DE2829807A1 - Verfahren zur herstellung von styrolpolymeren oder copolymeren von styrol - Google Patents

Verfahren zur herstellung von styrolpolymeren oder copolymeren von styrol

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DE2829807A1 DE19782829807 DE2829807A DE2829807A1 DE 2829807 A1 DE2829807 A1 DE 2829807A1 DE 19782829807 DE19782829807 DE 19782829807 DE 2829807 A DE2829807 A DE 2829807A DE 2829807 A1 DE2829807 A1 DE 2829807A1
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F12/00Homopolymers and 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 aromatic carbocyclic ring
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    • C08F12/08Styrene

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Description

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER
DIPL-ING.
H. KINKELDBY
DR-ING
2829807 w- STOCKMAlR
_ DR-INd-AaEICALTECH
J K. SCHUMANN
, DR HER NAT. · DtP=L-PHYS
P. H. JAKOB
DIPL-ING
G. BEZOLD
OR RER NAT· OtFL-CHEM
8 MÜNCHEN 22
MAXIMILIANSTRASSE Λ3
6. Juli .1978
Nippon Oil and Fats Co., Ltd.
10-1, Yurakucho 1-chome, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan
P 12 937
Verfahren zur Herstellung von Styrolpolymeren oder Copoly-
-maren von Styrol
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Styrolpolyrneren oder Copolymeren von Styrol mit einem anderen Monomeren vom Vinyltyp mit niedrigem Molekulargewicht.
Zur Herstellung von niedermolekularen Styrolpolymeren mit einem zahlendurchschnittlichen Molekulargev/icht von weniger als 5000 sind hauptsächlich schon die folgenden Methoden vorgeschlagen worden:
(1) Die radikalische Telomerisation;
(2) die ionische Telomerisation;
(3) die thermische Polymerisation.
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(OB3) 23 SB 6·.* I .'-Ι..-Λ US-Sf) 3HO TELEX)HAMMEr UUN'PAH
Bei den Verfahren (1) und (2) wird die Polymerisation in Gegenwart einer großen Menge eines Kettenübertragungsmittels, beispielsweise einer Halogenverbindung, Mercaptanverbindung und dergleichen, durchgeführt. Das Verfahren (3) ist ein Lösungspolymerisationsverfahren, bei dem die Polymerisation in Gegenwart einer großen Menge eines Lösungsmittels vorgenommen wird, das dazu imstande ist, leicht eine Kettenübertragung durchzuführen, wie z.B. ein Cumolbenzylalkoholderivat und dergleichen.
Bei den Verfahren (1) und (2) v/erden die Fragmente der Kettenübertragungsmittel, d.h. Halogen, Mercaptan und dergleichen, in die Endteile der erhaltenen Polymerkette eingeführt. Dies führt zu dem Ergebnis, daß die thermische Stabilität des Produkts vermindert wird und daß die Möglichkeit einer Zersetzung besteht, welche aus Umweltschutzgründen vermieden werden soll.
Bei beiden Verfahren ist eine Wiedergewinnung des Lösungsmittels notwendig, da eine große Menge des Lösungsmittels eingesetzt wird. Das System muß auch von der Außenwelt abgeschlossen werden, da viele bei diesen Methoden verwendete Kettenübertragungsmittel schlecht riechen und giftig sind. Auch ist eine v/eitere Verfahrensstufe zur Abtrennung der Kettenübertragungsmittel aus dem resultierenden Produkt notwendig. Somit haben beide Verfahren die Nachteile, daß komplizierte Verfahrensweisen notwendig sind.
Bei dem Verfahren (2) bestehen weiterhin Schwierigkeiten .dahingehend, daß es schwierig ist, die in den erhaltenen Polymeren zurückgebliebenen Katalysatoren zu entfernen. Die bei dem Verfahren (2) verwendeten Katalysatoren sind im allgemeinen in Wasser instabil.
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Bei dem Verfahren (3) geht viel Energie verloren. Weiterhin ist es bei diesem Verfahren erforderlich, große und starke Polymerisationsapparate zu verwenden, so daß dieses Verfahren zur Herstellung von Styrolpolymeren mit niedrigem Molekulargewicht nicht zu bevorzugen ist.
Es ist auch schon ein anderes Verfahren in Betracht gezogen worden, bei dem die Menge des Polymerisationsinitiators erhöht wird, Bei diesem Verfahren ist es jedoch schwierig, Polymere zu erhalten, die einen definierten Wert des zahlendurchschnittlichen Molekulargewichts haben, da die Polymerisationstemperatur schwierig zu kontrollieren ist. Es wurde weiterhin festgestellt, daß selbst dann, wenn die Menge des Polymerisationsinitiators erhöht wird, der Effekt auf die Erniedrigung des zahlendurchschnittlichen Molekulargewichts der Polymeren nur geringfügig ist (vgl. JA-PS SH049 - 2340).
Polystyrole sind allgemein als Polymere mit einem zahlendurchschnittlichen Molekulargewicht in der Gegend von mehreren Millionen definiert. Sie werden hauptsächlich als Formrnaterialien verwendet. Polystyrole mit niedrigem Molekulargewicht haben im allgemeinen ein zahlendurchschnittliches Molekulargewicht- von mehreren Hundert bis mehreren Zehntausend und sie v/erden auf vielen Gebieten eingesetzt.
Styrolpolymere der Reihe mit niedrigem Molekulargewicht sind beispielsweise als Grundmaterialien für Toner von elektronischen Photographien und für Heißschmelzbeschichtungsmaterialien, Pigmentdispergierungsmittel und Mittel zum Klebrigmächen geeignet.
Styrolpolymere der Reihe mit niedrigem Molekulargewicht haben weiterhin so hohe Reaktivitäten, daß sie in viele Arten von Derivaten umgewandelt werden können. So v/erden sie beispiels-
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weise zur Synthese von Polystyrolsäure mit niedrigem Molekulargewicht verwendet. Dabei werden die Phenylgruppen sulfoniert. Sie werden auch dazu verwendet, um quaternäre Ammoniumgruppen in Phenylgruppen einzuführen, wa3 durch Chlormethylierung und Quaternisierung mit Ammoniak geschieht. Weiterhin sind sie als Zwischenprodukte geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Verfahren zur Herstellung von Styrolpolyaeren des lliedrigmolekularsystems zur Verfugung zu stellen, bei dem es nicht erforderlich ist, eine große Menge eines Ivettenübertragungsmittels oder eines Lösungsmittels zur Kettenübertragung zu verwenden, so daß es nicht notwendig ist, die Lösungsmittel wiederzugewinnen, wodurch das Verfahren vereinfacht wird.
Weiterhin soll gemäß der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Styrolpolyaeroii dor liiedarmolekularreiho zur Verfugung gestellt werden, bei dem Fragmsnte der verwendeten Kettenübertragungsmittel, z.B. Halogen, Mercaptan und dergleichen, nicht in die Endteile der Polymeren eintreten, und box dem die erhaltenen Polymeren eine ausgezeichnete thermische Stabilität haben.
Durch die Erfindung soll weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Styrolpolyaeren der niedermolekularen Reihe zur Verfügung gestellt werden, bei dem die Polymerisation bei niedriger Temperatur in der Atmosphäre in einer einfach gebauten Polymerisationsvorrichtung durchgeführt werden kann.
Weiterhin soll bei diesem Verfahren die Polymerisationstemperatur leicht regelbar sein und die Polymerisationszeit soll kurz sein. Die erhaltenen Polymeren sollen praktisch farblos sein.
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Weiterhin soll durch die Erfindung ein Verfahren zur Verfugung gestellt werden, bei dem Styrolpolymere der niedermolekularen Reihe mit dem gewünschten Molekulargewicht erhalten werden können, indem die Art und Menge des verwendeten organischen Peroxid-Polymerisationsinitiators und die Polymerisationstemperatur eingestellt werden.
Weiterhin soll durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Styrolpolymeren· der niedermolekularen Reihe zur Verfügung gestellt-werden, bei dem das Polymerisationsumwandlungsverhältnis mehr als 90Jd beträgt und die Viskosität des erhaltenen Produkts nicht erhöht ist, so daß in einer einfach gebauten Polymerisationsvorrichtung eine Ausbeute von mehr als 9O?o erhalten v/erden kann. Schließlich soll durch die Erfindung ein Verfahren zur Plerstellung von Styrolpolymeren der niedermolekularen Reihe zur Verfügung gestellt werden, bei dem die durch Suspensionspolymerisation erhaltenen Polymere sich in pex'lförmigem Zustand befinden und leicht durch Filtration gesammelt werden können.
Erfindungsgemäß werden Styrole polymerisiert oder es werden Gemische von Styrol und einem anderen Monomeren vom Vinyltyp copol3nnerisiert, wobei, bezogen auf das Gewicht des Styrols oder das,Gesamtgewicht von Styrol und des anderen Monomeren vom Vinyltyp, 1 bis 10 Gew.-?o eines organischen Peroxid-Polymerisationsinitiators verwendet werden, dessen Zersetzungstemperatur bei einer Halbwertszeit von 10 h 40 bis 700C beträgt. Die Polymerisation bzw. Copolymerisation wird bei 50 bis 1200C durchgeführt. Es werden in einer einfach gebauten Polymerisationsvorrichtung mit hoher Ausbeute farblose Styrolpolymere der niedermolekularen Reihe erhalten.
Erfindungsgemäß werden zu Styrol oder einem Gemisch von Styrol mit einem mit Styrol copolymerisierbaren Monomeren vom Vinyl-
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typ ein organischer Peroxid-Polymerisationsinitiator, dessen Zersetzungstemperatur bei einer Halbwertszeit von 10 h 40 bis 70°C beträgt, in einer Menge von 1 bis 10 Gew.-?6, bezogen auf das Gewicht des Styrols oder das Gesamtgewicht von Styrol und dem mit Styrol copolymerisierbaren Monomeren vom Vinyltyp, gegeben. Das resultierende Gemisch wird bei einer Temperatur von 50 bis 1200C polymerisiert, wodurch mit hoher Ausbeute Styrolpolymere der niedermolekularen Reihe erhalten werden können.
Die Polymerisation kann durch Suspensionspolymerisation in Wasserschicht oder durch Massenpolymerisation durchgeführt werden.
Beispiele für mit Styrol copolymerisierbare Monomere vom Vinyltyp sind Styro !homologe, vie α-ϊ-lethylstyrol, Vinyl toluol, Bromstyrol und dergleichen, ungesättigte Monocarbonsäureester, wie Methylmethacrylat, Butylmethacrylat, Kethylacrylat und dergleichen, ungesättigte Dicarbonsäureester, wie Dimethylitaconat, DirnethyImaleat, Vinylester, wie Acrylnitril, Vinylacetat und dergleichen, Butadien, Buten und dergleichen.
Das Verhältnis des Monomeren vom Vinyltyp zu Styrol beträgt vorzugsweise weniger als 50 Mol-So.
Bei einem Anteil von mehr als 50 Mol-?S wird das Polymerisationsumwandluiigsverhältnis vermindert,.
Gemäß der Erfindung werden organische Peroxid-Polymerisationsinitiatoren vorwendet, deren Zersetzungstemperaturen bei einer Halbwertszeit von 10 h 40 bis 700C betragen. Es können beispielsweise die in Tabelle I angegebenen organischen,Peroxid-Polymerisationsinitiatoren verwendet werden.
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Tabelle I
Verbindungen Diisopropylperoxydicarbonat Zersetzungstemperatur
bei einer Halbwerts
zeit von 10 h
(0,1 Mol/l in Benzol)
Peroxy-
dicarbo-
nate
Di-n-propylperoxydicarbonat 4O,5°C
Peroxy
ester
Di-(2-äthoxyäthyl)-peroxydi-
carbonat
40,50C
Peroxy-
diacyl-
verbin
dungen
tert. -Butylperoxy-.dodecanoat 43,5°C
tert. -Butylperoxypivalat 4S°c
Di-(3,5,5-trimethylhexanoyl)-
ρeroxid
55°C
Dilauroylperoxid 59,5°C
Dipropionylperoxid 62°C
Diacetylperoxid 64°C
690C
Bei Ven>;end\.mg eines organischen Peroxid-Polymerisationsinitiators mit einer Zersetzungstemperatur bei einer Halbwertszeit von 10 h von weniger als 400C, beispielsweise von Diisobutyrylperoxid (dessen Zersetzungstemperatur bei einer Halbwertszeit von 10 h 32,5°C beträgt), können zwar Polymere mit niedrigem Molekulargewicht erhalten werden, doch ist es nicht zu bevorzugen, die Polymerisation bei diesen Bedingungen durchzuführen, da in diesem Fall das Polymerisationsumwandlungsverhältnis nicht erhöht wird.
Wenn andererseits ein organischer Peroxid-Polymerisationsinitiator mit einer Zersetzungstemperatur bei einer Halbwertszeit von 10 h von mehr als 700C verwendet wird, dann ist bei
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einer Polymerisationstemperatur im angegebenen Bereich der Effekt der Erniedrigung des Molekulargewichts des resultierenden Polymeren nur gering. Weiterhin wird in diesem Falle keine gleichförmige Erzeugung von Wärme bei der Polymerisationsreaktion erzielt.
Die verwendete Menge des organischen Peroxid-Polymarisationsinitiators hängt vom Molekulargewicht des Styrolpolymeren der niedermolekularen Reihe ab. Die verwendete Menge beträgt 1 bis 10 Gew.-Jo, bezogen auf das Gewicht desStyrols oder die Gesamtmenge des Styrols und des mit Styrol copolymerisierbaren Monomeren vom Vinyl typ. Vorzugsweise beträgt sie 3 bis 8 Gew.-So.
Wenn die verwendete Menge des organischen Peroxid-Polymerisationsinitiators weniger als 1 Gew.-/a beträgt, dann wird das Polymerisationsixawandlungsverhältnis erniedrigt und im Falle der Suspensionspolymerisation haben die erhaltenen Po^noren keinen perlförnigan Zustand.
Wenn andererseits die Hange dos organischen Peroxid-Polymerisationsinitiators mehr als 10 Gew.-?i beträgt, dann wird die Wirksamkeit der Polymerisationsinitiierung des Peroxids erniedrigt und die Polymerisation kann bei solchen Bedingungen nicht wirtschaftlich durchgeführt werden.
Die Polymerisationstemperatür beträgt 50 bis 1200C, vorzugsweise 60 bis 900C.
Bei einer Polymerisations fceraperatur von weniger als 50°C ist die Polymerisationsgeschwindigkeit nur niedrig. In diesem Falle verläuft die Polymerisation unter rascher Erzeugung von Wärme und es ist daher schwierig, die Polymerisation su kontrollieren. Wenn andererseits die Polymerisationstemperatur mehr als 120°C beträgt, dann erfolgt eine thermische Polyme-
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risation, wodurch die Kontrolle der Polymerisation erschwert wird und die Wirksamkeit des organischen Peroxid-Polymerisationsinitiators erniedrigt wird.
Bei diesem Verfahren wird es mehr bevorzugt, die Polymerisation "bei einer Temperatur durchzuführen, die um 20 bis 30° C höher ist als die Zersetzungstemperatür bei einer Halbwertszeit von 10 b des Polymerisationsinitiators. Auf diese Weise können ohne weiteres Styrolpolymere der niedermolekularen Reihe mit einem zahlendurchschnittlichen Molekulargewicht von weniger als 5000 erhalten werden.
Bei dieser Methode kann weiterhin durch den zurückgebliebenen Polymerisationsinitiator eine beschleunigte Reaktion verhindert werden.
Wenn bei diesem Verfahren ein Polymerisationsinitiator verwendet wird, der eine Zersetzungstemperatur bei einsr Halbwertszeit von 10 h von 40 bis 700C hat, dann wird die Polymerisationstemperatur auf unterhalb 1000C verringert,"wodurch eine beschleunigte Reaktion aufgrund einer thermischen Polymerisation verhindert werden kann.
Als Beispiele für Dispergi erdungsmittel, die in der wäßrigen Schicht bei der Suspensionspolymerisation verwendet werden, können organische Dispergierungsmittel, wie z.B. Polyvinylalkohol, Polyacrylat, Gelatine, Methylcellulose und dergleichen, und anorganische feinkörnige"Substanzen, wie z.B. CaI-ciumcarbonat, Bariumsulfat und dergleichen, genannt werden. Die Konzentration der Dispergierungsmittel variiert entsprechend der Art des Dispergierungsmittels und des Mischverhältnisses von Monomeren zu Wasser bei der Polymerisation. Der Anteil- beträgt jedoch im allgemeinen 0,01 bis 0,5 Gew.-%, vorzugsweise 0,04 bis 0,2 Gew.-?o, bezogen auf die Gewichtsmenge des Wassers.
809804/0$^
- yd -
Das Mischungsverhältnis von Wasser zu den Monomeren des Ausgangsmaterials ist das 1,0- "bis 5,0-, vorzugsweise 1,0- Ms 2,0-fache des Gewichts des Wassers.
Die Perlen der erhaltenen Polymeren können weiterhin durch die Rührgeschwindigkeit, die Konzentration des Dispergierungsmittels und das Mischverhältnis von Monomeren zu Wasser variiert werden.
Wenn die Suspensionspolymerisation gemäß der Erfindung in einer wäßrigen Schicht durchgeführt wird, dann kann die Polymerisation in der Weise durchgeführt werden, daß man die Monomeren und die Polymerisationsinitiatoren in eine wäßrige Lösung der Dispergierungsmittel eingibt, v/elche erhalten worden ist, indem man diese in Wasser auflöst oder dispergiert. Sodann wird das resultierende Gemisch unter Rühren auf die vorgewählte Temperatur erhitzt, um die Monomeren in Suspension zu erhalten. I-Ian kann auch so vorgehen, daß man eine wäßrige Lösung der Dispergierungsmittel auf die vorgewählte Temperatur unter Rühren erhitzt und eine Lösung zutropft, die in der Weise erhalten worden ist, daß man die Polymerisationsinitiatoren in den Monomeren aufgelöst hat.
Wenn erfindungsgemäß eine Massenpolymerisation durchgeführt wird, dann kann die Polymerisation in der Weise vorgenommen werden, daß man ein Gemisch aus Monomeren und organischen Peroxid-Polymerisationsinitiatorsn auf die vorgewählte Temperatur unter Rühren erhitzt oder daß man die organischen Peroxid-Polynerisationsinitiatoren oder diese gelöst in einem Teil der Monomeren, die polymerisiert werden sollen, in die Monomeren unter Rühren eintropft, die auf die vorgewählte Temperatur erhitzt worden sind.
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Das zahlendurchschnittliche Molekulargewicht dar erhaltenen Polymeren kann durch Art und Menge des organischen Peroxid-Pol^nnerisationsinitiators und durch die Polymerisationstemperatur kontrolliert werden. Das heißt, je niedriger die Halbwertszeittemperatur des verwendeten organischen Peroxid-PolymGrisationsinitiators ist, desto höher ist seine verwendete Menge, und je höher die Polymerisationstemperatur ist, desto niedriger ist das zahlendurchschnittliche Molekulargewicht der erhaltenen Polymeren.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert. Darin sind alle Prozentmengen auf das Gewicht bezogen.
Beispiel 1 (Suspensionspolymerisation)
In einen 500-ml-Vierhals-Kolben, der nit einem Rückflußkondensator, eina mechanischen Rührer, einem Thermometer und einem Tropf trichter versehen war, wurden 200 g einer 0,04?άΐ£οη wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol gegeben. Es vurdo unter Einführung von Stickstoffgas und unter Rühren auf eine Temperatur von 700C erhitzt. Sodann wurde ein Gemisch von 5 g Diisopropylperoxydicarbonat in 95 g Styrol in den Kolben durch den Tropftrichter im Verlauf von 5 min eingetropft. Die Temperatur des Kolbeninhalts fiel nach beendigtem Eintropfen um 5°C ab. Der Kolbeninhalt wurde 3 h lang gerührt, wobei die Temperatur bei 70°C gehalten wurde. Die erhaltenen Perlen des Styrolpolymeren wurden dreimal filtriert und mit Wasser gewaschen. Sie wurden im Vakuum getrocknet, bis sie ein konstantes Gewicht erreichten. Die Ausbetite betrug 97/*. Das zahlendurchschnittliche Molekulargewicht betrug 1950 (das Molekulargewicht der Polymeren wurda nach der dampfosnotischen Druckmethode unter Verwendung der Vorrichtung Hitachi Perkin Eimer Typ 115 von Hitachi Manufacturing Co., Ltd. gemessen. Auch in den folgenden Beispielen erfolgte die Messung des Molekulargewichts auf diese Weise).
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- 12 -
Beispiele 2 bis 4 (Suspensionspolymerisation)
Styrolmonomere wurden wie im Beispiel 1 polymerisiert, wobei 5/S Diisopropylperoxycarbonat, bezogen auf das Gewicht der Styrolmonomeren, verwendet wurden. Dia verwendete Menge der O,Oxigen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol und die PoIyinerisationsteinperatur wurden gemäß Tabelle Il variiert. In Tabelle II sind die Reaktionsbedingungen und die erhaltenen Ergebnisse zusammengestellt.
Tabelle II
3ei- Polymerisa- Menge der Gewicht zahlen- Ausbeute
STDiel tionsteni- wäßrigen der Sty- durch- der Sty~
Nr. peratur Losung des rolmono- schnitt- rolpoly-
Polyvinyl- neren liches meren
alkohols Molekular
gewicht
der Styrol-
polymeren
2 750C 200 g 95 g 1300 935i
3 700C 200 g 95 g 1950 97%
4 700C 150 g 95 g 2000 99c/o
BeisOJsle 5 bis 7 (Suspensionspolymerisation)
Styrol und anders Monomere vom Vinylΐ}φ wurden unter Verwendung von Diisopropylperoirydicarbonat als organischer Peroxid-Polymerisationsinitiator nach der gleichen Verfahrensweise wie im Beispiel 1 copolymsrisiert. Die Polymerisationsbedingungen und die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt (die Polymerisationzeit betrug 3 h).
Beispiele β bis 1.,0_ (Suspensionspolymerisation
Es wurde wie im Beispiel 1 vorfahren, wobei die Art und Mengen
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der organischen Peroxid-Polyraerisationsinitiatoren und die Polymerisationstemperatur gemäß Tabelle IV variiert wurden. Die Polymerisationsbedingungen und die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt.
Tabelle III
Bei
spiel
Nr.
Mischverhältnis
von anderen Mo
nomeren vom Vi
nyl tyo zu Sty
rol (fS)
Konzentration
des organi
schen Peroxid-
Polymerisa-
tionsinitia-
tors (%)
PoIy-
meri-
sa-
tions-
tempe-
ratur
C8C)
zahlen-
durch-
schnitt-
liches
Moleku
large
wicht
des
Styrol-
polyme-
ren
Aus
beute
des
Sty-
rol-
CO-
poly-
meren
VJI Methylme-
thacrylat 10
Styrol 90
VJl 70 2500 95
6 cc-Kethyl-
styrol 10
Styrol 90
3 70 1450 93
7 Methyl-
acrylat 10
Styrol 90
5 70 2300 93
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-Vf-
Tabelle IV
Bei
spiel
Nr.
organischer Peroxid-
Polymerisationsinitiator
Konzen
tration
(%)
Polymeri-
sations-
tempera-
tur (6C)
zahlen-
durch-
schnitt-
liches
Moleku
large
wicht
des Sty-
rolpoly-
meren
Ausbeute
des Sty-
rolpoly-
meren
(°/o)
8 uezeicnnung 3,0 85 2150 95
9 Dilaur oylp ar-
oxid
5,0 85 2300 98
10 tert.-Butyl-
ρeroxypivalat
5,0 70 2000 95
Di-n-propylp er~
oxydicarbonat
BeisOiel 11, (l-Iassenpolymerisation)
In einen 300-ml-Vierhals-Kolben, der mit einem Rückflußkondensator, einem mechanischen Rührer, einem Thermometer und einem Tropftrichter versehen war, wurden 50 g Styrolmonomere unter Einführung von Stickstoffgas eingebracht. Es wurde unter Rühren auf eine Temperatur von 75°C erhitzt.
Sodann wurde ein Gemisch aus 50 g Styrolmonomeren und 4 g Diisopropylperoxydicarbonaten in den Kolben aus dem Tropftrichter eingetropft. Der Kolbeninhalt wurde 2 h lang gerührt."Das resultierende Reaktionsgemisch wurde sodann in Methanol gegossen und der erhaltene Niederschlag wurde abfiltriert und im Vakuum bis zum konstanten Gewicht getrocknet. Bei der obigen Verfahrensweise wurde die Polymerisationstemperatür bei 74 bis 76°C gehalten. Die Kontrolle der Polymerisationstemperatur war leicht.
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Die Ausbeute an Polystyrol betrug 75%. Das zahlendurchschnittliche Molekulargewicht des Polystyrols betrug 2600.
Beispiele 12 bis' 15 I^Iassenpolymerisation)
Es "wurde wie im Beispiel 11 verfahren mit der Ausnahme, daß die Konzentration des organischen Polymerisationsinitiators und die Polymerisationstemperatur gemäß Tabelle V variiert v/urden. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengestellt.
Polymerisations Tabelle V Ausbeute zahlen-
temperatur ( C) 00 durch-
Bei Konzentration schnittli
spiel des organischen ches Mole-
Nr. Peroxid-Polyme ltularge-
risationsini v/icht ds s
tiators, %, be Styrolpo-
zogen auf das lyniercn
75 - 1 Monomere 95 1900
75 - 1 67 2900
12 85 - 1 5,0 64 1300
13 85 - 1 3,0 60 2800
14 4,0
15 3,0
Beispiel 16 (HassenpolT/merisation)
10 g eines Gemisches aus Styrolmonoineren und 3,5?a t-Butylporoxypivalat als organischer Peroxid-Polymerisationsinitiator, bezogen auf das Gewicht der Styrolmonomeren, wurden in ein . Polymerisationsrohr eingegeben.
Die Luft in dem Rohr v/urde durch Stickstoff ersetzt und das Rohr v/urde im Vakuum zugeschweißt.
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- 4-6 -
Der Rohrinhalt wurde 2 h lang in einem auf 900C gehaltenen Thermostaten polymerisiert.
Das resultierende Reaktionsgemisch wurde abgekühlt, um die Polymerisationsreaktion abzubrechen, und sodann in Methanol eingegossen, wodurch die Styrolpolymeren zur Ausfällung gebracht wurden.
Die ausgefällten Styrolpolymeren wurden abfiltriert und im Vakuum bis zum konstanten Gewicht getrocknet. Die Ausbeute betrug 63J$. Das durchschnittliche Molekulargewicht der erhaltenen Polymere betrug 2500.
Beispiele 17 bis 19 und VergleichsbeisOiel 1 (Hassenpolymerxsation)
Es wurde wie im Baispi-sl 11 verfahren mit der Ausnahme, daß die Art des organischen Peroxid-Polyniarisationsinitiators, dia Konzentration des Polymsrisationsinitiators und der Polymerisationsinitiator gemäß Tabelle Vl variiert wurden. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle VI zusammengestellt.
Tabelle VI
Bei- organischer Psroxid-Polymeri- Konzentration Polymeri Aus zahlen-
SOiel sationsinitiator des Polymeri sations- beu durch-
IJr. Bezeichnung sationsini temper a-
tur (6C)
te schnitt-
tiators, ?0, (#) Ii ehe s I-Io-
bezogen auf lekular-
dio Monomeren gewicht
des Sty
rolpoly
6,5 meren
17 Dilauroylp ar- 90
oxid 3,5 62 2300
18 Di-n-propylper- 70
oxydicarboaat 65 2500
19 Di-(2-äthoxy- 3,5
äthyl) -Tjoroxy- 70
dicarbonat 50 4700
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Fortsetzung Tabelle VI
Vergleichs- Diisobutyryl- 3,5 50 21 4600 Beispiel 1 peroxid
Beispiele 20 Ms 22 (Massenpolymerisation)
Styrol und andere Monomeren vom Vinyltyp wurden wie im Beispiel 11 copolymerisiert mit der Ausnahme, daß Di-n-propylperoxydicarbonat als organischer Peroxid-Polymerisationsinitiator verwendet wurde. Die Konzentration des Polymsrisationsinitiators betrug 3,5/o, bezogen auf das Gesamtgewicht dec Styrols und des anderen Hononeren vom Vinyltyp. Die Polymerisationszeit betrug 2 h. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle VII zusammengestellt.
Tabelle VII
Bei Mischverhältnis von Styrol Polyme- Aus zahlen- - 3700
spiel zu anderen Monomeren vom risations- beu durch-
Nr. Vinyltyp tenraeratur te schnitt- 2000
(0C) (%) liches
Moleku 2600
large
* wicht
der Co-
polyme-
ren
20 Styrol 90
Methylmethacrylat 10 70 59
21 cc-Me thylstyrol 10
Styrol 90 70 33
22 Styrol 90
Methylacrylat 10 75 45
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Claims (10)

  1. Pa tentan s "or ü ehe
    6P. Verfahren zur Herstellung von Styrolpolymeren oder Copolymeren von Styrol mit einem anderen Monomeren vom Vinyltyp mit niedrigem Molekulargewicht, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation bei einer Temperatur von 50 bis 1200C und unter Verwendung von, bezogen auf das Gesamtgewicht des Styrols oder das Gesamtgewicht des Styrols und des anderen Monomeren vom Vinyl typ, 1 bis 10 Gew.-5a eines organischen Peroxid-Polymerisationsinitiators, dessen Zersetzung stemperatür bei einer Halbwertszeit von 10 h 40 bis 700C (0,1 Hol/l in Benzol) beträgt, vornimmt.
  2. 2. .Verfahren nach. Anspruch 1, dadurch g e k e η η ~ zeichnet, daß man die Polymerisation als Massenpolymerisation vornimmt.
  3. 3♦ Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation als Suspensionspolymerisation in wäßriger Schicht vornimmt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisatioristemperatur um 20 bis 300C höher ist als die Zersetzungstemperatur bei einer Halbwertszeit von 10 h des Polymerisationsinitiators.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als organische Peroxid-Polymerisationsinitiatoren Peroxydicarbonate verwendet.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als organische Peroxid-Polymarisationsinitiatorsn Peroxyester verwendet.
    809884/0921
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als organische Peroxid-Polymerisationsinitiatoren Peroxydiacylverbindungen verwendet.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als organische Peroxid-Polymerisationsinitiatoren Peroxydicarbonate verwendet.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als organische Peroxid-Polymerisations initiator an Psroxysjstor verwendet.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichnet, daß man als organische Peroxid-Polymerisationsinitiatoren Peroxydiacylverbindungen verwendet.
    809884/0921
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