HU223709B1 - Eljárás polimerszemcsék előállítására, habosítható polimerszemcsék - Google Patents

Eljárás polimerszemcsék előállítására, habosítható polimerszemcsék Download PDF

Info

Publication number
HU223709B1
HU223709B1 HU9903023A HUP9903023A HU223709B1 HU 223709 B1 HU223709 B1 HU 223709B1 HU 9903023 A HU9903023 A HU 9903023A HU P9903023 A HUP9903023 A HU P9903023A HU 223709 B1 HU223709 B1 HU 223709B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
polymer particles
vinylaromatic monomer
process according
weight
copolymerizable compound
Prior art date
Application number
HU9903023A
Other languages
English (en)
Inventor
Jeroen Joost Crevecoeur
Eric Wilhelmus Johannes Frederik Neijman
Laurentius Nicolaas Ida Hubertus Nelissen
Johannes Maria Zijderveld
Original Assignee
Nova Chemicals (International) S.A.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nova Chemicals (International) S.A. filed Critical Nova Chemicals (International) S.A.
Publication of HUP9903023A3 publication Critical patent/HUP9903023A3/hu
Publication of HU223709B1 publication Critical patent/HU223709B1/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F12/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/16Making expandable particles
    • C08J9/20Making expandable particles by suspension polymerisation in the presence of the blowing agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2325/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2325/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08J2325/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08J2325/08Copolymers of styrene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Abstract

A találmány szerinti eljárás vinilaromás polimert tartalmazópolimerszemcsék előállítására szolgál szuszpenziós polimerizálásútján, ahol a) vinilaromás monomert kopolimerizálható vegyülettelegyütt a vinilaromás monomer 20–70%-os konverziójáig előpolimerizálvavinilaromás monomeren és poláris csoportot és vinilcsoportottartalmazó kopolimerizálható vegyületen alapuló és emulgeált vizettartalmazó előpolimerizált masszát állítanak elő; b) a kapottelőpolimerizált masszát vizes közegben szuszpendálják, és c) aszuszpendált cseppekben lévő vinilaromás monomert teljesmonomerkonverzióig polimerizálják. A találmány tárgyköréhez tartoznaktovábbá habosítható polimerszemcsék, amelyek vinilaromás monomeren ésa vinilaromás monomer mennyiségére vonatkoztatva 0,001–5 tömeg%,poláris csoportot és vinilcsoportot tartalmazó kopolimerizálhatóvegyületen alapulnak. A polimerszemcsék a vinilaromás monomermennyiségére vonatkoztatva 1–20 tömeg% emulgeált vizet istartalmaznak. E szemcsék habosított termék előállítására használhatók. ŕ

Description

KIVONAT
A találmány szerinti eljárás vinilaromás polimert tartalmazó polimerszemcsék előállítására szolgál szuszpenziós polimerizálás útján, ahol
a) vinilaromás monomert kopolimerizálható vegyülettel együtt a vinilaromás monomer 20-70%-os konverziójáig előpolimerizálva vinilaromás monomeren és poláris csoportot és vinilcsoportot tartalmazó kopolimerizálható vegyületen alapuló és emulgeált vizet tartalmazó előpolimerizált masszát állítanak elő;
b) a kapott előpolimerizált masszát vizes közegben szuszpendálják, és
c) a szuszpendált cseppekben lévő vinilaromás monomert teljes monomerkonverzióig polimerizálják.
A találmány tárgyköréhez tartoznak továbbá habosítható polimerszemcsék, amelyek vinilaromás monomeren és a vinilaromás monomer mennyiségére vonatkoztatva 0,001-5 tömeg%, poláris csoportot és vinilcsoportot tartalmazó kopolimerizálható vegyületen alapulnak. A polimerszemcsék a vinilaromás monomer mennyiségére vonatkoztatva 1-20 tömeg% emulgeált vizet is tartalmaznak. E szemcsék habosított termék előállítására használhatók.
A leírás terjedelme 6 oldal
HU 223 709 B1
HU 223 709 Β1
A találmány vinilaromás monomer polimerét és fizikai habosítószert tartalmazó polimerszemcsék előállítására, valamint ilyen polimerszemcsékre, és ezekből előállított habosított termékre vonatkozik.
Az ilyen polimert és habosítószert tartalmazó szemcséket általában habosítható polimerszemcsék néven ismerik. A habosítható polimerszemcsék elterjedten ismert típusa a habosítható polisztirol. Habosítható polisztirolt ipari méretekben szuszpenziós polimerizálás útján állítanak elő. A habosítószer általában alacsony forráspontú szénhidrogén, így 3-8 szénatomos szénhidrogén, különösen pentán izomerjeit használják. A habosítható polisztirolt habosított termékek előállítására használják, amelyeket a polisztirolszemcsék habosítása útján állítanak elő. A habosítási eljárásban a szénhidrogén habosítószer felszabadul és a környezetbe távozhat. Az ilyen emissziót nemkívánatosnak tekintik, és lehetőségeket keresnek ennek elkerülésére. Ennek egyik módja a kibocsátott szénhidrogén visszanyerése vagy elégetése. Egy további lehetőség a habosítható polimerszemcsékben lévő szénhidrogén habosítószer mennyiségének csökkentése.
Az US-A-5 096 931 dokumentum habosítható polisztirolt ismertet, amely polisztirolt, kis mennyiségű poláris polimert, kis mennyiségű vizet és csökkentett mennyiségű szénhidrogén habosítószert tartalmaz. Bár a szénhidrogén habosítószer csökkent mennyiségben van jelen, kielégítő habosítás elérésére jelenlétére szükség van.
A GB-A-1 106 143 dokumentum eljárást tár fel vízzel habosítható polisztirolszemcsék előállítására, amelynek során sztirolmonomert, vizet és emulgeátort szabad gyökös iniciátorral mechanikai úton intenzíven keverve kis vízcseppecskéket tartalmazó emulziót kapnak. Ezt követően az emulziót vizes fázisban szuszpendálják, és a kapott szuszpenziót polimerizálják. Kielégítő habosítás elérése érdekében bizonyos mennyiségű szerves habosítószert alkalmaznak.
A fenti nagy-britanniai szabadalmi leírásban adott kitanítás ellenőrzésére végzett kísérletek során megállapítottuk, hogy az első emulzióban kapott finom diszperzitású vízcseppecskék polimerizálás során koagulálásra és nagyobb cseppecskék képzésére hajlamosak. Az idézett szabadalmi leírásban közölt egyik kísérlet is megerősíti, hogy 40 μηι méretet meghaladó cseppecskék a habosítást követően nem kielégítő minőségű habosított termékeket eredményeznek. Ebben az ismert eljárásban az intenzív keverés nyilvánvalóan finoman diszpergált vízcseppecskék előállítása és fenntartása céljából szükséges. Ilyen nagy energiabevitellel járó keverés ipari eljárásokban azonban lehetőleg kerülendő.
A fentiek alapján kívánatos a vízcseppecskék koagulálási hajlamának csökkentése.
Meglepő módon azt állapítottuk meg, hogy a vízcseppecskék koagulálási hajlama csökkenthető, ha a vinilaromás monomer szuszpenziós polimerizálás útján lefolytatott teljes polimerizálása előtt viszkózus víztartalmú emulziót képezünk. Ez lehetővé teszi továbbá kevésbé intenzív keverés alkalmazását.
Ennek megfelelően a találmány olyan eljárásra vonatkozik, amelynek során vinilaromás monomer viszkózus, víztartalmú emulzióját vizes közegben történő szuszpendálás előtt előpolimerizáljuk. A találmány olyan eljárásra vonatkozik, ahol az emulgeátort in situ állítjuk elő. Bejelentésünkben igényeljük a 96 201 904.8 számú európai szabadalmi bejelentés elsőbbségét, amely bejelentés olyan eljárásra vonatkozik, amelyben az emulgeátort adagoljuk (WO 96/10547).
Fentiek alapján a találmány eljárás vinilaromás polimert tartalmazó polimerszemcsék előállítására szuszpenziós polimerizálás útján, amelynek során
a) vinilaromás monomert kopolimerizálható vegyülettel együtt a vinilaromás monomer 20-70%-os konverziójáig előpolimerizálva vinilaromás monomeren és poláris csoportot és vinilcsoportot tartalmazó kopolimerizálható vegyületen alapuló és emulgeált vizet tartalmazó előpolimerizált masszát állítunk elő;
b) a kapott előpolimerizált masszát vizes közegben szuszpendálva szuszpendált cseppeket nyerünk, és
c) a szuszpendált cseppekben lévő vinilaromás monomert teljes monomerkonverzióig polimerizálva szuszpendált polimerszemcséket kapunk.
A találmánynak előnye, hogy az in situ előállított emulgeátor nagyon hatásosnak bizonyul. Ez azt eredményezi, hogy jelentős mennyiségű vizet vihetünk be a gyöngyökbe.
A találmány szerinti eljárás alkalmas olyan polimerszemcsék előállítására, amelyek szerves habosítószer nélkül is megfelelő habosítási tulajdonságokat mutatnak. Az eljárást ezért előnyösen lényegében 3 6 szénatomos szénhidrogén habosítószer nélkül folytatjuk le. A lényegében szénhidrogén habosítószer nélkül kifejezésen azt értjük, hogy ilyen habosítószer a vinilaromás monomer mennyiségére vonatkoztatva 0,5 tömeg%-nál kisebb, előnyösen 0,25 tömeg%-nál kisebb mennyiségben van jelen, még előnyösebben teljesen hiányzik.
A találmány egyik további kiviteli alakja szerint a kapott polimerszemcséket elválasztjuk a vizes közegtől, és adott esetben habosítva előhabosított szemcséket kapunk, amelyeket adott esetben tovább kezelve habosított terméket kapunk. A találmány továbbá habosítható polimerszemcsék, amelyek vinilaromás monomeren és a vinilaromás monomer mennyiségére vonatkoztatva 0,001-5 tömeg%, poláris csoportot és vinilcsoportot tartalmazó kopolimerizálható vegyületen alapulnak, ahol a polimerszemcsék a vinilaromás monomer mennyiségére vonatkoztatva 1-20 tömeg% emulgeált vizet is tartalmaznak.
A találmány ezenkívül habosított termék, amely vinilaromás monomer, és annak mennyiségére vonatkoztatva 0,001-5 tömeg%, poláris csoportot és vinilcsoportot tartalmazó kopolimerizálható vegyület polimerén alapszik.
A viszkózus, előpolimerizált masszát előnyösen úgy állítjuk elő, hogy a vinilaromás monomert a kívánt konverzió eléréséig polimerizáljuk. Az emulgeátor in situ különböző módokon előállítható. Az eljárás előnyös változatában a vinilaromás monomert és a kopoli2
HU 223 709 Bl merizálható vegyületet vízzel összekeverjük, majd a kapott elegyet előpolimerizáljuk.
A kopolimerizálható vegyület lehet bármilyen vegyület, amely két funkciós csoportot, nevezetesen poláris csoportot és vinilcsoportot egyesít. Alkalmas vegyületek a poláris helyettesítőt tartalmazó sztirolszármazékok. A poláris csoport előnyösen savból, még előnyösebben szervetlen savból származó csoport. Alkalmas vegyületekre példák az akrilsav és sói. Egyéb előnyös vegyületek poláris sztirolszármazékok, így a sztirolszulfonsav vagy sója.
Az emulgeátor előállítására a kopolimerizálható vegyület és a vinilaromás monomer elegye előnyösen kopolimerizálást elősegítő fázistranszfer-katalizátort tartalmaz. A fázistranszfer-katalizátort ismert vegyületek széles tartományából választhatjuk. Anionos poláris csoportokhoz alkalmas fázistranszfer-katalizátorok a kvatemer ammónium- és/vagy foszfóniumvegyületek. Az előnyös vegyületek többek között lehetnek tetraalkil-ammónium- vagy -foszfónium-halogenidek (többek között 1-15 szénatomos alkilcsoportokkal), így tetrabutil-ammónium-bromid, tetrametil-ammónium-klorid vagy trioktil-metil-ammónium-klorid.
Az emulgálást könnyen elérhetjük a víz és az emulgeáló elegy többi komponensének keverésével. A keverést lefolytathatjuk olyan energiabevitellel, amely 70 1 térfogatú reaktor esetén percenként legfeljebb 500 fordulatnak, vagy akár legfeljebb csak 350 fordulatnak felel meg.
A kopolimerizálható vegyület alkalmazandó mennyisége bizonyos mértékben függ az emulgeálandó víz mennyiségétől. A kopolimerizálható vegyület mennyisége az emulzióban lévő vinilaromás monomer mennyiségére vonatkoztatva alkalmasan 0,001-5 tömeg%. A kopolimerizálható vegyület mennyisége előnyösen 0,05-3 tömeg%, még előnyösebben 0,1-1,5 tömeg%.
Az emulgeálandó víz mennyiségét - amely bizonyos mértékben meghatározza a kopolimerizálható vegyület szükséges mennyiségét - széles határok között választhatjuk meg. A víz mennyisége a vinilaromás monomer és a víz össztömegére vonatkoztatva alkalmasan 1-20 tömeg%. Jól habosítható szemcséket kapunk, ha 3-15 tömeg% mennyiségű vizet emulgeálunk. 1 tömeg%-nál kevesebb víz esetén a habosíthatóság mértéke túl csekély lehet, míg nagyon nagy víztartalom esetén a szemcsék olyan habosított termékeket eredményezhetnek, amelyek az összelapulás veszélyével járnak.
Az emulgeálandó víz tartalmazhat elektrolitot. Alkalmas elektrolitok alkáli- és alkáliföldfémsók, ugyanúgy használhatunk azonban egyéb szervetlen sókat is. Az elektrolit hatására csökkenhet a cseppecskék mérete, valamint fokozódhat az ionos felületaktív anyagok „víz az olajban” jellege. A vizes fázisban ezért előnyös lehet a víz mennyiségére vonatkoztatva 0,5-5 tömeg% elektrolit alkalmazása, különösen ionos emulgeátor alkalmazása esetén. Az előnyös sók alkálifém-halogenidek, így nátrium-klorid és kálium-klorid.
Az előpolimerizálás lépése bármilyen ismert módon lefolytatható, így ezt a műveletet lefolytathatjuk szabad gyökökkel vagy termikusán előállított gyökökkel végzett polimerizálás útján. Termikus polimerizálás lefolytatására az emulziót 120-150 °C hőmérsékletre melegítjük. A kívánt konverzió elérésekor a hőmérsékletet csökkentjük. Ha az előpolimerizálási lépést termikus úton előállított gyökökkel lefolytatott polimerizálás útján víz jelenlétében végezzük, az előpolimerizálást megnövelt hőmérsékleten folytatjuk le. Ha az előpolimerizálási lépést termikus úton előállított gyökökkel víz hozzáadása előtt végzett polimerizálással folytatjuk le, az előpolimerizált masszát a víz hozzáadása előtt általában lehűtjük. Ez az oka annak, hogy a legtöbb esetben az előpolimerizálást előnyösen egy vagy több szabad gyökös iniciátor segítségével végzett szabad gyökös polimerizálással folytatjuk le. Ugyanezen okoknál fogva a c) polimerizálási lépést előnyösen szabad gyökös polimerizálás útján folytatjuk le. Szabad gyökös polimerizálás útján az előpolimerizálást lefolytathatjuk oly módon, hogy a vinilaromás monomer/víz emulzióhoz iniciátort adunk, és a polimerizálást 40-140 °C hőmérsékletre történő melegítéssel indítjuk meg. Az a) lépés szerinti előpolimerizálást előnyösen 40-120 °C hőmérsékletre végzett melegítéssel folytatjuk le. A polimerizálás c) lépését előnyösen 60-140 °C hőmérsékletre végzett melegítéssel folytatjuk le. A szabad gyökös polimerizálást alkalmasan 0,05-0,5 MPa, előnyösen 0,07-0,15 MPa nyomáson folytatjuk le, a nyomás még előnyösebb névleges értéke 0,1 MPa. Az eljárás további paraméterei szakember számára ismertek. A polimerizálás c) lépésének utolsó szakaszát legelőnyösebben megnövelt nyomáson és 110-140 °C hőmérsékleten folytatjuk le a végtermékben jelen lévő monomer mennyiségének további csökkentése érdekében.
Az előpolimerizált massza optimális konverziófoka különböző monomerek esetén változhat. A konverzió a vinilaromás monomerre vonatkozóan alkalmasan 20-70%.
Ha a konverzió meghaladja a 70% értéket, az előpolimerizált massza viszkozitása olyan nagy lehet, ami megnehezíti annak kezelését. Ez bonyolíthatja az előpolimerizált massza szuszpendálását a vizes fázisban, vagy a víz emulgeálását az előpolimerizált masszában. Ha az előpolimerizálás foka 20%-nál kisebb, a szuszpendált cseppecskék stabilitása nem kielégítő. Ebben az esetben nemkívánatosán nagy mennyiségű vizes szuszpendált közeg van jelen nagy méretű cseppecskék alakjában. Ez azt eredményezi, hogy habosításkor a hab összelapul. A konverzió mértéke előnyösen 30-60%.
A polimerszemcsék habosítást tulajdonságainak javítására a polimerizálást előnyösen térhálósító szer jelenlétében folytatjuk le. A térhálósító szert bevihetjük az a) és/vagy c) lépés során. A térhálósító szert előnyösen az a) lépés során adagoljuk be. A térhálósító szert alkalmasan olyan vegyületek közül választjuk ki, amelyek legalább két olefinkötést tartalmaznak. Ilyen vegyületekre példák a divinil-benzol, α,ω-alkadiének, így izoprén, akrilsav- vagy metakrilsav diollal, így a butándiollal, pentándiollal vagy hexándiollal alkotott diésztere. A vinilaromás monomerrel való összeférhetősége miatt előnyös térhálósító szer a divinil-benzol.
HU 223 709 Bl
Lényeges mértékű térhálósítási hatás elérésére a térhálósító szer mennyisége ne legyen túl kicsi. Túl nagy mennyiségű térhálósító szer viszont rontaná a szemcsék habosíthatóságát. Ezen adalék alkalmas tartománya a vinilaromás monomer mennyiségére vonatkoztatva 0,01-5 tömeg%, előnyösen 0,01-1,5 tömeg%. Legelőnyösebben 0,01-0,5 tömeg% térhálósító szert alkalmazunk.
Ezenkívül előnyösnek bizonyul a vinilaromás monomer polifenilén-éter jelenlétében lefolytatott polimerizálása. Polifenilén-éter jelenléte megállapításunk szerint csökkenti annak lehetőségét, hogy a habosított anyag lehűtés során összelapuljon. Alkalmas polifenilén-étereket a technika állásából ismerünk (EP-A-350 137, EP-A-403 023 és EP-A-391 499). A polifenilén-étert beadagolhatjuk az a) és/vagy c) lépésben. A polifenilén-étert előnyösen az a) lépés során visszük be. A polifenilén-éter a vinilaromás monomerre vonatkoztatva előnyösen 1-30 tömeg% mennyiségben van jelen.
Az előpolimerizálás lépését követően az előpolimerizált masszát vizes közegben szuszpendálva szuszpendált cseppecskéket kapunk. A vizes szuszpendáló közeg és az előpolimerizált massza térfogataránya - szakember számára nyilvánvaló módon széles határok között változhat. Az (előpolimerizált massza és vizes fázis közötti) alkalmas térfogatarányok az 1:1 és 1:10 közötti tartományban vannak. Az optimális arányt gazdaságossági megfontolások határozzák meg.
A szuszpenziós polimerizálást javíthatjuk a „víz az olajban” emulzió stabilitásának növelésével. E célból a vizes közeg stabilizálószer(eke)t tartalmazhat. Alkalmas stabilizálószerek lehetnek poli(vinil-alkohol), zselatin, polietilénglikol, hidroxi-etil-cellulóz, karboximetil-cellulóz, poli(vinil-pirrolidon), poliakrilamid, azonban - szakember számára nyilvánvaló módon többek között poli(met)akrilsav, foszfonsav vagy (di)foszforsav, maleinsav és etilén-diamin-tetraecetsav sói is alkalmazhatók. Az alkalmas sók magukban foglalják az ammónium-, alkálifém- és alkáliföldfémsókat. Előnyös sókra példa a trikalcium-foszfát. A stabilizálószer előnyösen akrilsav- és/vagy metakrilsav-alapú, amelyet adott esetben akrilsavamiddal kombinálunk. A stabilizálószer mennyisége a vizes közeg tömegére vonatkoztatva alkalmasan 0,05-1 tömeg%, előnyösen 0,15-0,6 tömeg%.
A szabad gyökös iniciátort választhatjuk a sztirol szabad gyökös polimerizálásához szokásosan használt iniciátorok közül. Ezek az iniciátorok többek között magukban foglalnak szerves peroxivegyületeket, így peroxidokat, peroxikarbonátokat és perésztereket. Peroxivegyületek kombinációi is használatosak. Alkalmas peroxi típusú iniciátorok jellemző példái 6-20 szénatomos acil-peroxidok, így a dekanoil-peroxid, benzoilperoxid, oktanoil-peroxid, sztearil-peroxid, 3,5,5-trimetil-hexanoil-peroxid, 2-18 szénatomos karbonsavak és 1-5 szénatomos alkilcsoportok perészterei, így a terc-butil-perbenzoát, terc-butil-peracetát, terc-butilperpivalát, terc-butil-perizobutirát és terc-butil-peroxilaurát, továbbá hidroperoxidok és (3-10 szénatomos) dihidrokarbil-peroxidok, így a diizopropil-benzol-hidroperoxid, di-terc-butil-peroxid és dikumil-peroxid, valamint e vegyületek elegyei.
Peroxivegyületektől eltérő gyökös iniciátorok sincsenek a találmány oltalmi köréből kizárva. Ilyen vegyületekre vonatkozó alkalmas példa az α,α’-azobisz(izobutironitril). A gyökös iniciátor mennyisége a vinilaromás monomer tömegére vonatkoztatva alkalmasan 0,01-1 tömeg%. Az eljárás iniciálására a reakcióelegyet alkalmasan megnövelt hőmérsékletre, így a 40-140 °C hőmérséklet-tartományba melegítjük.
A polimerizálási eljárást alkalmasan láncátvivő szer jelenlétében folytatjuk le. Szakember számára egyértelmű, hogy ezek a láncátvivő szerek választhatók merkaptánok, így 2-15 szénatomos alkil-merkaptánok, többek között n-dodecil-merkaptán, terc-dodecil-merkaptán, n-butil-merkaptán és terc-butil-merkaptán közül. Előnyösek az aromás vegyületek, így a pentafenil-etán és különösen a dimer alakban lévő ametil-sztirol.
A polimerizálás szempontjából kedvező lehet továbbá a szuszpenzió stabilitásának növelése. A stabilitást növelhetjük oly módon, hogy az előpolimerizált masszába a már jelen lévő emulgeátoron kívül poláris polimert viszünk be. Ilyen polimerek többek között lehetnek poli(vinil-alkohol), zselatin, polietilénglikol, hidroxi-etil-cellulóz, karboxi-metil-cellulóz, poli(vinilpirrolidon), poliakrilamid, azonban poli(met)akrilsav, foszfonsav vagy (di)foszforsav, maleinsav, etilén-diamin-tetraecetsav sói is alkalmazhatók. Alkalmas sók többek között az ammónium-, alkálifém- és alkáliföldfémsók. A stabilizáló poláris polimer, előnyösen akrilsav- és/vagy metakrilsav-alapú, amelyet adott esetben akrilsavamiddal együtt alkalmazunk.
A poláris polimert általában az eljárás a) lépésében adagoljuk be. A poláris polimer hozzáadására azt összekeverhetjük az előpolimerizált masszával, bevihetjük azonban in situ is. A megfelelő poláris monomert a vinilaromás monomerrel és vízzel keverve, majd a poláris monomert polimerizálva a kívánt poláris polimert kapjuk. Ezt követően a poláris polimert szuszpendálhatjuk az előpolimerizált massza többi komponensével együtt. A poláris polimer bevitelére eljárhatunk úgy is, hogy a megfelelő poláris monomert az előpolimerizált masszához adjuk, és ezt követően a monomereket polimerizálva a poláris polimert kapjuk. A poláris polimer mennyisége az emulgeált víz mennyiségére vonatkoztatva alkalmasan 0,1-10 tömeg%.
A leírás alapján a találmány szakember számára lehetővé teszi vízzel habosítható, szerves habosítószert nem tartalmazó szemcsék előállítását.
A polimerszemcsék tartalmazhatnak továbbá számos hatásos mennyiségű adalékot vagy bevonatot. Ilyen adalékok, többek között színezékek, töltőanyagok, stabilizátorok, égést késleltető vegyületek, nukleálószerek, antisztatizáló vegyületek és kenőanyagok. Különösen fontosak glicerin- vagy fém-karboxilátokat tartalmazó bevonókompozíciók. Az ilyen vegyületek csökkentik a szemcsék agglomerálódási hajlamát. Al4
HU 223 709 Bl kalmas karboxilátok többek között glicerin mono-, diés/vagy trisztearátjai és a cink-sztearát. Ilyen adalékkompozíciókra vonatkozó példákat tár fel a GB-A-1 409 285 dokumentum. A bevonókompozíciót a szemcsékre ismert eljárásokkal választják le. Ilyen eljárás többek között szalagos keverőben végzett száraz bevonás, vagy könnyen elpárolgó folyadékkal képzett zagyban vagy oldatban végzett bevonás.
A szemcsék átlagos átmérője alkalmasan 0,1-6 mm, előnyösen 0,4-3 mm.
Habosított vagy előhabosított szemcsék előállítására a szemcséket forró levegő (vagy túlhevített gőz) alkalmazásával előhabosíthatjuk. Az ilyen szemcsék csökkentett sűrűséget mutatnak, így sűrűségük 800-30 kg/m3. A habosítás céljából a szemcsékben lévő víz elpárologtatására a hőmérsékletnek nyilvánvalóan meg kell haladnia a 3-6 szénatomos szénhidrogén habosítószer alkalmazása esetén használt hőmérsékletet, minthogy e szénhidrogének forráspontja alacsonyabb, mint a vízé. A habosítást lefolytathatjuk olajban vagy mikrohullámok útján történő melegítéssel is.
A következőkben a találmányt példával szemléltetjük.
1. példa
Egy 2 1 térfogatú autoklávban 900 g sztirolt a sztirol mennyiségére vonatkoztatva 0,4 tömeg% dibenzoil-peroxiddal és 0,15 tömeg% terc-butil-perbenzoáttal, 100 ml desztillált vízzel, 10 g nátrium-sztirol-szulfonát kopolimerizálható vegyülettel és 2,0 g trioktil-metil-ammónium-klorid fázistranszfer-katalizátorral összekeverjük, és percenként 800 fordulattá keverővei keverve 2,5 óra időtartamig 90 °C hőmérsékleten polimerizáljuk. Az előpolimerizált massza konverziófoka 55%. Ezt követően az előpolimerizált masszát 12 g akrilsavamid és akrilsavalapú szuszpenzióstabilizáló szert tartalmazó 3 1 desztillált vízben szuszpendáljuk. A polimerizálást 0,4 MPa nyomású nitrogén alatt 5 órán át 90 °C, majd 5 órán át 125 °C hőmérsékleten folytatjuk. A rendszert végül szobahőmérsékletre hűtjük, és a szilárd polimergyöngyöket elválasztjuk. A kapott gyöngyök víztartalmát termogravimetriás elemzés útján határozzuk meg. A gyöngyök víztartalma a polisztirol, a kopolimerizált vegyület és a víz összmennyiségére vonatkoztatva 13,0 tömeg%. A gyöngyöket 500 ml térfogatú üvegedényben 135 °C hőmérsékletű forró levegővel működtetett füvóka segítségével habosítjuk. A gyöngyök eredeti térfogatuk 24-szeresére kitágulhatnak.

Claims (12)

1. Eljárás vinilaromás polimert tartalmazó polimerszemcsék előállítására szuszpenziós polimerizálás útján, azzal jellemezve, hogy
a) vinilaromás monomert kopolimerizálható vegyülettel együtt a vinilaromás monomer 20-70%-os konverziójáig előpolimerizálva vinilaromás monomeren és poláris csoportot és vinilcsoportot tartalmazó kopolimerizálható vegyületen alapuló és emulgeált vizet tartalmazó előpolimerizált masszát állítunk elő;
b) a kapott előpolimerizált masszát vizes közegben szuszpendálva szuszpendált cseppeket nyerünk, és
c) a szuszpendált cseppekben lévő vinilaromás monomert teljes monomerkonverzióig polimerizálva szuszpendált polimerszemcséket kapunk.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kopolimerizálható vegyületet fázistranszfer-katalizátor jelenlétében reagáltatjuk a vinilaromás vegyülettel.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szuszpendált polimerszemcséket a vizes közegtől elválasztva és habosítva előhabosított polimerszemcséket kapunk.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vinilaromás monomert polifenilén-éter jelenlétében polimerizáljuk.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy vinilaromás monomert, kopolimerizálható vegyületet és vizet keverünk össze, majd a kapott elegyet előpolimerizáljuk.
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vinilaromás monomer mennyiségére vonatkoztatva 0,001-5 tömeg% kopolimerizálható vegyületet alkalmazunk.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kopolimerizálható vegyületként poláris csoportot tartalmazó sztirolszármazékot alkalmazunk.
8. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kopolimerizálható vegyületként sztirolszulfonsavat vagy abból képzett sót alkalmazunk.
9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az előpolimerizált masszába poláris polimereket viszünk be.
10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a polimerizálást térhálósító szer jelenlétében folytatjuk le.
11. Habosítható polimerszemcsék, amelyek vinilaromás monomeren és a vinilaromás monomer mennyiségére vonatkoztatva 0,001-5 tömeg%, poláris csoportot és vinilcsoportot tartalmazó kopolimerizálható vegyületen alapulnak, ahol a polimerszemcsék a vinilaromás monomer mennyiségére vonatkoztatva 1-20 tömeg% emulgeált vizet is tartalmaznak.
12. Habosított termék, amely vinilaromás monomer és annak mennyiségére vonatkoztatva 0,001-5 tömeg%, poláris csoportot és vinilcsoportot tartalmazó kopolimerizálható vegyület polimerén alapszik.
HU9903023A 1996-07-04 1997-07-03 Eljárás polimerszemcsék előállítására, habosítható polimerszemcsék HU223709B1 (hu)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP96201905 1996-07-04
PCT/EP1997/003609 WO1998001488A1 (en) 1996-07-04 1997-07-03 Process for the preparation of polymer particles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUP9903023A3 HUP9903023A3 (en) 2000-05-29
HU223709B1 true HU223709B1 (hu) 2004-12-28

Family

ID=8224158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9903023A HU223709B1 (hu) 1996-07-04 1997-07-03 Eljárás polimerszemcsék előállítására, habosítható polimerszemcsék

Country Status (18)

Country Link
US (1) US6242540B1 (hu)
EP (1) EP0912619B1 (hu)
JP (1) JP3766106B2 (hu)
KR (1) KR100457183B1 (hu)
CN (1) CN1116318C (hu)
AR (1) AR007802A1 (hu)
AT (1) ATE196301T1 (hu)
AU (1) AU709199B2 (hu)
BR (1) BR9710105A (hu)
CA (1) CA2258318C (hu)
DE (1) DE69703114T2 (hu)
ES (1) ES2150271T3 (hu)
HU (1) HU223709B1 (hu)
MY (1) MY121636A (hu)
NO (1) NO317996B1 (hu)
PL (1) PL188920B1 (hu)
TW (1) TW513452B (hu)
WO (1) WO1998001488A1 (hu)

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY117649A (en) * 1996-07-04 2004-07-31 Shell Int Research Process for the preparation of polymer particles
DE19812858A1 (de) * 1998-03-24 1999-09-30 Basf Ag Verfahren zur Herstellung wasserexpandierbarer Styrolpolymerisate
DE19812854A1 (de) * 1998-03-24 1999-09-30 Basf Ag Wassergeschäumte Polystyrolpartikel
DE19812856A1 (de) * 1998-03-24 1999-09-30 Basf Ag Verfahren zur Herstellung wasserexpandierbarer Styrolpolymerisate
WO2000061610A2 (en) * 1999-04-12 2000-10-19 Agensys, Inc. Prostate-restricted gene 30p3c8 expressed in prostate cancer
CA2309442C (en) 1999-06-03 2009-04-28 Nova Chemicals (International) S.A. Process for the preparation of polymer particles
WO2002084070A1 (en) * 2001-04-16 2002-10-24 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of treating subterranean zones penetrated by well bores
CN101014651A (zh) * 2003-08-15 2007-08-08 新星化学(国际)股份有限公司 加工可发泡的聚合物颗粒的方法及泡沫制品
US20080287560A1 (en) * 2004-12-31 2008-11-20 Loh Roland R Polymer foams containing multi-functional layered nano-graphite
US9359481B2 (en) 2003-11-26 2016-06-07 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Thermoplastic foams and method of forming them using nano-graphite
US8568632B2 (en) * 2003-11-26 2013-10-29 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Method of forming thermoplastic foams using nano-particles to control cell morphology
US7641930B2 (en) 2004-12-08 2010-01-05 The Hershey Company Chocolate products and ingredients and methods for producing novel oil-in-water suspensions
EP1851396B1 (en) 2005-02-25 2016-05-04 Nova Chemicals Inc. Lightweight compositions
EP1851398B1 (en) 2005-02-25 2012-05-30 Nova Chemicals Inc. Composite pre-formed building panels, a building and a method of constructing a building
US8752348B2 (en) 2005-02-25 2014-06-17 Syntheon Inc. Composite pre-formed construction articles
US7658797B2 (en) * 2005-03-22 2010-02-09 Nova Chemicals Inc. Lightweight concrete compositions
MX2007011485A (es) * 2005-03-22 2007-10-11 Nova Chem Inc Composiciones de concreto de peso ligero.
US20080275149A1 (en) * 2007-05-04 2008-11-06 Nova Chemicals Inc. Durable concrete compositions
US7632348B2 (en) 2005-03-22 2009-12-15 Nova Chemicals Inc. Lightweight concrete compositions containing antimicrobial agents
US8357240B2 (en) * 2005-03-22 2013-01-22 Syntheon Inc. Method of making concrete
TW200704700A (en) * 2005-05-10 2007-02-01 Nova Chem Inc Expandable resins
US7704347B2 (en) 2005-05-27 2010-04-27 Prairie Packaging, Inc. Reinforced plastic foam cup, method of and apparatus for manufacturing same
US7694843B2 (en) 2005-05-27 2010-04-13 Prairie Packaging, Inc. Reinforced plastic foam cup, method of and apparatus for manufacturing same
US7818866B2 (en) 2005-05-27 2010-10-26 Prairie Packaging, Inc. Method of reinforcing a plastic foam cup
US7814647B2 (en) 2005-05-27 2010-10-19 Prairie Packaging, Inc. Reinforced plastic foam cup, method of and apparatus for manufacturing same
MX2008002142A (es) * 2005-08-22 2008-04-22 Nova Chem Inc Recipientes etiquetados, metodos y dispositivo para elaboracion de los mismos.
US20080020156A1 (en) * 2005-08-22 2008-01-24 Nova Chemicals Inc. Labeled containers, methods and devices for making same
US9187608B2 (en) * 2005-09-08 2015-11-17 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Polystyrene foam containing a modifier-free nanoclay and having improved fire protection performance
US20070105967A1 (en) * 2005-11-08 2007-05-10 Govind Rauniyar Thermoplastic material
CA2632462A1 (en) * 2005-12-22 2007-07-12 Nova Chemicals Inc. Method for improving the resistance of fumigant sorption in an expandable polymer produce container and a related container
US8101101B2 (en) * 2005-12-22 2012-01-24 Nova Chemicals Inc. Methods for improving the resistance of fumigant sorption in a produce container and a related produce containers
EP2001817B1 (en) 2006-03-22 2014-06-18 Syntheon Inc. Lightweight concrete compositions
US7456227B2 (en) * 2006-09-08 2008-11-25 Nova Chemicals Inc. Polymer particles and related articles
US20080250739A1 (en) * 2006-11-08 2008-10-16 Nova Chemicals Inc. Foamed plastic structures
US7677009B2 (en) * 2007-02-02 2010-03-16 Nova Chemicals Inc. Roof truss system
US20080188607A1 (en) * 2007-02-07 2008-08-07 Nova Chemicals Inc. Low odor resin compositions
US20080227891A1 (en) * 2007-03-14 2008-09-18 Nova Chemicals Inc. Methods for making concrete compositions
US20090011667A1 (en) * 2007-03-26 2009-01-08 Nova Chemicals Inc. Sportsboard structures
US20080242752A1 (en) * 2007-03-28 2008-10-02 Yadollah Delaviz Polystyrene foams incorporating nanographite and HFC-134
JP5543338B2 (ja) * 2007-06-07 2014-07-09 アルベマール・コーポレーシヨン 付加物、または付加物とオリゴマー、または付加物とオリゴマーと低分子量ポリマー、ならびにそれらの調製
ITMI20071447A1 (it) * 2007-07-18 2009-01-19 Polimeri Europa Spa Composizioni di polimeri vinilaromatici espansibili e procedimento per la loro preparazione
US8048219B2 (en) 2007-09-20 2011-11-01 Nova Chemicals Inc. Method of placing concrete
US20090093558A1 (en) * 2007-10-04 2009-04-09 Nova Chemicals Inc. Mobile expanded polymer processing systems and methods
US8114492B2 (en) * 2007-12-19 2012-02-14 Nova Chemicals Inc. Labeled containers made from expandable thermoplastic materials having improved physical properties
US20090202307A1 (en) * 2008-02-11 2009-08-13 Nova Chemicals Inc. Method of constructing an insulated shallow pier foundation building
US7874112B2 (en) * 2008-06-20 2011-01-25 Nova Chemicals Inc. Footer cleat for insulating concrete form
US8828170B2 (en) 2010-03-04 2014-09-09 Pactiv LLC Apparatus and method for manufacturing reinforced containers
KR101990585B1 (ko) * 2011-08-26 2019-06-18 사우디 베이식 인더스트리즈 코포레이션 수팽창성 중합체 비드
AU2012306695B2 (en) * 2011-09-09 2015-04-16 Saudi Basic Industries Corporation (Sabic) Water expandable polymer beads
EP3149074B1 (en) 2014-05-28 2018-03-14 SABIC Global Technologies B.V. Water expandable polymer beads
US9850361B2 (en) 2014-12-02 2017-12-26 Sabic Global Technologies B.V. Water expandable polymer beads containing latex particles
US10006177B2 (en) 2015-09-23 2018-06-26 Nova Chemicals Inc. Workstation for flagman

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA844652A (en) 1970-06-16 W. Jurgeleit Hans Expandable polymer compositions
GB1106143A (en) * 1964-03-03 1968-03-13 Wolff Expandable thermoplastic polymeric particles
JPS5710610A (en) * 1980-06-24 1982-01-20 Badische Yuka Co Ltd Preparation of styrene resin particle
JPS60206846A (ja) 1984-03-30 1985-10-18 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 発泡性熱可塑性共重合体粒子の製造法
US5043404A (en) 1989-04-21 1991-08-27 Xerox Corporation Semisuspension polymerization processes
US5240967A (en) * 1993-02-17 1993-08-31 Arco Chemical Technology, L.P. Method for improving the expandability of styrenic polymer particles
DE4308636A1 (de) * 1993-03-18 1994-09-22 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von perlförmigen expandierbaren Styrolpolymerisaten mit verbesserter Expandierbarkeit

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000022420A (ko) 2000-04-25
DE69703114D1 (de) 2000-10-19
HUP9903023A3 (en) 2000-05-29
WO1998001488A1 (en) 1998-01-15
NO986216D0 (no) 1998-12-30
CA2258318A1 (en) 1998-01-15
AU709199B2 (en) 1999-08-26
CA2258318C (en) 2006-05-02
NO986216L (no) 1998-12-30
CN1116318C (zh) 2003-07-30
TW513452B (en) 2002-12-11
JP3766106B2 (ja) 2006-04-12
JP2000514128A (ja) 2000-10-24
DE69703114T2 (de) 2001-05-03
MY121636A (en) 2006-02-28
KR100457183B1 (ko) 2005-02-02
PL188920B1 (pl) 2005-05-31
ATE196301T1 (de) 2000-09-15
EP0912619A1 (en) 1999-05-06
AR007802A1 (es) 1999-11-24
ES2150271T3 (es) 2000-11-16
US6242540B1 (en) 2001-06-05
CN1223668A (zh) 1999-07-21
NO317996B1 (no) 2005-01-17
EP0912619B1 (en) 2000-09-13
BR9710105A (pt) 1999-08-10
AU3939597A (en) 1998-02-02
PL331087A1 (en) 1999-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU223709B1 (hu) Eljárás polimerszemcsék előállítására, habosítható polimerszemcsék
HU223596B1 (hu) Eljárás polimerszemcsék előállítására, valamint habosítható polimerszemcsék
HU223956B1 (hu) Polimerszemcsék és eljárás előállításukra,valamint habosított termék, továbbá a polimerszemcsék alkalmazása
JPH073068A (ja) ビーズ状発泡性スチレン重合体
JPH03220209A (ja) 発泡性ポリマービーズの製造方法及び該ビーズから得られる材料
JPH09157432A (ja) 発泡性ポリスチレンの製造法
JPH08109279A (ja) 発泡性スチレン系重合体粒子、その製造法及び発泡成形品
KR100843444B1 (ko) 발포성 폴리스티렌의 제조 방법
JP4494113B2 (ja) 発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法
CA2258306C (en) Process for the preparation of polymer particles
KR100457184B1 (ko) 중합체입자의제조방법
US20020115784A1 (en) Production of water-expandable styrene polymers
KR100510247B1 (ko) 중합체입자의제조방법
US6545062B2 (en) Production of water-expandable styrene polymers
JP3766105B6 (ja) ポリマー粒子製造方法
MXPA99000227A (en) Procedure for the preparation of polime particles
JP3475416B2 (ja) 発泡性スチレン系樹脂粒子、その製造方法及び発泡成形品
KR100742946B1 (ko) 강도가 우수한 발포성 스티렌계 수지 입자, 그 제조방법및 상기 수지입자로 제조된 발포 성형품
JP2002507638A (ja) 水発泡性スチレン重合体の製造法
JPH093235A (ja) 発泡性スチレン系重合体粒子の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
HFG4 Patent granted, date of granting

Effective date: 20041015

MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees