponente 1-18 Kohlenstoffatome enthalten, wie z.B. Methanol, Äthanol, Propanol, Butanol, Isobutanol, Äthylhexanol, Laurylalkohol; ungesättigte Äther, wie Alkylvinyläther, z.B.Cethyl-, ' Äthyl-, Butyl-, Isobutyl-, Lauryl-, Stearylvinyläther, Isopropenylmethyl- oder Äthyläther, Vinylhalogenide wie Vinylchlorid, Carbonsäureamide ungesättigter Säuren wie Methacrylamid, N-Methylolacrylamid,Maleinimid und ungesättigte Verbindungen vom Allyltyp.Carboxylic acids and the mono- and diesters of all mentioned dicar-, ' bonic acids, preferably the esters which contain 1-18 carbon atoms in the alcohol component, such as methanol, Ethanol, propanol, butanol, isobutanol, ethylhexanol, lauryl alcohol; unsaturated ethers, such as alkyl vinyl ethers, e.g. methyl, ethyl, butyl, isobutyl, lauryl, stearyl vinyl ethers, isopropenylmethyl or ethyl ether, vinyl halides such as vinyl chloride, carboxamides of unsaturated acids such as methacrylamide, N-methylol acrylamide, maleimide and allyl type unsaturated compounds.
Als Emulgatoren können die an sich bekannten anionischen und nichtionischen Netzmittel,zweckmässig in Mengen von 0,05 5 Gew.-%,bezogen auf die Vinylester, eingesetzt werden. Geeignete anionische Emulgatoren sind Alkylsulfate,Sulfate von Alkyl- und Alkylarylp olyäthoxyalkanolen, Alkylsulf onate,Alkylaryl-The per se known anionic and nonionic wetting agents, expediently in amounts of 0.05-5% by weight , based on the vinyl esters, can be used as emulsifiers. Suitable anionic emulsifiers are alkyl sulfates, sulfates of alkyl and Alkylarylp olyäthoxyalkanolen, Alkylsulfonate, Alkylaryl-
sulfonate sowie Ester der Sulfobernsteinsäure mit Alkanolen. Als nicht ionogene Emulgatoren kommen beispielsweise Additionsprodukte von Aethylen- und/oder Propylenoxid an Alkanole, an Alkylphenole, an Carbonsäuren sowie Blockcopol'ymerisate von Propylenoxid mit Aethylenoxid in Frage. Die Polymerisation kann in Gegenwart oder Abwesenheit von Kolloiden durchgeführt werden.Als Kolloid-Bildner kommen beispielsweise Polyvinylalkohol und wasserlösliche Modifikationen davon; wasserlösliche Cellulosederivate.wie Hydroxyäthyl-, Hydroxypropyl-, Methyl-, Äthyl-, Carboxymethylcellulose;sulfonates and esters of sulfosuccinic acid with alkanols. Suitable non-ionic emulsifiers are, for example, addition products of ethylene and / or propylene oxide with alkanols, with alkylphenols, with carboxylic acids and block copolymers of propylene oxide with ethylene oxide. The polymerization can be carried out in the presence or absence of colloids. Examples of colloid formers include polyvinyl alcohol and water-soluble modifications thereof; water-soluble cellulose derivatives, such as hydroxyethyl, hydroxypropyl, methyl, ethyl, carboxymethyl cellulose;
wasserlösliche Polysaccharide und Derivate davon; Polyacrylsäure und wasserlösliche Derivate derselben; zweckmässig biswater-soluble polysaccharides and derivatives thereof; Polyacrylic acid and water-soluble derivatives thereof; expedient to
509831/082$$ 509831/082
zu 8%, zur Anwendung. 8%, for use.
Die bekannten Polymerisationsregler wie Aldehyde, gesättigte ■ oder ungesättigte Halogenkohlenwasserstoffe sowie MerkaptaneThe well-known polymerization regulators such as aldehydes, saturated ■ or unsaturated halogenated hydrocarbons and mercaptans
können mitverwendet werden.can also be used.
In einem Rührautoklaven mit gegebener Kapazität, mit Temperaturregelung, Kühleinrichtung und Zudosiermöglichkeiten wird die Lösung der Komponenten der wässrigen Phase (Wasser, Emulgatoren, Kaliumpersulfat, eventuell Kolloid) vorgelegt. Nach Spülen mit Stickstoff wird eine bestimmte Menge Vinylester zugegeben, Aethylen bis zu einem.bestimmten Druck aufgedrückt und die erwünschte Temperatur (26 - 28°C) eingestellt. Nach— her beginnt man die Zudosierung der Ascorbinsäure zusammen mit dem Eisen-(II)-salz, gelöst in Wasser, bis zum Start der Polymerisation. Im Moment, in welchem ein plötzlicher Temperaturanstieg von 1 - 2°C beobachtet wird, wird die Dosiergeschwindigkeit des Reduktionsmittels, unter Ausnützung der Kühlkapazität des Reaktionsgefässes, geregelt. Gleichzeitig kann der Zulauf der restlichen Monomere auf die Zulaufgeschwindigkeit des Reduktionsmittels abgestimmt werden. Während der Polymerisation wird der Aethylendruck konstant gehalten. Die Polymerisation dauert, je nach Kühlkapazität, zwischen 4 - 12 Stunden.In a stirred autoclave with a given capacity, with temperature control, The solution of the components of the aqueous phase (water, emulsifiers, Potassium persulfate, possibly colloid). To Flushing with nitrogen, a certain amount of vinyl ester is added, and ethylene is applied up to a certain pressure and set the desired temperature (26 - 28 ° C). To- The metering in of the ascorbic acid together with the iron (II) salt, dissolved in water, begins until the start of the polymerization. At the moment when a sudden rise in temperature from 1 - 2 ° C is observed, the metering rate of the reducing agent, utilizing the cooling capacity of the reaction vessel, regulated. At the same time, the feed of the remaining monomers can be adjusted to the feed rate of the reducing agent can be matched. The ethylene pressure is kept constant during the polymerization. The polymerization takes between 4 and 12 hours, depending on the cooling capacity.
Beispiel 1) · ' Example 1) · '
Nach diesem allgemeinen Verfahren wird in einem 2-Liter-Rührautoklaven der folgende Ansatz polymerisiert:This general procedure is used in a 2 liter stirred autoclave the following approach polymerizes:
509831/0825509831/0825
a) wässrige Phase:a) aqueous phase:
entionisiertes Wasser 500 gdeionized water 500 g
Antarox Co 63O^ (Nonylphenolpoly-Antarox Co 63O ^ (Nonylphenol poly-
aethylenoxykondensat) 2 gethylene oxycondensate) 2 g
Kaliumpersulfat 2 g <:Potassium persulfate 2 g <:
Eisessig (pH-Regler: 3,5) IgGlacial acetic acid (pH regulator: 3.5) Ig
Polyvinylalkohol )Polyvinyl alcohol)
88% verseift. Viskosität einer ) 25 g88% saponified. Viscosity of a) 25 g
4%igen Lösung bei 20°: 25 cp )4% solution at 20 °: 25 cp)
b) Reduktionsmittellösung:b) reducing agent solution:
• entionisiertes Wasser 100 g• deionized water 100 g
Eisen-(II)-sulfat (Fe.SO47H2O) . 0,01 gIron (II) sulfate (Fe.SO47H 2 O). 0.01 g
Antarox Co 63O^ 4 gAntarox Co 63O ^ 4 g
Ascorbinsäure 0,4 gAscorbic acid 0.4 g
c) Vinylacetat (VA) total 500 gc) Vinyl acetate (VA) total 500 g
davon als Vorlageof which as a template
(2O% der totalen VA Menge) 100 g(2O% of the total VA amount) 100 g
Polymerisationstemperatur 27°CPolymerization temperature 27 ° C
Reaktionsdauer . · 5 Std.Reaction time. · 5 hours
Aethylendruck = Arbeitsdruck 24 atüEthylene pressure = working pressure 24 atm
Entsprechend dem Beispiel 1) wurde eine Reihe von v/eiteren Versuchen durchgeführt, wobei die Bedingungen gemäss Tabelle I)- variieren. In Tabelle 2) sind die Eigenschaften der erhaltenen Produkte aufgeführt. Man sieht daraus deutlich, dass in ..den Beispielen 1-4, gemäss der Erfindung, die geforderten Eigenschaften erzielt wurden. In den Beispielen 5-7 sind die Umsätze niedrig, und es werden gefärbte Produkte erhalten. Die Lagerungsstabilität sowie das Verhalten der Dispersion gegenüber Füllstoffen waren bei den Versuchen 1 4 sehr gut. Im Gegensatz dazu war die Lagerstabilität der Produkte aus den Versuchen 5-7 schlecht (Sedimentation).In accordance with Example 1), a series of pus was used Tests carried out, the conditions according to Table I) - varying. In Table 2) are the properties of the obtained Products listed. It can clearly be seen from this that in .. the Examples 1-4, according to the invention, the required Properties were achieved. In Examples 5-7, the conversions are low and the products become colored obtain. The storage stability and the behavior of the dispersion towards fillers were in experiments 1 4 very good. In contrast, the storage stability of the products from experiments 5-7 was poor (sedimentation).
509831/8825509831/8825
(Beispiele 1-7)(Examples 1-7)
% des Totais )VA submitted)
% of the total)
* nicht erfindungsgemässe Beispiele* Examples not according to the invention
Tabelle 2 (allgemeine Eigenschaften der Produkte) Table 2 (general properties of the products)
Copolymer )Ethylene content in)
Copolymer)
sität der Disp."* ) Poises
(50% Trockengehalt )Brookfield visco-)
sity of the disp. "*) Poises
(50% dry matter)
Aussehen des FilmsAppearance of the dispersion
Appearance of the film
gefärbt
klar
nicht
gefärbtnot
colored
clear
not
colored
gefärbt
klar
nicht
gefärbtnot
colored
clear
not
colored
gefärbt
klar
nicht
gefärbtnot ■
colored
clear
not
colored
gefärbt
klar
nicht
gefärbtnot
colored
clear
not
colored
leicht
gefärbtcolored
easy
colored
stark
gefärbt
etwas
körni gcolored
strong
colored
some
grain g
leicht
gefärbtcolored
easy
colored
* nicht erfindungsgemässe Beispiele* Examples not according to the invention
** der Fikentscher Index ist berechnet auf Basis der relativen Viskosität einer Lösung von 1 g Polymer in 100 cm3 Dimethylformamid ** the Fikentscher index is calculated on the basis of the relative Viscosity of a solution of 1 g of polymer in 100 cm3 of dimethylformamide
*** Brookfield Viskosität gemessen mit Messkörper 6 bei IO Touren,, Minute*** Brookfield viscosity measured with measuring body 6 at IO tours, minute
509831/0825509831/0825
Es wurde wie in Beispiel 1) aber mit einer Monomerzusammensetzung von 425 g VA und 75 g Vinylchlorid anstatt 500 g VA gearbeitet. Man erhielt eine terpolymere Dispersion VA/VC/ Aethylen mit einem Umsatz über 98%, dessen Zusammensetzung lautet:It was as in Example 1) but with a monomer composition of 425 g VA and 75 g vinyl chloride instead of 500 g VA worked. A terpolymer dispersion VA / VC / Ethylene with a conversion over 98%, the composition of which is:
Wie Beispiel 1), aber mit einer Monomerzusammensetzung von 400 g VA und 100 g Maleinsäuredibutylester erhielt man eine terpolymere Dispersion VA/DBM/Aethylen,, (Umsatz über 98%) mit 15% Aethylengehalt im Copolymer und ein Fikentscher Index von 81.As Example 1), but with a monomer composition of 400 g VA and 100 g maleic acid dibutyl ester gave a terpolymer dispersion VA / DBM / ethylene ,, (conversion over 98%) with 15% ethylene content in the copolymer and a Fikentscher index of 81.
Beispiel 10) ■ Example 10) ■
Wie Beispiel X),. aber mit 15 g Hydroxyaethylcellulose (Natrosol 250 MR ) anstelle von Polyvinylalkohol wurde eine Dispersion mit einem Umsatz von 99% erhalten. Der Aethylenanteil des Copolymers betrug 19%, der Filcentscher Index 99.Like example X) ,. but with 15 g hydroxyethyl cellulose (Natrosol 250 MR) instead of polyvinyl alcohol, a dispersion with a conversion of 99% was obtained. The ethylene content of the copolymer was 19%, the Filcent's index was 99.
Wie Beispiel 1), aber mit einer Monomerzusammensetzung von 400 g VA und 100 g Aethylacrylat wurde bei einem Umsatz von 98,1% eine Dispersion, in welcher der Aethylengehalt (im Copolymer ) /ν 12% betrug, erhalten. Der Fikentscher Index betrug 79.As Example 1), but with a monomer composition of 400 g of VA and 100 g of ethyl acrylate were at a conversion of 98.1%, a dispersion in which the ethylene content (in the copolymer ) / ν was 12%. The Fikentscher Index was 79.
509831/Q825509831 / Q825
Beispiel 12)Example 12)
Man arbeitet wie in Beispiel 1), aber mit folgenden Komponenten: You work as in example 1), but with the following components:
a) wässrige Phase: Pluronic F 68® Pluronic L 62® Natriumlaurylsulfat Acrylsäure )a) aqueous phase: Pluronic F 68® Pluronic L 62® sodium lauryl sulfate Acrylic acid)
. . , . , . * pH Regler Natriumbicarbonat ) * Wasser. . ,. ,. * pH regulator sodium bicarbonate) * water
b) ReduTctionsmittellosung: entionisiertes Wasser Ascorbinsäureb) Reducing agent solution: deionized water Ascorbic acid
. Eisen-(II)-sulfat. Iron (II) sulfate
c) Monomermischung: VA Monomer Pluronic F 62®(gelöst im Monomer) Monomervorlage 20% des Totalsc) monomer mixture: VA Monomer Pluronic F 62® (dissolved in the monomer) Monomer initial 20% of the total
Polymerisationstemperatur Reaktionsdauer AethylendruckPolymerization temperature, reaction time, ethylene pressure
Man erhielt, mit einem Umsatz von über 99%, eine sehr feine Dispersion (<0,2 pm), dessen Polymer einen Anteil von 22% Aethylen enthielt und einen Fikentscher Index von 95,1 aufwies. -A very fine one was obtained with a conversion of over 99% Dispersion (<0.2 μm), the polymer of which contained 22% ethylene and a Fikentscher index of 95.1. -
Man arbeitet wie in Beispiel 12) angegeben, mit der Ausnahme, dass ein Teil des Wassers der Vorlage (100 g) zur Auflösung " von 15 g MethyIo!acrylamid verwendet wurde und diese LösungThe procedure is as indicated in Example 12), with the exception that part of the water in the template (100 g) is used to dissolve " of 15 g of methyl acrylamide was used and this solution
gleichzeitig unter Zudosierung des Reduktionsmittels und der restlichen Monomere in das Reaktionsmedium eingebracht wurde. Nach 5 Reaktionsstunden erhielt man, mit einem Umsatz von über 98%, eine feine Dispersion (wie in Beispiel 12), wobei der Aethylengehalt des Polymers 16% und deren Fikentscher Index 73 betrug. Diese Dispersion kann in Gegenwart von 0,2% Oxalsäure, nach Behandlung während 3 Minuten bei 15O°Cr in einen vernetzten und unlöslichen Film übergeführt werden. Die Filme dieser erfindungsgemäss"hergestellten Polymere ergeben eine ausgezeichnete Wärmestandfähigkeit und sehr gute mechanische Eigenschaften. Ihre Reissdehnung liegt zwischen 600 und 1000% bei einer entsprechenden Reissfestigkeit zwischen 120 und 60 Kp/cm2.was introduced into the reaction medium at the same time with metering in of the reducing agent and the remaining monomers. After 5 hours of reaction, a fine dispersion (as in Example 12) with a conversion of over 98% was obtained, the ethylene content of the polymer being 16% and its Fikentscher index being 73. This dispersion can be in the presence of 0.2% oxalic acid, can be converted by treatment for 3 minutes at 15O ° C r in a crosslinked and insoluble film. The films of these polymers produced according to the invention have excellent heat resistance and very good mechanical properties. Their elongation at break is between 600 and 1000% with a corresponding tensile strength between 120 and 60 Kp / cm2.
Wie in Beispiel 13) gezeigt, besteht die Möglichkeit, ein sehr reaktionsfähiges Vernetzungsmonomer zu copolymerisieren, ohne dass eine Vernetzungsgefahr während der Polymerisation besteht.As shown in Example 13), it is possible to copolymerize a very reactive crosslinking monomer, without the risk of crosslinking during the polymerization.
503831/0826503831/0826
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH110074A CH587298A5 (en) | 1974-01-28 | 1974-01-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2503453A1 true DE2503453A1 (en) | 1975-07-31 |
Family
ID=4202475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752503453 Pending DE2503453A1 (en) | 1974-01-28 | 1975-01-28 | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF POLYMERIZED VINYLESTERS |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS50108387A (en) |
AT (1) | AT333509B (en) |
BE (1) | BE824867A (en) |
CH (1) | CH587298A5 (en) |
DE (1) | DE2503453A1 (en) |
DK (1) | DK26075A (en) |
FR (1) | FR2259116B1 (en) |
GB (1) | GB1447752A (en) |
IT (1) | IT1026452B (en) |
LU (1) | LU71732A1 (en) |
NL (1) | NL7500920A (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69321068T2 (en) * | 1992-11-04 | 1999-03-25 | National Starch And Chemical Investment Holding Corp., Wilmington, Del. | Emulsion binder with low residual formaldehyde and with improved tear resistance |
JP2006257192A (en) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Aqueous emulsion and its manufacturing process |
FR3038317B1 (en) * | 2015-07-02 | 2017-07-28 | Univ Des Sciences Et Tech De Lille 1 | METHOD FOR RADICAL POLYMERIZATION IN AQUEOUS SUSPENSION |
EP3342788A1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-07-04 | Université des Sciences et Technologies de Lille 1 | Method for free radical polymerisation in aqueous suspension |
-
1974
- 1974-01-28 CH CH110074A patent/CH587298A5/xx not_active IP Right Cessation
-
1975
- 1975-01-22 GB GB278075A patent/GB1447752A/en not_active Expired
- 1975-01-24 IT IT4782575A patent/IT1026452B/en active
- 1975-01-27 DK DK26075A patent/DK26075A/da unknown
- 1975-01-27 NL NL7500920A patent/NL7500920A/en not_active Application Discontinuation
- 1975-01-27 AT AT58875A patent/AT333509B/en not_active IP Right Cessation
- 1975-01-28 DE DE19752503453 patent/DE2503453A1/en active Pending
- 1975-01-28 LU LU71732A patent/LU71732A1/xx unknown
- 1975-01-28 FR FR7502592A patent/FR2259116B1/fr not_active Expired
- 1975-01-28 BE BE152782A patent/BE824867A/en unknown
- 1975-01-28 JP JP1228775A patent/JPS50108387A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH587298A5 (en) | 1977-04-29 |
LU71732A1 (en) | 1975-12-09 |
GB1447752A (en) | 1976-09-02 |
BE824867A (en) | 1975-07-28 |
FR2259116A1 (en) | 1975-08-22 |
ATA58875A (en) | 1976-03-15 |
NL7500920A (en) | 1975-07-30 |
JPS50108387A (en) | 1975-08-26 |
AT333509B (en) | 1976-11-25 |
IT1026452B (en) | 1978-09-20 |
FR2259116B1 (en) | 1978-02-24 |
DK26075A (en) | 1975-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69532762T2 (en) | CELLULOSE ETHERS IN DISPERSIONS MADE BY EMULSION POLYMERIZATION | |
DE2442121C2 (en) | ||
EP0099463B1 (en) | Process to produce polymer dispersions, and their utilisation | |
DE2256154C3 (en) | Process for the preparation of aqueous dispersions of polymers of monoolefinically unsaturated carboxylic acid esters | |
EP0037923B1 (en) | Process for preparing aqueous polymer dispersions with a polymer content of up to 75 weight per cent | |
DE69602700T2 (en) | Low volatile organic compound emulsion | |
DE3111602A1 (en) | COPOLYMERISATE OF INCREASED WATER RESISTANCE, METHOD FOR THEIR PRODUCTION AND THEIR USE | |
DE60114959T2 (en) | Process for the preparation of polyvinyl ester resin compositions | |
DE2834939A1 (en) | DISPERSION STABILIZER FOR SUSPENSION POLYMERIZATION OF VINYL COMPOUNDS | |
DE60015285T2 (en) | Process for the preparation of vinyl acetate-ethylene copolymer Emulsions stabilized with a polyethylene glycol-polyvinyl acetate mixture | |
DE2043172A1 (en) | Process for the production of mixed polymers | |
DE2358270B2 (en) | Process for the continuous copolymerization of vinylidene fluoride with at least one other unsaturated fluorinated monomer | |
DE2649532C2 (en) | Process for the preparation of aqueous dispersions of ethylene-vinyl acetate copolymers | |
DE2229607A1 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF THERMOPLASTIC PROCESSABLE FLUOROLEFIN POLYMERISATES | |
DE2503453A1 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF POLYMERIZED VINYLESTERS | |
DE2629655B2 (en) | Process for the production of vinyl chloride polymers suitable for the production of plastisols | |
DE2259997A1 (en) | METHOD FOR HOMOPOLYMERIZATION OR COPOLYMERIZATION OF VINYL CHLORIDE | |
DE2141864A1 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF LATICES FROM MIXED POLYMERISATES WITH A CONTENT OF VINYL CHLORIDE AND ETHYLENE WITH LOW FOAM FORMATION | |
CH446719A (en) | Process for the preparation of stable aqueous dispersions of graft copolymers | |
EP0065162B1 (en) | Process for preparing aqueous polyacrylic dispersions with better flow behaviour | |
EP0108884B1 (en) | Process for producing vinyl chloride polymers | |
EP0014450B1 (en) | Process for preparing an aqueous polymer dispersion, dispersion thus obtained and its use | |
DE2315998A1 (en) | PROCESS FOR THE POLYMERIZATION OR COPOLYMERIZATION OF VINYL CHLORIDE | |
DE2000317A1 (en) | Emulsion and its manufacture | |
DE1925353B2 (en) | Process for the production of polyvinyl ester dispersions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHJ | Non-payment of the annual fee |