FR2551444A1

FR2551444A1 - PROCESS FOR THE POSTTRATING OF HOMO-DISPERSION AND VINYL CHLORIDE (VC) COPOLYMERS

Info

Publication number: FR2551444A1
Application number: FR8413032A
Authority: FR
Inventors: Jurgen Schaffer; Christian Schmiech; Harald Schirge; Hans Kaltwasser; Gerhard Kamenz; Klaus-Dieter Rauchstein; Wolfgang Walther
Original assignee: Chemische Werke Buna VEB
Current assignee: Chemische Werke Buna VEB
Priority date: 1983-09-02
Filing date: 1984-08-21
Publication date: 1985-03-08
Also published as: FR2551444B1; IT8448753A0; GB8421600D0; GB2146032A; DE3427925A1; IT1177972B; DD218896A1; GB2146032B; IT8448753A1

Abstract

PROCEDE POUR LE TRAITEMENT DE DISPERSIONS D'HOMO- ET COPOLYMERES DE VC EN EMULSION OU MICROSUSPENSION. PROCEDE CARACTERISE EN CE QUE LE LATEX EST SOUMIS, APRES POLYMERISATION, A L'ACTION D'UN CHAMP ELECTRIQUE REPONDANT AUX CONDITIONS SUIVANTES, DEGRE E 600 A 1000 NAS, ET DIDA 1 A 10 MACM, PENDANT 1 A 60 MINUTES, DE SORTE QU'IL SE DEPOSE SUR L'ELECTRODE MOINS DE 35, NOTAMMENT MOINS DE 10 DE LA MATIERE SOLIDE QUI EST ENSUITE REJETEE OU TRAITEE SEPAREMENT, LE LATEX RESTANT ETANT EXTRAIT D'UNE FACON CONTINUE OU DISCONTINUE ET TRAITE PAR LES PROCEDES CONNUS. PRODUITS ADAPTES A LA TRANSFORMATION EN PLASTISOL DE REVETEMENT DE SOL.PROCESS FOR TREATMENT OF HOMO- AND COPOLYMER DISPERSIONS OF VC IN EMULSION OR MICROSUSPENSION. PROCESS CHARACTERIZED IN THAT THE LATEX IS SUBJECTED, AFTER POLYMERIZATION, TO THE ACTION OF AN ELECTRIC FIELD MEETING THE FOLLOWING CONDITIONS, DEGREE 600 TO 1000 NAS, AND DIDA 1 TO 10 MACM, FOR 1 TO 60 MINUTES, SO AS LESS THAN 35, ESPECIALLY LESS THAN 10 OF THE SOLID MATERIAL IS DEPOSITED ON THE ELECTRODE, WHICH IS THEN REJECTED OR TREATED SEPARATELY, THE REMAINING LATEX BEING EXTRACTED IN A CONTINUOUS OR DISCONTINUOUS WAY AND PROCESSED BY THE KNOWN METHODS. PRODUCTS SUITABLE FOR THE CONVERSION OF FLOORING PLASTISOL.

Description

Procédé pour le post-traitement de dispersion d'homoet co-polymères deProcess for the homoet homopolymer dispersion post-treatment

chlorure de vinyle (VC) ".vinyl chloride (VC) ".

L'invention concerne un procédé pour le post-traitement de dispersion d'homo et co-polymères de The invention relates to a method for the post-treatment of dispersion of homo and co-polymers of

chlorure de vinyle (VC) qui sont fabriquées par polymérisation en émulsion ou en micro-suspension et qui conviennent pour la transformation en revêtements dedits "plastisol". vinyl chloride (VC) which are manufactured by emulsion or micro-suspension polymerization and which are suitable for processing into "plastisol" coatings.

Il est connu que l'on peut utiliser, pour la transformation en pâtes, des types de PVC (polychlorure de vinyle) qui ont été fabriqués suivant le principe de la polymérisation en émulsion ou en micro-suspension On utilise ici, pour la polymérisation en émulsion, aussi 15 bien des procédés continus que des procédés discontinus qui se distinguent nettement par les paramètres de qualité que l'on peut atteindre Alors que les produits fabriqués en continu contiennent, en raison de la largeur de la répartition des durées de séjour, une importante propor20 tion de produits de décomposition et des répartitions granulométriques défavorables, le défaut des produits fabriqués par lots séparés réside dans la présence d'une It is known that types of PVC (polyvinyl chloride) which have been manufactured according to the principle of emulsion or micro-suspension polymerization can be used for the processing into pastes. emulsion, as well as continuous processes as discontinuous processes which are clearly distinguished by the quality parameters that can be achieved While continuously manufactured products contain, due to the width of the distribution of residence times, a proportion of decomposition products and unfavorable grain size distributions, the defect

concentration élevée en matières qui n'ont pas réagi. high concentration of unreacted materials.

Un point commun à tous les procédés est, 25 comme on le sait, que le produit est traité par séchage A common feature of all processes is, as is known, that the product is treated by drying

par pulvérisation ou atomisage (brevet DE 1 494 395). by spraying or atomizing (DE 1 494 395 patent).

Toutes les matières auxiliaires et produits de décomposition restentalors dans le PVC, de sorte que des défauts sensibles de qualité sont inévitables Il est aussi connu que l'on peut coaguler les latex fabriqués par les diffé5 rentes méthodes, puis les laver et les sécher (brevet US 3 179 646) Le lavage possible du gâteau de filtre réduit sans doute la proportion de matières auxiliaires gênantes, toutefois, il se produit, en raison de la coagulation, une importante détérioration des propriétés des pâtes Il a 10 été procédé en conséquence à de nombreux essais pour intervenir déjà au cours de la polymérisation de façon à éviter les défauts mentionnés Il est connu, à cet effet, de réduire les problèmes qui se présentent par répartition du temps de séjour au moyen d'un montage en cascade (bre15 vert GB 1 462 984), toutefois cette solution est liée à All auxiliary materials and decomposition products remain in the PVC, so that substantial quality defects are inevitable. It is also known that the latices made by the various methods can be coagulated, then washed and dried (patent US Pat. No. 3,179,646) The possible washing of the filter cake probably reduces the amount of troublesome auxiliary materials, however, due to coagulation, there is a significant deterioration of the properties of the pastes. many tests to intervene already during the polymerization so as to avoid the defects mentioned It is known, for this purpose, to reduce the problems that arise by distribution of the residence time by means of a cascade mounting (bre15 green GB 1,462,984), however this solution is related to

une importante dépense technologique et ne peut être réalisée dans les installations existantes. a significant technological expense and can not be achieved in existing facilities.

Il est en outre connu que l'on peut abaisser la teneur en matières auxiliaires de polymérisation par une introduction préalable de germes de latex (brevet DE 2 751 867) Cet effet est toutefois relativement faible, et représente également une intervention importante dans la technologie de la polymérisation, ce qui n'est possible qu'à très grands frais dans les installations existantes Il est également connu que l'on peut réduire la teneur en produits de décomposition en utilisant des It is furthermore known that the content of polymerization auxiliaries can be reduced by the prior introduction of latex seeds (DE 2 751 867). This effect is however relatively small, and also represents an important intervention in the technology of polymerization, which is only possible at very high cost in existing installations It is also known that the content of decomposition products can be reduced by using

systèmes d'initiateurs spéciaux (brevet US 3 985 718). special initiator systems (US Patent 3,985,718).

On ne peut toutefois arriver ici à un effet complet, et en outre, on introduit de nouvelles substances qui ont un effet néfaste sur la qualité des propriétés rhéologiques On ne connait donc aucun procédé qui, avec les technologies connues jusqu'ici de polymérisation de PVC-E et de PVC- MS et de traitements ultérieurs, assurent la production de produits de qualité élevée au point de 35 vue de la rhéologie des pâtes, de la stabilité thermique 2551 i 44 However, we can not achieve a complete effect here, and in addition, we introduce new substances that have a detrimental effect on the quality of the rheological properties There is therefore no known process that, with the hitherto known technologies of PVC polymerization And PVC-MS and subsequent treatments, ensure the production of products of high quality from the point of view of pasta rheology, thermal stability 2551 i 44

et des paramètres dépendant de l'émulsionnant. and parameters dependent on the emulsifier.

L'invention a en conséquence pour objet de réaliser le post-traitement des dispersions d'homoet co-polymères de VC qui ont été obtenues par polyméri5 sation esnémulsion ou en microsuspension de façon à permettre la fabrication de poudres pour la transformation en plastisol o les qualités des propriétés sont améliorées. The object of the invention is therefore to carry out the post-treatment of VC homopolymer homopolymer dispersions which have been obtained by emulsion or microsuspension polymerization so as to allow the production of powders for the transformation into plastisol or qualities of the properties are improved.

l'invention se propose de mettre au point 10 un procédé pour le posttraitement des dispersions d'homoet de co-polymères de VC qui permette, en utilisant les procédés connus de traitement, sans intervention dans l'opération de polymérisation et indépendamment de la It is an object of the invention to provide a process for the post-treatment of VC homopolymer homopolymer dispersions which, by using the known methods of treatment, without intervention in the polymerization process and independently of the

conception du procédé de polymérisation, d'obtenir une 15 poudre pour la fabrication des plastisol dont les propriétés soient améliorées. design of the polymerization process, to obtain a powder for the manufacture of plastisol whose properties are improved.

A cet effet, l'invention propose de soumettre le latex, après la polymérisation, à un champ électrique caractérisé par les conditions suivantes 20 degré E = 600 à 1000 N/As et d I/d A = 1 à 10 m A/cm 2 et de maintenir ces conditions pendant une durée de 1 à minutes IL est ici déposé moins de 35 % des matières solides sur l'électrode: on traite ces matières séparé25 ment, et le latex restant est repris, d'une façon continue ou discontinue, et traité de la façon habituelle, par les procédés connus Le traitement peut etre appliqué aussi For this purpose, the invention proposes to subject the latex, after the polymerization, to an electric field characterized by the following conditions: degree E = 600 to 1000 N / As and d I / d A = 1 to 10 m A / cm 2 and maintain these conditions for a period of 1 to minute. Here, less than 35% of the solids are deposited on the electrode: these materials are treated separately, and the remaining latex is taken up continuously or discontinuously. , and treated in the usual way, by known methods The treatment can be applied also

bien une fois que plusieurs fois.good once a few times.

L'invention sera mieux comprise d'après 30 la description des exemples suivants The invention will be better understood from the description of the following examples

Exemple 1:Example 1

Un latex fabriqué par polymérisation en continu, ayant une grosseur moyenne de particules d'environ 300 nm, une proportion de la masse de matières soli35 des inférieure à 200 nm d'environ 10 % et une teneur en émulsionnant de 2,5 %, est soumis, pendant une durée de 10 minutes à un champ électrique dans des conditions o le degré E = 600 à 1000 N/As (croissant quand la concentration en matière solide diminue), d I/d A = 10 à 1 m A/cm 2 ( croissant quand la concentration en matière solide diminue) Pendant cette durée, il se dépose sur l'électrode 0,5 g/cm 2 de matière solide qui est retirée du bain A continuous polymerization latex having an average particle size of about 300 nm, a solids content of less than 200 nm of about 10% and an emulsifier content of 2.5% is subjected, for a period of 10 minutes, to an electric field under conditions where the degree E = 600 to 1000 N / As (increasing when the concentration of solids decreases), d I / d A = 10 to 1 m A / cm 2 (increasing when the solids concentration decreases) During this time, it deposits on the electrode 0.5 g / cm 2 of solid material which is removed from the bath

avec l'électrode à la fin de la durée d'exposition, éliminée de l'électrode et rejetée Après traitement, le latex 10 est soumis sans autre concentration à un séchage par atomisation. With the electrode at the end of the exposure time, removed from the electrode and discarded After treatment, the latex is subjected to spray drying without further concentration.

On obtient les paramètres suivants: Paramètre Traitement sans avec extrait au méthanol 2,4 % 1,9 % Stabilité thermique 22 minutes 31 minutes (méthode au stabilimètre) Viscosité des pâtes 9 600 m Pas 6 200 m Pas -1 (PVC/DCP = 60/40) pour D = 1,0 S 1 The following parameters are obtained: Parameter Treatment without with methanol extract 2,4% 1,9% Thermal stability 22 minutes 31 minutes (stabilimetric method) Viscosity of pastes 9,600 m Pas 6,200 m Pas -1 (PVC / DCP = 60/40) for D = 1.0 S 1

Exemple 2:Example 2

On fabrique suivant le principe du procédé en microsuspension une dispersion qui contient des parti25 cules de l'ordre de 0,1 à 3 microns, suivant une répartition logarithmique avec un maximum vers 1,1 micron, et qui est stabilisée avec 0,9 % de sulfonate d'alcoyle calculé sur la matière solide, la teneur en matière solide s'élève à 35 % Après achèvement de la polymérisation, on 30 introduit des électrodes dans la dispersion, et on élimine 1 % de matière solide en une durée de 10 minutes dans les conditions suivantes: degré E = 600 à 1000 N/As d I/d A = 1 à 10 m A/cm 2 On retire les électrodes, avec la matière solide qui s'y est déposée, de la dispersion et les A dispersion is produced according to the principle of the microsuspension process which contains particles of the order of 0.1 to 3 microns, in a logarithmic distribution with a maximum of about 1.1 micron, and which is stabilized with 0.9% When the polymerization is complete, the solids content is 35%. After completion of the polymerization, electrodes are introduced into the dispersion and 1% solids are removed over a period of 10%. minutes under the following conditions: degree E = 600 to 1000 N / As d I / d A = 1 to 10 m A / cm 2 The electrodes are removed with the solid material which has been deposited therein, and the

nettoie en dehors de la cuve On fait floeuler la dispersion obtenue par une action mécanique, et on la sèche par filtration sous pression, avec séchage subséquent. It cleans the dispersion obtained by a mechanical action, and it is dried by filtration under pressure, with subsequent drying.

On obtient les paramètres suivants: Paramètre Traitement sans avec Extrait au méthanol 1,1 % 0,7 % Stabilité thermique 32 minutes 38 minutes (méthode au stabilimètre) Viscosité des pâtes 4 200 m Pas 2 900 m Pas -1 (PVC/DOP = 60/40) avec D = 1,0 S 1 15 The following parameters are obtained: Parameter Treatment without with methanol extract 1.1% 0.7% Thermal stability 32 minutes 38 minutes (stabilimetric method) Viscosity of pasta 4 200 m Pas 2 900 m Pas -1 (PVC / DOP = 60/40) with D = 1.0 S 1

Exemple 3:Example 3

On fait passer une dispersion qui contient 120 g/l de PVC ayant une grosseur de particules de 0,1 à 2 microns sur une paire d'électrodes, en maintenant les 20 paramètres d'opération suivants: degré E = 600 à 1000 N/As d I/d A = 1 à 10 m A/cm 2 A 10 minutes d'intervalle, on commute le courant de latex pour le faire passer sur une paire d'élec25 trodes montées en parallèle, et on régénère par rinçage la paire d'électrodes devenue libre On extrait ensuite par électrophorèse, de la dispersion ainsi traitée, la matière solide que l'on dessèche en utilisant un séchoir A dispersion which contains 120 g / l of PVC having a particle size of 0.1 to 2 microns is passed over a pair of electrodes, maintaining the following operating parameters: degree E = 600 to 1000 N / As d I / d A = 1 to 10 m A / cm 2 At 10 minute intervals, the latex stream is switched to a pair of parallel mounted electrodes, and the pair is rinsed regeneratively. The electrophoresis of the dispersion thus treated is then extracted by electrophoresis, the solid material which is dried using a dryer.

à courant centrifuge.centrifugal current.

On obtient les paramètres suivants: Paramètre Traitement sans avec extrait au méthanol 5 Stabilité thermique (méthode au stabilimètre) Viscosité des pâtes (PVC/DOP = 60: 40) pour D = 1,0 s-1 1,1 % 32 minutes 4 200 m Pas 0,5 % 40 minutes 1 800 m Pas The following parameters are obtained: Parameter Treatment without with methanol extract 5 Thermal stability (stabilimetric method) Paste viscosity (PVC / DOP = 60: 40) for D = 1.0 s-1 1.1% 32 minutes 4,200 m Step 0.5% 40 minutes 1,800 m Not

Exemple 4:Example 4

Le latex de l'exemple 1 est envoyé en continu dans un système de trois bassins montés à la suite l'un de l'autre Les dimensions des bassins, équipés chaque fois d'une paire d'électrodes, sont choisies telles que la durée de séjour dans chaque bassin se monte à 3 minutes Il se dépose sur les électrodes les quantités suivantes de matières solides: 1 0,18 g/cm 2 2 0,17 g/cm 2 3 0,16 g/cm 2 The latex of Example 1 is continuously fed into a system of three basins mounted one after the other. The dimensions of the basins, each equipped with a pair of electrodes, are chosen such that the duration in each basin is 3 minutes The following quantities of solids are deposited on the electrodes: 1 0.18 g / cm 2 2 0.17 g / cm 2 3 0.16 g / cm 2

Après le traitement, on opère sur le latex comme dans la technique antérieure par atomisation. After the treatment, it operates on the latex as in the prior art by atomization.

On obtient les paramètres suivants: Extrait au méthanol 1,7 % stabilité thermique (méthode au stabilimètre) Viscosité de la pâte 34 minutes 5500 m Pas The following parameters are obtained: 1.7% methanol extract thermal stability (stabilimeter method) Viscosity of the paste 34 minutes 5500 m

RE VE N D I C A T I O NSRE VE N D I C A T I O NS

1 ) Procédé pour le traitement de dispersions d'homo et co-polymères de VC, en émulsion ou microsuspension, procédé caractérisé en ce que le latex est soumis, après polymérisation, à l'action d'un champ électrique répondant aux conditions suivantes, degré E= 600 à 1000 N/As, et d I/d A = 1 à 10 m A/cm 2, pendant 1 à minutes, de sorte qu'il se dépose sur l'électrode moins de 35 %, notamment moins de 10 % de la matière solide qui 10 est ensuite rejetée ou traitée séparément, le latex restant étant extrait d'une façon continue ou discontinue 1) Process for the treatment of homo and co-polymer dispersions of VC, in emulsion or microsuspension, characterized in that the latex is subjected, after polymerization, to the action of an electric field satisfying the following conditions, degree E = 600 to 1000 N / As, and d I / d A = 1 to 10 m A / cm 2, for 1 to minutes, so that it is deposited on the electrode less than 35%, especially less than 10% of the solid which is then discarded or treated separately, the remaining latex being extracted continuously or discontinuously

et traité par les procédés connus. and treated by known methods.

2 00 procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement est appliqué plusieurs 15 fois, notamment au moins deux fois. The process according to claim 1, wherein the treatment is applied several times, especially at least twice.