DE3432082A1

DE3432082A1 - Verfahren zur herstellung waessriger loesungen von alkaliacrylat

Info

Publication number: DE3432082A1
Application number: DE19843432082
Authority: DE
Inventors: Eduard Dr. Barthell; Otto Dr. 4150 Krefeld Schmid
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-08-31
Filing date: 1984-08-31
Publication date: 1986-03-06

Description

¹¹VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG UPESSRIGER. LQESUNGEIM VON ALKALIACRYLAT'

Die Neutralisation von Acrylsaeure oder deren Loesungen mit Alkalien ₀_ ader deren Loesungen -fuehrt zu Neutral isäten., die Nebenprodukte, ins- ₍-y besondere das Al kaiisalz der Beta-Hydroxypropionsaeure enthalten, da ^ das oertliche Au-ftreten von pH-Werten >S beim Einbringen des Alkalis QT) oder dessen Loesung nicht vermieden werden kann- Die Nebenprodukte, ^j- insbesondere das Alkali salz der Beta-Hydroxypropionsaeure machen die (Yj, so hergestellten Alkaliacrylatloesungen -fuer Zwecke der radikalischen Polymerisation oder Kopolymerisation mit anderen Monomeren unbrauchbar: Die Nebenprodukte, -insbesondere das Alkalisalz der Beta-Hydroxypropionsaeure wirken als Radi kai stopper, sodass die Polyreaktion entweder gar nicht startet oder nur zu niedrigmolekularen Polymeren -fuehrt.

Mit Al kaiibiKarbonaten, insbesondere NaHC03, oder deren Loesungen lassen sich zwar fuer die Polymerisation oder Kopolymerisation geeignete Neutrali sate der Acrylsaeure herstellen, sofern man die Neutralisation bei .,taximal 0 Grad C durchfuehrt. Dieses Verfahren hat Nachteile: Einerseits scheidet Wasser als Kuehlmittel aus, andererseits erhae.lt man aufgrund der stof f imanenten Schwer loesl ichkei t der Al kai ibi !carbonate, insbesondere des NaHCOS, nur Neutral isate mit niedrigem Behalt, an Al kai i acryl at. Zum Beispiel ergibt die Neutralisation ,einer 507.--igen Acryl saeure mit einer bei O.Grad C gesaettig— ten NaHCiI)3—Loesung ein Neutralisat mit nur rund 6,4X Natriumacry— 1 at.

Es wurde gefunden, dass sich bis '50% Al kai i acryl at, insbesondere Natriurnacrylat enthaltende Loesungen frei von die Polymerisation dieser Loesungen hemmenden Nebenprodukten gewinnen lassen, wenn man Acryl saeure oder deren Loesungen, die mit Cu-I. !-Ionen stabilisiert sein koennen bei Raumtemperatur in eine ueberschuessiges Erdalkalikarbonat, insbesondere CaC03, enthaltende Auf schlemmung einbringt. Im Hinblick auf die Schwer!oeslichkeit der Erdalkaiikarbonate startet die Neutralisation zunaechst langsam, beschleunigt sich aber in dem Masse, in dem das bei der Neutralisation entstehende C02 die Loeslichkeit des Erdalkaiikarbonats unter Erdalkaiibikarbonatbi1 dung vet— bessert. Es ist daher von Vorteil von Anfang an die Erdalkaiikarbonatauf schlemmung mit C02 zu saettigen, wobei zur weiteren Steigerung der C02-Saettigung der Aufschlemmung auch unter Überdruck gearbeitet werden kann, zumal die in der Technik Lieblichen Ruehrwerksreaktoren in der Regel einem Mindestbetriebsdruck van 3 atue genuegen. Das entstehende und/oder zugefuehrte C02 bewirkt zusaetzlich, dass die gsr samte Reaktionsmasse staendig einen pH-Wert. <S besitzt, sodass die Wasseranlagerung an die Doppelbindung der Acrylsaeure und damit die Bildung von Beta-Hydroxypropionsaeure verhindert wird. Nach Einbringung der Acrylsaeure oder deren Loesuncj wird kurz nachgeruehrt und anschliessend die Loesung bezw.Aufschlemmung des Erdalkaiiacrylats mit einer der Acrylsaeuremenge aequivalenten Alkalibikarbonatmenge portionsweise versetzt, wobei das Erdalkalisalz der Acrylsaeure in das Al kai isalz ueberf uehrt. wird und Erdal kai i karbonat und event. als Stabilisator verwendete Cu-ll-lonen als basische Karbonate ausfallen,. Nach Abtrennen der Ausfaellung erhaelt man eine Alkaliacry-1 atloesung, die sich bestens zur Polymerisation oder Kopolymerisation verwenden laesst.

Die vorbeschriebene Arbeitsweise kann auch kontienuierlich gestaltet werden, indem zum Eteispiel die Erdal kai i karbonatauf schlemmung in einem Schleifenreaktor umgepumpt wird und gleichzeitig Erdalkaiikar— bonataufschlemmung und Acrylsaeure oder deren Loesung eingespeist und waessriges Erdalkali acryl at ausgeschleusst und C02 entspannt werden wobei im Reaktor Normal- oder Ueberdruck gehalten werden kann.

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Die folgenden Beispiele sollen das neue Verfahren eingehender darstellen:

Beispiel 1:

ZT In einem Ruehrwerksreaktor werden in eine Aufschlemmung von 500 kg £? CaC03 in 2160 kg Wasser 720 kg Acrylsaeure schneiIstmoeglich einlau- ^y-. fen gelassen. Nach 0,5-stuendigem Nachruehren wird portionsweise mit ^j. 840 kg NaHCOS versetzt, abermals 0,5 Stunden nachgeruehrt und vom gefvj bildeten CaC03 abgetrennt. Der gesamte Vorgang laesst sich in 6 Stunden durchfuehren, sodass 4 Chargen/Tag durchfuehrbar sind und 12,4 t 30%—ige Natriumacrylatloesung/Tag gewonnen werden koennen, entsprechend einer Jahresproduktion von mindestens 2400 t bei 200 Arbeitstagen.

Beispiel 2:

In einem Rundkolben mit Ruehrwerk werden in eine Aufschlemmung von 99 g BaCQ3 in 220 ml Wasser, die mit C02 gesaettigt ist, 72 g Acrylsaeure bei Raumtemperatur eingetragen. Nach kurzem Nachruehren wird portionsweise mit 84 g NaHC03 versetzt, nachgeruehrt und nach Sedimentation des BaC03 die gebildete ca.307.~ige Natriumacryl atl oesung dekantiert.

Beispiel3:

Werden 200 g der Natriumacrylatloesung gemaess Beispiel 2 mit Kaliumpersulfat initiiert, so entsteht unter Temperatursteigerung bis 95 Brad C ein steifes Bei.

Werden 200 g Natriumacrylatloesung (30%-ig), die durch uebliche Neutralisation mit MaHC03 gewonnen wurde, mit Kaiiumpersulfat initiiert, so tritt weder ein Temperaturanstieg noch eine Viskositaetszunahme der Loesung ein: Die Polymerisation ist offensichtlich inhibiert.

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Claims

P ö T- F N T M N B P R U E U H E. Jl

Θ Verfahren zur Herstellung waessriger Loesungen von Al kai isfilzen der Acrylsaeure,dadurch gekennzeichnet, dass durch Vera!niqung einer waessrigen Auf schlemmung eines Erdal kai i karhonatnr, mit Acrylsaeure das Erdalkalisal2 der Acrylsaeure erzeugt und dieses durch Zugabe eines Al kaiibikarbonats in Al kaiiacryl at ueberfuehrt und dessen entstandene Loesung vom Erdalkaiikarbonat abgetrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Aufschlemmung des Erdalkaiikarbonats vor der Vereinigung mit der Acrylsaeure bei normalem oder unter Ueberdruck mit C02 gesaettigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Vermischung der Erdalkalikarbonataufschlemmung mit der Acrylsaeure bei Raumtemperatur erfolgt»
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet,, dass eine mit Cu-II-Ionen stabilisierte Acrylsaeure oder deren waessrige Loesung verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass als Erdalkaiikarbonat CaCQ3 und als Alkalibikarbonat NaHCQ3 verwendet werden.

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