DE3036921A1 - Verfahren zur kontinuierlichen herstellung kautschukmodifizierter thermoplastischer kunstharze - Google Patents
Verfahren zur kontinuierlichen herstellung kautschukmodifizierter thermoplastischer kunstharzeInfo
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Description
JAPAN SYNTHETIC RUBBER CO., LTD. Tokyo, Japan.
Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung kautschukmodifizierter
thermoplastischer Kunstharze
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung kautschukmodifizierter thermoplastischer Kunstharze mit
ausgezeichneter Wetterbeständigkeit und Schlagfestigkeit und insbesondere ein Verfahren zur kontinuierlichen Pfropfpolymerisation
eines Monomergemischs aus einer aromatischen Vinylverbindung und einer Vinylnitrilverbindung in Lösung
in Gegenwart eines Terpolymerkautschuks aus Äthylen, Propylen und einem nichtkonjugierten Dien (EPDM-Kautschuk).
Im Vergleich zu den sog. ABS-Harzen (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Kunstharze),
die mit einem ungesättigten kautschukartigen Polymer wie Polybutadien modifizierte Copolymere
aus einer aromatischen Vinylverbindung und einer Vinylnitrilverbindung darstellen, besitzen die sog. AEs-
81-(A4999-O3)-SF-Bk
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Harze, die durch Ersatz des ungesättigten Polymers in den ABS-Harzen durch einen EPDM-Kautschuk erhalten sind,
verbesserte Wetterbeständigkeit, die bei den bisherigen ABS-Harzen schlecht ist und einen bedeutenden Nachteil
darstellt, wobei zugleich die sonstigen ausgezeichneten Eigenschaften der ABS-Harze erhalten bleiben.
Hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung derartiger AES-Harze wurden in" der Fach- und Patentliteratur bereits
zahlreiche Vorschläge gemacht. ABS-Harze werden gegenwärtig technisch im allgemeinen durch Emulsionspolymerisation
erzeugt, während im Fall der AES-Harze die Emulsionspolymerisation nicht üblich ist und überwiegend die
Blockpolymerisation oder Lösungspolymerisation herangezogen wird, da EPDM-Kautschuke in Latexform nur schwierig
und zugleich nur unter hohen Kosten herstellbar sind.
Obgleich auch zur Herstellung von AES-Harzen zahlreiche Verfahrensweisen angegeben wurden, beruhen die meisten
auf der verfahrenstechnischen Erfahrung diskontinuierlicher, absatzweise durchgeführter Polymerisationsprozesse.
Bei der Lösungspolymerisation zur Herstellung von AES-Harzen folgt hieraus, da die Ausgangslösung mit den
Reaktanten bereits in einem gewissen Maße viskos ist und die Viskosität der Lösung nach Vervollständigung
der Reaktion sehr hoch wird, daß sowohl die Materialzufuhr zum Polymerisationsreaktor als auch die Produktentnahme
schwierig und zeitaufwendig sind, wobei hinzukommt, daß bei dieser Verfahrensweise die Temperaturkontrolle
durch Heizung und Kühlung im Verlauf der Polymerisation kompliziert wird, was zu Ungleichmäßigkeiten
in der Produktqualität von Charge zu Charge führt.
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— Ό —
Aufgrund dieser Probleme eignen sich diskontinuierliche Polymerisationsverfahren nicht für die technische Produktion
.
Es ist daher wünschenswert, AES-Harze in effektiver
Weise durch kontinuierliche Polymerisation zu erzeugen; die technische Entwicklung eines derartigen Verfahrens
ist daher von besonderem Interesse. Zugleich liegen hierzu jedoch nur sehr wenig Informationen vor.
Die kontinuierliche Lösungspolymerisation zur Herstellung von AES-Harzen bringt zwei große Probleme mit sich,
die sich von den Problemen bei der diskontinuierlichen Polymerisation unterscheiden. Eines dieser Probleme besteht
darin, daß bei der kontinuierlichen Polymerisation im Gegensatz zur diskontinuierlichen Verfahrensführung,
bei der das gesamte Polymerisationssystem gleichmäßig identischen Reaktionsbedingungen und Zeitverhältnissen
unterliegt, eine Verweilzeitverteilung vorliegt. Hierbei ist dem Fachmann geläufig, daß bei der herkömmlichen kontinuierlichen
Polymerisation von Monomeren in einem homogenen System die Molekulargewichtsverteilung im resultierenden
Hochpolymer von Unterschieden in der Verweilzeitverteilung bei der Polymerisation abhängt. Im Fall von
AES-Harzen tritt jedoch neben der zum Kunstharz führenden Reaktion auch Pfropfpolymerisation ein, durch die die resultierende
polymere Kunstharzphase weiter auf den EPDM-Kautsehuk aufgepfropft wird, was von erheblichem Einfluß
auf die Produktqualität ist. Demzufolge ändert sich bei der kontinuierlichen Polymerisation zur Herstellung von
AES-Harzen die Verteilung des Pfropfungsgrads je nach der Verweilzeitverteilung, was bedeutet, daß die EPDM-MoIeküle
untereinander unterschiedliche Pfropfungsgrade auf-
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weisen bzw. der Pfropfungsgrad eines Kautschukpartikels
vom Pfropfungsgrad eines anderen Kautschukpartikels verschieden ist. Aus diesem Grund besteht die Möglichkeit,
daß noch ein Teil des Kunstharzes mit unzureichendem Pfropfungsgrad auch dann verbleibt, wenn der mittlere
Pfropfungsgrad einen bestimmten Wert erreicht hat. Derartige Ungleichmäßigkeiten können zur Verschlechterung
der Schlagfestigkeit, der chemischen Beständigkeit und der Ablösefestigkeit von AES-Harzen führen. Ein weiteres
gravierendes Problem ist mit dem Phasenübergang bzw. der Phasentrennung verbunden. Wenn die Lösungspolymerisation
zur Herstellung kautschukmodifizierter thermoplastischer Kunstharze diskontinuierlich durchgeführt wird, ist es
üblich, den Kautschuk in Form einer homogenen Lösung im Vinylmonomer und einem Lösungsmittel zuzuführen, wobei
sich jedoch der Kautschuk im Verlauf der Polymerisation unter Bildung einer diskontinuierlichen Phase von Kautschukpartikeln
aus der Lösung abtrennen kann (Phasenübergang), wobei die weitere Polymerisation und die Rührerwirksamkeit
dann den endgültigen Dispersionszustand der Kautschukpartikel ergeben. Gleiches gilt im Prinzip auch für die Lösungspolymerisation
zur Herstellung von AES-Harzen.
Auch bei der kontinuierlichen Polymerisation kann in einigen Stadien der Polymerisation ein Phasenübergang
hervorgerufen werden, da das Polymerisationssystem in einem Phasengleichgewicht steht, das von der Menge an
Kautschuk, der Menge der durch Polymerisation gebildeten polymeren Kunstharzphase, der Lösungsmittelmenge sowie
dem Löslichkeitsparameter jeder Komponente im Polymerisationssystem
abhängt, wodurch eine entsprechende Verteilung der Kautschukpartikel erzielt werden kann.
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Bei der diskontinuierlichen Polymerisation besitzt allerdings jeder Teil des Polymerisationssystems den gleichen
Pfropfungsgrad, bevor der Phasenübergang hervorgerufen wird, wobei das gesamte System zugleich und mit gleicher
Reaktionsgeschichte dem Phasenübergang unterliegt. Darüber hinaus sind auch die Rührbedingungen vor und nach
dem Phasenübergang für jeden Teil des Systems gleich, weshalb hierdurch Partikel vergleichsweise gleichmäßiger
Größe erhältlich sind, was sich wiederum in guten physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Produkte äußert.
Bei der kontinuierlichen Polymerisation besteht andererseits aufgrund des Einflusses der Verweilzeitverteilung
die Tendenz zur Ausbildung ungleichmäßig großer und ungleichmäßig geformter sowie hinsichtlich der mittleren Größe zu
großer Partikel, die ferner zum Teil auch grobe Partikel enthalten können, was zu verringertem Glanz und geringerer
Härte der erhaltenen Produkte führt.
Aus den obigen Gründen ist die kontinuierliche Lösungspolymerisation
zur Herstellung kautschukmodifizierter thermoplastischer Kunstharzer bei der auch die Pfropfungsreaktion
und der Phasenübergang ablaufen, technisch außerordentlich problematisch. Hinzu kommt im Vergleich zu ABS-Harzen,
bei denen ungesättigte Kautschuksubstrate eingesetzt werden r daß bei AES-Harzen EPDM-Kautschuke verwendet
werden, die eine schlechtere Verträglichkeit mit der Kunstharzphase besitzenr was zu einer unzureichenden
Adhäsion an den Phasengrenzen führt. Zur Verbesserung der Verträglichkeit ist es erforderlich, den Pfropfungsgrad
höher zu machen als bei ABS-Harzen, was wiederum aufgrund des niederen.Ungesättigtheitsgrads des EPDM-Kautschuks,
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der für AES-Harze charakteristisch ist, sehr schwierig ist, Die technische Erzeugung von AES-Harzen durch kontinuierliche
Polymerisation ist daher bisher noch immer mit großen Problemen verbunden.
Bisher wurde allgemein angenommen, daß bei der diskontinuierlichen
Polymerisation die Reaktion zunächst in der homogenen Lösungsphase stattfindet, sowie, daß das
durch diese Reaktion gebildete gepfropfte Hochpolymer eine gute Verträglichkeit an den Grenzflächen zwischen
der Kunstharzphase und den Kautschukpartikeln ergibt, wobei die Grenzflächenenergie verringert wird, das gepfropfte
Hochpolymer folglich als grenzflächenaktives Mittel zur Dispergierung des Kautschuks in Form relativ kleiner
Partikel wirkt. Demzufolge wurde die Reaktion vor dem Auftreten des Phasenübergangs allgemein für wichtig gehalten.
Aus diesem Grund wurde generell davon ausgegangen, daß es empfehlenswert ist, die Polymerisation derart zu
führen, daß das Polymerisationssystem im ersten Polymerisationsreaktor noch keiner Phasentrennung unterliegt, indem
der Polymerisationsumsatz im ersten Polymerisationsreaktor niedrig gehalten, die Polymerisation ohne Rühren
des Systems durchgeführt oder Art und Menge des Lösungsmittels in geeigneter Weise ausgewählt werden, und daß
dann im zweiten Polymerisationsreaktor der Phasenübergang stattfinden kann; alternativ wird auch dann der
Polymerisationsumsatz so niedrig wie möglich gehalten, wenn der Phasenübergang im ersten Polymerisationsreaktor
stattfinden kann.
Der Erfindung liegen experimentelle Untersuchungen zur kontinuierlichen Lösungspolymerisation zur Herstel-
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lung von AES-Harzen im Hinblick auf die oben erläuterten Gesichtspunkte zugrunde; dabei wurde festgestellt, daß
unter den oben angegebenen Bedingungen lediglich unbefriedigende Ergebnisse hinsichtlich der Schlagfestigkeit,
der Härte, des Glanzes und anderer Eigenschaften der resultierenden Produkte erzielt werden, während dann Kunstharze
mit überraschenderweise ausgezeichneten Eigenschaften erhältlich sind, wenn die kontinuierliche Polymerisation
so durchgeführt wird, daß. der Polymerisationsumsatz im ersten Polymerisationsreaktor auf einem erheblich höheren
Wert als dem kritischen Wert gehalten wird, bei dem der Phasenübergang eintritt, wie aus den Vergleichsversuchen
im einzelnen hervorgeht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur kontinuierlichen Pfropfpolymerisation aromatischer
Vinylverbindungen und Vinylnitrilverbindungen auf EPDM-Kautschuk
in Lösung anzugeben, das zu AES-Harzen mit ausgezeichneter Schlagfestigkeit, hohem Glanz und hoher Härte sowie
hoher chemischer Beständigkeit und Wetterfestigkeit führt.
Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung kautschukmodifizierter thermoplastischer Kunstharze
durch Lösungs-Pfropfpolymerisation eines Monomergemischs aus einer aromatischen Vinylverbindung und einer
Vinylnitrilverbindung auf einen EPDM-Kautschuk in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels mit einem aromatischen
Kohlenwasserstoff als wesentlichem Bestandteil ist dadurch gekennzeichnet, daß
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ORIGINAL INSPECTED
zwei oder mehr hintereinandergeschaltete Polymerisationsreaktoren verwendet werden,
der EPDM-Kautschuk dem ersten Polymerisationsreaktor in
Form einer homogenen Lösung in einem Teil oder der Gesamtmenge der Monomeren und/oder des inerten Lösungsmittels
zusammen mit dem bzw. den restlichen Monomeren und/ oder dem restlichen inerten Lösungsmittel zugeführt wird,
der EPDM-Kautschuk im ersten Polymerisationsreaktor dispergiert wird und die Monomeren unter Rühren polymerisiert
werden, bis der Umsatz 40 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Monomergewicht, erreicht,
die Polymerisation im zweiten und den folgenden Polymerisationsreaktoren
unter Rühren fortgesetzt wird, bis die Polymerisation im wesentlichen vollständig ist, wodurch
ein Kunstharz mit 5 bis 30 Gew.-% EPDM anfällt.
Obgleich die Gründe für die Bildung eines Kunstharzes mit ausgezeichneten Eigenschaften durch die erfindungsgemäße
Verfahrensweise noch nicht abschließend geklärt sind, kann folgendes angenommen werden: Eine homogene Lösung der Ausgangsmaterialien
wird in den ersten Polymerisationsreaktor eingeführt, in dem sich das Polymerisationssystem unter derartigen
Phasengleichgewichtsbedingungen befindet, daß der EPDM-Kautschuk in der eingespeisten Lösung sofort ausgefällt
werden muß. Der ausgefällte EPDM-Kautschuk wird in Form eines feinen Granulats durch kräftiges Rühren dispergiert.
Aufgrund erheblicher Unterschiede in den Phasengleichgewichtsbedingungen zwischen der eingespeisten Lösung und
dem Polymerisationssystem im Polymerisationsreaktor sowie der erheblichen, auf den ausgefällten EPDM-Kautschuk ausge-
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übten Scherbeanspruchung wird augenblicklich eine Dispersion
kleiner EPDM-Partikel gebildet, die während des gesamten Polymerisationsverlaufs
aufrechterhalten wird, was zu Kunstharzen mit ausgezeichneten Eigenschaften führt.
In diesem Zusammenhang wurde festgestellt, daß erfindungsgemäß auch dann ein ausreichend hoher Pfropfungsgrad
erzielt werden kann, wenn vor dem Phasenübergang keine Reaktion stattgefunden hat. Obgleich die Verteilung des
Pfropfungsgrads der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zugänglichen
Kunstharze aufgrund von Schwierigkeiten bei der Bestimmung nicht genau ermittelt wurde, wurde der Gehalt
an nichtgepfropftem EPDM-Kautschuk als unbedeutend gering
festgestellt, wie sich durch Bestimmung durch Extraktion mit einem aliphatischen Kohlenwasserstoff als Lösungsmittel
ergab, in dem der nichtgepfropfte EPDM-Kautschuk löslich ist.
Nach herkömmlichen Lösungspolymerisationsverfahren erhältliche kautschukmodifizierte thermoplastische Kunstharze
besitze« ferner den Nachteil eines nur geringen Glanzes, wie dies etwa bei AES-Harzen der Fall ist. Einer der
Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß Formkörper mit hohem Glanz erhältlich sind, wenn das AES-Harz
nach der erfindungsgemäßen kontinuierlichen Lösungspolymerisation hergestellt ist. Obgleich die verschiedenen
Einflußgrößenf von denen der Glanz der resultierenden Produkte
abhängt, sehr kompliziert sind, ist bekannt, daß die
Teilchengröße des Kautschuks und ihre Verteilung die wichtigsten Einflußgrößen sind. Bei den erfindungsgemäß erhaltenen
Kunstharzen scheint die Teilchengröße der Kautschukkomponente hinreichend klein und gleichmäßig zu sein. Die
elektronenmikroskopische Untersuchung ergab dementsprechend
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tatsächlich, daß die Kautschukpartikel eine gleichmäßige Größe im Bereich von 0,3 bis 0,7 /um besitzen.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zugänglichen
Kunstharze zeichnen sich durch ein ausgeglichenes Verhältnis von Schlagfestigkeit und Härte, ausgezeichnete
Wetter- und Chemikalienbeständigkeit sowie hohen Glanz aus.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
liegt in der erzielbaren hohen Produktivität.
Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete EPDM-Kautschuke enthalten Äthylen und Propylen im Gewichtsverhältnis von 90 : 10 bis 20 : 80. Der Gehalt an nichtkonjugiertem
Dien liegt vorzugsweise in einem Jodzahlbereich von 4 bis 50. Als nichtkonjugierte Diene können
etwa Norbornene wie Alkenylnorbornene und Alkylidennorbornene, cyclische Diene wie Dicyclopentadien sowie
aliphatische Diene wie Hexadiene eingesetzt werden. Der EPDM-Kautschuk sollte in einer solchen Menge verwendet
werden, daß der Kautschukgehalt des resultierenden Kunstharzes
5 bis 30 Gew.-% beträgt. Der EPDM-Kautschuk soll in Form einer homogenen Lösung in einem Teil oder der Gesamtmenge
der Monomeren und/oder des inerten Lösungsmittels in das Reaktionssystem eingeführt werden. Der EPDM-Kautschuk
wird vorzugsweise in einem Teil oder der Gesamtmenge der aromatischen Vinylverbindung oder in einem Teil
oder der Gesamtmenge des inerten Lösungsmittels oder in einer Lösung des bzw. der Monomeren im inerten Lösungsmittel
gelöst.
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Zu im Rahmen der Erfindung verwendbaren aromatischen Vinylverbindungen gehören beispielsweise Styrol und Styrolderivate
wie Oi-Methylsytrol, halogenierte Styrole, 3.5-Dimethylstyrol,
t-Butylstyrol udgl.
Zu erfindungsgemäß verwendbaren Vinylnitrilverbindungen
gehören Acrylnitril und seine Derivate wie etwa Methacrylnitril. Ein Teil der Monomeren kann durch andere Viny!monomere
wie Methacrylate und Acrylate, beispielsweise Methylmethacrylat, Methylacrylat udgl, Acrylsäure, Methacrylsäure,
Acrylamid, Methacrylamid, Vinylhalogenide, Vinylather.
Maleinsäureanhydrid und andere copolymerisierbare Vinylverbindungen ersetzt werden. Die Menge dieser eingesetzten
anderen Vinylmonomeren beträgt vorzugsweise bis zu 20 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren.
Eine· bevorzugte Monomerkombination ist die Kombination
von Styrol mit Acrylnitril im Gewichtsverhältnis 90 - 60 : 10 - 40.
Das beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte inerte Lösungsmittel enthält einen aromatischen Kohlenwasserstoff
als wesentlichen Bestandteil. Zu derartigen aromatischen Kohlenwasserstoffen gehören beispielsweise Benzol,
Toluol, Äthylbenzol, Xylol und Isopropylbenzol. Dabei können bis zu 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des.
inerten Lösungsmittels, polare Lösungsmittel wie Ketone, Ester, Äther, Amide und halogenierte Kohlenwasserstoffe
verwendet werden. Die gemeinsame Verwendung aromatischer Kohlenwasserstoffe zusammen mit aliphatischen Kohlenwasserstoffen
ist allerdings unerwünscht. Die geeignete Menge des eingesetzten inerten Lösungsmittels beträgt 50 bis
200 und vorzugsweise 60 bis 200 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile
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der Gesamtmenge des EPDM-Kautschuks und der Monomeren.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren muß ein radikalischer Polymerisationsinitiator verwendet werden. Obgleich
beliebige radikalische Initiatoren verwendbar sind, werden vorzugsweise organische Peroxide eingesetzt, die bei der
Pfropfpolymerisation wirksam sind, beispielsweise aromatische Diacylperoxide wie Dibenzoylperoxid, Peroxyester
wie t-Butylperoxyisobutyrat, t-Butylperoxy-2-äthylhexanoat,
t-Buty!peroxylaurat und t-Butylperoxybenzoat, Peroxycarbonate
wie t-Butylperoxyisopropylcarbonat sowie etwa Ketonperoxide wie 1.1-Bis-t-butylperoxy-3.3.5-trimethylcyclohexanon.
Es ist ferner nicht nur möglich, sondern in manchen Fällen auch bevorzugt, die obigen Peroxide in Kombination
von zwei oder mehreren einzusetzen oder sie zusammen mit anderen radikalischen Initiatoren zu verwenden oder auch
in jedem Polymerisationsreaktor unterschiedliche Initiatoren einzusetzen. Im ersten Polymerisationsreaktor wird vorzugsweise
mindestens eines der obigen Peroxide verwendet. Obgleich die Menge des eingesetzten Peroxids allgemein so
gewählt werden kann, daß der Polymerisationsumsatz im ersten Polymerisationsreaktor je nach der Polymerisationstemperatur,
der Verweilzeit und dem angestrebten Molekulargewicht im Bereich von 40 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Monomergewicht,
liegt, werden vorzugsweise etwa 0,1 bis etwa 2,0 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge aus EPDM und Monomeren
eingesetzt.
Als Polymerisationsreaktor eignen sich beliebige Reaktortypen, sofern sie einen Rührer, beispielsweise einen
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Propellerrührer, aufweisen, der in der Lage ist, eine
ausreichende Misch- und Rührwirkung auf das gesamte Polymerisationssystem auszuüben. Erfindungsgemäß werden
mindestens zwei hintereinandergeschaltete Polymerisationsreaktoren eingesetzt. Wenn lediglich ein Polymerisationsreaktor
verwendet wird, ist eine sehr lange Verweilzeit erforderlich, bis die Polymerisation im wesentlichen
vollständig abgelaufen ist, wobei auch bei PoIymerisationsumsätzen
von 40 bis 80 % oder darüber das resultierende Polymer ungünstigere physikalische Eigenschaften
aufweist, wie im folgenden aus den Vergleichsbeispielen 4 und 5 näher hervorgeht. Bei der kontinuierlichen Polymerisation
tritt eine Verweilzeitverteilung wie oben erläutert auf, wobei ein Teil des EPDM-Kautschuks mit sehr kleiner
Verweilzeit ungepfropft bleiben kann. Durch Verwendung mehrerer hintereinandergesehalteter Polymerisationsreaktoren
wird die Wahrscheinlichkeit hierfür erheblich verringert und zugleich die Zeit verkürzt, die erforderlich ist,
um die Polymerisationsreaktion im wesentlichen zu vervollständigen.
Aus diesem Grund ist es wünschenswert, drei oder vier hintereinandergeschaltete Polymerisationsreaktoren
zu verwenden (Kaskade). Die Verwendung zu vieler Polymerisationsreaktoren erfordert andererseits zu hohe Investitionskosten
beim Anlagenbau und ist demzufolge sowohl aus wirtschaftlichen als auch aus betriebstechnischen Gründen
ungün sti g.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt der Polymerisationsumsatz im ersten Polymerisationsreaktor im Bereich von 40 bis 80 und vorzugsweise 50 bis
75 Gew.-%, bezogen auf das Monomergewicht; der mittlere Pfropfungsgrad wird vorzugsweise auf 30 Gew.-% oder darüber
eingestellt. Die Untergrenze des Umsatzes beträgt 40 Gew.-%,
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da anderenfalls die Schlagfestigkeit und der Glanz der resultierenden Produkte schlechter werden, wie oben erläutert
ist. Die Obergrenze des Polymerisationsumsatzes hat folgende Bedeutung: Die Polymerisation im zweiten
und den folgenden Polymerisationsreaktoren dient wesentlich zur Erhöhung des mittleren Pfropfungsgrades und zur
Verringerung der Breite seiner Verteilung sowie zur Verringerung und Vergleichmäßigung der Teilchengröße der im
ersten Polymerisationsreaktor erzeugten Kautschukdispersion.
Wenn die Menge der im zweiten und den nachfolgenden Polymerisationsreaktoren zu polymerisierenden verbleibenden
Monomeren zu klein ist, werden die obigen Wirkungen praktisch nicht erzielt. Der Polymerisationsumsatz im
ersten Polymerisationsreaktor sollte daher unter 80 % gehalten werden.
Im zweiten und den folgenden Polymerisationsreaktoren muß gerührt werden. Die Polymerisation sollte dabei im wesentlichen
vervollständigt werden, was bedeutet, daß ein Endumsatz der Polymerisation von mindestens 85 % und vorzugsweise
90 % oder darüber erzielt wird, da der angestrebte höhere uid gleichmäßigere Pfropfungsgrad sowie die kleinere
und gleichmäßigere Teilchengröße aus den oben erläuterten Gründen durch vollständige Polymerisation besser erzielt
werden.
Erfindungsgemäß sollte eine homogene Lösung des EPDM-Kautschuks zugeführt werden. Hierzu ist festzustellen, daß
Vinylnitrilverbindungen EPDM-Kautschuk nicht lösen. Wenn der Anteil der Vinylnitrilverbindung beispielsweise hoch
und die Temperatur niedrig ist, ist der Kautschuk bei der
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Herstellung der Kautschuklösung nur wenig löslich. Wenn in einem anderen Fall eine Vinylnitrilverbindung zu einer
homogenen Lösung von EPDM-Kautschuk in einem aromatischen Kohlenwasserstoff zugegeben wird, wird der EPDM-Kautschuk
in manchen Fällen je nach der Temperatur und der Zusammensetzung ausgefällt. Wenn eine derartige Lösung, die ausgefällten
Kautschuk enthält, in den ersten Polymerisationsreaktor eingeführt wird, wird keine feine Dispersion der
Kautschukpartikel erzielt, und das aus einer derartigen heterogenen Lösung erhaltene Polymer zeigt entsprechend
keine guten physikalischen Eigenschaften.
Es ist ferner erfindungsgemäß möglich, einen Teil der Monomeren und des Lösungsmittels dem zweiten und/oder den
folgenden Polymerisationsreaktoren zuzuführen, wobei Vorsichtsmaßnahmen gegen Störungen des Phasengleichgewichts
getroffen werden, die die Stabilität der EPDM-Dispersion
beeinträchtigen können.
Die Polymerisationstemperatur wird unter Berücksichtigung der Zersetzungstemperatur des Initiators innerhalb des
Temperaturbereichs ausgewählt, in dem herkömmliche radikalische Polymerisationsreaktionen durchgeführt werden. Die bevorzugte
Temperatur liegt im Bereich von 60 bis 150 0C. Es ist jedoch auch möglich, die Polymerisationstemperatur vom
ersten zum letzten Polymerisationsreaktor stufenweise zu steigern.
Die Abtrennung des jeweiligen Kunstharzes, der nicht umgesetzten Monomeren sowie des inerten Lösungsmittels aus
dem Polymerisationsgemisch kann in üblicher Weise erfolgen, ohne daß hierfür spezielle Techniken erforderlich sind. Im
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Hinblick auf die wirtschaftlichen Vorteile und die Gleichmäßigkeit
der Produktqualität, die für kontinuierliche Polymerisationsprozesse wie den erfindungsgemäßen charakteristisch
sind, ist es bevorzugt, wenn möglich ein kontinuierliches Abtrennverfahren einzusetzen. Ein Beispiel hierfür ist die
kontinuierliche Gewinnung von flüchtigen Bestandteilen und Kunstharzpellets mit einem Extruder vom Entlüftungstyp nach oder ohne vorherige Aufkonzentrierung durch Flashverdampfung.
Obgleich die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Kunstharze bereits für sich ausgezeichnete Eigenschaften
besitzen, können sie ferner erforderlichenfalls mit Schmiermitteln wie Flüssigparaffinen, Fettsäureestern,
Fettsäureamiden, Metallsalzen von Fettsäuren, Polysiloxanen odgl, Antioxidationsmitteln vom Phenoltyp, Amintyp, Thioestertyp
oder Phosphorsäureestertyp sowie erforderlichenfalls
etwa mit UV-Absorbern versetzt werden. Diese Additive können in das am Ende resultierende Kunstharz
eingebracht oder auch dem Polymerisationssystem vor oder nach der Polymerisation zugesetzt werden.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezug auf Ausführungsbeispiele
näher erläutert, die jedoch nicht einschränkend sind.
In den Beispielen wurde der Pfropfungsgrad wie folgt ermittelt:
in 1 g des Kunstharzes wurde unter Schütteln/40 ml Methyl-
äthylketon (MEK) (24 h) gelöst und anschließend zur Gewinnung der in MEK unlöslichen Fraktion zweimal zentrifugiert
(bei 8000 ü/min, 30 min) . Der Gehalt an Acrylnitril
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(AN) wurde aus dem Stickstoffgehalt in dieser Fraktion
ermittelt. Der Pfropfungsgrad wurde mit folgender Beziehung
berechnet (sämtliche %-Angaben gewichtsbezogen):
(100 - Kautschukgehalt (%)) χ i^^^f^iK (%!
_ MEK-unlosliehen Anteil
AN-Gehalt (%) im gesamten Harz
Pfropfungsgrad = x 1o° (%)·
Der Kautschukgehalt wurde aus dem Polymerisationsum satz und der eingeführten Zusammensetzung berechnet.
Die verwendete Polymerisationseinrichtung bestand aus drei in Reihe geschalteten Polymerisationsreaktoren
mit einem Passungsvermögen von jeweils 30 1, die mit
einem Schraubenbandruhrer ausgerüstet waren. Die Polymerisation wurde unter den in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen
durchgeführt, die auch in Tabelle 2 angeführt sind. Die in Tabelle 2 angegebene Verweilzeit entspricht angenäherten
Werten, die unter der Annahme einer Dichte der Flüssigkeit von 0,87 g/ml abgeschätzt wurden.
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Zuführungs- geschwindig keit (g/h) |
13 | Polymeri- sations- tempera- tur (0C) |
Rührge schwin digkeit (U/min) |
Polymeri sationsum satz (Gew.-%) |
|
1. Polymerisa tionsreaktor |
80 | 60 | 52 | ||
EPDM * | 489 | 6,5 | |||
Styrol | 1940 | 163 | |||
Acrylnitril | 831 | ||||
Toluol | 2934 | 6,5 | |||
t-Dodecylmercaptan 3,2 | 163 | ||||
BPO *■* | |||||
2. Polymerisa tionsreaktor |
tel 3,3 | 80 | 60 | 74 | |
BPO ** | 163 | ||||
Toluol | |||||
3. Polymerisa tionsreaktor |
80 | 60 | 88 | ||
BPO** | |||||
Toluol | |||||
Ausgang des 3. Poly merisationsreaktors |
|||||
Antioxidationsmit | |||||
Toluol |
Anmerkung;
* eingesetzter EPDM-Kautschuk: JSR EP24 (Japan Synthetic
Rubber Co., Ltd.); Termonomer Äthylidennorbornen, Mooney-Vi s-
kosität Wl\°° C 65,
Jodzahl 15;
** Benzoylperoxid
*** Antioxidationsmittel vom Phenoltyp (Irganox 1076, Ciba Geigy)
3001 S/Οβδ I
Das Benzoylperoxid (BPO) wurde als 5 gew.-%ige Lösung in Toluol über eine separate Leitung zugeführt. Die übrigen
Komponenten wurden in Form einer homogenen Lösung bei 60 0C eingespeist. Die Polymerisationstemperatur wurde
durch Heizen oder Kühlen durch einen Thermostatisiermantel
geregelt. Das eingespeiste Material wurde jedem der drei hintereinandergeschalteten Polymerisationsreaktoren
vom Boden aus zugeführt; das austretende Gemisch wurde oben überfließen gelassen. Das Polymerisationsgemisch wurde auf
60 °C abgekühlt, vorübergehend in einem Tank aufbewahrt und dann direkt einem Extruder mit drei Entlüftungsöffnungen
(Durchmesser 65 mm) zugeleitet, in dem die flüchtigen Bestandteile bei 250 0C entfernt wurden, während das AES-Harz
in Form stranggeschnittener Pellets gewonnen wurde. Die Polymerisation wurde 60 h kontinuierlich durchgeführt, wobei
das in der letzten Stufe erhaltene Polymerisationsgemisch untersucht wurde.
Testproben wurden mit einer 140-g- (5-oz-) Spritzgießline
(230 °C) hergestellt und in i physikalischen Eigenschaften geprüft.
maschine (230 °C) hergestellt und in üblicher Weise auf ihre
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, besaßen die erhaltenen Produkte
hinsichtlich der Schmelzflüssigkeit, der Schlagfestigkeit
und der statischen Festigkeit sehr ausgeglichene Eigenschaften
und daneben ausgezeichneten Glanz. Der Modellformtest
ergab glattes Oberflächenaussehen und keine merkliche Entlaminierung bzw. Ablösung. Nach 3 d Eintauchen in Hexan
bei Raumtemperatur betrug die Gewichtszunahme < 1 Gew.-%; eine Extraktion von EPDM mit Hexan wurde nicht festgestellt,
auch veränderte sich das Aussehen nicht.
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Vergleichsbeispiel 1
Unter Verwendung der gleichen Ausgangszusammensetzung
wie in Beispiel 1 wurde eine diskontinuierliche Polymerisation in einem 10-1-Autoklaven mit Schraubenbandrührer
bei 80 0C durchgeführt.
Bei einem Polymerisationsumsatz von etwa 18% wurde eine plötzliche Viskositätsverringerung festgestellt, die
das Auftreten des Phasenübergangs anzeigte. Hieraus kann gefolgert werden, daß bei Beispiel 1 der Gleichgewichtspunkt für den Phasenübergang bei einem Umsatz von etwa 18 \
lag.
Bei Zugabe eines Tropfens des Polymerisationsgemischs im ersten Polymerisationsreaktor von Beispiel 1 zu MEK und
langsamem Rühren trat eine Trübung auf. Ein Teil dieses Gemischs wurde im Vakuum getrocknet und nach Fixation mit
Osmiumtetroxid elektronenmikroskopisch untersucht. Hierbei ergab sich, daß der Kautschuk in Form eines Granulats dispergiert
war.
Nach der Verfahrensweise von Beispiel 1 wurden unter den in Tabelle 2 angegebenen Bedingungen eine Reihe von
Polymerisationsversuchen durchgeführt.
In den Beispielen 2 bis 4 wurden Art und Menge des Initiators sowie die Polymerisationstemperatur variiert.
Dabei wurden ebenso gute Ergebnisse wie in Beispiel 1 erhalten.
130016/0861
xn Beispiel 5, bei dem zwei Initiatoren verwendet
wurden, wurde die Polymerisationstemperatur stufenweise
erhöht.
In Beispiel 6 war die Menge an EPDM-Kautschuk von
der Kautschukmenge in den übrigen Beispielen verschieden? hierbei wurde eine höhere Schlagfestigkeit erzielt.
In Beispiel 7 wurde ein EPDM-Kautschuk mit Dicyclopentadien als Termonomer (JSR EP82, Mooney-Viskosität 38,
Jodzahl 10) verwendet, der sich von dem in den übrigen Beispielen verwendeten EPDM-Kautschuk unterscheidet» Die
erhaltenen Ergebnisse waren mit denen der übrigen Beispiele vergleichbar.
In Beispiel 8 wurde MEK in Kombination mit Toluol eingesetzt; in Beispiel 9 wurde Äthylbenzol als Lösungsmittel
verwendet.
In Beispiel 10 wurde das Vinylmonomer Methylmethacrylat
in Korabination mit anderen Monomeren eingesetzt. Das resultierende Kunstharz besaß gute Eigenschaften, die von
den Eigenschaften anderer Kunstharze hinsichtlich der Ausgewogenheit
der physikalischen Eigenschaften/ der Färbung udgl etwas verschieden waren. Sämtliche in den obigen Beispielen erhaltenen Kunstharze waren hinsichtlich der Schmelzflüssigkeit,
der Schlagfestigkeit und der statischen Festigkeit sehr ausgeglichen.
Der Ablösungstest sowie der Eintauchtest in
Hexan ergaben ebenfalls keine Probleme.
öO iq/08ö i
In Beispiel 11 wurden zwei Polymerisationsreaktoren verwendet, wobei die Polymerisationsbedingungen durch
Kontrolle der Verweilzeit auf die des erfindungsgemäßen Verfahrens eingestellt wurden. Die physikalischen Eigenschaften
des resultierenden Kunstharzes waren ebenso gut wie bei den in den übrigen Beispielen erhaltenen Kunstharzen
mit dem Unterschied, daß im Hexanextrakt eine kleine Menge EPDM-Kautschuk festgestellt wurde.
Vergleichsbeispiel 2
Die Polymerisation wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt mit dem Unterschied, daß als erster Polymerisationsreaktor ein Reaktor mit einem Fassungsvermögen von 1,5 1
verwendet wurde. Bei diesem Polymerisationsreaktor waren die Verweilzeit kurz und der Polymerisationsumsatz niedrig,
und es trat kein Phasenübergang auf. Wenn ein Tropfen des Polymerisationsgemischs zu MEK zugesetzt wurde, koagulierte
er zu einer Masse, die nicht dispergiert wurde, woraus hervorgeht, daß die Kautschukphase kontinuierlich im Polymerisationsgemisch
vorlag. Das resultierende Kunstharz besaß nur niedere Schlagfestigkeit und geringen Glanz.
Vergleichsbeispiel 3
Die Polymerisation wurde wie in Beispiel 3 durchgeführt mit dem Unterschied, daß der Initiator in Teilmengen
aufgeteilt und eine kleine Menge in den ersten Polymerisationsreaktor gegeben wurde. In diesem Polymerisa-
130016/0861
tionsreaktor betrug der Polymerisationsumsatz, obgleich der Phasenübergang vollständig war, 30 %, was unter dem
erfindungsgemäßen Wert liegt. Das resultierende Kunstharz besaß schlechten Glanz.
Vergleichsbeispiel 4
Wie in Beispiel 5 wurde eine Kombination von Benzoylperoxid
und Dicumylperoxid als Initiator verwendet. Der Polymerisationsumsatz im ersten Polymerisatipnsreaktor
wurde durch Verringerung der Polymerisationstemperatur niedrig gehalten. Es wurden gleiche Ergebnisse wie in
Vergleichsbeispiel 2 erhalten.
Vergleichsbeispiel 5
Die Polymerisation wurde unter gleichen Bedingungen wie im ersten Polymerisationsreaktor von Beispiel 3 unter
Verwendung eines einzigen Polymerisationsreaktors durchgeführt. Das resultierende Kunstharz zeigte merklich verschlechterte
Schlagfestigkeit und wies nur einen geringen Pfropfungsgrad auf; beim Biegetest einer ausgeformten Probe
wurde Ablösung festgestellt.
Vergleichsbeispiel 6
Die Polymerisation wurde wie in Vergleichsbeispiel 5 unter Verwendung eines einzigen Polymerisationsreaktors
130016/0881
ORIGINAL !NSPEoTED
durchgeführt, wobei jedoch die Verweilzeit etwas verlängert und die Temperatur etwas höher waren, um den Polymerisationsumsatz
zu steigern„
Das erhaltene Kunstharz besaß einen höheren Pfropfungsgrad und etwas höhere Schlagfestigkeit als im Fall des Vergleichsbeispiels
5. Die Ablösung war stark, auch wurde etwas EPDM beim Eintauchen in Hexan extrahiert,, was das Vorliegen
von Kautschukmolekülen mit niederem Pfropfungsgrad anzeigt»
130016/8811
Gew.-Teile | Beispiel 1 | |
Zugeführte Zusammensetzung | η | |
EPDM j Art [Menge |
η | EP-24 15 |
Styrol, Menge | 59.5 | |
Acrylnitril, Menge | Il | 25.5 |
1 Art | Toluol | |
Lösungsmittel ) !Menge |
Il | 90|5|5 |
j Art | BPO | |
Initiator j Menge | h | 0.4|0.2|0.2 |
Polymerisationsreaktor | • 0C | |
(1./2./3) . Verweilzext |
% | 4.2|4.1J4 |
Temperatur | % | 80 J 80 J 80 |
• Umsatz | 52J74 J88 | |
Pfropfungsgrad | xlO~3ml/s | 73 |
Physikalische Eigenschaft.. | gekerbt Kg-cm/cm |
(35 1 54 173) |
Schmelzflüssigkeit | π | 16.0 |
Izod-Schlagfestigkeit | R-Skalä | 21.2 |
" " " (-30 °C) | kg/cm2 | 6.3 |
Rockwell-Härte | % | 100 |
Zugfestigkeit | % | 420 |
Zugdehnung | 0C | 35 |
Glanz | 82 | |
Durchbiegetemperatur | 92 | |
- Fortsetzung -
- 28 -
Tabelle 2 (Fortsetzung)
EP-24
15
59.5 .
15
59.5 .
25.5
Toluol
100
PH3M
0.40
PH3M
0.40
4| 4| 4
95\95\95
62J85J92
62J85J92
65
(40|55|65)
11.0.
18.8
5.2
103
11.0.
18.8
5.2
103
25
84
92
84
92
EP-24 15 59.5
25.5
Toluol
100 PBZ 0.35
4| 4J 1051105 j 67I 881
64
8.3 20.5 6.0 104 480 26 83 91 EP-24
15 59.5 25.5
Toluol
100 PBI 0.35
4| 4|
1001100 J100
65| 84}
68 (36| 46j 68)
8.0 22.4
6.5 105 480 25 85 92
EP-24 15 59.5
25.5
Toluol
100
BPO/PCD
0.4/0.1
4| 4| J100 j j 88 j
70
14.0
20.8 6.2 103 450
33
78
90
- 29 -
- Fortsetzung -
130016/0861
Tabelle 2 (Fortsetzung)
EP-24 20 56 24
Toluol
110 PBZ 0.35
ill 4| 105I110I120
89| 68
9.8 33.2
8.5 93 110 30 75 89
EP-82 15
59.5 25.5
Toluol
100 PBZ 0.35
I] 4| it
105I105I105
64| 86I 62
9.5 17.3
5.8 107 500
25 82 92 EP-24 15 59.5 25.5
Toluol/MEK
80/20 PBZ 0.35
4| 4| ,105!l05|105 j 88! 65
7.8 21.2 6.2 107 500 26 70 91
EP-21» 15 59.5
25.5
Äthylbenzol
100 PBZ
0.35
j 105 j 63| 82j 63
12.0
19.3 6.0
25 84
91
- 30 -
- Fortsetzung -
130016/0881
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Vergleichsbeispiel 2
Vergleichsbeisoiel 3
EP-24 15 50 /20
1MMA Toluol
100 PBZ 0.35
4| 4| j 1051105 63I 84I
66
IiJ.5 18.8 5.2 103 420
35
86
EP-24 15 59.5
25.5
Toluol
100 PBZ 0.35
6\ 105I105 751
66
10.0
2O.i| 5.8 106 490
32
8ii
92 EP-24
15
59.5
15
59.5
25.5
Toluol
100
PBZ
0.35
PBZ
0.35
0.2| 4| 4
105I105I105
j 72! 90
68
105I105I105
j 72! 90
68
8.0
12.0
12.0
4,5
98
98
30
25
90
25
90
EP-24 15
59.5 25.5
Toluol
95/5
PBZ
0.05|0„3
4.Ij 4| 105I105!105
3Oj 75I 64
19.8
15.2 4.7 100 410
58
91
- 31 -
- Fortsetzung -
130016/0901
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Vergleichs | Vergleichs | Vergleichs |
beispiel 4 | beispiel· 5 | beispiel 6 |
EP-24 | EP-24 | EP-24 |
15 | 15 | 15 |
59.5 | 59.5 | 59.5 |
25.5 | 25.5 | 25.5 |
Toluol | Toluol | Toluol |
100 | 100 | 100 |
BPO/PCD | PBZ | PBZ |
o.vo.i | 0.35 | 0.35 |
4| 4| 4 | 40 | 12 |
60I 90(120 | 105 | 110 |
12I 76I 93 | 68 | 85 |
70 | 40 | 62 |
13.0 | 6.5 | 15.2 |
14.0 | 3.2 | 8.3 |
2.5 | 1.5 | 2.5 |
98 | 85 | 105 |
380 | 320 | 480 |
30 | 15 | 15 |
30 | 82 | 83 |
89 | 89 | 91 |
- 32 -
130016/0861
Anmerkung:
JSR EP-82: EPDM-Kautschuk mit Dicyclopentadien als
Termonomer (Japan Synthetic Rubber Co.),
100 ^C Mooney-Viskosität ML1^7, 38, Jodzahl 10
PH3M :
PBZ :
PCD :
PBZ :
PCD :
1.1-Bis-t-butylperoxy-3.3.5-trimethylcyclohexan
t-Butylperoxybenzoat
Dicumylperoxid
1) Schmelzflüssigkeit: Fließgeschwindigkeit aus einer Düse
von 1 mm Durchmesser und 2 mm Länge, Fließtestgerät (Koka Type Flow Tester)
bei 200 C unter einem Druck von 30 kg/cm2
2) Izod-Schlagfestigkeit: Gekerbte Testproben, 1/4 χ 1/2 inch
im Querschnitt gemäß ASTM D 256 -
3) Zugtest: ASTM D638-617
4) Glanz : Reflexionsvermögen in Spiegelung, Einfalls
winkel 45°, nach JIS Z 8741
5) Durchbiegungstemperatur: ASTM D648; 18,6 kg/cm , nicht
getempert
Die Erfindung betrifft zusammengefaßt ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung- hoch schlagfester Kunstharze
mit 5 bis 30 Gew.-% Kautschuk durch Lösungs-Pfropfpolymerisation
eines Monomergemischs einer aromatischen Vinylverbindung und einer Vinylnitrilverbindung in Gegenwart
eines Terpolymerkautschuks aus Äthylen, Propylen und nichtkonjugiertem Dien in einem inerten Lösungsmittel mit
einem aromatischen Kohlenwasserstoff als wesentlichem Be-
130016/0861
standteil, wobei zwei oder mehr hintereingeschaltete Polymerisationsreaktoren
verwendet werden; der Kautschuk wird in Form einer homogenen Lösung in einem Teil oder der Gesamtmenge
der Monomeren und/oder des inerten Lösungsmittels zusammen mit dem restlichen Monomer bzw. den restlichen
Monomeren und/oder dem restlichen inerten Lösungsmittel in den ersten Polymerisationsreaktor eingeführt; der Kautschuk
wird im ersten Polymerisationsreaktor in dispergiertem Zustand gehalten; die Monomeren werden darin unter Rühren
polymerisiert, bis der Polymerisationsumsatz 40 bis 80 Gew.-%,
bezogen auf das Monomergewicht, erreicht; die verbleibenden Monomeren werden unter Rühren im zweiten und den folgenden
Polymerisationsreaktoren weiter polymerisiert, bis die Polyreaktion im wesentlichen vollständig ist.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zugänglichen
Kunstharze besitzen ausgezeichneten Glanz, hohe Härte, hohe chemische Beständigkeit sowie hohe Wetterfestigkeit und
Schlagfestigkeit.
130016/0861
Claims (13)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung kautschukmodifizierter
schlagfester Kunstharze mit einem Kautschukgehalt von 5 bis 30 Gew.-% durch Lösungs-Pfropfpolymerisation
eines Monomergemischs aus einer aromatischen Vinylverbindung
und einer Vinylnitrilverbindung in Gegenwart eines Terpolymerkautschuks aus Äthylen, Propylen und einem
nichtkonjugierten Dien in einem inerten Lösungsmittel
mit einem aromatischen Kohlenwasserstoff als wesentlichem Bestandteil,
dadurch gekennzeichnet
daß
- zwei oder mehr hintereinandergeschaltete Polymerisationsreaktoren
verwendet werden,
- der Kautschuk in Form einer homogenen Lösung in einem Teil oder der Gesamtmenge der Monomeren und/oder
des inerten Lösungsmittels zusammen mit dem bzw. den restlichen Monomeren und/oder dem restlichen inerten
Lösungsmittel in den ersten Polymerisationsreaktor eingeführt wird,
- der Kautschuk im ersten Polymerisationsreaktor dispergiert wird und die Monomeren unter Rühren polymerisiert
werden, bis der Umsatz 40 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Monomergewicht, erreicht,
und
81-(A 4999-03)-SF-Bk
81-(A 4999-03)-SF-Bk
130016/0681
ORIGINAL INSPECTED
- die Polymerisation im zweiten und den folgenden Polymerisationsreaktoren
unter Rühren fortgesetzt wird, bis sie
im wesentlichen vollständig ist.
im wesentlichen vollständig ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei oder vier hintereinandergeschaltete Polymerisationsreaktoren
verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Monomeren im ersten Polymerisationsreaktor bis zu
einem Polymerisationsumsatz von 50 bis 75 Gew.-% polymerisiert werden.
daß die Monomeren im ersten Polymerisationsreaktor bis zu
einem Polymerisationsumsatz von 50 bis 75 Gew.-% polymerisiert werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Endumsatz der Polymerisation 90 Gew.-%
beträgt.
beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Polymerisation bei einer Temperatur von
60 bis 150 0C durchgeführt wird.
60 bis 150 0C durchgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß ein EPDM-Kautschuk mit einem Gewichtsverhältnis von Äthylen zu Propylen von 90 : 10 bis 20 : 80 und
einem Gehalt an nichtkonjugiertem Dien verwendet wird, der
einer Jodzahl von 4 bis 50 entspricht.
einem Gehalt an nichtkonjugiertem Dien verwendet wird, der
einer Jodzahl von 4 bis 50 entspricht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß ein EPDM-Kautschuk mit einem Norbornen, einem cyclischen Dien oder einem aliphatischen Dien als nichtkonjugiertem
Dien verwendet wird.
130016/0881
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß als aromatische Vinylverbindung Styrol,
OC-Methylstyrol, halogenierte Styrole, 3.5-Dimethylstyrol
und/oder t-Butylstyrol verwendet werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß als Vinylnitrilverbindung Acrylnitril und/oder Methacrylnitril verwendet werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Monomergemisch verwendet wird, das ferner ein Methacrylat, ein"Acrylat, Acrylsäure, Methacrylsäure,
Acrylamid, Methacrylamid, ein Vinylhalogenid, einen Vinyläther oder Maleinsäureanhydrid enthält.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß als aromatischer Kohlenwasserstoff Benzol, Toluol, Äthylbenzol, ein Xylol oder Isopropylbenzol
verwendet werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß ein inertes Lösungsmittel verwendet wird, das bis zu 30 Gew.-% eines Ketons, Esters, Äthers,
Amids oder eines halogenierten Kohlenwasserstoffs enthält.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Polymerisation in Gegenwart zumindest eines radikalischen Polymerisationsinitiators durchgeführt
wird, der unter den aromatischen Diacylperoxiden, Peroxyestern, Peroxycarbonaten und Ketonperoxiden ausgewählt
ist.
130018/08S1
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