DE737955C

DE737955C - Verfahren zur Herstellung waessriger Dispersionen von Polyisobutylen

Info

Publication number: DE737955C
Application number: DEI61817D
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Daniel; Dr Michael Otto
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1938-07-05
Filing date: 1938-07-05
Publication date: 1943-07-30

Description

Verfahren zur Herstellung wäßriger Dispersionen von Polyisobutylen Hochpolymere organische Stoffe werden häufig in form wässeriger Dispersionen gebraucht, da diese sich in weslentlich höheren Konzentrationen als Lösungen herstellen lassen und infolgedessen leichter verarbeitbar sind.
Man kann solche Dispersionen in manchen Fällen durch Polymerisation der Monomeren in wässeriger Emulsion erhalten. Andere monomere Stoffe, wie Isobutylen, lassen sich aber nicht in Wässeriger Emulstion polyerisieren.
Es wurde Bereits vorgeschlagesn, hochpolymere organische Stoffe in wässerige Dispersion zu bringen, indem man Lösungen der Stoffe in Wasser dispergiert und gegebenenfalls das Lösungsntittel entfernt. Bei der herstellung von wässerigen Dispersionen aus Polyisobutylen treten hierber aber beträchtliche Schwierigkeiten auf, da insbesondere bei Verwendung von sehr hochpolymerem Isobutylen schon niederprozentige Lösungen nahezu steif sind und sich nur schwer dispergieren lassen. Die Dispersionen sind dann meist auch steife Pasten, die schwer verarbeitbar sind und aus denen sich das Lösung mittel nur schwer entfernen läßt. Häufig tritt dabei sogar noch Koagulation ein, so daß keine praktisch brauchbaren Dispersionen erhältlich sind.
Es wurde nun gefunden, daß man leicht wässerige Dispersionen von Polyisobutylen erhält, wenn man flüssige oder feste Lösungen des Polyisobutylens in wasserunlöslichen organilsohen Lösungsmitteln in Gegenwart geringer Mengen eines Emulgiermittels und eines wasserlöslichen organischen Lösungsmittels dispergiert und gegebenenfalls das wasserunlösliche Lösungsmittel sowie gewünschtenfalls auch das wasserlösliche Lösungsmittel wieder entfernt. Zweckmäßig setzt man den Lösungen bei der Dispergierung auch noch Schutzkolloidem, beispielsweize Leim, Casein, polyacrylsaures Natrium oder Ammonium, Polyvinylalkohol oder Wasserlösliche haranstoff- Formaldehyd-Konden sationsprodukte oder wasserlösliche Cellulosederivate zu.
Als geeignete wasserlösliche Lösungsmittel seien eine oder mehrwertige Alkohole, niedermolekulare Ketone und cyclische Aber, z. B.
Dioxan, erwähnt.
Der Zusatz der wasserlöslichen Lösung mittel kann in verschiedenen Zeitpunkten erfolgen, d. h. vor, während oder auch nach Zugabe des Wassers zu der Lösung des Polyisobutylens in einem wasserunlöslichen Löungsmittel.
Die Ausführung des Verfahrens kann beispielsweise folgendermaßen vor sich gehen: Man löst Polyisobutylen in einem wasserunlöslichen Lösungsmittel, beispielsweise Chlorbenzol, Tetrachlorkohlenstoff, Schwefelkohlenstoff, Methylenchlorid, Cyclohexan, Benzin, Benzol, Toluol oder Xylol, und erhält dabei je nach der Konzentration der Lösungen und dem Molekulargewicht des Polyisobutylens flüssige bis feste Lösungen.
Man Kann den Lösungsvorgan durch Schütteln, Kneten oder Walzen noch beschleunigen. Man versetzt dann die Lösung mit einer geringen Menge eines Emulgiermittels und Wasser oder mit einer wässerigen Lösung des Emulgiermittels und verteilt die Lösung des hochpolymeren Stoffes in dem Wasser bew. der Emulgiermittellösung durch intensives Verrühren, beispielsweise in einer Kolloimühle, einer Homogenisiermaschine, einem Turbomischer oder ähnlichen Apparaten, die eine feine Verteilung gewährleisten.
Es bilden sich dabei dünne bis zähe Pasten, Dispersionen vom Typ Wasser in 01.
Nach Zusatz geringer Mengen eines wasserlöslichen Lösungesmittels werken diese Pasten sofort dünnflüssiger, Es bildet sich dabei eine Dispersion vom Typ Öl in Wasser.
Durch den Zusatz des waserlöslichen Lösungsmittels wird die Bildung einer stabilen Dispersion wesentlich beschleunigt, in manchen Fällen sogar überhaupt erst ermöglicht.
Dies ist deshalb vorteilhaft und bedeutungsvoll, als durch ein zu langes Behandeln der Lösungen im Emulgierapparat die Polyisobutylenlösungen zu niedrigermolekularen Produkten abgebaut werden.
Das wasserlösliche Lösungsmittel kann je nach seinem Siedepunkt zusammen mit dem in Wasser unlöslichen Lösungsmittel durch Destillation entfernt werden, kann aber auch in der Dispersion verbleiben. Die Wiedergenwonnenen Lösungsmittel Können ohn weitere Reinigung wiederverwendet werden.
Die so erhaltenen wässerigen Dispersionen können, falls erforderlich, auf höhere Konzentration, d. h. bis auf 50°/o oder mehr Festgehalt, eingedickt, z. B. durch Vakuumdestillation oder durch Zusatz von wasserlöslichen hochpolymeren Stoffen oder Zentrifugieren aufgeralbmt werden, so wie es für Kaustschkumilch klannt ist. Gegebenenfalls Können auch mehrere der vorgenannten Arbeitsweisen neben- oder nacheinander angewendet werden.
Um eine unerwünschte Anreicherung des Emuliermittels oder des Schutzolloits zu vermeiden, kan man geleichzeitig mit der Herstellung der Dispersion das Lösungsmittel kontinuierlich abdestillieren und zu der ganz oder teilweise vom Lösungsmittel betreriten Dispersion dontinuierlich frische Lösung des hochpolymeren Stoffes zufügen und dispergieren.
Die se erhältlichen wösserigen Dispersionen sind im Gegensatz zu den Lösungen dünnflüssig und lleicht filtrierbar, so daß man mechanische Verunreinigungen leicht entfernen kann. Sie lassen sich beliebig verdünnen, mit Füll- und Farbstoffen versetzen und auch mit Disperstionen anderer Stoffe, z. B. asphalt oder Bitumen, und auch hochpolymerer Stoffe, z. B. mit Kautschukimilch oder ähnlichen künstlichen Latices, versmischen. Man kann Mischungen aus Kautschukmilch mit den besagten Dispersionen auch vulkanisieren.
Die Dispersionen lassen sich in der gleichen Weise wie andere bekannte Dispersionnen hochpolymerer Stoffe verwenden, z. B. zur Herstellung von Überzugen, Imprägnierungen, als Streichpasten für Textilien, z. B. zur Herstellung von Autoverdeckstoffen, zur herstellung von Tauchkörpern, als Kleb- und Bindemittel.
Beispiel I Eine Lösung von 250 Teilen Polyisobutylen von Molekulargewicht 200 000 in 4750 Teilen Chlorbenzol wird mit 10 Telen triäthanolaminmonoölsäureester und 40 Teilen Glycerin versetzt. In einem Turbomischer wird die Lösung dann mit 1500 Teilen 0,5%iger Caseinlösung verrührt. Innerhalb einiger Minuten bildet sich aus der zunächst entstehenden Paste eine dünnflüssige DSispersion.
Nach Abtreiben des Chlorbenzols im Wasser dampfstrom erhält man eine 10 bis Is°/Oige lösungsmittelfreie Dispersion, die im Vakuum z. B. auf einen Gehalt von 30% Polyisobutylen eingedickt werden kann.
Zur schnelleren Erzielung der Lösung des Polyisobutylens im Chlorbenzol emfiehlt es sich, das polyisobutylen auf der Walze oder in einem Kneter mit etwas Chlorbenzol anzuquellen und dann nach Zusatz des Wassers und des wasserlöslichen Lösungsmittels kräftig zu schütteln oder zu rühren.
An Stelle von Chlorbenzol kann man in gleicher Weise auch Tetrachlorkohlenstoff verwenden. Der Tetrachlorkohlenstoff wird aweckmäßig aus der Dispersion unter gewöhnilichem Druck ohne Wasserdampf abdestilliert. Die erhaltne Dispersion kann man dann noch im vakuum auf die gewünschte Konzentration, beispielsweise 50% Polyisobutylengehalt oder mehr, eindicken.
An Stelle von 40 Teilen Glycerin kann man auch 28 Teile Äthyl alkohol, 28 Teile Aceton oder 40 Teile Dioxan oder auch weniger von diesen Lösungsmitteln anwenden.
Beispiel 2 160 Teile Polyisobutylen vom Molekulargewicht 150 000 werden in 3840 Teilen Tetrachlorkohlenstoof gelöst und mit 5 Teilen Natriumoleat oder der 8 Teilen n-butyl-α-naphthalinsulfonsaurem Natrium versetzt und nach Zusatz geringer Mengen eines wasserlöslichen Lösungsmittels in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise in Wasser disperiert.
In gleicher Weise kann man auch eine Lösung von 800 teilen Polyisobuty len vom Molekulargewicht 60 000 in 3200 Teilen Tetrachlorkohlenstoff dispergieren und ebenso auch Lösungen von Polyisobutylen von noch niedrigerem Molekulargewicht, beisiwlsweise I5 000. Diese Dispersionen hinterlassen beim Auftrocknen klehende Filme und eignen sich insbesondere als Klebemittel.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur herstellung von wässerigen Dispersionen von Polyisobutylen, dadurch gekennzeichnet, daß man Lösungen von Polyisobutylen in wasserunlöslichten organischen Lösungsmitteln in Gegenwart geringer Mengen sowohl eines Emulgiermittels als auch eines wasserlöslichen organischen Lösungsmittels in Wasser dispergiert.