DE2521862C3 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polymerisaten und Mischpolymerisaten des Vinylchlorids in wäßriger Emulsion - Google Patents
Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polymerisaten und Mischpolymerisaten des Vinylchlorids in wäßriger EmulsionInfo
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Description
Es ist aus der deutschen Auslegeschrifl 11 19 513 bekannt, zur kontinuierlichen Herstellung von Vinylchlorid-Homo-
und -Mischpolymerisaten Alkalisalze von Sulfonbernsteinsäurediestern einzusetzen. Man
erhält so stabile Latices mit etwa 45% Feststoffgehalt, das hieraus gewonnene trockene Polymerisat gibt
Pasten mit besonders niedriger Pastenviskosität, die bei Lagerung nur langsam ansteigt. D;e Thermostabilität
dieser Pasten ist jedoch für die moderne Pastenverarbeitung nicht ausreichend. Emulgatoren wie Alkylsulfate,
Sulfonate oder Alkylarylsulfonate sind für dieses Polymerisationsverfahren zur Herstellung niedrigviskoser
Pasten angeblich nicht geeignet.
Es ist ferner aus der deutschen Auslegeschrift 12 71403 bekannt, für die Bereitung von Plastisolen
geeignete Vinylchloridpolymerisate durch Polymerisation von Vinylchlorid in wäßriger Emulsion nach der
Keimtechnik in Gegenwart eines wasserlöslichen so Persali.es als Katalysator und eines Emulgatorgemisches,
das während der Gesamtdauer der Polymerisation kontinuierlich zugegeben wird, herzustellen. Das
Emulgatorgemisch besteht einerseits aus einem Alkalialkylsulfat, einem Alkalisalz von sulfonierten Alkylnaphthalinen
und Alkylbenzolen oder einem Alkalisalz von sulfonierten Paraffinen und einem Alkali oder
Ammoniumsalz eines Esters der Sulfobernsteinsäure.
Das absatz(chargen-)weise Arbeiten unter vorangehender Herstellung eines Keimlatex ist umständlich, («>
zeitraubend, ermöglicht im allgemeinen nur die Herstellung von l.alices mit maximal etwa 35%
I eslstoffgehalt und dadurch eine geringere, auf die Zeit
und Jas Polymerisationskesselvoliimen bezogene Ausbeute
Uli Polymeren, als das kontinuierliche Verfahren
<>·■ ohne Verwendung eines Keimlatex und macht oft
Schwierigkeiten wegen clei .Scherempfindlichkeit des
Es wurde nun überraschend gefunden, daß man Emulgatorgemische, bestehend aus Alkali- oder Ammoniumsalzen
von Sulfobernsteinsäurediestern einerseits und Alkylsuifonsäuren und Alkylarylsulfonsäuren andererseits
entgegen der Beschreibung in der deutschen Auslegeschrift 11 19 513 für die kontinuierliche Polymerisation
von Vinylchlorid in wäßriger Emulsion mit Vorteil verwenden kann, wenn man bestimmte Mischungsverhältnisse
einhält.
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Herstellung von Vinylchloridhomopolymerisaten
oder Vinylchloridmischpolymerisaten mit mindesten ΐ 85 Gew.-% Vinylchlorideinheiten durch kontinuierliche
Polymerisation der Monomeren in wäßriger Emulsion in Gegenwart von wasserlöslichen Katalysatoren,
Alkali- oder Ammoniumsalzen von Sulfobernsteinsäurediestern, deren 0,05%ige wäßrige und fremdsalzfreie
Lösungen im Stalagmometer nach Traube eine Oberflächenspannung von höchstens 32 dyn/cm besitzen,
sowie eines oder gegebenenfalls mehrerer Polymerisationshilfsstofe,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß in Gegenwart von 1,5 bis 3 Gew.-% (bezogen auf
eingesetzte Monomere) eines Emulgatorgemisches aus
a) 95 bis 65 Gew.-% (bezogen auf Gesamtgemisch) eines oder mehrerer der obengenannten Alkalioder
Ammoniumsalze von Sulfobernsteinsäurediestern und
b) 5 bis 35 Gew.-% (bezogen auf Gesamtgemisch) eines oder mehrerer Alkali- oder Ammoniumsalze
von Alkylsulfonsäuren mit 10 bis 18 C-Atomen im Alkylrest und/oder Alkylarylsulfonsäuren mit insgesamt
6 bis 16 C-Atomen in den Alkylresten
polymerisiert wird.
Unter 1,5 Gew.-% Emulgatorgemisch werden im allgemeinen keine für die Weiterverarbeitung ausreichend
stabilen Latices mehr erhalten, es treten Schwierigkeiten durch Koagulate auf. Oberhalb 3
Gew.-% Emulgatorgemisch werden Polymerisate mit verschlechterten Gebrauchseigenschaften, wie Transparenz,
Wasserempfindlichkeit, physiologische Unbedenklichkeit, erhalten.
Bevorzugt werden 1,8 bis 2,4 Gew.-% (bezogen auf eingesetzte Monomere) des Emulgatorgemisches verwendet.
Eine Emulgatormischung, die weniger als 5 Gew.-% der Komponente b) enthält, zeigt praktisch keine
Verbesserung der Thermostabilität des damit hergestellten Polymerisats mehr. Über 35 Gew.-°/o Anteil der
Komponente b) wird ein starker Anstieg der Pastenviskosität beobachtet. Besonders gute Ergebnisse werden
erhalten, wenn im Emulgatorgemisch 10 bis 25 Gew.-% der Komponente b) enthalten sind.
Als Komponente a) des Emulgatorgemisches können beispielsweise verwendet werden die Alkali- oder
Ammoniumsalze, insbesondere die Natriumsalze folgender Säuren:
Bis-isononylsuccinatsulfosäure;
Bis-isodecylsuccinatsulfosäure,
Bis-tridecylsuccinatsulfosäure;
Isodecyl-alkylsuccinatsulfosäure.
Bis-isodecylsuccinatsulfosäure,
Bis-tridecylsuccinatsulfosäure;
Isodecyl-alkylsuccinatsulfosäure.
Auch die Salze von Sulfobernsteinsäuren, die mit zwei
verschiedenen Alkohol-Komponenten verestert sind, können verwendet werden, ebenso Mischungen von
Salzen verschiedener Sulfobernsteinsäureester.
Als Komponente b) des Emulgatorgemisches sind beispielsweise geeignet die Alkali- oder Ammoniumsalze,
insbesondere die N.itriumsal/e vorzugsweise folgender
Säuren: SiiilfrKianrciTiinnpnhiiltiue uesättiete vcr-
zweigte und geradkettige Alkane, von denen mindestens
80 Gew.-% aller Alkansulfosäuren 12 bis 16 C-Atome besitzen, besonders geeignet sind solche
Alkansulfosäuren, die zu mindestens 80 Gew.-% aus 14 bis 16 C-Atome enthaltenden Alkylsulfosäuren bestehen.
Ferner sind als Komponente b) vorzugsweise geeignet die Alkali- oder Ammoniumsalze, insbesondere
die Natriumsalze von Alkylarylsulfosäuren, deren Arylgruppe mit einem oder mehreren Alkylresten
substituiert sein können, wobei diese Alkylresie gleich oder verschieden sein können und alle Alkyl-Substituenten
an einer Arylgruppe zusammen 8 bis 12 C-Atome besitzen, wie z. B. Di-butylnaphthalinsulfosäure und
insbesondere Dodecylbenzolsulfosäure. Auch Mischungen verschiedener als Komponente b) genannter Salze
von Sulfonsäuren können verwendet werden.
Die Polymerisation wird in wäßriger Emulsion in Gegenwart von zweckmäßig 0,001 bis 1 Gew.-%,
vorzugsweise 0,01 bis 0,3 Gew.-% (bezogen auf Monomere) radikalbildender wasserlöslicher Katalysatoren
durchgeführt. Geeignet hierfür sind beispielsweise Persulfate, wie Kalium-, Natrium- oder Ammoniumpersulfat,
Wasserstoffperoxid, tert.-Buty !hydroperoxid, Peroxydphosphate oder andere wasserlösliche Peroxide,
sowie auch Mischungen verschiedener Katalysatoren, wobei diese Katalysatoren auch in Gegenwart von
0,001 bis 1 Gew.-%, bezogen auf Monomere, einer oder mehrerer reduzierender Substanzen, die zum Aufbau
eines Redox-Katalysatorsystems geeignet sind, wie z. B.
Sulfite, Bisulsifte, Dithionite, Thiosulfate, Aldehyd-Sulfoxylate,
z. B. Formaldehydsulfoxylat, eingesetzt werden können. Gegebenenfalls kann die Polymerisation in
Gegenwart von 0,05 bis 10 Teilen je Million Teile bezogen auf Metall pro Monomere, von löslichen
Metailsalzen, beispielsweise des Kupfers, Silbers, Eisens, Nickels, Kobalts oder Chroms vorgenommen werden.
Neben Katalysatoren und Emulgeto^n kann die
Polymerisation in Gegenwart von Puffersubstanzen, beispielsweise Alkaliacetate, Borax; Alkaliphosphate,
Alkalicarbonate, Ammoniak oder Ammoniumsalzen von Carbonsäuren, sowie von Molekülgrößen-Reglern,
wie beispielsweise aliphatische Aldehyde mit 2 bis 4 C-Atomen, Halogenkohlenwasserstoffe, wie z. B. Di-
und Trichloräthylen, Chloroform, Bromoform, Methylenchlorid, Mercaptane durchgeführt werden.
Zur Copolymerisation mit Vinylchlorid sind beispielsweise eines oder mehrere folgender Monomeren
geeignet: Olefine: wie Äthylen, oder Propylen, Vinylester
von geradkettigen oder verzweigten Carbonsäuren mit 2 bis 20, vorzugsweise 2 bis 4 Kohlenstoffatomen,
wie Vinylacetat, -propionat, -butyrat, -2-äthyIhexoat; Vinylhalogenide, wie Vinylfluorid, Vinylidenfluorid,
Vinylidenchlorid, Vinyläther, ungesättigte Säuren, wie Malein-, Fumar-, Acryl-, Methacrylsäure und deren
Mono- oder Diester mit Mono- oder Dialkoholen mit 1 bis 10 C-Atomen; Maleinsäureimid, sowie dessen
N-Substituitionsprodukte mit aromatischen, cyi-.oaliphatischen,
sowie gegebenenfalls verzweigten 'iphatischen Substituenten.
Nach der Polymerisation können den als wäßrige Emulsion bzw. nach Trocknung als Pulver aufblenden
Polymerisaten weitere Stoffe /in . abilis:en- ,g b/w. zur
Verbesserung ihrer Weiten■eraiveiiungseigenschaftcn
zugesetzt werden. Solche 'Muffe situ] beispielsweise Mono , Di- oder Trifeusaureester mehrwertiger Alkohole,
wie Sorbit, Pentaerythrit, Glycerin, Digljcerin.
Die Polymerisation wird im allgemeinen bei Temperaturen
von 35 bis 800C vorzugsweise von 40 bis 70° C,
bis zu Umsätzen von 89 bis 95%, vorzugsweise 91 bis 93%, bezogen auf eingesetzte Monomere fortgeführt.
Der prozentuale Umsatz wird beim kontinuierlichen Emulsiop.spolymerisationsverfahren am besten durch
das Schaumgewicht definiert. Dieses wird wie weiter unten beschrieben, gemessen.
Den obengenannten Umsatzgraden entsprechen etwa folgende Schaumgewichte:
89% Umsatz = Schaumgewicht 91% Umsatz = Schaumgewicht 93% Umsatz = Schaumgewicht
95% Umsatz = Schaumgewicht
90 g/21 110 g/21 140 g/21
190 g/21
Das Verhältnis zu Monomeren wird zweckmäßig so gewählt, daß Lances mit Feststoffgehalten von etwa 40
bis 48%, vorzugsweise 43 bis 46%, erhalten werden. Nach Beendigung der Polymerisation und Entfernung
der überwiegenden Menge an nicht umgesetzten Monomeren wird das Polymere im allgemeinen durch
Verdampfen des Wassers, beispielsweise im Sprühtrockner, entfernt. Gegebenenfalls kann der Latex vor
der Trocknung durch physikalische Methoden, beispielsweise Ultrafiltration, von einem Teil der wäßrigen
Flotte befreit werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, mit den technischen Vorteilen der kontinuierlichen Emulsionspolymerisation
und vergleichsweise niedrigeren Emulgatorkosten ein besonders für die Verarbeitung
mit Weichmachern als Pasten (Plastisole) geeignetes Vinylchlorid-Homo- oder Mischpolymerisat herzustellen,
das sich durch sehr niedrige Pastenviskositälen auszeichnet und sehr gute Thermostabilität aufweist,
.VS Letztere ist gegenüber den nach DT-AS 11 19 513
herstellbaren Polymerisaten wesentlich verbessert.
Im Vergleich zu dem Verfahren gemäß DT-AS 11 19 513 wird mit der erfindungsgemäßen Emulgatormischung
ein bestimmter K-Wert des Polymeren bei höherer Temperatur und dadurch höherem Durchsatz
erreicht. Dadurch wird eine um 30 bis 100% günstigere Raum-Zeit-Ausbeute erzielt.
Gegenüber dem diskontinuierlichen Verfahren mit Einsatz eines Saatlatex gemäß DT-AS 12 71 403 beträgt
die Raum-Zeit-Ausbeute-Verbesserung sogar 70 bis 250%, außerdem ist die Pastenviskosität deutlich
erniedrigt.
Unter Raum-Zeit-Ausbeute ist die Menge Polymerisat gemeint, die in einer Zeiteinheit (z. B. 1 Jahr) in
so einem bestimmten, für die Polymerisation zur Verfügung stehenden Raum erzeugt werden kann. Sie wird
nachfolgend angegeben im Jahrestonnen pro mJ (Jalo/m3), wobei 8000 Produktionsstunden im Jahr
zugrunde gelegt wurden.
ss Wegen ihrer niedrigen Pastenviskosität eignen sich
die erfindungsgemäß hergestellten Polymerisate besonders zur Herstellung von Pasten mit höherem
Füllstotfgehalt und/oder höheren Polymergehalt (sogenannte härter eingestellte Pasten). Die daraus herge-
(«) stellten Artikel zeichnen sich durch geringere Klebrigkeit,
verminderte Staubanziehung, verbesserte mechanische Eigenschaften und geringeren Abrieb (ζ. Π. von im
Streichverfahren hergestellten Fußbodenbelägen) aus. Nachfolgende Heispiele sollen die '.ιfindung naht.
!^ erläutern:
Die angegebenen Meßwerte wurden wie folgt ermittelt.
K-Wert:nachDIN53 72b.
Schaumgewicht: Kurz nach der Austragöffnung des Kessels, in dem die kontinuierliche Polymerisation
erfolgt, ist eine verschließbare Ausstromöffnung von 15 mm0 angebracht. Zur Messung läfct man den unter
Druck stehenden Latex ausströmen, wobei er infolge seines Gehaltes an nicht polymerisiertem Monomeren
aufschäumt. Wenn der Schaumstrom gleichmäßig geworden ist, läßt man ihn in ein vorher gewogenes
Metallgefäß, das bis zum Rand genau 2 Liter enthält, fließen. Nach vollständiger Füllung des Gefässes wird ι ο
der überstehende Schaum über den Gefäßrand abgestrichen und das gefüllte Gefäß sofort danach gewogen. Die
Gewichtszunahme ist das Schaumgewicht in g/2 1.
Thermostabilkät: Rezept: is
i 00 Teile Polymeres
50 Teile Di-äthylhexyl-phthalat (DOP)
1 Teil Bariumstabilisator *)
1 Teil Cadmiumstabilisator ·)
50 Teile Di-äthylhexyl-phthalat (DOP)
1 Teil Bariumstabilisator *)
1 Teil Cadmiumstabilisator ·)
20
*) Barium- bzw. Cadiumsalze von einem Säuregemisch,
bestehend aus p-tert.-Butylbenzoesäure und verzweigtkettigen,
aliphatischen Carbonsäuren mit 9 bis 11 C-Atomen.
2 S
DOP und die beiden Stabilisatoren werden verrührt und innerhalb 3 Minuten das Polyvinylchlor 1 gleichmäßig
zugegeben. Die Mischung wird nun mit einem Jahnke-und-Kunkel-Kreuzrührer bei 750 UpM 12
Minuten lang homogenisiert. Von der so gewonnenen Paste wird je ein Tropfen pro Glas in mehrere
Reagenzgläser gegeben und in ein Ölbad gehängt, das auf 170° ±0,2°C erwärmt ist. Zunächst wird in einem
Vorversuch bestimmt, bei wieviel Minuten eine deutliche gelb-braun Verfärbung der Proben auftritt, is
Zur eigentlichen Messung werden 10 beschickte Gläser in das ölbad eingebracht und 5 Minuten vor der im
Vorversuch ermittelten Zeit das erste Glas, dann jede weitere Minute ein Glas dem Bad entnommen und so
genauer die Zeit bis zur ersten deutlichen gelb-braunen Färbung bestimmt. Das Stabilisatorsystem ist so
gewählt, daß ein relativ scharfer, gut reproduzierbarer Farbumschlag erfolgt.
Pasten-Viskosität: In ein 400-ml-Becherglas werden
80 g Diäthylhexylphthalat eingewogen, anschließend innerhalb 3 min bei 500 UpM Drehzahl 60 g Polymerisat
und innerhalb weiterer 3 min bei 760 UpM Drehzahl weitere 60 g Polymerisat eingerührt. Nun wird 10 min
bei 750 UpM weitergerührt und danach die Mischung 60 min auf 20°C temperiert. Nach dieser Zeit wird von
einer Probe die Viskosität in Pascal (Pas) in einem Rotationsviskosimeter (»Rotavisco« der Fa. Haake) bei
einem Schergefälle von 40 sec~' bestimmt, wobei nach dem Einfüllen in die Meßkammer des Gerätes noch 15
min gewartet wird, um eine genaue Temperatureinsteilung auf 20°C zu gewährleisten. Analog erfolgt die
Messung einer weiteren Probe nach 24 bzw. 96 Stunden. Während der gesamten Zeit bleibt die ursprüngliche
Mischung auf 20°C temperiert.
Die Beispiele I bis 7 und Vergleichsversuche A bis C wurden wie folgt durchgeführt:
In einem senkrechtstehenden Autoklav von IUm1
Inhalt, in dessen oberen Teil ein Blattrührer umläuft, werden getrennt voneinander der Monomeres bzw.
Monomerenmischung, eine 2%ige wäßrige Lösung von Kaliumpersulfat und eine wäßrige Lösung des Emulgators
oder der Emulgatoren kontinuierlich eingeführt. Je kg Monomere werden 1,16 kg Emulgatorlösung und
0,05 kg Persulfatlösung zugegeben. Die Konzentration der Emulgatorlösung ist so bemessen, daß 2 Gew.-%
Gesamtemulgalor im Reaktionsgemisch vorliegen. Die Temperatur der Reaktionsmischung wird konstant
gehalten. Die gebildete Polymeremulsion (Latex) wird im unteren Teil des Autoklavs abgeführt und dabei das
Schaumgewicht gemessen.
Der Latex enthält einen Feststoffgehalt von ca. 45 Gew.-%, ist mechanisch stabil und kann mit Kreiselpumpen
gefördert werden. Er wird durch Versprühen getrocknet, das trockene Polymere gesichtet, die
Teilchen über ca. 35 μ getrennt auf eine mittlere Sekundärteilchengröße von 10 bis 12 μ gemahlen und
mit dem gesichteten feinteiligen Produkt wieder vereinigt. An diesem Produkt werden K-Wert, Pastenviskosität
und Thermostabilität gemessen. Die ermittelten Werte sind in nachfolgender Tabelle aufgeführt.
Hierin bedeuten:
A; B; C; = Vergleichsversuche nach kontinuierlichem
Polymerisationsverfahren,
1 bis 7 = erfindungsgemäße Beispiele 1 bis 7,
a 1 = Natriumsalz der Bis-isodecylsuccinatsulfo-
1 bis 7 = erfindungsgemäße Beispiele 1 bis 7,
a 1 = Natriumsalz der Bis-isodecylsuccinatsulfo-
säure,
a 2 = Natriumsalz der Bis-isononylsuccinatsulfon-
a 2 = Natriumsalz der Bis-isononylsuccinatsulfon-
säure,
b 1 — Natriumsalz eines Alkylsulfonsäure-Gemi-
b 1 — Natriumsalz eines Alkylsulfonsäure-Gemi-
sches das 80 Gew.-% (bezogen auf Gemisch)
Alkylsulfosäuren mit 14 bis 16 C-Atomen
enthält,
b2 = Natriumsalz der Dodecylbenzolsulfosäure.
b2 = Natriumsalz der Dodecylbenzolsulfosäure.
%-Angaben in der Tabelle bedeuten Gew.-%, bezogen auf eingesetzte Monomere.
Nr. | Monomere | Emulgatoren | Emulgator- | Poly | Schaum | Pasten- | Pastenviskosität | nach | 96 h | K- | Aus |
Mischungs- | merisat | gewicht | thermo- | (Pas) | 24 h | 5,40 | Wert | beute | |||
verhältnis | Temp. °C |
g/2 1 | stabilität | 1 h | 4,50 | (Jato/ | |||||
A | 100% Vinyl | 2% al | 100/0 | 44 | 160 | 36 | 3,80 | 5,40 | 74 | 310 | |
chlorid | 4,40 | ||||||||||
1 | desgl. | 1,9% al + | 95/5 | 46 | 135 | 43 | 3.80 | 5,50 | 74 | 410 | |
0,1% bl | 4,50 | ||||||||||
2 | desgl. | 1,7% al + | 85/15 | 48 | 125 | 52 | 3,80 | 5,30 | 74 | 585 | |
0,3% bl | 4.30 | ||||||||||
3 | desgl. | 1,7% al + | 85/15 | 48 | 125 | 48 | 3.70 | 74 | 585 | ||
0.3% b2 |
F'ortset/ιιημ
Nr. Monomere
Kmulgaioren
100% Vinyl- 1,7% a2 +
chlorid 0,3% bl
desgl. 1,5% al +
0,5% bl
desgl. 1,3% al +
desgl. 1,3% al +
0,7% bl
desgl. 1,0% al +
desgl. 1,0% al +
1,0% bi
95% Vinylchlorid 1,7% al +
5% Vinylacetat 0,3% bl
desgl. 2% al
5% Vinylacetat 0,3% bl
desgl. 2% al
Knuilgator- Poly Schaum- Pasten- l'asienviskositüi K Aus-
Misehungs- merisai gewicht thermo- (l'as) nach Wert beute
verhältnis Temp. μ/2 1 Stabilität 1Ii 24 h MbIi (|aio/
11C" in1)
85/15 46 135 45 3,70 4,40 5,60 74 410
75/25 49 120 52 3,80 4,50 5,60 74 620
65/35 49 120 52 4.50 5,30 6,50 74 620
50/50 50 115 65 6,50 8,00 12,00 74 620
85/15 50 135 38 5,80 6,50 8,60 70 410
100/0 48 160 29 5,80 6,50 8,60 70 310
Vergleichsversuche mit Saatlatex nach dem
diskontinuierlichen Polymerisationsverfahren
gemäß DT-AS 12 71 403
Vergleichsversuch D
Ein Gemisch aus 5,2 Teilen Keimlatex der ein Vinylchlorid-Homopolymerisat enthält und vorher
analog der nachfolgenden Beschreibung hergestellt wurde, mit 29% Feststoffgehali und einem Partikeldurchmesser
von etwa 0,2 Mikron, 195 Teilen Wasser und 0,15 Teilen Natriumcarbonat wird in einen
Rührautoklav aus rostfreiem Edelstahl mit einer Kapazität von 600 1 eingeführt.
Durch Evakuieren und Spülen mit Stickstoff wird die Luft aus dem Reakiionsgefäß entfernt, und anschließend
werden 0,15 Teile Natriumbisulfit und 30 Teile Vinylchlorid zugegeben. Der Inhalt wird auf 500C
aufgeheizt und die Polymerisation wird durch kontinuierliches Zuschleusen von 0,03 Teilen in Wasser
gelöstem Kaliumpersulfat in Gang gebracht Nach etwa 1 Stunde werden, wiederum kontinuierlich, 120 Teile
Vinylchlorid und eine Lösung von 1,12 Teilen Emulgator a 1 in 22,5 Teilen Wasser zugeführt.
Diese Lösungen werden während des gesamten Reaktionsverlaufes zudosiert, welcher im allgemeinen 6
bis 8 Stunden dauert. Ist der Druck im Reaktionsgefäß auf 4 Bar Oberdruck abgefallen, werden weitere 03
Teile Emulgator a 1 zugeführt, und der Reaktionsgefäßinhalt wird abgekühlt. Das restliche Monomere wird
ausgetrieben, die Emulsion wird mittels Sprühtrocknung getrocknet und auf eine mittlere Sekundärteilchengröße
von 10 bis 12 Mikron gemahlen.
Insgesamt wurden 055 Gew.-% (bezogen auf
eingesetztes Vinylchlorid) des Emulgators a I verwendet
Emulgatormischungsverhältnis 100/0.
Pastenviskosität:
Pastenviskosität:
nach 1 Stunde: 6,3 Pas; nach 24 Stunden: 8,00 Pas.
K-Wert: 74.
K-Wert: 74.
Vergleichsversuch E
Es wird wie bei Vergleichsversuch D verfahren, jedoch wird ein Emulgatorgemisch aus 1,14 Teilen
Emulgator a 1 und 0,28 Teilen Emulgator b 1 eingesetzt Die Gesamtmenge des Emulgatorgemisches beträgt
035 Gew.-% (bezogen auf eingesetztes Vinylchlorid).
Emulgatormischungsverhältnis:80/20.
Pastenviskosität:
nach 1 Stunde: 5,9 Pas; nach 24 Stunden: 7,9 Pas.
K-Wert: 74.
Vergleichsversuch F
Es wird wie bei Vergleichsversuch D verfahren, jedoch wird ein Emulgatorgemisch aus 0,71 Teilen
Emulgator a 1 und 0,71 Teilen Emulgator b 1 eingesetzt.
Die Gesamtmenge des Emulgatorgemisches beträgt wiederum 0,95 Gew.-% (bezogen auf eingesetztes
Vinylchlorid). Emulgatormischungsverhältnis :50/50.
Pastenviskosität:
Pastenviskosität:
nach 1 Stunde: 5,8 Pas; nach 24 Stunden: 7,7 Pas.
K-Wert: 74.
K-Wert: 74.
Vergleichsversuch G
In einem Rührautoklav aus Edelstahl von 12 m! Inhalt
werden 156 kg Keimlatex aus einem Vinylchlorid-Homopolymerisat,
zuvor analog nachfolgender Beschreibung hergestellt, mit 29% Feststoffgehalt und einer
Partikelgröße von 0,2 Mikron, 5850 kg Wasser und 4,5 kg Natriumcarbonat eingefüllt. Nach Entfernen der
Luft werden 4,5 kg Natriumbisulfit, 900 kg Vinylchlorid und kontinuierlich eine 900 g Kaliumpersulfat-enthaltende
Lösung zugeführt, und der Reaktionsgefäßinhalt wird auf 50° C aufgeheizt.
Nach etwa 1 Stunde werden fortlaufend 3600 kg
Vinylchlorid und gleichzeitg eine Lösung von 26,9 kg Emulgator a 1 und 6,7 kg Emulgator b 1 in 675 1 Wasser
zudosiert
Die Polymerisation, bis zu einem Druck im Reaktionsgefäß von 4 Bar Überdruck, dauert bei einer
Kühlwassertemperatur von etwa 20°C 6 bis 7 Stunden. Gegen Ende der Polymerisation wird zur Stabilisierung
des Latex ein Emulgatorgemisch aus 7,2 kg Emulgator a 1 und 1,8 kg Emulgator b 1 zugeschleust Das restliche
Monomere wird ausgetrieben und der erhaltene Latex in einem Sprühtrockner getrocknet und gemahlen. Die
Gesamtmenge des Emulgatorgemisches beträgt 0,95 Gew.-% (bezogen auf eingesetztes Vinylchlorid).
Emulgatormischungsverhältnis: 80/20.
Pastenviskosität:
Pastenviskosität:
1 Stunde: 5,7 Pas; nach 24 Stunden: 7,6 Pas.
K-Wert: 74.
K-Wert: 74.
Raum-Zeit-Ausbeute: 245 jato/m3.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von Vinylchloridhomopolymerisaten oder Vinylchloridmischpolymerisaten mit mindestens 85 Gew.-% Vinylchlorideinheiten durch kontinuierliche Polymerisation der Monomeren in wäßriger Emulsion in Gegenwart von wasserlöslichen Katalysatoren, Alkali- oder Ammoniumsalzen von Sulfobernsteinsäurediestern, deren ι ο 0,05°/oige wäßrige und fremdsalzfreie Lösungen im Stalagmometer nach Traube eine Oberflächenspannung von höchstens 32 dyn/cm besitzen, sowie eines oder gegebenenfalls mehrerer Polymerisationshilfsstoffe, dadurch gekennzeichnet, is daß in Gegenwart von 1,5 bis 3 Gew.-% (bezogen auf eingesetzte Monomere) eines Emulgatorgemisches ausa) 95 bis 65 Gew.-% (bezogen auf Gesamtgemisch) eines oder mehrerer der obengenannten Alkali- oder Ammoniumsalze von Sulfobernsteinsäurediestern undb) 5 bis 35 Gew.-% (bezogen auf Gesamtgemisch) eines oder mehrerer Alkali- oder Ammoniumsalze von Alkylsulfonsäuren mit 10 bis 18 C-Atomen im Alkylrest und/oder Alkylarylsulfonsäuren mit insgesamt 6 bis 16 C-Atomen in den Alkylrestenpolymerisiert wird.
Priority Applications (20)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2521862A DE2521862C3 (de) | 1975-05-16 | 1975-05-16 | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polymerisaten und Mischpolymerisaten des Vinylchlorids in wäßriger Emulsion |
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