DE3213687A1 - Verfahren zur herstellung eines feinkoernigen, nicht agglomerierenden chlorpolyethylens - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines feinkoernigen, nicht agglomerierenden chlorpolyethylens

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DE3213687A1
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Dietrich Dipl.-Ing. Dr. 6100 Darmstadt Fleischer
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Description

  • Verfahren zur Herstellung eines feinkörnigen
  • nicht agglomerierenden Chlorpolyethylens Die Chlorierung von Niederdruckpolyethylen mit Chlor zur Chlorpolyethylen, nachfolgend CPE genannt, kann bekanntlich entweder in organischer Lösung oder in wäßriger Dispersion oder in der Gasphase ausgeführt werden. Jeder der 3 Verfahrenswege hat technische Vor- und Nachteile, wobei die anfallenden Produkte vielfach unterschiedliche Qualitätseigenschaften aufweisen. Sehr wichtig ist bei allen Chlorierungsverfahren die gute und gleichmäßige Abführung der Reaktionswärme. Wegen der hohen Wärekapazität des Wassers wird daher industriell die Chlorierung von Polyethylen in wäßriger Suspension bevorzugt. Zur Gewährleistung einer optimalen und homogenen Durchchlorierung des Polyethylens chloriert man letzteres im allgemeinen in 2 Temperaturbereichen nämlich zuerst unterhalb des Polyethylen-Schmelzpunktes mit etwa der halben Menge des umzusetzenden Chlors und anschließend am oder oberhalb des Polyethylen-Schmelzpunktes mit der restlichen Chlormenge. Die dabei erzielte relativ gleichmäßige Durchchlorierung des resultierenden OPE hat zur Folge, daß das CPE hohe elastifizierende Eigenschaften infolge geringer bzw, fehlender Polyethylenrestkristallinität besitzt.Hoch elastifizierendes CPE besitzt ferner geringe "TAC"-Werte (= Löslichkeit des CPE in einem bestimmten Toluol/Aceton-Gemisch in Prozent) Qzw. hohe t'MCHl'-Werte (= Quellbarkeit des CPE in Methylcyclohexan in Prozent) sowie geringe Shore-Härten.
  • Das Chlorieren von Polyethylen um oder oberhalb seines Schmelzpunktes hat jedoch den Nachteil, daß das anfallende CPE bei einem Chlorgehalt von mehr als 30 Gew°,6 stark agglomeriert. Diese Agglomeration verhindert eine weitere gleichmäßige Durchchlorierung des Polyethylens. Auch wird durch die Agglomeration die Aufarbeitung des CPE, wie das Waschen, Entwässern und Trocknen erschwert. Das agglomerierte CPE muß in diesem Falle zusätzlich gemahlen werden, um anschließend sich nicht entmischende und handhabbare Abmischungen mit anderen feinteiligen Kunststoffen, wie PVC, Polyethylen und dergleichen herstellen zu können.
  • Beim Mahlvorgang wird das CPE-Korn oberflächlich stark aufgerissen, so daß es allein oder in Abmischung mit anderen Kunststoffen, besonders unter Einwirkung von Preßdruck und Temperatur, bei der Lagerung zu Verklumpungen neigt, auch wenn das Mahlprodukt nachträglich mit einem Erd-Alkalisalz einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure als Trennmittel ausgerüstet wurde.
  • Die Agglomeration von CPE nimmt, ohne Zuschlagstoffe um bzw.
  • oberhalb des Polyethylenschmelzpunktes hergestellt, im Laufe der Chlorierung ab ca. 30 Ge Chlorgehalt und mit fallendem durchschnittlichen Molmassenmittel des eingesetzten Polyethylens stark zu.
  • Aus der einschlägigen Patentliteratur sowie anderen Veröffentlichungen sind unterschiedliche Maßnahmen zur Steuerung der CPE-Agglomeration bei der Chlorierung am Polyethylenschmelzpunkt bekannt.
  • Die in der DE-OS 22 60 525 vorgeschlagene Maßnahme, das Chlorieren des Polyethylens in salzsaurer statt in wäßriger Suspension durchzuführen, ergibt nur eine teilweise Agglomerisationsverhinderung.
  • Das gleiche Ergebnis wird bei den Chlorierungsverfahren mit zwischengeschalteten thermischen Temperstufen bzw. in alternierenden Temperaturkaskaden wie sie in der DE-AS 20 55 751, DE-OS 15 70 201 und US-PS 3 563 974 offenbart sind, erzielt.
  • Weiterhin werden gemäß DE-AS 20 55 751, US-PS 3 429 865 und DDR-Patent 120 032 Zusätze von Emulgatoren oder Suspensionsmitteln zum Chlorierungsgemisch empfohlen, deren Effektivität jedoch aufgrund der Unbeständigkeit gegen Chlor beschränkt ist. Außerdem wird die Wirtschaftlichkeit dieser Arbeitsweise durch auftretende Schaumbildungsprobleme beeinträchtigt und die Produktqualität des CPE fällt durch nicht entfernbare Spuren der Zusätze im CPE ab.
  • Auch bei Zusatz eines anorganischen Füllstoffes, wie Talkum, Kaolin, Kieselsäure oder Ruß in Chlorierungsgemischen, worüber in der DE-AS 14 20 407 und US-PS 3 454 544 berichtet wird, oder eines organischen Füllstoffes, wie Polytetrafluorethylen gemäß US-PS 3 282 910 ist man nicht in der Lage, vollkommen agglomeratfreies CPE zu produzieren. Die vorgenannten Stoffe werden in relativ großen Mengen bis zu 50 Ges%, bezogen auf Polyethylen, dem Chlorierungsgemisch zugesetzt und führen dadurch zu einer unerwünschten Verunreinigung des Chlorpolyethylens.
  • Einen gewissen Fortschritt in der gewünschten Richtung stellen die in Gegenwart von hydrophobierter Kieselsäure, welche z.B. aus pyrogenem Siliciumdioxid und Siliconöl erhalten wird, ablaufenden Chlorierungsverfahren dar. Sie werden in der DE-OS 22 60 525 bzw. DE-OS 22 43 982 beschrieben. Die zur Erzielung eines befriedigenden Antiagglomerationseffektes notwendigen Mengen an hydrophobierter Kieselsäure sind äedoch ebenfalls relativ hoch. Hierdurch entstehen Schwierigkeiten bei der Verarbeitung von Abmischungen aus CPE mit beispielsweise PVC im Extruder, indem u.a. die Schmelzviskosität der Mischung drastisch erniedrigt wird bzw. durch platte out.
  • Die Nachteile der bekannten Verfahren werden durch vorliegende Erfindung überwunden.
  • Die Erfindung beinhaltet die Herstellung eines bei der Chlorierung nicht agglomeriert anfallenden, gut durchchlorierten Chlorpolyethylens, das bei hoher Füllstoffabsorption auch während der Chlorierung und der nachfolgenden Aufarbeitung die Größenordnung der Kornstruktur des eingesetzten Polyethylens beibehält, eine verbesserte Mischbarkeit mit anderen feinteiligen Kunststoffen besitzt und ohne Entmischung bzw. Störungen vorteilhaft auf Extrusions- und Spritzgußmaschinen verarbeitbar ist.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von feinkörnigem, gut verarbeitbarem und nichtagglomerierendem Chlorpolyethylen durch Chlorierung von pulverförmigem homo- oder copolymerem Ethylen mit einem durchschnittlichen Molmassenmittel zwischen etwa 103 und 106 und einer Korngröße von etwa 50 bis 500 lum in wäßriger oder wäßrig-salzsaurer Suspension mit Chlor bei zumindest teilweise oberhalb des beginnenden Kristallschmelzpunkts laut Differentialthermoanalyse liegenden Temperaturen und in Gegenwart von hydrophobierter Kieselsäure als Zuschlagstoff, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man dem Ansatz vor oder während der Chlorierung a) 0,1 bis 1,1 Gew% hydrophobierte Kieselsäure mit einer Teilchengröße von etwa 7 bis 18 Nanometer b) 0,3 bis 1,5 Gew% eines Polytetrafluorethylenwachses mit einem Molekulargewicht von 104 - 106 und einer Teilchengröße von 0,1 - 10,0 /um sowie c) 0,5 bis 3,5 Gew eines inerten anorganischen Zuschlagsstoffes mit hohem Absorptionsvermögen für Polyethylen, a) - c) jeweils bezogen auf die eingesetzte Polyethylenmenge, zusetzt und nach Beendigung der Chlorierung das nichtagglomerierte Chlorpolyethylen aus dem Reaktionsgemisch abtrennt.
  • Das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte CPE besitzt im allgemeinen einen Chlorgehalt von 20-45 Gew%, vorzugsweise 32-42 Gew%.
  • Die im Ansatz enthaltene hydrophobierte Kieselsäure kann als handelsübliches Produkt zugefügt oder im Ansatz in situ aus pyrogenem Siliziumdioxid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 7 bis 16 Nanometer und Silikonöl mit einem Molekulargewicht von etwa 104 - 106 im Gewichtsverhältnis von etwa 8-15 zu 1 erzeugt werden.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens setzt man dem Ansatz a) 0,2 - 0,5 Gew% pyrogenes Siliziumdioxid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 7-16 Nanometer und einer Oberfläche nach BET von 50-400, insbesonders 130-380 m2/g und 0,02 - 0,06 GewX Silikonöl mit einem Molekulargewicht von 10 - 106, zur Bildung von in situ erzeugter hydrophober Kieselsäure, b) 0,3 - 0,7 Gew% Polytetrafluorethylenwachs mit einem Molekulargewicht von 3.104 bis 2.105 und einer Teilchengröße von 0,1-6 /um sowie c) 1,0 - 2,0 Gew% Talkum, Kaolin, Magnesiumsilikat, gefällte oder pyrogene Kieselsäure mit Korngrößen von 5-50 /um oder ähnliche salzsäure- und chlorbeständige anorganische Füllstoffe zu.
  • Unter den, dem technischen Sprachgebrauch zufolge als Silikonöl bezeichneten Organo-Siliciumverbindungen werden Polysiloxane verstanden, die auf der wiederkehrenden Einheit der allgemeinen Formel aufgebaut sind, worin R1 und R2 Alkyl-, Aryl- bzw. Aralkylreste und x eine ganze Zahl von 10 bis 10.000, vorzugsweise 100 bis 1.000 bedeutet. Verbindungen aus der Reihe der Dimethylpolysiloxane haben sich als besonders wirksam gezeigt.
  • Die im Handel erhältliche- hydrophobierte Kieselsäure stellt beispielsweise das Umsetzungsprodukt von Kieselsäure mit Organosilanen dar.
  • Von besonderem Vorteil erwies sich beim Verfahren der Erfindung der Einsatz eines Polytetrafluorethylenwachses mit folgender Charakteristik: Mittlere Schüttdichte (g/l) : 300 bis ~450 Teilchengröße ( /um) : 0,1 bis ~ 6 Anteil über 33 /um () : 0 bis~ 1 Dichte (g/cm³) : ~2,2 Spezifische Oberfläche (m2/g) : N 14 bis ~ 5,0 Molekulargewicht : 3.104 - 2.10 Schmelzpunkt (°C) : 327 und Schmelzviskosität (Pa.sec) : ~1,5.10³ bis ~10² Die Chlorierung des Polyethylens wird überlicherweise bei einem Gewichtsverhältnis von Polyethylen zu wäßriger Phase von 1 : 5 bis 1 : 20, insbesonders 1 : 7 bis 1 10, durchgeführt, wobei die 1. Hälfte des Chlorierungsprozesses bei Raumtemperatur bis maximal 10°C unterhalb des maximalen Schmelzpunktes des Polyethylens und die 2. Hälfte des Chlorierungsprozesses am maximalen Schmelzpunkt oder bis 5°-C oberhalb erfolgt.
  • Durch die erfindungsgemäßen Zusätze zur Chlorierungsflotte bleibt die Polyethylenkornstruktur beim Chlorieren am bzw.
  • oberhalb des Schmelzpunktes des Polyethylens unverändert erhalten und die übliche Agglomeration des CPE wird bei der nachfolgenden Aufarbeiung vollkommen unterdrückt.
  • Das Reaktionsfiltrat kann für den folgenden Chlorierungsprozeß nach Verdünnen mit Wasser wiederverwendet werden.
  • Der durch die erfindungsgemäßen Zusätze bewirkte synergisti.-sche Effekt ist daran erkenntlich, daß durch Zusatz selbst größerer Mengen der Einzelkomponenten eine effektive Antiagglomeration überhaupt nicht bzw. nur verbunden mit Nachteilen bei der späteren Verarbeitung auf dem Extruder erzielt werden kann. Außer der positiven synergistischen Wirkung des Dreierkombinations-Zuschlages, bestehend in dem Antiagglomerationseffekt, ergab die Ausprüfung des hergestellten OPE keinerlei Eigenschaftsverschlechterung. Im Gegenteil war die Verarbeitbarkeit des CPE in Abmischung mit PVC im Extruder deutlich günstiger. In vergleichbar pigmentierten und stabilisierten Abmischungen wurden bei erhöhtem Extruderdurchsatz gute Profiloberflächen erhalten, wobei eine deutliche Verminderung von plate-out und geringerer Werkszeugverschleiß festgestellt werden konnte.
  • Nicht abgemischtes CPE kann nach der üblichen Beaufschlagung mit kleinen Mengen eines Erd-Alkalisalzes einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure dauerhaft rieselfähig eingestellt werden und ermöglicht eine Sacklagerung bei Palettendruck bzw. eine Silierung bei Temperaturen bis 500C.
  • Es ist anzunehmen, daß die erfindungsgemäß erzielten Vorteile der synergistischen, effektiven Agglomerationsverhinderung bei der Chlorierung vornehmlich auf den Zusatz des Polytetrafluorethylenwachses zu den übrigen Komponenten zurückzuführen sind. Aufgrund der Chlorbeständlgkeit des Polyetrafluorethylenwachses bleibt dessen Wirkung während der gesamten Reaktionszeit erhalten. Polytetrafluorethylenwachs kann als herstellungsgemäße Dispersion oder als daraus gewonnenes Festprodukt eingesetzt werden.
  • Beispiel 1 2,5 kg Niederdruckpolyethylen mit einem durchschnittlichen Molmassenmittel von 2,5-105 und einer Teilchengröße von 50 - 500/um wurden in einem emaillierten Rührautoklaven in 25 1 20 Geiger Salzsäure dispergiert. Dann wurden in nachfolgend genannter Reihenfolge die erfindungsgemäßen Zusätze zugegeben: a) in situ erzeugte hydrophobe Kieselsäure, hergestellt aus 9,2 g oder 0,37 Gew% pyrogener Kieselsäure mit einer Oberfläche nach BET von 200 # 25 m²/g, einer mittleren Größe der Primärteilchen von 12 Nanometer und einem pH-Wert in 4 %iger wäßriger Dispersion von 3,6 - 4,3 sowie 0,68 g oder 0,027 Gew% Silikonöl (Dimethylpolysiloxan), b) 12,5 g oder 0,5 Gew% niedermolekulares Polytetrafluorethylenwachs mit einer Schüttdichte von^S300 g/l, einer mittleren Teilchengröße-von 4 /um, einer spezifischen Oberfläche von#14 m2/g, einem Molekulargewicht von 105 ... 2#105, einem Schmelzpunkt (DTA) von 3270C und einer Schmelzviskosität von h*1,5. i03 Pa. sec., c) 62,5 g oder 2,5 Gew% eisenarmes Talkum mit einer Teilchengröße von 5-20 /um.
  • Die Prozentangaben beziehen sich auf die Menge des eingesetzten Polyethylens.
  • Der Autoklav wurde unter stetem Rühren des Autoklaveninhaltes verschlossen und der im Autoklaven enthaltene LuStsauerstoff durch dreimaliges Einleiten von Stickstoff entfernt. Nach etwa einer halben Stunde wurde im Verlauf von 1,5 Stunden 1,3 kg Chlorgas eingeleitet und chloriert, wobei die Temperatur von 20°C auf 1170C und der Druck auf 4,5 bar anstieg. Nach beendeter 1. Chlorierungsstufe wurde die Autoklaveninnentemperatur auf 125 0C erhöht und mit der Zuführung der Restmenge umzusetzendes Chlor in der 2.
  • Chlorierungsstufe begonnen. Unter Erhöhung des Chlordrucks auf maximal 5,5 bar wurde die Innentemperatur auf 133,5°C gebracht und während 2 Stunden weitere 1, 3 kg Chlor zugeführt.
  • Nach vollständiger Abreaktion des zugegebenen Chlors, angezeigt durch Abfall des Reaktordruckes auf einen konstanten Wert, wurde auf Zimmertemperatur abgekühlt und der Autoklaveninhalt dreimal mit Stickstoff gespült. Das erhaltene CPE wurde vom Reaktionsgemisch abgetrennt und weitgehend säurefrei gewaschen. Nach scharfem Absaugen oder Zentrifugieren des CPE wurde letzteres mit heißer Luft getrocknet. Anschließend wurde das trockene CPE mit ca. 0,5 Gew% Calciumstearat als Ausrüstung gegen Reaggregation bei der Lagerung versetzt.
  • Das hergestellte CPE besaß einen Chlorgehalt von 34 Gew% und war von weißer Farbe. Bei der Chlorierung des Polyethylens und der Aufarbeitung des CPE konnte eine Agglomeration des CPE vollkommen vermieden werden. Die Kornstruktur des CPE entsprach praktisch der des eingesetzten Polyethylens ( # #80 % Korn 315/um). Die Keroschlagzähigkeit bei 23°C (ak23) einer Mischung mit PVC, die 10 % CPE enthielt, betrug 63,5 mJ/mm2. Eine Mahlung des CPE war nicht erforderlich. Eine Verklumpung des OPE bei Lagerung unter Palettendruck und bei einer Temperatur bis zu 500C trat nicht auf. Weitere Ausprüfwerte sind der Tabelle zu entnehmen.
  • Beispiel 2 Es wurde analog Beispiel 1 verfahren, jedoch wurde ein Niederdruckpolyethylen mit einem durchschnittlichen Molmassenmittel von 6#104 und einer Teilchengröße von 50 -500/um eingesetzt. Außerdem wurde anstelle von Talkum ein synthetisches eisenarmes Magnesiumsilikat und außerdem ein Polytetrafluorethylenwachs mit einem Molekulargewicht von 3.10 - 1-105 in jeweils gleichen Mengen angewendet.
  • Die Chlorierung fand in zwei Temperaturstufen mit gleichgroßen Chlormengen bei 20 - 93°C sowie bei 115°C bis zu einem End-Chlorgehalt von 38,6 Gew% statt.
  • Das erhaltene, reinweiße CPE war nicht agglomeriert, besa3 die Kornstruktus des eingesetzten Polyethylens ( 80 % Korn 4315/um) und brauchte somit nicht gemahlen zu werden.
  • Der ak23-Wert einer Abmischung mit PVC im Gewichtsverhältnis 1 : 9 lag bei 45,6 (mJ/mm2). Eine Verklumpung des CPE bei Lagerung bis 500C wurde nicht festgestellt. Weitere Ausprüfwerte sind der Tabelle zu entnehmen.
  • Beispiel 3 Es wurde analog Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch ein Niederdruckpolyethylen mit einem durchschnittlichen Molmassenmittel von 1,2#105 und einer Teilchengröße von 50 - 500/um eingesetzt wurde. Außerdem wurde anstelle von Talkum eine handelsübliche eisenfreie, hochdisperse, mit Organosilanen umgesetzte Kieselsäure verwendet, deren Oberfläche nach BET 120 + 20 m2/g betrug und welche einen SiO2-Gehalt von >98,3 %, ein Schüttgewicht von 50 -70 g/l, einen Fe-Gehalt von < 0,05 % und eine Teilchengröße von 5 - 30/um besaß. Die Chlorierung fand in zwei Temperaturstufen mit gleichgroßen Chlormengen bei 20 -950C und bei 1250C bis zu einem End-Chlorgehalt von 39,6 GewX statt.
  • Das erhaltene, reinweiße CPE zeigte unter Beibehaltung der ursprunglichen Polyethylenkornstruktur keinerlei Agglomeration (#80 % Korn #315 µm) und brauchte für die weitere Verwendung nicht gemahlen zu werden. Der ak23-Wert einer 1 : 9-Abmischung mit PVC lag bei 50,7 (mJ/mm ). Eine Verklumpung des CPE bei Lagerung bis 50 0C trat nicht ein. Weitere Ausprüfwerte sind der Tabelle zu entnehmen.
  • Beispiel 4 Es wurde wie in Beispiel 3 verfahren, jedoch wurde erneut Polyethylen gemäß Beispiel 1 eingesetzt und anstatt in 20 zeiger HCl wurde das Polyethylen in der entsprechenden Menge Wasser dispergiert. Entsprechend Beispiel 1 wurde bis zu einem End-Chlorgehalt von 34,0 56 in zwei Temperaturstufen 20 - 1150C und 1280C chloriert. Das erhaltene reinweiße CPE war nur ganz schwach und locker agglomeriert ("5 56 Korn # 315/um), besaß eine durchschnittliche Korngröße von 300 - 1700/um und konnte im Starmix-Gerät bei geringer mechanischer Einwirkung zerteilt werden, wobei es annäherend die Kornstruktur des eingesetzten Polyethylens (200 - 700/um) annahm. Infolge der dabei nur wenig veränderten Kornoberfläche wurde bei Lagerung des CPE bis zu 5O0C nur eine lockere, leicht auflösbare Aggregation festgestellt.
  • Der ak -Wert einer 1 : 9-Abmischung mit PVC betrug 54,2 (mJ/mm ). Weitere Ausprüfwerte sind der Tabelle zu entnehmen.
  • Beispiel 5 (Vergleichsbeispiel) Es wurde analog Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch auf den Zusatz des Polytetrafluorethylenwachses verzichtet wurde.
  • Das erhaltene weiße CPE ohne Feinkorn 4 315/um war nach dem Chlorieren agglomeriert zu einer Korngröße von 2,0-3,0 mm und mußte deshalb vor dem Abmischen mit PVC-Pulver gemahlen werden. Das gemahlene, mit 0,5 Gew56 Ca-Stearat beaufschlagte CPE verklumpte beim Lagern, aufgrund der zerrissenen Oberflächenstruktur des CPE. Der ak23-Wert des CFE in einer 1 : 9-Mischung mit PVC betrug 61,8 (mJ/ mm2). Weitere Ausprüfwerte sind der Tabelle zu entnehmen.
  • Beispiel 6 (Vergleichsbeispiel) Es wurde analog Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch ein Niederdruckpolyethylen mit einem durchschnittlichen Mol- massenmittel von 6,0 . 104 eingesetzt und auf den Zusatz von Polytetrafluorethylenwachs und Talkum zur Chlorierungsflotte verzichtet wurde. Das erhaltene, reinweiße CFE war stark agglomeriert (O Korn zu 56 315/um), besaß eine durchschnittliche Korngröße von 3,0-4,0 mm und mußte gemahlen werden. Die dabei entstandene aufgerissene Kornoberfläche bewirkte eine starke Verklumpung des CPE bei der Lagerung.
  • Der ak23-Wert des CPE in einer 1 : 9-Abmischung mit PVC betrug 43,2 (mJ/mm2). Weitere Ausprüfwerte sind der Tabelle zu entnehmen.
  • Beispiel 7 (Vergleichsbeispiel) Es wurde wie in Beispiel 1 verfahren, jedoch wurde bei Einsatz eines Niederdruckpolyethylens mit einem durchschnittlichen Molmassenmittel von 6 . 104 auf den Zusatz von in situ erzeugter hydrophobierter Kieselsäure und Polytetrafluorethylenwachs zur Chlorierungsflotte verzichtet und anstelle von Talkum eine entsprechende Menge der hochdispersen Kieselsäure gemäß Beispiel 3, eingebracht.
  • Das erhaltene CPE war stark und fest agglomeriert (0 % Kornanteil < 315/um) und besaß eine Korngröße von 4,0 - 5,0 mm.
  • Nach erfolgter Mahlung neigte das CPE bei Lagerung schnell zu Verklumpung.
  • Der ak23-Wert des CPE in einer 1 : 9-Abmischung mit PVC betrug 42,3 (mJ/mm2). Weitere Ausprüfwerte sind der Tabelle zu entnehmen.
  • Beispiel 8 (Vergleichsbeispiel) Es wurde analog Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch auf den Zusatz von hydrophobierter Kieselsäure sowie Polytetrafluorethylen verzichtet und anstelle von Talkum 2,5 Gew% Magnesiumsilikat mit folgenden Merkmalen eingesetzt wurden.
  • 1) Korngröße: 4 - 25um; 50 56 C 10/um 2) Dichte : 2,09 3) BET : 600 m2/g 3) SiO2 : 58 56 5) MgO : 13,5 56 Außerdem wurde in wäßriger Phase in Abwesenheit von HCl gearbeitet.
  • Das erhaltene, reinweiße CPE war besonders stark und fest agglomeriert (0 56 Korn # 315µm) und besaß eine Korngröße von 5,0 - 8,0 mm. Nach erfolgter Mahlung neigte das CPE bei Lagerung schnell zu Verklumpung.
  • Der ak2D-Wert des CPE in einer 1 : 9-Abmischung mit PVC 2 betrug 45,4 (mJ/= ). Weitere Ausprüfwerte sind der Tabelle zu entnehmen.
  • In der nachfolgenden Tabelle sind Eigenschaftswerte der gemäß den Beispielen hergestellten Chlorpolyethylene (CPE) sowie der jeweils eingesetzten Polyethylene (PE) dargestellt. T A B E L L E
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Claims (5)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Seinkörnigen nicht agglomerierenden Chlorpolyethylens Patentansprüche: 1) Verfahren zur Herstellung von feinkörnigem, gut verarbeitbarem und nichtagglomerierendem Chlorpolyethylen durch Chlorierung von pulverförmigem homo- oder copolymeren Ethylen mit einem durchschnittlichen Molmassenmittel zwischen etwa 103 und 106 und einer Korngröße von etwa 50 bis 500 /um in wäßriger oder wäßrigsalzsaurer Suspension mit Chlor bei zumindest teilweise oberhalb des beginnenden Kristallschmelzpunktes laut Differentialthermoanalyse liegenden Temperaturen und in Gegenwart von hydrophobierter Kieselsäure als Zuschlagstoff, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Ansatz vor oder während der Chlorierung a) 0,1 bis 1,1 Gew% hydrophobierte Kieselsäure mit einer Teilchengröße von etwa 7 bis 18 Nanometer b) 0,3 bis 1,5 Gew0, eines Polytetrafluorethylenwachses mit einem Molekulargewicht von 104-106 und einer TeiLchengröße von 0,1 - 10,0 /um sowie c) 0,5 bis 3,5 GewN eines inerten anorganischen Zuschlagsstoffes mit hohem Absorptionsvermögen für Polyethylen, a) - c) jeweils bezogen auf die eingesetzte Polyethylenmenge, zusetzt und nach Beendigung der Chlorierung das nichtagglomerierte Chlorpolyethylen aus dem Reaktionsgemisch abtrennt.
  2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Chlorpolyethylen einen Chlorgehalt von 20 -45 Gew%, insbesonders 32 - 42 Gew%, besitzt.
  3. 3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz handelsübliche oder in situ aus pyrogenem Siliziumdioxid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 7 bis 16 Nanometer und Silikonöl mit einem Molekulargewicht von etwa 104 ~ 106 im Gewichtsverhältnis von etwa 8 - 15 zu 1 erzeugte hydrophobierte Kieselsäure enthält.
  4. 4) Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Ansatz a) 0,2 - 0,5 Gew% pyrogenes Siliziumdioxid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 7-16 Nanometer und einer Oberfläche nach BET von 50-400, insbesonders 130-380 m2/g und 0,02 - 0,06 Gew% Silikonöl mit einem Molekulargewicht von 1 o4 - 106, zur Bildung von in situ erzeugter hydrophober Kieselsäure, b) 0,3 - 0,7 Gew% Polytetrafluorethylenwachs mit einem Molekulargewicht von 3#104 bis 2#105 und einer Teilchengröße von 0,1-6 /um sowie c) 1,0 - 2,0 Gew% Talkum, Kaolin, Magnesiumsilikat, gefällte oder pyrogene Kieselsäure mit Korngrößen von 5 - 50/um oder ähnliche salzsäure- und chlorbeständige anorganische Füllstoffe zusetzt.
  5. 5) Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Tetrafluor-Polyethylenwachs eine mittlere Schüttdichte (g/l) von #300 bis #450 eine Teilchengröße ( /um) von ~0,1 bis ~ 6 einen Anteil über 33 /um (%) von 0 bis ~ 1 eine Dichte (g/cm³) von 2,2 eine spezifische Oberfläche (m2/g) von ~ 14 bis ~ 5,0 ein Molekulargewicht von 3.104-2.105 einen Schmelzpunkt (°C) von 327 und eine Schmelzviskosität (Pa#sec) von ~1,5.10³ bis ~10² 6) Verfahren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Chlorierung des Polyethylens ein Gewichtsverhäitnis von Polyethylen zu wäßriger Phase von 1 : 5 bis 1 : 20, insbesonders 1 : 7 bis 1 : 10, einhält, und daß man die 1. Hälfte des Chlorierungsprozesses bei Raumtemperatur bis maximal 10°C unterhalb des maximalen Schmelzpunktes des Polyethylens und die 2. Hälfte des Chlorierungsprozesses am maximalen Schmelzpunkt oder bis 5 0C oberhalb durchführt.
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