DE854850C - Verfahren zum Polymerisieren von AEthylen unter Druck - Google Patents

Description

• Verfahren zum Polymerisieren von Äthylen unter Druck Es wurde gefunden, daß man in technisch besonders einfacher und glatter Weise Äthylen unter Druck polymerisieren kann, wenn man die Polymerisation in einer Lösung geringer Mengen Ammoniumpersulfat als Polymerisationskatalysator in Methanol mit 1o bis 5o °,!o Wassergehalt ausführt. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daB die Polymerisation wesentlich glatter und einwandfreier verläuft, wenn der peroxydische Polymerisationskatalysator in dem Verdünnungsmittel homogen gelöst ist. Die Verwendung von Methanol als Verdünnungsmittel bietet gegenüber der von organischen Lösungsmitteln, in denen die Polymerisationsprodukte des Äthylens "im Gegensatz zu Methanol löslich sind, verschiedene technische Vorteile, z. B. scheidet sich das Polymerisat aus dem Methanol ab und läßt sich deshalb in einem geeigneten Abscheider leicht vom Methanol trennen. Das Polymerisat bildet unter dem Methanol eine zusammenhängende Schicht und kann so kontinuierlich abgezogen werden. Nun sind aber die meisten peroxydischen Katalysatoren, insbesondere das für Polymerisationen viel verwendete Benzoylperoxyd, und auch die meisten anorganischen peroxydischen Verbindungen, wie Persulfate, Percarbonate oder Peroxyde, in Methanol nicht löslich. Bei Verwendung dieser Katalysatoren müßte man vor der Polymerisation stark rühren, um ein Absetzen des Polymerisationskatalysators zu verhindern. Außerdem bestünde die Gefahr, daß die festen suspendierten Katalysatoren beim Einpressen des Polymerisationsgemischs in die Polymerisationsgefäße die Ventile der Druckpumpen durch Einfressen von Löchern unwirksam machen.
• Gemäß der Erfindung werden alle diese Nachteile vermieden, da, wie gefunden wurde, Ammoniumpersulfat in wäßrig methanolischer Lösung mit Vorteil verwendet werden kann und dieses nicht nur eine gleich gut polymerisierende Wirkung wie die organischen oder anderen anorganischen Perverbindungen besitzt, sondern sie hier noch übertrifft. Das Ammoniumpersulfat ist im übrigen ein besonders wohlfeiler Polymerisationskatalysator und wesentlich leichter zugänglich als die organischen Peroxyde, insbesondere Benzoylperoxyd, und weniger gefährlich als jenes. Ferner sind die erhaltenen Polymerisate, die wachsartige Beschaffenheit besitzen, härter und höher molekular als bei Verwendung anderer peroxydischer Katalysatoren. Die Härte der Polymerisate kann, wie sich weiter gezeigt hat, durch Änderung des Wassergehalts des als Verdünnungsmittel bei der Polymerisation verwendeten Methanols abgestuft werden. Ein steigender Zusatz von Wasser bedingt eine größere Weichheit der Polymerisate. Je höher dagegen die Konzentration des Methanols, um so härter werden die Produkte. Ein Gehalt von 2o bis 30'/o Wasser bedingt die Bildung von hartwachsähnlichen Polytnerisaten vom Schmelzpunkt io8 bis i io°. Dabei ist die Ölbindung und das Poliervermögen sehr gut.
• Zur Herstellung einer homogenen, von suspendierten Teilchen völlig freien, wäßrig alkoholischen Ammoniumpersulfatlösung kann man die benötigte Menge Ammoniumpersulfat in Wasser lösen und dann die Lösung mit der entsprechenden Menge Methanol versetzen oder sie. in Methanol eingießen. In beiden Fällen bleibt das Ammoniumpersulfat klar gelöst, im Gegensatz zu Natrium- oder Kaliumpersulfat, die bei Zusatz von Methanol aus w äßriger Lösung auskristallisieren. Bei der Polymerisation zerfällt das als Katalysator dienende Ammoniumpersulfat in aktiven Sauerstoff und Ammoniumbisulfat, wodurch das Reaktionsgemisch sauer wird. Man kann es sauer belassen oder, was sich als zweckmäßiger herausgestellt hat, mit Ammoniak neutralisieren oder einen Überschuß von Ammoniak anwenden. Am vorteilhaftesten ist es, schon zu Beginn der Polymerisation so viel Ammoniak zuzusetzen, daß die aus dem Ammoniumpersulfat entstehende Säure gebunden wird. Beispiel Man löst 3,2 kg Ammoniumpersulfat in 94 1 destilliertem Wasser und r,81 29°/oigen wäßrigem Ammoniak und versetzt die erhaltene Lösung mit 376 kg Methanol. ioo cbm Äthylen und 240 1 dieser Lösung werden stündlich und kontinuierlich unter einem Druck von 220 bis 25o at in eine druckfeste Polymerisationsapparatur gegeben. Darin, wird das Gemisch auf 130 bis 14o° erhitzt; es entstehen stündlich 15 -bis 16 kg eines harten und hellen, wachsartigen Polymerisats, das nach Entfernung der Salze in Benzinkohlen,#vasserstoffen in der Hitze klar löslich ist. Das Wachs ist härter und läßt sich besser polieren als ein wachsartiges Polyäthylen, das in Gegenwart eines organischen Peroxyds, z. B. Benzoylperoxyd, hergestellt wurde.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Polymerisieren von Äthylen unter Druck, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation in einer Lösung geringer Mengen Ammoniumpersulfat als Polymerisationskatalysator in 'Methanol mit etwa io bis 5o % Wassergehalt ausführt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man der wäßrigen Methanollösun.g Ammoniak zweckmäßig in solcher Menge zusetzt, daß die bei dem Zerfall des Ammoniumperstilfats entstehende Säure gebunden wird.