DE69600605T2 - Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung von Paraffin und einem Pfropfpolymer - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung von Paraffin und einem PfropfpolymerInfo
- Publication number
- DE69600605T2 DE69600605T2 DE69600605T DE69600605T DE69600605T2 DE 69600605 T2 DE69600605 T2 DE 69600605T2 DE 69600605 T DE69600605 T DE 69600605T DE 69600605 T DE69600605 T DE 69600605T DE 69600605 T2 DE69600605 T2 DE 69600605T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- polymer
- paraffin
- mixture
- process according
- emulsion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 81
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 title claims description 24
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 10
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 55
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 40
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- -1 organosilane esters Chemical class 0.000 claims description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 13
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 claims description 13
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 11
- HVUMOYIDDBPOLL-XWVZOOPGSA-N Sorbitan monostearate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O HVUMOYIDDBPOLL-XWVZOOPGSA-N 0.000 claims description 10
- 229920000636 poly(norbornene) polymer Polymers 0.000 claims description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 8
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 8
- 239000002972 grafting catalyst Substances 0.000 claims description 7
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 239000001587 sorbitan monostearate Substances 0.000 claims description 6
- 229940035048 sorbitan monostearate Drugs 0.000 claims description 6
- 235000011076 sorbitan monostearate Nutrition 0.000 claims description 6
- FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C=C FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 5
- PVSKJBDIJJFTBV-UHFFFAOYSA-N 1,1-ditert-butyl-3,3,5-trimethylcyclohexane Chemical group CC1CC(C)(C)CC(C(C)(C)C)(C(C)(C)C)C1 PVSKJBDIJJFTBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 claims description 3
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 claims description 3
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 claims description 3
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 claims description 2
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 claims description 2
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 claims description 2
- NOZAQBYNLKNDRT-UHFFFAOYSA-N [diacetyloxy(ethenyl)silyl] acetate Chemical compound CC(=O)O[Si](OC(C)=O)(OC(C)=O)C=C NOZAQBYNLKNDRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 claims description 2
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims description 2
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical class Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 claims description 2
- KTQYJQFGNYHXMB-UHFFFAOYSA-N dichloro(methyl)silicon Chemical compound C[Si](Cl)Cl KTQYJQFGNYHXMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YLJJAVFOBDSYAN-UHFFFAOYSA-N dichloro-ethenyl-methylsilane Chemical compound C[Si](Cl)(Cl)C=C YLJJAVFOBDSYAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N dimethyldichlorosilane Chemical compound C[Si](C)(Cl)Cl LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 claims description 2
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WOXXJEVNDJOOLV-UHFFFAOYSA-N ethenyl-tris(2-methoxyethoxy)silane Chemical compound COCCO[Si](OCCOC)(OCCOC)C=C WOXXJEVNDJOOLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000005055 methyl trichlorosilane Substances 0.000 claims description 2
- 239000005048 methyldichlorosilane Substances 0.000 claims description 2
- JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N methyltrichlorosilane Chemical compound C[Si](Cl)(Cl)Cl JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 2
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 2
- TXDNPSYEJHXKMK-UHFFFAOYSA-N sulfanylsilane Chemical compound S[SiH3] TXDNPSYEJHXKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- GQIUQDDJKHLHTB-UHFFFAOYSA-N trichloro(ethenyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)C=C GQIUQDDJKHLHTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005052 trichlorosilane Substances 0.000 claims description 2
- 239000005050 vinyl trichlorosilane Substances 0.000 claims description 2
- 150000001367 organochlorosilanes Chemical class 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 abstract description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 abstract 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 11
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 4
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 3
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 3
- NALFRYPTRXKZPN-UHFFFAOYSA-N 1,1-bis(tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane Chemical compound CC1CC(C)(C)CC(OOC(C)(C)C)(OOC(C)(C)C)C1 NALFRYPTRXKZPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 description 2
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)CCC(C)(C)OOC(C)(C)C DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BIISIZOQPWZPPS-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butylperoxypropan-2-ylbenzene Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 BIISIZOQPWZPPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 1
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003299 Eltex® Polymers 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000000368 destabilizing effect Effects 0.000 description 1
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000007970 homogeneous dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 229920001179 medium density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004701 medium-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000007348 radical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035900 sweating Effects 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- 229940070710 valerate Drugs 0.000 description 1
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F279/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F255/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
- Graft Or Block Polymers (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung aus Paraffin und einem Pfropfpolymer sowie die Anwendungen dieser Zusammensetzung.
- Es ist bekannt, daß es sich bei Paraffinen um Gemische aus gesättigten Kohlenwasserstoffen handelt, die vor allem aus Rohöl durch Destillation desselben, Abscheidung der aromatischen Verbindungen und Entparaffinierung der Lösungsmittel der verschiedenen aus dem oder den Destillationsprozess(en) stammenden Schnitte hergestellt werden können. Bei diesen Gemischen kann es sich ebenfalls um synthetische Paraffine beispielsweise nach Fischer Tropsch handeln.
- Die gebräuchlichsten Einsatzmöglichkeiten für Paraffine sind insbesondere Oberflächenüberzüge, Beschichtungen von Papier und Karton und die Herstellung von Kerzen. Das Paraffin allein vermag alle diese Anforderungen aus rheologischer Sicht nicht zu erfüllen. Tatsächlich weist Paraffin oberhalb seines Schmelzpunktes im flüssigen Zustand eine zu geringe Viskosität auf, was eine geringe Temperaturbeständig keit zur Folge hat und sich in Phänomenen wie Nasenbildung, Schwitzen oder Ablösung niederschlägt.
- Um diesem Nachteil zu begegnen, wird nach dem Stand der Technik sehr häufig die Zugabe von Additiven zum Paraffin empfohlen, bei denen es sich insbesondere um Polymere handeln kann. In diesem Zusammenhang sei auf die Patentanmeldung WO 89/11514 sowie die Patentschriften GB 2 197 326, JP 055003429 und JP 5117638 verwiesen.
- Es ist bekannt, daß nach einer Radikalenreaktion mit zum Beispiel Peroxiden die Olefine mit beweglichen Wasserstoffen ihre Wasserstoffe verlieren und so aktive Zentren schaffen, auf denen sich Verbindungen aufpfropfen können. Insbesondere in den vorgenannten Dokumenten sind die darin vorgestellten Techniken ähnlich, wobei alle die Verwendung von Pfropfpolymeren mit Silan vorsehen, die dann mit dem Paraffin vermischt werden. Bei den verwendeten Polymeren kann es sich beispielsweise um Polyethylene oder Ethylen-Vinylacetat- Copolymere oder auch um Gemische aus Ethylen-Propylen- Copolymeren handeln. Diese Systeme verleihen den so hergestellten Gemischen gute rheologische Eigenschaften und verbessern darüber hinaus die Haftung, die Lösungsmittelbeständigkeit, die Festigkeitseigenschaften wie zum Beispiel vor allem die Zug- und Abriebfestigkeit sowie die Isoliereigenschaften.
- Die Einarbeitung von Pfropfpolymer mit Silan in das Paraffin erfordert hohe und genau geregelte Temperaturen, die eine relativ lange Zeit vorgehalten werden müssen. Das auf diese Weise hergestellte Gemisch weist eine hohe Viskosität auf, die nicht immer mit den Anwendungsverfahren kompatibel ist.
- Es ist bekannt, daß Gemische aus Paraffin und Pfropfpolymer mit Silan in Gegenwart von Feuchtigkeit langsam im Laufe der Zeit vernetzen können. Dennoch kann diese Vernetzung eine relativ lange Zeit erfordern oder unvollständig ausfallen, wenn mit größeren Dicken gearbeitet wird; auch kann sich die endgültige Formgebung des Produkts vor allem aufgrund fehlender Homogenität als schwierig oder sogar als unmöglich erweisen.
- Darüber hinaus kann der Vernetzungsvorgang aufgrund einer Eigenreaktion des Pfropfpolymers ohne Paraffinfalle auch zu einem zweiphasigen Gemisch führen.
- Um diese Nachteile auszuschalten, sieht die vorliegende Erfindung innerhalb äußerst kurzer Zeiten für eine kontrollierte, homogene und vollständige Vernetzung die Schaffung flüssiger, homogener, stabilier und leicht zu verwendender Vernetzungsprodukte vor, indem eine wässerige Emulsion aus Paraffinvernetztem Polymer gebildet wird. Das Paraffin-/Polymergemisch weist vor Vernetzung des Polymers eine geringe Viskosität auf, wodurch seine Emulgierung erleichtert wird.
- Wie nach aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich werden wird, ist die erfindungsgemäße Art der Vernetzung gegenüber dem Stand der Technik grundsätzlich verschieden, nachdem die Vernetzung hier bei der Emulgierung des Gemisches aus Paraffin/Pfropfpolymer kontrolliert abläuft. Das System der Vernetzung von Silan führt zu einer dreidimensionalen Vernetzungsstruktur, die nach der Destabilisierung der Emulsion ein Endprodukt mit hohen Viskositäts- und Elastizitätswerten ermöglicht, welches das Aussehen eines Gels hat.
- Zu diesem Zwecke hat die Erfindung als erste Zielsetzung ein Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung aus Paraffin/Pfropfpolymer zum Gegenstand, das durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist:
- a) die Herstellung eines Gemisches aus:
- * mindestens einem Paraffin mit einem Schmelzpunkt zwischen 50 und 120ºC,
- * mindestens einem Polymer mit Kohlenwasserstoffketten mit beweglichem Wasserstoff,
- * mindestens einer organischen Siliziumverbindung, die durch einen Pfropfkatalysator eine Pfropfung auf dem Polymer gestattet, und
- * einem Pfropfkatalysator,
- wobei die Vermischung bei einer Temperatur erfolgt, bei der sich das Paraffin im geschmolzenen Zustand befindet, und ein Pfropfpolymer entsteht;
- b) die Herstellung einer wässerigen Emulsion des gemäß a) hergestellten Gemisches bei einer Temperatur, bei der das Gemisch gemäß a) seinen geschmolzenen Zustand behält, damit das Pfropfpolymer innerhalb der wässerigen Emulsion vernetzt wird;
- c) die Destabilisierung der gemäß b) erhaltenen Emulsion.
- Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann es sich bei dem in der Emulsion aus Paraffin/Pfropfpolymer verwendeten Paraffin um ein aus Rohöl gewonnenes Paraffin oder ein synthetisches Paraffin handeln. In jedem Fall geht es um aliphatische Ketten mit zwischen 20 und 100 Kohlenstoffatomen, einem zwischen 50 und 120ºC liegenden Schmelzpunkt und einem Molekulargewicht zwischen 250 und 1500.
- Das Paraffin ist von kristalliner Struktur und kann ein Gemisch aus n-, Iso- und Cyclo-Paraffinen sein.
- Die aus Erdöl stammenden Paraffine können zum Beispiel aus unter Vakuum durchgeführten Destillationsschnitten eines Rohöls hergestellt werden. Nach Extraktion der aromatischen Verbindungen werden sie durch Verfahren wie zum Beispiel die Entparaffinierung mittels Lösungsmitteln von den Schmierstoffbasen getrennt. Nach Verschmelzung und Kristallisation der so erhaltenen Paraffingatschen werden den Paraffinen die für die verschiedenen Anwendungen erforderlichen Eigenschaften durch spezielle Raffinationsverfahren wie zum Beispiel die Hydroraffination verliehen. Die zur Zeit gebräuchlichsten Paraffinsorten gehören zu den Klassen 52154, 58/60 oder 62/64, wobei diese Werte den jeweiligen Schmelzpunkten entsprechen.
- Bei den synthetischen Paraffinen kann es sich zum Beispiel um ein Paraffin nach Fischer Tropsch, d.h. ein Paraffin handeln, das durch Oxidation von Kohlenstoff oder von Erdgas und anschließende Fischer-Tropsch-Reaktion hergestellt wird. Diese synthetischen Paraffine haben ein Molekulargewicht von etwa 1500 und einen in der Regel höheren Schmelzpunkt als aus Erdöl gewonnene Paraffine.
- Das zur Realisierung der Erfindung verwendbare Polymer ist ein Polymer, das mit dem Paraffin gut kompatibel ist, und kann aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus:
- - den Polyolefinen wie zum Beispiel Polyethylen niedriger oder mittlerer Dichte oder linearem Polyethylen, Polypropylen usw. oder den Olefincopolymeren,
- - den synthetischen Elastomeren wie zum Beispiel:
- - EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer).
- - EPM (Ethylen-Propylen-Monomer),
- - Polyisobutylen (Butylkautschuk),
- - Polybutadien,
- - Polyisopren,
- - Polynorbornen,
- - Ethylen-Vinylacetat-Copolymer.
- Von der Anmelderin sind somit erfolgreich ein Polyethylen als molare Masse mit einem Gewicht zwischen 10.000 und 500.000 sowie Polynorbornen als molare Masse mit einem Gewicht von etwa 2.000.000 verwendet worden.
- Der Polymergehalt des Gemisches ist abhängig von der Art und den Eigenschaften, die für die speziellen Einsatzmöglichkeiten des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Endprodukts erforderlich sind.
- Die Anmelderin hat festgestellt, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren das Polymer, auf das eine organische Siliziumverbindung mittels eines Pfropfmittels aufgepfropft wird, anschließend durch Hydrolyse der Verbindung eine Vernetzung erfährt.
- Die organische Siliziumverbindung, die der Einfachheit halber im Nachstehenden als Silan bezeichnet wird, ist wegen ihrer Fähigkeit der leichten Pfropfung auf den Polymeren bekannt, obwohl sie andere Atome als die des Siliziums und des Wasserstoffs wie zum Beispiel Sauerstoffatome enthalten kann.
- Das Mittel, das die Pfropfung der organischen Siliziumverbindung auf dem Polymer gestattet, kann ein Peroxid aus den folgenden Verbin dungen sein: Peroxid von 1,1 bis (t-butyl) 3,3,5-Trimethyl-Cyclohexan, Peroxid von di 2,4 Dichlorbenzoyl, Peroxid von Benzoyl, Valerat von 1,1-bis-(t-butylperoxy), Peroxid von Dicumyl, Peroxid von t-butylcumyl, bis-(2-t-butylperoxy-isopropyl)-Benzol, 2,5-dimethyl 2,5-di(t-butylperoxy)-Hexan, Peroxid von bis-(t-butyl) und 2,5-dimethyl 2,5-bis(tbutylperoxy)-Hexyn-3. Von der Anmelderin ist so erfolgreich das Peroxid von 1,1 bis (t-butyl) 3,3,5-Trimethyl-Cyclohexan in Lösung in einem Weichmacher verwendet worden, um die Einarbeitung in das Gemisch zu erleichtern.
- Das im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendete Silan wird in Abhängigkeit von seiner molaren Masse und seiner Siedetemperatur gewählt. So können zum Beispiel ein Chlorsilan wie Trichlorsilan, Vinyltrichlorsilan, Methyltrichlorsilan, Methyldichlorsilan, Dimethyldichlorsilan oder Methylvinyldichlorsilan, ein Organosilanester wie beispielsweise Methyltriethoxysilan oder Methyltrimethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan oder Vinyltriethoxysilan, Vinyl-tris (2-methoxyethoxy)- Silan, Vinyltriacetoxysilan oder die Mercaptosilane verwendet werden. Von diesen Verbindungen erweist sich das Vinyltriethoxysilan wegen seiner Siedetemperatur von mehr als 150ºC als besonders interessant.
- Diese Temperatur ist tatsächlich von Bedeutung, da die erste Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der Emulsion aus Paraffin/Polymer darin besteht, daß das Polymer und das Paraffin bei einer Temperatur vermischt werden, die über dem Schmelzpunkt des Paraffins und unter seinem Flammpunkt liegen muß. Diese erste Phase kann somit bei einer Temperatur zwischen 50 und 120ºC in einem Behälter zur dynamischen Vermischung mittels Rotor auf eine Dauer von zwischen 1 und 3 Stunden ablaufen, um eine homogene Dispergierung des Polymers im Paraffin zu erreichen.
- Danach werden die organische Siliziumverbindung und der Pfropfkatalysator gleichzeitig oder nacheinander in das geschmolzene Gemisch aus Paraffin und Polymer eingearbeitet, das auf ausreichend lange Dauer umgerührt wird, damit das Pfropfen der silanhaltigen Verbindung auf den Polymerketten durch den Katalysator erfolgen kann.
- Die zweite Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Verarbeitung des Gemisches aus Paraffin/Pfropfpolymer zu einer wässerigen Emulsion. Hierzu ist zunächst der Einsatz eines klassischen Emulgierungsmittels von kationischer, anionischer, amphoterer oder nicht ionischer Beschaffenheit oder eines Gemisches aus einem oder mehreren dieser Emulgierungsmittel erforderlich.
- Zu einer Reihe bevorzugter Emulgierungsmittel gehören die fetten Polyethoxylalkohole, zu deren Verwendung in Form von Ketostearyl- Ethoxyl-Alkoholen als Gemisch mit Sorbitanmonostearat sich die Anmelderin entschlossen hat.
- Diese zweite Phase macht ebenfalls die Einarbeitung von Wasser oder einer wässerigen Lösung in das aus Paraffin/ Pfropfpolymer bestehende Gemisch unter Umrühren und bei einer Temperatur von weniger als 100ºC erforderlich, jedoch in einer solchen Weise, daß das Gemisch im Reaktor im geschmolzenen und zur Herstellung einer Emulsion geeigneten Zustand verbleibt.
- Die erfindunsgemäße Herstellung der Emulsion kann ebenfalls unter Druck oder bei atmosphärischem Druck in einer Emulgiermaschine erfolgen.
- Die zweite Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens führt zur Herstellung einer Emulsion, in welcher die Vernetzung des Polymers erfolgt. Somit ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung die Vernetzung des Pfropfpolymers im Paraffin in situ.
- Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Emulsion kann bevorzugt die folgende Zusammensetzung haben:
- a) zwischen 5 und 60 Gew.-% Paraffin,
- b) zwischen 0.5 und 10 Gew.-% gepfropftes und vernetztes Polymer, wobei das Polymer bis zu 8 Gew.-% an organischer Siliziumverbindung enthalten kann,
- c) zwischen 40 und 95 Gew.-% Wasser,
- d) zwischen 1 und 10 Gew.-% Emulgierungsmittel.
- Bei Bedarf kann der Emulsion ein pH-Einstellmittel wie zum Beispiel eine Säure oder eine mineralische oder organische Base zugesetzt werden.
- Weitere Additive wie beispielsweise Geliermittel in Form von Kaolin, Bentonit oder jedes andere wegen seiner thixotropen Eigenschaften bekannte Zusatzmittel können zugegeben werden, um die Stabilität der Emulsion zu erhalten.
- Die Kinetik der Vernetzung kann durch Einarbeitung von Katalysatoren in Form von Dibutylzinndilaurat beschleunigt werden.
- Die letzte Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, die während der zweiten Phase gebildete Emulsion so zu destabilisieren, daß die erfindungsgemäß hergestellte Zusammensetzung aus Paraffin/Pfropfpolymer verwendet werden kann.
- Die Einsatzmöglichkeiten der auf diese Weise erhaltenen Zusammensetzung sind ein weiterer Gegenstand der Erfindung.
- Je nach gewählter Anwendung kommt die Emulsion unverändert zum Einsatz, wobei sie dann destabilisiert wird, oder aber erfolgt die Destabilisierung der Emulsion vor ihrer Verwendung. Die Destabilisierung der Emulsion kann auf natürliche Weise, durch Verdunstung des Wassers bei Umgebungstemperatur oder durch Erhitzen ablaufen. Ist bei bestimmten Anwendungen eine schnelle kontrollierte Destabilisierung wünschenswert, so kann ein geeignetes herkömmliches Emulgierungsmittel von anionischer oder kationischer Beschaffenheit verwendet werden.
- In gewissen Fällen kann es erforderlich sein, die Verdunstungskinetik des Wassers zu modulieren. Zu diesem Zweck kommen bekannte Techniken wie zum Beispiel die Einarbeitung leichter Lösungsmittel in die Emulsion zum Einsatz, um die Verdunstungsgeschwindigkeit herabzusetzen und die Bildung von Blasen zu verhindern.
- Die ausgehend von erfindungsgemäßen Emulsionen durch Verdunstung des Wassers erhaltenen Zusammensetzungen aus Paraffin/Pfropfpolymer besitzen eine Viskosität, die Werte bis zu 1000 mPa erreichen oder sogar so hoch sein kann, daß ihre Messung nicht mehr möglich ist. Die Emulsion hat in allen Fällen das Aussehen eines Gels, während die Zusammensetzungen aus Paraffin/Pfropfpolymer vor dem Emulgieren eine sehr geringe Viskosität (in der Größenordnung von 30 mPa) aufweisen. Sie besitzen darüber hinaus eine sehr gute Temperaturbeständigkeit bis zu etwa 130ºC.
- Angesichts ihrer hohen Viskosität weisen die hergestellten Produkte eine gute Festigkeit sowie eine gute Lösungsmittel- und Temperaturbeständigkeit auf. Sie besitzen bei hohen Temperaturen ebenfalls feuerhemmende Eigenschaften und Gleiteigenschaften.
- Die erfindungsgemäß hergestellten Zusammensetzungen sind für alle üblichen Anwendungen von Paraffinen und insbesondere für Kerzen, zum Aufbringen auf Trägermaterial (als Imprägnierung), zum Beschichten von Papier oder Karton, zum Füllen von Glasfasern (als Falle für zufällig eindringendes Wasser), zur Tauchbeschichtung oder auch zur Mikroverkapselung geeignet.
- Sie können ebenfalls als Wärmekissen, d.h. als System verwendet werden, das die Speicherung und Wiederabgabe von Energie unter Ausnutzung latenter Wärmequellen bei der Phasenumstellung gestattet. Auf diese Weise bleibt das Paraffin, das einer dispergierten Phase entspricht, unabhängig von seinem sich in Abhängigkeit von der Temperatur ändernden physikalischen Zustand in das Netz eingebunden. Die Eigenschaften der Emulsion führen zu einem umkehrbaren einphasigen Produkt, das eine Reihe von Phasenänderungen gestattet.
- Die Erfindung sei nunmehr anhand der folgenden, im nicht einschränkenden Sinne zu betrachtenden Beispiele dargestellt.
- Dieses Beispiel betrifft die Herstellung einer Zusammensetzung C1 aus Paraffin/Pfropfpolymer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
- Zunächst wird ein Gemisch M&sub1; aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
- 1) 440 g aus Erdöl stammendem Paraffin mit folgenden Eigenschaften:
- - Schmelzpunkt: zwischen 52 und 54ºC,
- - durchschnittliche Anzahl der Kohlenstoffatome: etwa 25,
- - durchschnittliche molare Masse: etwa 350.
- 2) 60 g Polyethylen geringer Dichte, das im Handel als Granulat unter der Bezeichnung Lacqtene 1003 FN22 erhältlich ist und folgende Eigenschaften besitzt:
- - Fließvermögen (gemessen nach Norm ASTM-D-1231): 0.25 g auf die Dauer von 10 Minuten unter einem Gewicht von 2,16 kg,
- - Dichte: 0.922,
- - Gewicht der molaren Masse: in der Größenordnung von 60.000.
- Das Paraffin (88 Gew.-%) und das Polyethylen (12 Gew.-%) werden bei einer Temperatur von 120ºC auf die Dauer von 90 Minuten miteinander vermischt, wobei sich am Ende ein homogenes Gemisch ergibt. Danach werden als Silan 20 g Vinyltriethoxysilan (4 Gew.-%) und als Pfropfkatalysator 2.5 g Peroxid von in 50% Weichmacher (Handelsbezeichnung Trigonox 29B50) verdünntem 1,1-bis (t-butyl) 3,3,5-Trimethylcyclohexan eingearbeitet.
- Das auf diese Weise erhaltene Gemisch M&sub2; wird auf die Dauer von 30 Minuten auf einer Temperatur von 140ºC gehalten, um die Pfropfung des Silans auf dem Polymer zu ermöglichen. Es wird dann als Mutter lösung verwendet, die in einer Menge von 300 g mit 200 g Paraffin der gleichen Art wie unter 1) vermischt wird.
- Das so erhaltene neue Gemisch M&sub3; enthält etwa 7 Gew.-% Pfropfpolyethylen.
- Anschließend wird bei einer Temperatur von 120ºC eine emulgierende Lösung SE aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
- - 10 g Ketostearyl-Ethoxylalkohol (Handelsbezeichnung Mergital CS9),
- - 2.5 g Ketostearyl-Ethoxylalkohol (Handelsbezeichnung Mergital CS25),
- - 16 g Sorbitanmonostearat (Handelsbezeichnung Span 60), wobei diese Lösung SE zur Herstellung einer Emulsion E&sub1; in das Gemisch M&sub3; eingearbeitet wird.
- Diese Emulsion E&sub1; wird nun hergestellt, indem die erhaltene Lösung (Gemisch aus M&sub3; und SE) unter Umrühren auf eine Temperatur von 110ºC gebracht und langsam Wasser zugegeben wird, bis die Inversion der kontinuierlichen Phase mit dem bloßen Auge zu erkennen ist. Sobald diese Inversion erfolgt ist, wird weiteres Wasser zugegeben, bis das endgültige Gemisch aus fast ebenso viel Wasser wie aus M&sub3; mit Zusatz von SE besteht.
- Sodann wird das Wasser der Emulsion auf einer Platte verdunstet dergestalt, daß sich eine Zusammensetzung C&sub1; in Form einer Beschichtung von 2 mm Dicke ergibt. Die dynamische Viskosität dieser Zusammensetzung C&sub1; wird gemessen und mit der Viskosität des Gemisches M&sub3; mit Zusatz an SE vor dem Emulgieren verglichen.
- Die Messung der Viskosität erfolgt nach der Norm NF 60 100.
- Der Gelierkoeffizient der Zusammensetzung C&sub1; wird nach der Norm ASTMD 2765-68 gemessen.
- Die erzielten Ergebnisse sind aus nachfolgender Tabelle I ersichtlich. Tabelle I
- Die Ergebnisse der Tabelle 1 zeigen zum einen, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Zusammensetzung C&sub1; eine gegenüber dem Gemisch (M&sub3; + SE) vor dem Emulgieren weitaus höhere Viskosität besitzt, und daß zum anderen die Zusammensetzung C&sub1; aufgrund der Vernetzung des Polyethylens sehr wohl die Konsistenz eines Gels hat.
- Dieses Beispiel betrifft die Herstellung einer Zusammensetzung C&sub2; aus Paraffin/Pfropfpoymer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
- Zunächst wird eine Zusammensetzung C&sub2; aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
- 1) 425 g aus Erdöl stammendem Paraffin mit folgenden Eigenschaften:
- - Schmelzpunkt: zwischen 62 und 64ºC,
- - durchschnittliche Anzahl der Kohlenstoffatome: etwa 35,
- - durchschnittliche molare Masse: etwa 500.
- 2) 75 g Polyethylen hoher Dichte nach Ziegler-Natta, das als Granulat von SOLVAY unter der Bezeichnung Eltex A3180 vertrieben wird und folgende Eigenschaften besitzt:
- - Fließvermögen: 0.25 g auf die Dauer von 10 Minuten unter einem Gewicht von 2,16 kg,
- - Gewicht der molaren Masse: in der Größenordnung von 100.000.
- Das Paraffin (85 Gew.-%) und das Polyethylen (15 Gew.-%) werden bei einer Temperatur von 140ºC auf die Dauer von 90 Minuten miteinander vermischt, wobei sich am Ende ein homogenes Gemisch ergibt. Danach werden als Silan 20 g Vinyltrimethoxysilan und als Pfropfkatalysator 2.5 g Peroxid von in 50% Weichmacher (Handelsbezeichnung Trigonox 29850) verdünntem 1,1-bis (t-butyl) 3,3,5-Trimethylcyclohexan eingearbeitet.
- Das Gemisch wird auf die Dauer von 30 Minuten auf einer Temperatur von 140ºC gehalten, um die Pfropfung es Silans auf dem Polymer zu ermöglichen. Die so erhaltene Zusammensetzung C&sub2; wird dann als Mutterlösung verwendet, die in einer Menge von 300 g mit 200 g Paraffin der gleichen Art wie unter 1) vermischt wird. Auf diese Weise ergibt sich eine Zusammensetzung C'&sub2; mit einem Pfropfpolyethylengehalt von etwa 8.5 Gew.-%.
- Anschließend wird bei einer Temperatur von 120ºC durch Vermischung der folgenden Bestandteile eine emulgierende Lösung SE hergestellt:
- - 10 g Ketostearyl-Ethoxylalkohol (Handelsbezeichnung Mergital CS9),
- - 2.5 g Ketostearyl-Ethoxylalkohol (Handelsbezeichnung Mergital CS25),
- - 16 g Sobitanmonostearat (Handelsbezeichnung Span 60), wobei diese Lösung dann in C&sub2; eingearbeitet wird.
- Schließlich wird erfindungsgemäß eine Emulsion E&sub2; hergestellt, indem die erhaltene Lösung (Gemisch aus SE und C'&sub2;) unter Umrühren auf eine Temperatur von 110ºC gebracht und langsam Wasser zugegeben wird, bis die Inversion der kontinuierlichen Phase mit dem bloßen Auge zu erkennen ist.
- Sobald diese Inversion erfolgt ist, wird Wasser zugegeben, bis das endgültige Gemisch aus fast ebenso viel Wasser wie aus C'&sub2; mit Zusatz von SE besteht.
- Sodann wird das Wasser der Emulsion auf einer Platte verdunstet dergestalt, daß sich eine Beschichtung von 2 mm Dicke ergibt. Die dynamische Viskosität der so erhaltenen Emulsion wird gemessen und mit der Viskosität der Zusammensetzung C'&sub2; vor dem Emulgieren verglichen.
- Die Messung der Viskosität erfolgt nach der Norm NF 60 100.
- Der Gelierkoeffizient der Emulsion wird nach der Norm ASTMD 2765- 68 gemessen.
- Die erzielten Ergebnisse sind aus nachfolgender Tabelle II ersichtlich. Tabelle II
- Die Ergebnisse der Tabelle II zeigen zum einen, daß die erfindungsgemäß hergestellt Emulsion E&sub2; eine gegenüber der Zusammensetzung vor dem Emulgieren weithaus höhere und nicht zu beziffernde Viskosität aufweist, und daß zum anderen die Emulsion aufgrund der Vernetzung des Polyethylens sehr wohl die Konsistenz eines Gels hat.
- Dieses Beispiel betrifft die erfindungsgemäße Herstellung einer Emulsion E&sub3; aus Paraffin/Polymer.
- Zunächst wird eine Zusammensetzung C&sub3; aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
- 1) 485 g synthetischem Paraffin mit folgenden Eigenschaften:
- - Schmelzpunkt: zwischen 68 und 70ºC,
- - durchschnittliche Anzahl der Kohlenstoffatome: etwa 40,
- - durchschnittliche molare Masse: etwa 550.
- 2) 15 g Polynorbornen, das von ATO in Pulverform unter der Handelsbezeichnung Norsorex N vertrieben wird und ein Gewicht der molaren Masse von etwa 2.000.000 hat.
- Das Paraffin (97% Gew.-%) und das Polynorbornen (3 Gew.-%) werden bei einer Temperatur von 140ºC auf die Dauer von 90 Minuten miteinander vermischt, wobei sich am Ende ein homogenes Gemisch ergibt. Danach werden als Silan 20 g Methyltriethoxysilan und als Pfropfkatalysator 2.5 g Peroxid von in 50% Weichmacher (Handelsbezeichnung Trigonox 29850) verdünntem 1,1-bis (t-butyl) 3,3,5-Trimethylcyclohexan eingearbeitet.
- Das Gemisch wird auf die Dauer von 30 Minuten auf einer Temperatur von 140ºC gehalten, um die Pfropfung des Silans auf dem Polymer zu ermöglichen. Auf diese Weise ergibt sich eine Zusammensetzung C&sub3; mit etwa 3 Gew.-% Pfropfpolynorbornen.
- Anschließend wird bei einer Temperatur von 120ºC eine emulgierende Lösung SE durch Vermischung der folgenden Bestandteile hergestellt:
- - 10 g Ketostearyl-Ethoxylalkohol (Handelsbezeichnung Mergital CS9),
- - 2.5 g Ketostearyl-Ethoxylalkohol (Handelsbezeichnung Mergital CS25),
- 16 g Sorbitanmonostearat (Handelsbezeichnung Span 60), wobei diese emulgierende Lösung in die Zusammensetzung C&sub3; eingearbeitet wird.
- Erfindungsgemäß wird die Emulsion E&sub3; schließlich hergestellt, indem die erhaltene Lösung (Gemisch aus C&sub3; und SE) unter Umrühren auf eine Temperatur von 110ºC gebracht und langsam Wasser zugegeben wird, bis die Inversion der kontinuierlichen Phase mit dem bloßen Auge zu erkennen ist. Sobald die Inversion erfolgt ist, wird weiteres Wasser zugegeben, bis das endgültige Gemisch aus fast ebenso viel Wasser wie aus M&sub3; mit Zusatz von SE besteht.
- Sodann wird das Wasser der Emulsion auf einer Platte verdunstet dergestalt, daß sich eine Beschichtung von 2 mm Dicke ergibt. Die dynamische Viskosität der so erhaltenen Emulsion wird gemessen und mit der Viskosität der Zusammensetzung C&sub3; vor dem Emulgieren verglichen.
- Die Messung der Viskosität erfolgt nach der Norm NF 60 100.
- Der Gelierkoeffizient der Emulsion wird nach der Norm ASTMD 2765- 68 gemessen.
- Die erzielten Ergebnisse sind aus nachstehender Tabelle III ersichtlich. Tabelle III
- Die Ergebnisse der Tabelle III zeigen zum einen, daß die erfindungsgemäß hergestellte Emulsion E&sub3; eine gegenüber der Zusammensetzung vor dem Emulgieren weitaus höhere und so hohe Viskosität besitzt, daß diese nicht meßbar ist, und daß zum anderen die Emulsion aufgrund der Vernetzung des Polynorbornen sehr wohl die Konsistenz eines Gels hat.
- Dieses Beispiel betrifft die erfindungsgemäße Herstellung einer Emulsion E&sub4; aus Paraffin-Polymer.
- Zunächst wird eine Zusammensetzung C&sub4; aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
- 1) 460 g synthetischem Paraffin nach Fischer-Tropsch mit folgenden Eigenschaften:
- - Schmelzpunkt: etwa 98ºC,
- - durchschnittliche Anzahl der Kohlenstoffatome: etwa 90,
- - durchschnittliche molare Masse: etwa 1400.
- 2) 40 g Polyethylen geringer Dichte, das im Handel als Granulat unter der Bezeichnung Lacqtene 1003 FN22 erhältlich ist und folgende Eigenschaften besitzt:
- - Fließvermögen: 0.25 g auf die Dauer von 10 Minuten unter einem Gewicht von 2,16 kg,
- - Dichte: 0.922,
- - Gewicht der molaren Masse: in der Größenordnung von 60.000.
- Das Paraffin (92 Gew.-%) und das Polyethylen (8 Gew.-%) werden bei einer Temperatur von 120ºC auf die Dauer von 90 Minuten miteinander vermischt, wobei sich am Ende ein homogenes Gemisch ergibt. Danach werden als Silan 20 g Vinyltriethoxysilan (4 Gew.-%) und als Pfropfkatalysator
- 2.5 g Peroxid von in 50% Weichmacher (Handelsbezeichnung Trigonox 29B50) verdünntem 1,1-bis (t-butyl) 3,3,5-Trimethylcyclohexan eingearbeitet.
- Das Gemisch wird auf die Dauer von 30 Minuten auf einer Temperatur von 140ºC gehalten, um die Pfropfung des Silans auf dem Polymer zu ermöglichen. Die so hergestellte Zusammensetzung C&sub4; enthält etwa 7.5 Gew.-% Pfropfpolyethylen.
- Anschließend wird bei einer Temperatur von 120ºC eine emulgierende Lösung SE durch Vermischung der folgenden Bestandteile hergestellt:
- - 10 g Ketostearyl-Ethoxylalkohol (Handelsbezeichnung Mergital CS9),
- - 2.5 g Ketostearyl-Ethoxylalkohol (Handelsbezeichnung Mergital CS25),
- - 16 g Sorbitanmonostearat (Handelsbezeichnung Span 60), wobei diese Lösung schließlich in die Zusammensetzung C&sub4; eingearbeitet wird.
- Schließlich wird die Emulsion E&sub4; erfindungsgemäß hergestellt, indem die erhaltene Lösung (Gemisch aus C&sub4; und SE) unter Umrühren auf eine Temperatur von 110ºC gebracht
- und langsam Wasser zugegeben wird, bis die Inversion der kontinuierlichen Phase mit dem bloßen Auge zu erkennen ist. Sobald diese Inversion erfolgt ist, wird weiteres Wasser zugegeben, bis das endgültige Gemisch aus fast ebenso viel Wasser wie aus C&sub4; mit Zusatz von SE besteht.
- Sodann wird das Wasser der Emulsion auf einer Platte verdunstet dergestalt, daß sich eine Beschichtung von 2 mm Dicke ergibt. Die dynamische Viskosität der so erhaltenen Emulsion wird gemessen und mit der Viskosität der Zusammensetzung C&sub4; vor dem Emulgieren vergl ichen.
- Die Messung der Viskosität erfolgt nach der Norm NF 60 100.
- Der Gelierkoeffizient der Emulsion wird nach der Norm ASTMD 2765- 68 gemessen.
- Die erzielten Ergebnisse sind aus nachfolgender Tabelle IV ersichtlich. Tabelle IV
- Die Ergebnisse der Tabelle IV zeigen zum einen, daß die erfindungsgemäß hergestellte Emulsion E&sub4; eine gegenüber der Zusammensetzung vor dem Emulgieren weitaus höhere Viskosität besitzt, und daß zum anderen die Emulsion aufgrund der Vernetzung des Polyethylens sehr wohl die Konsistenz eines Gels hat.
Claims (17)
1. Verfahren zur Aufbereitung einer Masse aus Paraffin-
Propfpolymer, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
a) Herstellung eines Gemisches aus:
* mindestens einem Paraffin mit einem Schmelzpunkt zwischen
50 und 120ºC,
* mindestens einem Polymer mit Kohlenwasserstoffketten mit
beweglichem Wasserstoff,
* mindestens einer organischen Siliziumverbindung, die durch
einen Propfkatalysator eine Propfung auf dem Polymer
gestattet, und
* einem Pfropfkatalysator,
wobei diese Vermischung bei einer Temperatur erfolgt, bei der
sich das Paraffin im geschmolzenen Zustand befindet, und ein
Propfpolymer entsteht.
b) Herstellung einer wässerigen Emulsion des gemäß a)
hergestellten Gemisches bei einer Temperatur, bei der das Gemisch
gemäß a) seinen geschmolzenen Zustand behält, damit das
Propfpolymer innerhalb der wässerigen Emulsion vernetzt wird.
c) Destabilisierung der gemäß b) erhaltenen Emulsion.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vermischungsphase die folgenden Schritte umfaßt:
a) Herstellung eines Gemisches aus Paraffin/Polymer im
geschmolzenen Zustand;
b) Einarbeitung der organischen Siliziumverbindung und des
Propfkatalysators für das Polymer in dieses Gemisch aus
Paraffin/Polymer;
c) unter Umrühren Erhaltung des geschmolzenen Zustands des
Gemisches gemäß b) auf eine so ausreichende Dauer, daß die
Propfung der gemäß a) hergestellten organischen
Siliziumverbindung auf dem Polymer erreicht wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Phase der Herstellung einer wässerigen
Emulsion die folgenden Schritte umfaßt:
a) unter Umrühren Einarbeitung von Emulgierungsmitteln in das
zu einer Emulsion zu verarbeitende Gemisch,
b) unter Umrühren Zugabe von Wasser oder einer wässerigen
Lösung zu dem so erhaltenen Gemisch mit einer ausreichenden
Temperatur, um den geschmolzenen Zustand des Gemisches zu
erhalten.
4. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gemisch aus Paraffin und Polymer bei
einer zwischen 50 und 210ºC liegenden Temperatur hergestellt
wird.
5. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß für die Herstellung des Gemisches aus
Paraffin und Polymer der Zeitaufwand zwischen 1 und 3
Stunden beträgt.
6. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Phase der Herstellung einer
wässerigen Emulsion zu einer Emulsion führt, die folgende Bestandteile
umfaßt:
a) zwischen 5 und 60 Gew.-% Paraffin;
b) zwischen 0.5 und 10 Gew.-% gepfropftes und vernetztes
Polymer, wobei dieses Polymer bis zu 8 Gew.-% an organischer
Siliziumverbindung enthalten kann;
c) zwischen 40 und 95 Gew.-% Wasser;
d) zwischen 1 und 10 Gew.-% Emulgierungsmittel.
7. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Phase der Demulgierung durch
Verdunsten des in der Emulsion enthaltenen Wassers abläuft.
8. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Paraffin zwischen 20 und
100 Kohlenstoffatome umfaßt und ein Molekulargewicht von 250
bis 1500 hat.
9. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, das das Polymer, das mit einer organischen
Siliziumverbindung gepropft wird, aus der Gruppe gewählt wird,
die besteht aus:
a) den Polyolefinen oder den Olefincopolymeren,
b) den synthetischen Elastomeren wie zum Beispiel:
. EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer),
. EPM (Ethylen-Propylen-Monomer),
. Polyisobutylen (Butylkautschuk),
. Polybutadien,
. Polyisopren,
. Polynorbornen,
c) Ethylen-Vinylacetet-Copolymer.
10. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei der organischen
Siliziumverbindung um ein Silan aus der Gruppe der Chlorsilane wie zum
Beispiel Trichlorsilan, der Organochlorsilane wie beispielsweise
Vinyltrichlorsilan, Methyltrichlorsilan, Methyldichlorsilan,
Dimethyldichlorsilan und Methylvinyldichlorsilan, der
Organosilanester wie zum Beispiel Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan,
Vinyl-tris (2-methoxyethoxy)-Silan, Vinyltriacetoxysilan und der
Mercaptosilane handelt.
11. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polymer eine Molekularmasse mit
einem Gewicht von mehr als 10.000 enthält.
12. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei dem Polymer um ein
Polyethylen handelt.
13. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polymer ein Polynorbornen ist.
14. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Katalysator zum Propfen des Polymers
auf der organischen Siliziumverbindung ein Peroxid ist.
15. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei dem Peroxid um
1,1-bis(tbutyl)3,3,5-Trimethyl-Cyclohexan handelt.
16. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß das Emulgierungsmittel ein Gemisch aus
Sorbitanmonostearat und Ketostearyl-Ethoyxylalkoholen ist.
17. Anwendung des Verfahrens nach irgendeinem der Ansprüche 1
bis 16 zur Aufbereitung von
Paraffin-/Polymerzusammensetzungen zum Aufbringen auf ein Trägermaterial,
zum Beschichten von Papier oder Karton, zur Herstellung von
Kerzen, zum Füllen von Glasfasern, zur Tauchbeschichtung, zur
Mikroverkapselung und für Wärmekissen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9505267A FR2733759B1 (fr) | 1995-05-03 | 1995-05-03 | Procede de preparation d'une compostion paraffine / polymere greffe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69600605D1 DE69600605D1 (de) | 1998-10-15 |
DE69600605T2 true DE69600605T2 (de) | 1999-03-18 |
Family
ID=9478650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69600605T Expired - Fee Related DE69600605T2 (de) | 1995-05-03 | 1996-04-29 | Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung von Paraffin und einem Pfropfpolymer |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0741151B1 (de) |
AT (1) | ATE170884T1 (de) |
DE (1) | DE69600605T2 (de) |
ES (1) | ES2123324T3 (de) |
FR (1) | FR2733759B1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117186972B (zh) * | 2023-08-08 | 2024-05-17 | 河南减碳科技有限公司 | 一种固-液双形态金属切削液及其制备方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0267339A (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-07 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | 多孔質ポリオレフィンフィルムの製造方法 |
GB8927003D0 (en) * | 1989-11-29 | 1990-01-17 | Swift Adhesives Ltd | Chemical compounds |
GB8927174D0 (en) * | 1989-12-01 | 1990-01-31 | Exxon Chemical Patents Inc | Cross-linkable polymer blends |
JPH05117638A (ja) * | 1991-10-23 | 1993-05-14 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 蓄熱材 |
-
1995
- 1995-05-03 FR FR9505267A patent/FR2733759B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-04-29 DE DE69600605T patent/DE69600605T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-04-29 AT AT96400915T patent/ATE170884T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-04-29 ES ES96400915T patent/ES2123324T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-29 EP EP96400915A patent/EP0741151B1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2123324T3 (es) | 1999-01-01 |
FR2733759B1 (fr) | 1997-07-25 |
EP0741151A1 (de) | 1996-11-06 |
DE69600605D1 (de) | 1998-10-15 |
EP0741151B1 (de) | 1998-09-09 |
ATE170884T1 (de) | 1998-09-15 |
FR2733759A1 (fr) | 1996-11-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0008327B1 (de) | Schmieröladditive und deren Herstellung | |
DE69314147T2 (de) | Wässrige Bitumen-Polymer Emulsionen, deren Herstellungsverfahren und Verwendung | |
DE2925106C2 (de) | Bitumen-Polymer-Zusammensetzungen, ihre Herstellung und Verwendung | |
EP0157323B1 (de) | Siliconharz-Emulsion | |
DE69323849T2 (de) | Bitumen-Polymer Zusammensetzungen, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung | |
DE2909745A1 (de) | Zusammensetzung fuer eine papiertrennueberzugsemulsion, verfahren zur herstellung eines silikon-papierueberzugs und verfahren zum ueberziehen von papier | |
EP0130521A1 (de) | Siliconharz-Emulsion | |
DE69810284T2 (de) | Elastomermodifizierte bituminöse zusammensetzungen | |
DE3046214A1 (de) | Wachsemulsion | |
DE69626783T2 (de) | Verfahren zur herstellung von bitumen-elastomer-zusammensetzungen, ihre verwendung zur strassenbeschichtung | |
DE60005364T2 (de) | Zusammensetzung von Kabelfüllmassen | |
EP0548789A1 (de) | Pflegemittel für harte Oberflächen | |
DE69200069T2 (de) | Bitumen-Polymer-Mischung und Verfahren zur Herstellung. | |
DE69701237T2 (de) | Lufvernetzende extrudierbare Zusammensetzung | |
DE69020303T2 (de) | Emulsion bituminösen Bindemittels eine Viskosität aufweisend, die vom Skleroglukanzusatz kontrolliert wird. | |
DE3050632C2 (de) | Wässrige Emulsion eines flüssigen organischen Peroxids und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE1806862A1 (de) | Petroleumwachs und ein AEthylencopolymeres enthaltende Wachsmischung | |
DE69600605T2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung von Paraffin und einem Pfropfpolymer | |
DE2852743A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines sauerstoffhaltigen wachses | |
DE3002371C2 (de) | Bitumenpräparat und dessen Verwendung zum Imprägnieren von Schaumstoffen | |
DE69124869T2 (de) | Hydriertes und verzweigtes Blockcopolymer und Verfahren zur Herstellung | |
EP0037072A1 (de) | Längswasserdichtes Kabel, insbesondere Nachrichtenkabel | |
DE1945884B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Homopolymeren aus konjugierten Dienen oder Copolymeren mit statischer Verteilung aus Butadien und Styrol | |
DE2321557A1 (de) | Verfahren zur herstellung von neuartigen blockcopolymerisaten | |
DE69817980T2 (de) | Bitimineuse Emulsionen, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |