NO171115B - Fremgangsmaate for fremstilling av pvc-harpiks som har et lavt gelinnhold - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder fremstilling av filmdannende PVC-harpikser og kopolymerer derav ved polymerisering av monomerer av vinylkloridtypen i et reaksjonskar belagt med en aromatisk forbindelse som hindrer polymeroppbygging ved anvendelse av et primært dispergeringsmiddelsystem inneholdende et høyt hydrolysert polyvinylacetat i kombinasjon med et sekundært, lavhydrolysert polyvinylacetatdispergeringsmiddel.

Til nå er typisk polyvinylklorid (PVC) typisk fremstilt i store reaksjonskar. Et problem som ofte oppstår er en geldannelse under polymerisasjonen av harpiksen. Gel kan reduseres ved grundig rensing av reaksjonskaret periodisk eller etter hver produksjonssats. Rensing av reaksjonskarene krever imidlertid for stor dødtid og hindrer harpiksproduk-sjonshastigheten kraftig.

Det er kjent at bruken av sekundære dispergeringsmidler øker oppbygging på reaktorveggene, hvilket resulterer i fiskeøyne i de etterfølgende satsene. Reaktoren må derfor åpnes og renses periodisk.

US patent 4.324.878 gjelder en fremgangsmåte for fremstilling av vinylkloridpolymer ved å polymerisere monomeren i en vandig suspensjon i nærvær av en fri radikalkatalysator, et primært suspenderingsmiddel for å regulere kornstørrelses-fordelingen for de oppnådde polyvinylkloridpartiklene, så vel som et sekundært suspenderingsmiddel bestående av delvis hydrolysert polyvinylacetat med et forsåpningstall mellom 520 og 600.

TJS patent 4.345.056 gjelder en fremgangsmåte for suspensjonspolymerisasjon av vinylklorid under anvendelse av blandede beskyttelseskolloider som f.eks. polyvinylacetat med en hydrolysegrad på 40-55 mol-56, idet resten av beskyttelses-kolloidblandingen er en vannløselige polyvinylalkohol, en aminoetyl-hydroksypropylcellulose og en vinylacetat/vinyl-pyrrolidon-kopolymer. Det fremstilte polyvinylkloridet har et lite antall flekker.

Polymeroppbygging på den indre overflaten til en polymerisa-sjonsreaktor reduseres generelt ved fremstillingen av polyvinylklorid, når den indre overflaten belegges med en aromatisk inhibitorforbindelse. Ved fremstillingen av polyvinylkloridharpikser av filmkvalitet foreligger imidlertid gel i uønskede mengder. Det er funnet at gelinnholdet i slike harpikser kan reduseres vesentlig, når polymerisasjons-reaksjonen utføres ved bruk av et primært dispergeringsmiddel system inneholdende et polyvinylacetat som er hydrolysert til 70-98 mol-56, og en eventuelt modifisert celluloseeter i kombinasjon med et 10-60 mol-% hydrolysert, sekundært dispergeringsmiddel, idet det sekundære dispergeringsmidlet er fritt for enhver forbindelse som opptrer som et løsnings-middel med hensyn på den aromatiske inhibitorforbindelsen. Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også en fremgangsmåte for fremstilling av PVC-harpiks med lavt gelinnhold og med gode pulveregenskaper (opptørkingstid av mykner, osv.) hvorved det kan fremstilles flere satser i reaksjonskaret uten rensing mellom satsene.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en fremgangsmåte for fremstilling av en PVC-harpiks som har et lavt gelinnhold, omfattende trinnene: tilførsel av vinylklorid og eventuelt komonomerer, dispergeringsmidler og en fri radikal-initiator til en polymerisasjonsbeholder; omrøring av blandingen under polymerisasjon av vinylkloridet og de eventuelle komonomerene; fjerning av den polymeriserte harpiksen fra polymerisasjonsbeholderen; stripping av resterende vinylklorid og eventuelle komonomerer fra harpiks; og tørking av harpiksen, og denne fremgangsmåten er kjenne-tegnet ved følgende trinn: tilsetning av nevnte monomer(er) til en reaksjonsbeholder som er belagt med en aromatisk forbindelse som hindrer polymeroppbygging, tilsetning til beholderen av en effektiv mengde av et primært dispergeringsmiddelsystem inneholdende et 70-98 mol-5é hydrolysert dispergeringsmiddel og et eventuelt modifisert celluloseeter-dispergeringsmiddel og tilsetning av en effektiv mengde av et 10-60 mol-% hydrolysert, sekundært polyvinylacetat-dispergeringsmiddel som inneholder 5 vekt-# eller mindre av et organisk oppløsnings-middel for dannelse av en vinylkloridharpiks som har et lavt gelinnhold ved polymeriserisasjon, og

polymerisasjon av nevnte vinylkloridmonomer i den belagte beholderen for dannelse av en harpiks av vinylkloridtypen med lavt gelinnhold, og gjentagelse av prosessen og fremstilling av en harpiks av vinylkloridtypen med lavt gelinnhold under kontinuerlige produksjonsbetingelser uten rensing av reaksj onsbeholderen.

Polyvinylkloridharpiksen fremstilles i det vesentlige fritt for gel, dvs. at de har et gelinnhold som er lavt eller lik null. Ved fremstilling av polyvinylkloridharpikser av filmkvalitet, er det meget ønskelig å oppnå et gelinnhold som er lavt eller lik null. Mens foreliggende oppfinnelse er spesielt illustrerende når det gjelder suspensjonspolymerisasjon av vinylklorid, kan den også anvendes når det gjelder kopolymerer derav. Eksempler på tilleggskomonomerer omfatter derfor andre vinylhalogenider og vinylidenhalogenider, som f.eks. vinylbromid, vinylidenklorid, osv., vinylidenmonomerer med minst en terminal CH=C<gruppe, som f.eks. estere av akrylsyre, f.eks. metylakrylat, etylakrylat, butylakrylat, oktylakrylat, cyanoetylakrylat og lignende, vinylacetat estere av metakrylsyre som f.eks. metylmetakrylat, butylmet-akrylat og lignende, styren og styrenderivater omfattende oc-metyl-styren, vinyltoluen, klorstyren, vinylnaftalen, diolefiner omfattende butadien, isopren, kloropren og lignende, og blandiner av hvilke som helst typer av monomerer og andre vinylidenmonomerer som er kopolymeriserbare med disse, og andre vinylidenmonomerer av de typer som er kjent i litteraturen og for fagmannen.

Foreliggende oppfinnelse er imidlertid fortrinnsvis anvendbar for suspensjonspolymerisasjon av vinylklorid, enten alene eller i en blanding med en eller flere andre vinylidenmonomerer med minst en terminal CE=C<grupe, som er kopolymeriser-bar med det i mengder så store som ca. 80 vekt-# eller mer, basert på vekten av monomerblandingen.

I foreliggende oppfinnelse utføres polymerisasjonsprosessen vanligvis ved en temperatur i området på 0 til 100°C, avhengig av den spesielle monomer eller de spesielle monomerer som polymeriseres. Det foretrekkes imidlertid å anvende temperaturer i området på 40-70°C, siden det fremstilles polymerer med de mest fordelaktige egenskapene ved disse temperaturene. Reaksjonstiden for polymerisasjonen vil variere fra 2 til 15 timer.

Polymerisasjonsprosessen kan utføres ved autogene trykk, selv om overatmosfæriske trykk på opptil 10 atmosfærer eller mer kan anvendes med en viss fordel med de mer flyktige monomerene. Overatmosfæriske trykk kan også anvendes i forbindelse med de monomerer som har den nødvendige flyktighet ved reaksjonstemperaturene som muliggjør tilbakeløpskjøling av reaksjonsblandingene.

For generelt å hindre oppbygging i reaksjonskaret, som kan forurense vinylmonomeren under polymerisasjonen, belegges de indre overflatene av reaksjonskaret med en aromatiske inhibitorpolymeroppbyggingsforbindelse, dvs. en aromatisk forbindelse som hindrer polymeroppbygging i et reaksjonskar. Påføringen kan foregå på en hvilken som helst konvensjonell måte, som f.eks. ved sprøyting, børsting og lignende. En type av aromatisk inhibitor er forskjellige fenolforbindelser, som f.eks. selvkondenserte eller ko-kondensasjonsprodukter av fenoler som f.eks. selvkondensasjons- eller ko-kondensasjonsproduktet av fenol, resorcinol, hydrokinon, hydroksyhydrokinon, katekol, floroglucinol og pyrogallol. Flerverdige naftoler som f.eks. 2,7-dihydroksynaftalen, 3,7-dihydroksynaftalen, 2,6-dihydroksynaftalen og lignende kan også selvkondenseres eller ko-kondenseres for å fremstille egnede fenolforbindelser for bruk i foreliggende oppfinnelse. Fenoler som f.eks. de som er nevnt ovenfor, kan også kondenseres med andre materialer som f.eks. aminer. Egnede aminer vil omfatte p-fenylenamin og m-fenylendiamin, som kan kondenseres med fenolene for å gi fenolforbindelser som er egnet for bruk i foreliggende oppfinnelse. Aromatiske eller alifatiske aldehyder som f.eks. benzaldehyd og formaldehyd, kan kondenseres med fenoler for å gi fenolforbindelser som er egnet for bruk i foreliggende oppfinnelse. F.eks. er kondensasjonsproduktet av pyrogallol kondensert med benzaldehyd en egnet fenolforbindelse for bruk i foreliggende oppfinnelse. Molekylvekten til fenolforbindelsen er ikke begrensende, en foretrukken molekylvekt vil imidlertid variere fra 94 til 3000.

Når disse fenolene er selvkondensert eller kondensert med en annen fenol eller med aminer eller aldehyder, dannes det mer enn en forbindelse. Oligomerer med forskjellige molekylvekter fremstilles så vel som oligomerer med forskjellige bindinger. Selvkondensert resorcinol gir eksempelvis både poly(oksy-fenylen)- og poly(hydroksyfenylen)produkter. Fenolforbindelsene kan substitueres med alifatiske, aromatiske, halogen-eller andre grupper som ikke erstatter alle OH-grupper.

Monomere fenoler er også egnet som fenolforbindelser i foreliggende oppfinnelse. Eksempler på monomere fenoler er fenol, resorcinol, hydrokinon, hydroksyhydrokinon, katekol, floroglusinol, pyrogallol og hver av de ovennevnte hvortil det er festet substituenter som f.eks. alifatiske, aromatiske eller halogengrupper. En monomer fenol eller en blanding av to eller flere monomere fenoler kan anvendes som fenolforbindelser i foreliggende oppfinnelse.

Det viktige kriterium er at fenolforbindelsen for bruk i foreliggende oppfinnelse har en funksjonell fenolisk (-0H)-gruppe som en aromatisk hovedkjede. En fenolforbindelse eller en blanding av to eller flere fenolforbindelser kan anvendes sammen for å danne den aktuelle fenolforbindelsen.

Fremgangsmåten for fremstilling av kondenserte fenolforbindelser er vel kjent for fagmannen og er en relativt enkelt reaksjon. Selvkondensert resorcinol kan eksempelvis fremstilles ved oppvarming eller koking av resorcinol i et reaksjonskar under en nitrogenatmosfære i 8 timer ved 300°C uten katalysator eller i ca. 25 minutter ved 300° C ved bruk av en 2556 molar NaOH-katalysator. Kondensasjonsproduktet av pyrogallol og benzaldehyd kan fremstilles ved koking i nærvær av en mineralsyrekatalysator i 2-4 timer ved 100-120°C.

De kondenserte fenolforbindelsene kan oppløses i en svak alkalisk forbindelse som f.eks. NaOH eller NH4OH eller det kan anvendes et organisk løsningsmiddel som f.eks. metanol. Den vandige løsningen foretrekkes.

Denne løsning av kondenserte fenolforbindelser påføres på reaktorkarets indre overflater. Den foretrukne påførings-metoden er sprøyting. Børsting eller fylling av reaktoren med vann og derved etterlate et tett vedhengende belegg eller en tett vedhengende film av fenolforbindelsen på reaktorens indre overflater er imidlertid også en tilfredsstillende metode.

Det fenoliske belegget kan være meget tynt, som f.eks. en tykkelse på bare et monosjikt, eller et tykt belegg. Et tynt belegg kan oppnås ved å sprøyte fenolforbindelsen på reaktorens indre overflater og så skille overflatene med vann. Et tykt belegg oppnås best ved å bruke et organisk løsnings-middel som f.eks. metanol og påføre flere belegg. Tynne belegg foretrekkes i foreliggende oppfinnelse.

De fenol i ske beleggene som anvendes er også beskrevet i US patent 4.080.173 og 4.228.130 som det vises til når det gjelder de forskjellige typer av fenoliske forbindelser, fremstilling derav og lignende. De ovennevnte, forskjellige fenoliske forbindelsene foretrekkes som en aromatisk forbindelse som hindrer polymeroppbygging.

En annen aromatisk forbindelse som hindrer polymeroppbygging, er de forskjellige reaksjonsproduktene av en tiodifenol, eller et derivat derav, med et blekemiddel eller -materiale, som f.eks. natriumhypokloritt. Disse reaksjonsproduktene av tiodifenoler er grundig diskutert i US patent 4.297.320 så vel som fremstillingen derav. Tiodifenolene og derivatene derav kan representeres ved følgende generiske formel: hvor R er -S-, eller

R' er -H, -0H, eller en alkylgruppe inneholdende fra 1-4 karbonatomer og R" er -H eller -Cl. Eksempler på forbindelser med nevnte generiske formel omfatter 2,2'-tiodifenol, 3,3'-tiodifenol, 4,4'-tiodifenol, 2,2'-dimetyl-4,4'-tiodifenol, 3,3'-dimetyl-4,4'-tiodifenol og lignende. Den nøyaktige fremstillingen og andre aspekter ved disse aromatiske forbindelsene er angitt i det nevnte patentet og vil derfor ikke gjentas her.

En annen aromatisk forbindelse som hindrer polymeroppbygging, som kan anvendes for å belegge reaksjonskaret er en polyaromatisk amin oppløst i en vandig, sur løsning. Typene av polyaromatiske aminer, fremstillingen derav og lignende er angitt i US patent 4.255.470. De polyaromatiske aminene har følgende generiske formel:

hvor R er H eller NH2, n er et tall fra 0 til 5 og x og y er 1 eller 2. Eksempler på polyaminobenzenene omfatter orto-, meta- og parafenylendiaminer og triaminobenzener. Forgrenede, polyaromatiske aminer er mulige når det anvendes triaminobenzener. I tilegg til selvkondensasjonsreaksjonen kan hvilke som helst to eller flere av de ovennevnte aminene omsettes med hverandre eller ko-kondenseres.

Molekylvekten eller kondensasjonsgraden for det polyaromatiske aminet avhenger av tid og temperatur for oppvarming, og arten og konsentrasjonen av katalysatoren. Når to aminer omsettes med hverandre, anvendes de i omtrent like molare mengder. Polyaromatiske aminer med en molekylvekt i området på 250 til 1000 er tilfredsstillende for bruk i foreliggende oppfinnelse. Det er tilstrekkelig å si at det spesielle, polyaromatiske aminet skal ha en molekyl vekt slik at det er bearbeidbart og løselig i en vandig, sur løsning, slik at det lett kan påføres på reaktorens indre overflater. Det er funnet at polyaromatiske aminer med en molekylvekt i området på 300 til 600 er foretrukket.

Som angitt i det ovennevnte patentet, kan det anvendes forskjellige sure løsninger, idet HC1 er den mest effektive syren.

Til de forskjellige vinylmonomerene som innføres i reaksjonskaret, tilsettes et primært dispergeringssystem som medvirker til suspendering av monomerene under suspensjonspolymerisa-sjonen. I tillegg tilsettes et sekundært dispergeringsmiddel som er funnet å gi en jevnere eller mer symmetrisk polyvinyl-kloridpartikkel eller -harpiks så vel som å øke dens porø-sitet. Dispergeringsmidlet i forbindelse med den aromatiske forbindelsen som hindrer polymeroppbygging, er funnet å forsinke og ofte eliminere polymeroppbygging på veggene av reaksjonskaret, hvorved ethvert behov for å fjerne denne elimineres. Reaksjonskarene kan typisk anvendes igjen og igjen uten å behøve og avbryte produksjonssyklusen for å rense reaksjonskaret.

De primære dispergeringsmidlene er minst delvis vannløselige og omfatter generelt hydrolysert polyvinylacetat og andre lignende dispergeringsmidler. Hydrolyse av polyvinylacetater resulterer i erstatning av mange av acetatgruppene med hydroksylgrupper, idet hver slik erstatning har som netto-resultat en omdannelse av en vinylacetatmonomerenhet til en vinylalkoholenhet. Det resulterende produktet karakteriseres generelt uttrykt i mol-# hydrolyse. Hydrolysenivået eller-graden er således den gjennomsnittlige mol-# vinylalkohol-monomerenheter i polymeren.

Hydrolysegraden for det hydrolyserte dispergeringsmidlet som anvendes i det primære dispergeringssystemet, er fra 70 til 98 mol-#, og fortrinnsvis fra 80 til 90 mol-56. Polymerisasjonsgraden for de forskjellige polyvinylacetatdisper-geringsmidlene kan variere fra 500 til 3000, idet fra 1000 til 2500 er foretrukket. En rekke polyvinylacetatdisper-geringsmidler er kommersielt tilgjengelige slik det er kjent på fagområdet så vel som fra litteraturen. Et eksempel er Vinol 540 som er fremstilt av Air Products med en hydrolyse på 87 til 89 mol-%.

I tillegg til de forskjellige polyvinylacetatdispergerings-midlene kan det i det primære dispergeringssystemet eventuelt anvendes delvis substituerte celluloseetere, som f.eks. metylcellulose, hydroksypropylmetylcellulose, hydroksybutyl-metylcellulose eller hydroksypropylcellulose. Substitusjons-graden er innenfor området på fra 1,0 til 3,0, idet fra 1,5 til 2,0 er foretrukket. Polymerisasjonsgraden kan variere fra 50 til 2000, idet fra 100 til 150 er foretrukket.

Mengden av modifisert celluloseeter er fra 0 til 80 vekt-# og fortrinnsvis fra 20 til 60 vekt-# basert på totalvekten av det primære dispergeringsmiddelsystemet. Celluloseetrene anvendes derfor fortrinnsvis med sterkt hydrolyserte polyvinylacetater i det primære dispergeringssystemet.

Hydrolysereaksjonen av polyvinylacetat utføres typisk i et egnet løsningsmiddel, f.eks. metanol, etanol, metylacetat, etylacetat, benzen, aceton og blandinger derav med vann, som beskrevet i "Polyvinyl Alcohol, Properties and Application", utgitt av CA. Finch, John Wiley & Sons, (1973).

Det er et viktig aspekt ved foreliggende oppfinnelse at det sekundære dispergeringsmidlet er skilt fra organiske løsningsmidler slik at den aromatiske inhibitoren ikke uttømmes, fjernes eller dens funksjon påvirkes under polymerisasjonen av de forskjellige monomerene av vinylkloridtypen. Således anvendes sekundære dispergeringsmidler som generelt er frie, dvs. inneholder ca. 5 vekt-# eller mindre, av organiske løsningsmidler som f.eks. metanol og lignende. Et egnet dispergeringsmiddel er et polyvinylacetat med en lav hydrolysegrad, dvs. fra 10 til 60 mol-# og fortrinnsvis fra 20 til 55 mol-%. Eksempler på slike sekundære polyvinyl-acetatdispergeringsmidler er vel kjente på fagområdet og fra litteraturen. Spesielle eksempler på kommersielle forbindelser omfatter Polyvic S202W fremstilt av 3V Chemical som har en hydrolysegrad på 47$, så vel som Alcotex 55/002E med en hydrolysegrad på ca. 55$. Polymerisasjonsgraden for det sekundære polyvinylacetatdispergeringsmiddel er generelt fra 500 til 3000, idet fra ca. 1000 til ca. 2500 er foretrukket. Eksempler på andre, konvensjonelle polyvinylacetat-dispergeringsmidler, både primære og sekundære, finnes i US patent 4.283.516.

Mengden eller forholdet mellom sekundært dispergeringsmiddel som anvendes og det primære dispergeringssystemet er fra ca. 0,2 til 4,0 og fortrinnsvis fra 0,5 til 2,0. Dvs. med hensyn til det brede området, kan 4 vektdeler av en eller flere sekundære dispergeringsmidler anvendes for hver en vektdel av en eller flere primære stabilisatorer og så lite som en vektdel sekundært dispergeringsmiddel kan anvendes for hver 5 vektdeler primært dispergeringsmiddel.

Den totale mengde av de primære og sekundære dispergeringsmidlene er fra 0,05 til 0,5 vekt-# og fortrinnsvis fra 0,08 til 0,25 vekt-56, basert på totalvekten av de forskjellige monomerer av vinylkloridtypen som anvendes. Nettoresultatet er at det lett kan fremstilles filmdannende polyvinylkloridharpikser som inneholder meget lite eller ingen gel. Dvs. det produseres generelt 10 partikler eller mindre av gel og fortrinnsvis 5 partikler eller mindre av gel.

Geltallet ble bestemt som følger: 100 deler av PVC-harpiksen ble blandet i et begerglass med 50 deler av myknere di-2-etylheksylftalat, 0,53 deler kalslumstearat og 0,33 deler kjønrøk, og så malt ved 144°C på en mølle med to valser. Etter 6 minutter ble det fjernet en film på ca. 0,18 mm tykkelse fra valsene og plassert på en lysboks. Fiskeøynene, som viste seg som lyse flekker i filmene, ble tellet.

Mange fremstillingsmetoder kan anvendes, som f.eks. den følgende: Reaksjonskaret belegges først med en aromatisk forbindelse som hindrer polymeroppbygging, som beskrevet ovenfor, som f.eks. en fenolisk forbindelse, dvs. selvkondenserte eller ko-kondenserte fenoler, naftoler og lignende, eller et polyaromatisk amin, eller reaksjonsproduktet mellom en tiodifenol og et blekemiddel. Vann og en monomer av vinylkloridtypen og eventuelt hvilke som helst komonomerer derav tilføres generelt sammen til det belagte reaksjonskaret. Temperaturen i den vandige vinylkloridløsningen bringes opp til reaksjonstemperaturen. De primære og de løsningsmiddelfrie, sekundære dispergeringsmidlene ifølge foreliggende oppfinnelse tilsettes dertil. Forskjellige konvensjonelle initiatorer som er kjent på fagområdet så vel som fra litteraturen, tilsettes så til reaksjonskaret i konvensjonelle mengder. Dessuten kan hvilke som helst andre, konvensjonelle vinylkloridpolymerisasjonsadditiver tilsettes slik det er kjent på fagområdet og fra litteraturen. Reaksjonen får så foregå inntil det er oppnådd en ønskelig omdannelse av monomerene for å danne polyvinylkloridharpiksen. Etter at reaksjonen er avsluttet, fjernes PVC, reaksjonskaret skylles med vann, belegges med en aromatisk inhibitorforbindelse, fylles så igjen og den ovenstående fremgangsmåten gjentas.

De fremstilte polyvinylkloridharpiksene er også funnet å ha en ganske jevn form og størrelse, og har derfor en god massedensitet som et resultat av høy pakningsevne. Harpiksen har også god porøsitet og plastiseres derfor lett til en høy plastiseringskapasitet. Porøsiteten medvirker også til korte opptørkingstider for mykneren. Ytterligere fordeler med den harpiksen som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter rask pulverblandetid, god strømningshastighet, god forbindelsesstrømning og god sprøhet, dvs. evnen hos kornene til å nedbrytes av en mekanisk kraft. Siden det dannes meget liten om noen oppbygging i reaksjonskaret, oppnås det gode produksjonshastigheter, siden nødvendigheten av å rense reaktoren mellom satsene elimineres.

Polyvinylkloridharpiksene er harpikser med god filmkvalitet og finner derfor egnet bruk som et fleksibelt innpakkings-materiale (f.eks. kjøttinnpakning) og profilekstrusjon (f.eks. kjøleskappakninger).

Oppfinnelsen vil forstås bedre ved hjelp av de følgende eksemplene.

EKSEMPEL I

Reaks. ionsbetingelser

Testresultater

Sekundært dispergeringsmiddel

1. Intet

2. 485é hydrolysert polyvinylacetat i metanolløsning (totale faststoffer 37%) metanolinnhold 63% 3. 48$ hydrolysert polyvinylacetat i vandig løsning (totale faststoffer 37$) metanol innhold <5% 4. 55% hydrolysert polyvinylacetat i vandig løsning (totale faststoffer 40$) metanolinnhold <5%.

Blandingene 1 til 4 ble fremstilt som følger:

Reaktoren ble belagt med klorhydrinert polyhydroksyfenol og skylt med vann. Vannet og vinylkloriden ble tilført til reaksjonskaret og temperaturen bragt opp til 53°C. Det primære dispergeringssystemet ble så tilført. Det sekundære dispergeringsmidlet ble deretter tilsatt fulgt av tilsetning av initiatoren.

Som det fremgår av tabell I, formel I som ikke inneholdt det sekundære dispergeringsmidlet lavhydrolysert polyvinylacetat, resulterte i mindre reaktoroppbygging men lavere porøsitet, etter måling med ÅSTM D2873-70 kvikksølvinntrengning, dårligere traktstrøm, målt ved en modifisert ASTM D1895-69-metode A ved bruk av 140 g prøve, og dårligere pulverblandetid, målt ved hjelp av modifisert ASTM D2395-79 ved bruk av 65 deler blandet mykner pr. 100 deler harpiks. Formel II som inneholdt et sekundært dispergeringsmiddel med en stor mengden (6356) av et organisk løsningsmiddel i, resulterte i en høyere porøsitet, bedre traktstrømningstid, og bedre pulverblandetid, men i en kraftig reaktoroppbygging. I motsetning til dette inneholdt formlene III og IV som var i det vesentlige løsningsmiddelfrie, dvs. inneholdt mindre enn 5 vekt-# av et organisk løsningsmiddel, meget neglisjerbar reaktoroppbygging, god porøsitet, bedre traktstrømningstid, og bedre pulverblandetid. Det skal bemerkes at oppbygging er skadelig når det gjelder å generere gel i en kontinuerlig satsoperasjon.

EKSEMPEL II

Reakslonsbetingelser

Fiskeøvne- resultater

Blandingene 5 til 10 ble fremstilt som følger:

Reaktoren ble belagt med klorhydrinert polyhydroksyfenol og skylt med vann. Vannet og vinylkloriden ble tilført til reaksjonskaret og temperaturen hevet til ca. 56°C. De primære dispergeringsmidlene ble så tilført fulgt av de sekundære dispergeringsmidlene. Initiatoren ble tilsatt til slutt. Etter at reaksjonen var fullstendig og oppslemmingen over-ført, ble reaktoren skylt med vann og belagt med klorhydrinert polyhydroksyfenol. Etterfølgende satser ble tilsatt på den ovenfor angitte måte.

Formlene 5 og 6 som anvendte sekundære dispergeringsmidler som inneholdt metaol, resulterte i store mengder gel etter fem kontinuerlige satser til reaktoren. Oppbyggingen på reaktoren var kraftig. I motsetning til dette ga formlene 7 til 10, som inneholdt et sekundært dispergeringsmiddel som var fritt fra et organisk løsningsmiddel, meget lave gelinnhold selv etter 40 kontinuerlige satser, og nesten ingen oppbygging på reaktorveggene ble observert. Foreliggende oppfinnelse gir således harpikser med god porøsitet, pulverblandetid, harpiksstrømningshasstighet og sprøhet.

Mens den beste fremgangsmåte og foretrukne utførelsesform er angitt ovenfor, er oppfinnelsens område ikke begrenset til dette, men heller av området for de medfølgende krav.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en PVC-harpiks som har et lavt gelinnhold, omfattende trinnene: tilførsel av vinylklorid og eventuelt komonomerer, dispergeringsmidler og en fri radikal-initiator til en polymerisasjonsbeholder; omrøring av blandingen under polymerisasjon av vinylkloridet og de eventuelle komonomerene; fjerning av den polymeriserte harpiksen fra polymerisasjonsbeholderen; stripping av resterende vinylklorid og eventuelle komonomerer fra harpiks; og tørking av harpiksen, karakterisert ved følgende trinn: tilsetning av nevnte monomer(er) til en reaksjonsbeholder som er belagt med en aromatisk forbindelse som hindrer polymeroppbygging, tilsetning til beholderen av en effektiv mengde av et primært dispergeringsmiddelsystem inneholdende et 70-98 mol-% hydrolysert dispergeringsmiddel og et eventuelt modifisert celluloseeter-dispergeringsmiddel og tilsetning av en effektiv mengde av et 10-60 mol-% hydrolysert, sekundært polyvinylacetat-dispergeringsmiddel som inneholder 5 vekt-# eller mindre av et organisk oppløsnings-middel for dannelse av en vinylkloridharpiks som har et lavt gelinnhold ved polymeriserisasjon, og polymerisasjon av nevnte vinylkloridmonomer i den belagte beholderen for dannelse av en harpiks av vinylkloridtypen med lavt gelinnhold, og gjentagelse av prosessen og fremstilling av en harpiks av vinylkloridtypen med lavt gelinnhold under kontinuerlige produksjonsbetingelser uten rensing av reaksj onsbeholderen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes et vektforhold for det sekundære dispergeringsmidlet til det primære dispergeringsmidlet fra 0,2 til 4,0 og at det som aromatisk forbindelse som hindrer polymeroppbygging anvendes en fenolisk forbindelse, et polyaromatisk amin, eller reaksjonsproduktet av en tiodifenol og et blekemiddel, hvor fenolen er det selvkondenserte produktet eller ko-kondensasjonsproduktet av en fenolforbindelse, eller det selvkondenserte produkt eller ko-kondensasjonsproduktet av en naftolforbindelse, at nevnte 70-98 mol-% hydrolysert dispergeringsmiddel er et polyvinylacetat som har en polymerisasjonsgrad fra 500 til 3000, den eventuelle modifiserte celluloseeteren har en substitusjonsgrad fra 1,0 til 3,0, og en polymerisasjonsgrad fra 50 til 2000, og at det sekundære dispergeringsmidlet som er et 10-60 mol-% hydrolysert polyvinylacetat har en polymerisasjonsgrad fra 500 til 3000.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at den totale mengde av primært og sekundært dispergeringsmiddel er i området 0,05-0,5 vekt-# basert på totalvekten av nevnte vinylmonomerer, at det primære dispergeringssystemet innbefatter 20-60 vekt-% av nevnte modifiserte celluloseeter basert på totalvekten av det primære dispergeringsmiddelsystemet, at det primære polyvinylacetat-dispergeringsmidlet er hydrolysert fra 80 til 90 mol-%, og at det sekundære polyvinylacetat-dispergeringsmidlet er hydrolysert fra 20 til 55 mol-Sé.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at nevnte komonomer utgjøres av en eller flere vinyliden-komonomerer som har minst en terminal CH=C<-gruppe, og at antallet av gjentatte tilførsler er minst 39.