DE2619958B2

DE2619958B2 - Verfahren zur Herstellung einer Stabilisier- und Gleitzusammensetzung für Polyvinylchlorid auf der Basis von Blei oder einem anderen giftigen Metall

Info

Publication number: DE2619958B2
Application number: DE2619958A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Rousselot SAS
Current assignee: Rousselot SAS
Priority date: 1975-05-21
Filing date: 1976-05-06
Publication date: 1979-03-15
Also published as: FR2311795A1; NL7603560A; FR2311795B1; NL159423B; DE2619958A1; BE841499A

Description

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dunA Einverieibung anderer Bestandteile der

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Masse durch Zerkleinern auf die gewünschte Korngröße und Homogenität gleichförmig macht, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion zwischen Metalloxid und Fettsäure in Gegenwart eines Katalysators in einem Temperaturbereich von 70 bis 90⁰C durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verfahren als Katalysator Triäthanolamindistearat oder eine einbasige oder zweibasige organische, wasserlösliche Säure in einer Menge bis zu 1 Gew.-%, bezogen auf das Reaktionsmedium, verwendet wird, wobei die organische Säure gegebenenfalls mit dem dreifachen Volumen ihres Wassers verdünnt sein kann.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitmittet einen Schmelzpunkt unterhalb 100°C aufweist, und aus einem Paraffin, einem natürlichen oder synthetischen Wachs, einem Fettsäureester oder einem Gemisch dieser Stoffe besteht

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Reaktionsgemisch zugegebenen zusätzlichen Bestandteile dreibasisches Bleisulfat, zweibasisches Bieiphosphit, neutrales Bleistearat, Calciumstearat, Titanoxid und gegebenenfalls andere Gleitmittel mit einem Schmelzpunkt über 100⁰C sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitmittel mit einem Schmelzpunkt über 100° C Ä thylenbisstearamid ist

Die rationelle Verformung von Kunststoffen erfordert es, daß vorher Zusätze hergestellt werden, die in das synthetische Kunststoffgrundmaterial eingearbeitet werden. So werden in der Polyvinylinduslrie Stabilisier- und Gleitzusammensetzungen verwendet, die Bleiderivate und andere Hilfsstoffe enthalten, um dem mit der Zeit eintretenden und durch Wärme und Licht hervorgerufenen Abbau des Polyvinylchlorids entgegenzuwirken.

Unabhängig von ihrer Herstellung sind diese Zusammensetzungen ziemlich komplizierte Gemische von Salzen organischer Säuren und Mineralien von Blei, Barium, Kalzium uiw. Sie werden in einem pulverförmigen Zustand oder in Form von trockenen Granalien verwendet Um die Gesundheit des Arbeitspersonals nicht zu gefährden, muß man darauf achten, die Bildung von giftigem Staub in der Luft während der verschiede' nen Arbeitsgänge der Herstellung unter Verwendung dieser Zusammensetzungen zu verhindern.

In der Kunststoffindustrie wird nun seit längerer Zeit Staub in'dieiy ^

nicht aUgeroein anwendbar rad insbesoridejre auf das G^bietOTlc^iäiiZu^teEe besc6^nktist,töe m toermopla- ?^?*^I*?WM!^^n; ak Stabilisier- uriaGIehmittel dienen. Die Herstellung auf wäßrigem Wege erfordert darüber hinaus auch noch eine lange und mühsame

Es besteht also nach wie vor ein Bedarf für eine bessere Lösung auf einem Weg, bei dem im trockenen oder geschmolzenen Zustand!gearbeitet wird

Es scheint; daß diese hinsichtlich der Natur und ihrer Stabilisier- und Gleitfunktionen komplizierten Zusammensetzungen aus Bleiglätte noch nicht in einem granulären, keinen schädlichen Staub emittierenden Zustand hergestellt werden konnten, außer auf trocke-

» nem Wege bei verhältnismäßig hohen Temperaturen.

So ist es beispielsweise bekannt, Stearinsäure und Bleiglätte in der Gegend von 130⁰C unter Rühren miteinander umzusetzen und nach der Reaktion andere Bestandteile, wie z. B. Salze von Blei, Cadmium oder Calcium zuzusetzen. Nach dem Rühren bildet sich eine homogene geschmolzene Masse, die in Granalien überführt wird, und zwar vorzugsweise durch Bewegung in einem heißen Luftstrom mit etwa 400 oder 50O⁴C

Es gibt noch ein anderes Verfahren, welches das Arbeiten bei einer weniger hohen Temperatur, nSmlich 100 bis 120⁰C, ermöglicht Bei diesem Verfahren wird jedoch von Calciumoxyd und nicht von Bleiglätte ausgegangen. Dabei wird etwas Wasser über die

« Reaktionsmasse gespritzt, um die Reaktion zwischen dem Stearinsäure enthaltenden Gleitmittel und dem Calciumoxyd zu beschleunigen. Zur Mischung aus der geschmolzenen Masse des niedrigschmelzenden Gleitmittels und aus dem Calciumstearat wird das bleihaltige,

ν nichtlösliche und giftige pulverförrroge Stabilisierungsmittel zugegeben. Dabei bildet sich basisches Bleistearat durch Umsetzung zwischen dem Calciumstearat und den anderen Bleisalzen. Auf diese Weise wird eine geschmolzene homogene Masse erhalten, die mit Hilfe einer Trockentrommel mit Kratzmesser in nichtstau· bende kristalline Schuppen Überführt wird.

Es wurde weiterhin ein Verfahren zur Herstellung und zur Granulierung derartiger Zusammensetzungen empfohlen, welches bei einer niedrigen Temperatur in

ta der Größenordnung Von 50° C durchgeführt werden kann. Bei diesem Verfahren muß jedoch von verschiedenen Bestandteilen ausgegangen werden, die vorher hergestellt werden müssen, wie z.B. zweibasisches Bleistearat und andere Hilfsmittel Bet diesem Verfalles ren wird nicht nur eine einfache Mischung mit dem Gleitmittel vorgenommen, sondern es wird unter starkem Rühren bei einer Temperatur von SO⁰C der Gleitmittelzusatz für die Granulation zugegeben,

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Vorak^tsmaßhamiien gegen Vergiftungen erforderlich

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TechhischeStearihsäure

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Beim erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem von ;|^enutf !syiÄ^etf^

ag^7tPC erwärmt, worauf i| g Triäthanolamindistearat

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ge einfacher, verläuft die Reaktion der Bleiglätte mit der ': Fittsluie;vimS Gleitraitteimediüm säineller und wird durch Rühren mit den' anderen Bestandteilen eine Masse gebildet« *Se zwar nicht besonders homogen ist, bei der aber keine !Smissicn vor gütigem Staub zu befürchten ist

Gegenstand der !Erfindung ist das gemäß den Patentansprüchen definierte Verfahren.

Es wird darauf hingewiesen, daß es bereits bekannt ist, basische Bleisteara te durch Umsetzung von Bleiglätte oder anderen Bleidcrivaten mit Stearinsäure Li einem Gleitmittelmedium herzustellen. Dabei war es aber erforderlich, die Umsetzung etwa 3 st bei einer Temperatur von 130 bis 160⁰C durchzufahren, um eine vollständige Reaktion zu erzielen. Durch die Verwendung eines geeigneten Katalysators wurde es nunmehr möglich, die Temperatur und die i<eaktionsdauer (auf etwa 30 min) beträchtlich zu verringern.

Als Gleitmittelmedium kann beim erfindungsgemäßen Verfahren ein Paraffin, ein natürliches oder synthetisches Wachs, ein Ester einer Fettsäure usw. oder aber ein Gemisch von solchen Stoffen verwendet werden.

Wie bereits erwähnt, kann der Katalysator aus Triäthanolamindistearat oder einer wasserlöslichen organischen Säure, die. einbasisch oder zweibasisch sein kann, bestehen. Die Verwendung des Katalysators gestattet die Durchführung der Reaktion bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunkts des erhaltenen Salzes der Säure, wobei ständig unterhalb 100° C gearbeitet wird. Die Fettsäure kann Stearin oder ein Gemisch von aliphatischen organischen Säuren, die im Mittel 13 Kohlenstoffatome aufweisen, sein.

Die Reaktion soll tinter heftigem Rühren durchgeführt werden, wodurch eine leichte Erhöhung der Temperatur eintritt Beispielsweise kann ein TurbinenrOhrer verwendet werden. Die zugesetzte Katalysatormenge ist gering und liegt stets unterhalb I Gew,-%, bezogen auf das Reaktiionsmedium.

Nach ca. 20 bis 40 min ist die Reaktion zwischen dem giftigen Oxyd und der Fettsäure zu Ende. Nach der Reaktion verdickt sich die Masse. Nun werden unter weiterem Rohren die anderen Bestandteile zugesetzt Wenn die Temperatur auf etwa 45⁰C gesunken ist, wird das Rflhren unterbrachen, sobald sich kleine feste Stücke oder Blöcke bilden. Diese geben keinen giftigen Staub mehr in die Luft üb.

Wie eine Analyse zeigt, ist die Verteilung der Bestandteile in der Masse nicht absolut gleichmäßig, da die einzelnen Stücke keine konstante Zusammensetzung aufweisen. Deshalb wird das Produkt nash der Entnahme aus dem Reaktor einer Zerkleinerung auf die

gelbe Färbung der ßleiglätte vollständig verschwunden. Die Viskosität des Produkts ist jedoch gestiegen.

Unter fortgesetztem Rühren werden nun die folgenden weiteren Bestandteile zugesetzt:

Dreibasisches Bleisulfat 300 g

Calciumstearat 200 g

Außerdem wird eine kleine Menge eines anderen Gleitmittels mit einem Schmelzpunkt über 100° C, wie z. B. Athylenbisstearataid, zugegeben. Wenn die Temperatur der Masse auf 45° C gefallen ist, entstehen kleine Blöcke, die auf die gewünschte Korngröße zerkleinert und homogenisiert werden. Die Analyse bestätigt, daß keine freie Bleiglätte mehr vorhanden ist

In Abwesenheit eines Katalysators und unter Anwendung der gleichen Bedingungen ist nach einer einstündigen Erhitzung auf 80 bis 90° C die Masse immer noch gelb. Die Analyse zeigt, daß mehr als 20% der Bleiglätte noch im freien Zustand vorliegen.

Beispiel 2

Es wird wie im vorhergehenden Beispiel mit Anwendung eines Katalysators gearbeitet, wobei aber das dreibasische Bleisulfat durch die folgenden Bestandteile ersetzt wird: zweibasisches Bleiphosphit, neutrales Bleistearat oder Titanoxyd.

Beispiel 3

Es wird gemäß Beispiel i gearbeitet, wobei jedoch das Paraffin durch einen organischen Ester mit einem Schmelzpunkt unter 70" C ersetzt wird. Es werden ähnliche Resultate erhalten.

Beispiel 4

In den obenerwähnten Behälter mit Rührer werden folgende Stoffe eingebracht:

Stearin 265 g

Paraffin 58/60 160 g

Der Inhalt des Behälters wird auf 70⁰C erwärmt, worauf 23 g Cadmiumoxyd und OJ g einer zweiwertigen organischen Säure, die mit dem dreifachen ihres Volumens an Wasser verdünnt ist, zugesetzt werden. Hierauf wird einige Minuten auf WC erwärmt und dann auf 6O⁹C abgekühlt Dann werden 56 g Baryt zugesetzt, worauf die Temperatur 20 min zwischen 70 und 8O⁰C gehalten wird Anschließend wird im Vakuum 20 min lang entwässert Das gebildete Produkt enthält ein komplexes Stearat von Barium und Cadmium.

Unter Rühren werden abschließend 48 g zweibasi-

. , ?s Qemischs

gefallen ist, werden Blöcke erhalten, die auf die Es wd nach der Vorschrift von Beispiel 4 gearbeitet,

gewünschte Korngröße verkleinert und homogenisiert wobei jedoch die 265 g Stearin durch 245 g eines werden, ' 5 Gemischs von aliphatischen organischen Säuren, die im

Wenn ohne sauren Katalysator gearbeitet wird, dann Mittel 13 Kohlenstoff atome enthalten, ersetzt werden,

finden sich im Produkt freie Oxyde von Barium und Das Verfahren wird in der gleichen Weise durchgefunrt-

Cadmium. Es werden ähnliche Resultate erhalten.

Claims

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diesem Problein besondere A}>fnierksipK^elt geschenkt

Es erscheint nj¹, rwfnj, dir Hcmcllunfr υρπ Rieten Gemischen m ei icm einzigen Arbeitsgang, dnrchzufuh.

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