PL174659B1 - Sposób wytwarzania wodnej zawiesiny zawierającej stały, tworzący wolne rodniki inicjator polimeryzacji oraz wodna zawiesina inicjatora - Google Patents
Sposób wytwarzania wodnej zawiesiny zawierającej stały, tworzący wolne rodniki inicjator polimeryzacji oraz wodna zawiesina inicjatoraInfo
- Publication number
- PL174659B1 PL174659B1 PL92294735A PL29473592A PL174659B1 PL 174659 B1 PL174659 B1 PL 174659B1 PL 92294735 A PL92294735 A PL 92294735A PL 29473592 A PL29473592 A PL 29473592A PL 174659 B1 PL174659 B1 PL 174659B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- initiator
- peroxydicarbonate
- suspension
- weight
- peroxy
- Prior art date
Links
- 239000003999 initiator Substances 0.000 title claims abstract description 99
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 title abstract description 11
- 239000000178 monomer Substances 0.000 title abstract description 9
- 239000006194 liquid suspension Substances 0.000 title 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- -1 4-t-butylhexyl peroxydicarbonate Chemical compound 0.000 claims description 21
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 21
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims description 20
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 20
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 13
- BEQKKZICTDFVMG-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,6-pentaoxepane-5,7-dione Chemical compound O=C1OOOOC(=O)O1 BEQKKZICTDFVMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- QWVBGCWRHHXMRM-UHFFFAOYSA-N hexadecoxycarbonyloxy hexadecyl carbonate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)OOC(=O)OCCCCCCCCCCCCCCCC QWVBGCWRHHXMRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N Lauroyl peroxide Chemical group CCCCCCCCCCCC(=O)OOC(=O)CCCCCCCCCCC YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 6
- 239000012933 diacyl peroxide Substances 0.000 claims description 6
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 claims description 6
- 125000000864 peroxy group Chemical group O(O*)* 0.000 claims description 5
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 claims description 5
- CSKKAINPUYTTRW-UHFFFAOYSA-N tetradecoxycarbonyloxy tetradecyl carbonate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCOC(=O)OOC(=O)OCCCCCCCCCCCCCC CSKKAINPUYTTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 6
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 13
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 8
- XEVIUPKBMXSALX-UHFFFAOYSA-N 2-octadecoxy-2-oxoacetic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)C(O)=O XEVIUPKBMXSALX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- UMFRKACOLAEISN-UHFFFAOYSA-N 2-docosoxy-2-oxoacetic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)C(O)=O UMFRKACOLAEISN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 5
- GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N octadecan-1-ol Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCCCCO GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- ZBJVLWIYKOAYQH-UHFFFAOYSA-N naphthalen-2-yl 2-hydroxybenzoate Chemical compound OC1=CC=CC=C1C(=O)OC1=CC=C(C=CC=C2)C2=C1 ZBJVLWIYKOAYQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 3
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 2-(3-phenylmethoxyphenyl)-1,3-thiazole-4-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=CSC(C=2C=C(OCC=3C=CC=CC=3)C=CC=2)=N1 OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- 125000002511 behenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 239000011874 heated mixture Substances 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 2
- 125000005634 peroxydicarbonate group Chemical group 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 2
- CJVROGOPKLYNSX-UHFFFAOYSA-N (4-tert-butylcyclohexyl) carboxyoxy carbonate Chemical compound CC(C)(C)C1CCC(OC(=O)OOC(O)=O)CC1 CJVROGOPKLYNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KTZVZZJJVJQZHV-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-4-ethenylbenzene Chemical compound ClC1=CC=C(C=C)C=C1 KTZVZZJJVJQZHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N C[CH]O Chemical group C[CH]O GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N Sulfobutanedioic acid Chemical compound OC(=O)CC(C(O)=O)S(O)(=O)=O ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 125000001204 arachidyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- MYHUVPFQXXOTBI-UHFFFAOYSA-N decoxycarbonyloxy decyl carbonate Chemical class CCCCCCCCCCOC(=O)OOC(=O)OCCCCCCCCCC MYHUVPFQXXOTBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 150000005690 diesters Chemical class 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)=C SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 125000002463 lignoceryl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- XJRBAMWJDBPFIM-UHFFFAOYSA-N methyl vinyl ether Chemical compound COC=C XJRBAMWJDBPFIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002976 peresters Chemical class 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000003871 sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C407/00—Preparation of peroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
- C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
- C07C2601/14—The ring being saturated
Abstract
1. Sposób wytwarzania wodnej zawiesiny zawierajacej staly, tworzacy wolne rodniki inicjator polimeryzacji, zwlaszcza organiczne zwiazki nadtlenowe lub azowe, znamienny tym, ze sposób ten obejmuje etapy, w których a) ogrzewa sie inicjator do temperatury jego topnienia, przy czym ewentualnie przed i/lub po ogrzewaniu dodaje sie emulgator i koloid ochronny, b) mialko rozdrabnia sie inicjator w wodzie w stanie stopionym, c) gwaltownie chlodzi sie tak, aby inicjator w stanie stopionym pozostawal w okresie nie dluzszym niz 5 minut. 8. Wodna zawiesina zawierajaca od okolo 10 do okolo 60% wagowych stalego, tworzacego wolne rodniki, inicjatora polimeryzacji, zwlaszcza organiczne zwiazki nad- tlenowe lub azowe, znamienna tym, ze co najmniej 50% wagowo czastek inicjatora jest mniejsza niz 5 µ m i co najmniej 90% wagowo czastek inicjatora jest mniejsza niz 10 µm. PL PL PL PL PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wodnej zawiesiny zawierającej stały, tworzący wolne rodniki inicjator polimeryzacji i wodna zawiesina inicjatora.
Polimeryzację etylenowo nienasyconych monomerów takich jak chlorek winylu często prowadzi się w wodnych zawiesinach i jest ona inicjowana przez termiczny rozkład rozpuszczalnych w monomerze, związków tworzących wolne rodniki, na przykład organiczne związki nadtlenowe i azowe. Często korzystne jest wprowadzanie inicjatora w postaci wodnej zawiesiny, składającej się z małych cząstek inicjatora.
174 659
Zawiesiny nadtlenków do wytwarzania PCW opisano, na przykład w Kunststoffe 70 (1980), 4, str. 224-228 przez W. F. Verhelst’a i in. P. t. PVC-Herstellung unter Anwendung von Peroxid-Suspensionen.
Zawiesiny nadtlenków, ich wytwarzanie i skład ujawniono również w szeregu patentów.
W Brytyjskim Patencie 2 063 009 opisano wodną zawiesinę stałego, tworzącego wolne rodniki inicjatora, która to zawiesina zawiera różne, niejonowe emulgatory.
W Europejskim Patencie EP 106627 opisano sposób wytwarzania wodnej zawiesiny stałego organicznego nadtlenku, który polega na mieszaniu nadtlenku, koloidu ochronnego, środka powierzchniowo czynnego i wody w temperaturze wyższej od temperatury topnienia nadtlenku.
Główne wymagania wobec zawiesin inicjatora to aby były one łatwe w przygotowaniu, wystarczająco stabilne podczas składowania i aby nie miały niekorzystnego wpływu na proces polimeryzacji i na wytwarzane polimery. Ważne jest ponadto, aby aktualny sposób wytwarzania zawiesiny nie wywierał niekorzystnego wpływu na zawartość aktywnego inicjatora. Stwierdzono obecnie, że możliwe jest otrzymanie inicjatora w postaci cząstek o mniejszych rozmiarach i o mniejszym rozrzucie wielkości, zachowując wysoką ilość aktywnego inicjatora niż to było dotąd możliwe. Zawiesiny inicjatora według wynalazku mają doskonałą stabilność, a mały wymiar cząstek i mały rozrzut wielkości cząstek inicjatora w zawiesinie dają również szybkie i równomierne rozproszenie inicjatora w kroplach monomeru podczas polimeryzacji. W wyniku, cząstki żywicy w wytwarzanym polimeryzacie są równe pod względem wielkości, a polimeryzat wykazuje bardzo niewielką ilość defektów optycznych /rybich oczek/.
Przedmiotem wynalazku jest ulepszony sposób wytwarzania wodnej zawiesiny zawierającej stały, tworzący wolne rodniki inicjator polimeryzacji, taki jak organiczne związki nadtlenowe lub azowe, polegający na tym, że sposób ten obejmuje etapy, w których
a) ogrzewa się inicjator do temperatury jego topnienia, przy czym ewentualnie przed i/lub po ogrzewaniu dodaje się emulgator i koloid ochronny,
b) miałko rozdrabnia się inicjator w wodzie w stanie stopionym,
c) gwałtownie chłodzi się tak, aby inicjator w stanie stopionym pozostawał w okresie nie dłuższym niż 5 minut.
Korzystnie chłodzenie prowadzi się na tyle szybko, aby krople zestalały się w ciągu 2 minut po ich miałkim rozdrobnieniu w wodzie. Stały inicjator korzystnie miesza się najpierw z wodą z wytworzeniem zgrubnej zawiesiny, po czym mieszaninę ogrzewa się do temperatury topnienia inicjatora i homogenizuje się, a przed i/lub po ogrzewaniu dodaje się emulgator i koloid ochronny, przy czym ogrzaną zgrubną zawiesinę homogenizuje się przepuszczając ją przez jedną lub kilka szczelin. Korzystnie przy przepływie przez szczelinę lub przez szczeliny wytwarza się spadek ciśnienia od około 3000 do około 150000 kPa. Jako inicjator korzystnie stosuje się organiczny nadtlenek, korzystniej jako inicjator stosuje się nadtlenek diacylowy, peroksydiwęglan dialkilowy lub dialkilowy ester kwasu monoperoksyszczawiowego, a najkorzystniej jako inicjator stosuje się nadtlenek dilauroilu, peroksydiwęglan dicetylowy, peroksydiwęglan dimirystylowy, peroksydiwęglan di-/4-t-butyloheksylowy/ lub szczawian dokozyloperoksy-t-butylowy.
Wodna zawiesina zawierająca od około 10 do około 60% wagowych stałego, tworzącego wolne rodniki, inicjatora polimeryzacji, takiego jak organiczne związki nadtlenowe lub azowe, według wynalazku charakteryzuje się tym, że co najmniej 50% wagowo cząstek inicjatora jest mniejsza niż 5 μm i co najmniej 90% wagowo cząstek inicjatora jest mniejsza niż 10 μ m.
Wodna zawiesina według wynalazku korzystnie jako inicjator zawiera nadtlenek diacylowy, peroksydiwęglan dialkilowy lub dialkilowy ester kwasu monoperoksyszczawiowego, a korzystniej jako inicjator zawiera nadtlenek dilauroilu, peroksydiwęglan dicetylowy, peroksydiwęglan dimirystylowy, peroksydiwęglan di/t-butyloheksylowy/ lub szczawian dokozylo-peroksy-t-butylowy.
Sposób prowadzi się korzystnie w obecności jednego lub kilku emulgatorów i jednego lub kilku koloidów ochronnych, a jako inicjator stosuje się, korzystnie organiczny nadtlenek.
Inicjator korzystnie nie powinien pozostawać w stanie stopionym dłużej niż w ciągu trzech minut. Szczególnie korzystne jest, aby pozostawał on w stanie stopionym nie dłużej niż 1 minutę, a zwłaszcza nie dłużej niż 30 sekund. Korzystne jest również, aby inicjator był schłodzony do temperatury niższej o 20°C, a zwłaszcza niższej o 30°C poniżej temperatury jego topnienia. Krótki czas w stanie stopionym powoduje, że otrzymane kropelki bardzo rozdrobnionego inicjatora w wodzie nie zdążają się stopić razem, przed ich zestaleniem podczas chłodzenia. Korzystnie dobrze jest prowadzić chłodzenie tak szybko, aby kropelki zestaliły się w ciągu 2 minut, korzystniej w ciągu 1 minuty, po tym jak zostały rozdrobnione w wodzie. Jest szczególnie korzystne, aby chłodzenie prowadzić w taki sposób, aby zestaliły się one w ciągu 30 sekund, a zwłaszcza w ciągu 20 sekund. Okresy te są przybliżone i zależne między innymi od wydajności emulgatorów w układzie. Podczas rozdrabniania w wodzie inicjator musi być w stanie stopionym, ale z drugiej strony korzystne jest, aby czas trwania tego stanu możliwie był jak najkrótszy. Najkrótszy czas, w którym inicjator musi być w stanie stopionym zależy więc od sprawności użytego wyposażenia.
Ze względu na krótki czas, podczas którego inicjator występuje w stanie stopionym, tylko bardzo niewielkie ilości aktywnego inicjatora zostają utracone na skutek rozkładu termicznego. Czas występowania inicjatora w stanie stopionym w temperaturze topnienia lub wyższej odpowiednio koryguje się tak, aby podczas obróbki nie więcej niż 2%, korzystnie nie więcej niż 1% aktywnej substancji inicjującej ulegało rozkładowi. Szczególnie korzystne jest korygowanie czasu przebywania inicjatora w stanie stopionym w temperaturze topnienia lub wyższej tak, aby podczas obróbki ulegało rozkładowi nie więcej niż 0,5%, a zwłaszcza nie więcej niż 0,2% aktywnego inicjatora. Wiadomo, że rozkład inicjatorów tworzących rodniki, zwłaszcza nadtlenków, na ogół przebiega jako reakcja pierwszego rzędu, co oznacza, że odpowiada w przybliżeniu następującemu równaniu:
k.t = -1n /Pt/Po/ I w którym k jest stałą prędkości reakcji, t oznacza czas, Pt oznacza ilość inicjatora po czasie t, a P0 oznacza początkową ilość inicjatora. Czas t, po którym pewna część x inicjatora pozostaje w pewnej temperaturze może być określony jako:
t = th · 1n x/1n 2 II gdzie th stanowi okres połowicznego zaniku (okres półtrwania) inicjatora w określonej temperaturze. Jeśli chodzi o stabilność inicjatora czas w temperaturze topnienia lub wyższej nie powinien być dłuższy niż czas t, jaki może być wyliczony z równania /II/, w którym x ma wartość 0,98, a korzystnie 0,99. Jest szczególnie korzystne aby czas ten nie był dłuższy od czasu, jaki wyhka z wylczenia g<dy x ma w^i”ttoś<ć 0,995, a zwłaszcza 0,998. Jako przykład można wspomnieć, że jeśli mniej niż około 1% inicjatora o okresie połowicznego zaniku około 30 minut w temperaturze topnienia ma ulec rozkładowi, to jest x wynosi około 0,99, a th wynosi około 30 minut, czas w temperaturze topnienia nie powinien być dłuższy niż 30 sekund. Jeśli okres połowicznego zaniku wynosi około 4 godzin, to jeśli chodzi o stabilność wystarczające jest aby czas nie był dłuższy niż 3,5 minuty.
Stały inicjator powinien być najpierw zmieszany z wodą w celu utworzenia wstępnej zgrubnej zawiesiny, po czym mieszaninę ogrzewa się do temperatury topnienia inicjatora i homogenizuje się. Emulgatory i koloidy ochronne mogą być dodane przed albo po ogrzaniu. Dobrze jest dodać co najmniej część ilości emulgatorów i koloidów ochronnych przed ogrzaniem. Ewentualnie wydzielające się ciepło rozkładu inicjatora rozprowadza się w całej mieszaninie, przez co przeciwdziała się niekontrolowanemu wzrostowi temperatury i przyspieszeniu rozkładu inicjatora. Subtelne rozdrobnienie inicjatora prowadzi się przez homogenizowanie zgrubnej zawiesiny w stanie ogrzewania tak aby utworzyła się emulsja, na przykład drogą przepływu przez zwężenia i/albo ultradźwiękami.
174 659
Korzystny sposób homogenizowania ogrzewanej zgrubnej zawiesiny polega na przepływie przez jedną lub kilka szczelin, przy czym odpowiedni spadek ciśnienia wynosi od 'około 3000 do około 150000 kPa, korzystnie od około 10000 do 30000 kPa, przy czym ten spadek ciśnienia może mieć miejsce na jednej szczelinie lub na szeregu szczelin. Odpowiednie homogenizatory szczelinowe są dostępne w handlu, na przykład APV Gaulin R. W celu zapewnienia kontroli prędkości i temperatury podczas ogrzewania i chłodzenia, operacje te korzystnie prowadzi się drogą wymiany ciepła odpowiednio z mediami grzewczymi albo chłodzącymi takimi jak woda, na przykład w płytowym wymienniku ciepła. Szczególnie korzystny sposób wytwarzania zawiesiny według wynalazku składa się zatem z etapów:
a) mieszanie inicjatora, emulgatora, koloidu ochronnego i wody w celu uformowania zgrubnej zawiesiny;
b) ogrzewanie zgrubnej zawiesiny do temperatury topnienia inicjatora;
c) homogenizowanie ogrzewanej mieszaniny w celu uformowania emulsji, korzystnie przepuszczając przez szczelinowy lub zaworowy homogenizator;
d) gwałtowne schłodzenie emulsji w celu uformowania zawiesiny stałego inicjatora. Zawiesiny według wynalazku mogą być wytworzone ze stałych, tworzących wolne rodniki inicjatorów, na przykład z nadtlenków zwłaszcza nadtlenków organicznych takich jak nadtlenki dialkilowe czy diaralkilowe, aromatyczne lub alifatyczne nadtlenki diacylowe, nadestry, nadketale, nadtlenki ketonów lub peroksydikarboksylany, korzystnie mających temperaturę topnienia wyższą niż 25°C, szczególnie wyższą niż 30°C, a zwłaszcza wyższą niż 40°C. Korzystne inicjatory w sposobie i zawiesinach według wynalazku mają okres połowicznego zaniku w temperaturze topnienia dłuższy niż 30 minut, a zwłaszcza dłuższy niż około 60 minut. Korzystne jest również aby inicjator był w zasadzie trwały w temperaturze 0°, ale jeśli nie jest, w zawiesinie mogą być użyte dodatki obniżające temperaturę krzepnięcia. Peroksydiwęglany dialkilowe tworzą szczególnie odpowiednią grupę nadtlenków, na przykład peroksydiwęglany: dimirystylowy, dicetylowy, distearylowy, dicykloheksylowy, di-4-tert-butylocykloheksylowy i didecylowy. Wśród innych odpowiednich nadtlenków można wymienić nadtlenek dilauroilu, bis/o-metylobenzoilu/, bis/m-metylobenzoilu/, didekanoilu, 1,1'-dihydroksydicykloheksylu i dikumylu,
2,5-di-hydroksyperoksy-2,5-dimetyloheksan i izoftalan peroksy-di-t-butylowy.
Estry dialkilowe kwasu monoperoksyszczawiowego tworzą inną korzystną grupę nadtlenków, a wśród nich korzystne są takie, w których grupę alkilową części nadestrowej cząsteczki stanowi trzeciorzędowa grupa alkilowa o 4 do 8 atomach węgla, podczas gdy pozostałą grupę alkilową stanowi pierwszorzędowa normalna grupa alkilowa o 18 do 28 atomach węgla, korzystnie od 18 do 24 atomów węgla. Bardziej szczegółowo nadtlenki te opisane są w europejskim patencie EP 271462, a jako przykłady tych dialkilowych estrów można wymienić następujące:
szczawian oktadecylo/peroslq--t-butylawy/;
szczawian oktadecylo/peroksy-t-pentytowy/;
szczawian oktadecylo/per0ksy-t-heksylowy/;
szczawian oktadecylo/peroksy-t-heptyłowy/;
szczawian oktadecylo/peroksy-t-oktytowy/;
szczawian oktadecylo/peroksyt2,4,4-trimetylot2-perltylowy/;
szczawian oktadecylo/peroksy-1-metylo-1-cykloheksylowy/ i odpowiednie związki, w których alkilową grupę w części estrowej cząsteczki stanowi odpowiednio grupa eikozylowa, dokozylowa i tetrakozylowa. Szczególnie odpowiednimi takimi estrami są szczawian oktadtecylo/peroksy-t-butykwy/; szczawian eikozylo/peroksy-t-butylowy/; szczawian eikozylo/peroksy-t-pentylowy/; szczawian dokozylo/peroksy-t-b utylowy/; szczawian dokozylo/peroksy-t-pentylowy/; szczawian dokozylo/peroksy-t-heksylowy/;
174 659 szczawian dokozylo/peroksy-t-heptylowy/; szczawian dokozylo/'peroksy-t-oktylowy/; szczawian dokozylo/peroksy-2,4,4-trimetylo-2-pentylowy/; i szczawian dokozylo/peroksy-1-metylo-1-cykloheksylowy/.
Spośród wspomnianych inicjatorów korzystne jest stosowanie nadtlenków diacylowych, peroksydiwęglanów dialkilowych i estrów dialkilowych kwasu monoperoksyszczawiowego. Szczególnie korzystnymi inicjatorami są nadtlenek dilauroilu, peroksydiwęglan dicetylowy, peroksydiwęglan dimirystylowy, peroksydiwęglan di-/4-t-butylo-cykloheksylowy/ i szczawian dokozylo/peroksy-t-butylowy/.
Inicjator korzystnie wprowadza się w takiej ilości aby gotowa zawiesina zawierała od około 0,3 do około 4% wagowo aktywnego tlenu, zwłaszcza od około 0,5 do około 3% wagowo aktywnego tlenu, co w większości przypadków oznacza, że zawiesina zawiera od około 10 do około 60, korzystnie od około 20 do około 45% wagowo inicjatora.
Emulgator korzystnie dodaje się w ilości od około 0,1 do około 20% wagowo w stosunku do zawiesiny, a zwłaszcza w ilości od około 0,2 do 10% wagowo. W tym celu stosuje się korzystnie niejonowe środki powierzchniowo czynne, na przykład etoksylowane alkohole tłuszczowe, kwasy tłuszczowe, alkilofenole lub amidy kwasów tłuszczowych albo etoksylowane lub nieetoksylowane estry kwasów tłuszczowych gliceryny albo sorbitu. Mogą być również stosowane anionowe środki powierzchniowo czynne na przykład siarczany, sulfoniany, eterosiarczany, fosforany albo eterofosforany, lub mono- albo diestry sulfobursztynianowe. Mogą być też stosowane kationowe i amfoteryczne środki powierzchniowo czynne. Emulgatory mogą być stosowane pojedynczo albo w postaci mieszanin, przy czym nie należy mieszać środków anionowych i kationowych. Spośród koloidów ochronnych, jakie mogą być użyte można wymienić alkohol poliwinylowy, poliwinylopirolidon, kwas poliakrylowy, kopolimery kwasu akrylowego i akryloamidu albo estrów akrylowych, rozpuszczalne w wodzie pochodne celulozy takie jak hydroksyetylo-, hydroksypropylo-, metylohydroksypropylo- i etylohydroksyetyloceluloza, metylo- i karboksymetyloceluloza, żelatyna, skrobia itp. Ilość koloidu ochronnego dobiera się w stosunku do emulgatorów i inicjatora tak aby uzyskać odpowiednią lepkość, korzystnie od około 20 do około 600 mPa-s, mierzona wiskozymetrem Brookfield’a RVT przy 100 obrotach na minutę w temperaturze 20°C. Dodaje się od około 0,001% wagowo, na ogół od około 0,05 do około 10% wagowo, a korzystnie od około 0,2 do około 5% wagowo koloidu ochronnego, licząc na emulsję.
Przedmiotem wynalazku jest również wodna zawiesina tworzącego wolne rodniki inicjatora, która to zawiesina jest wytworzona według opisanego wyżej procesu według wynalazku. Stwierdzono, że możliwe jest uzyskanie zawiesiny, w której co najmniej 50% wagowo cząstek inicjatora jest mniejsze niż 5 μm i w której jednocześnie co najmniej 90% wagowo cząstek inicjatora jest mniejsza niż 10 μ m.
Co najmniej 50% wagowo cząstek inicjatora korzystnie jest mniejsze niż 3 μm, a zwłaszcza mniejsze niż 2 μ m, podczas gdy jednocześnie co najmniej niż 90% wagowo cząstek inicjatora jest mniejsze niż 5 jtm, a zwłaszcza 4 μm. Jest rzeczą zasadniczą aby wszystkie cząstki inicjatora były mniejsze niż 20 μm, a szczególnie mniejsze niż 10 μm. Definicja wielkością cząstek odnosi się do pomiarów laserowych opartych na dyfrakcji światła. Korzystne jest aby średnia ilość aktywnego inicjatora w każdej cząstce osiągała 90% wagowo co jest możliwe do osiągnięcia według wynalazku i to, aby zawiesina zawierała od około 0,3 do około 4% wagowo aktywnego tlenu. Zawiesina jest bardzo stabilna i jeśli nadtlenek jako taki ma wystarczającą stabilność chemiczną i termiczną, zawiesina bez problemów może być przechowywana w ciągu jednego lub szeregu miesięcy w temperaturze pokojowej (około 20°C), bez wystąpienia rozdzielania albo jakichkolwiek innych zasadniczych zmian fizycznych. Jest korzystne, aby zawiesina zawierała również emulgator i koloid ochronny. Jeśli chodzi o odpowiednie i korzystne inicjatory, emulgatory i koloid, ochronne i ich ilości, to należy odnieść się do ujawnienia odnoszącego do wytwarzania zawiesiny według wynalazku.
174 659
Ί
Zawiesinę według wynalazku, wytwarza się w urządzeniu, które składa się ze środka do ogrzewania inicjatora, środka służącego do miałkiego rozdrabniania go w wodzie, korzystnie szczelinowego homogenizatora i środka służącego do gwałtownego chłodzenia miałko rozdrobnionej mieszaniny. Urządzenie zawiera również środki do mieszania stałego inicjatora z wodą, emulgatorem i koloidem ochronnym. Odmiany urządzenia stosowanego do wytworzenia zawiesiny według wynalazku szczegółowo przedstawiają załączone rysunki, z których fig. 1 i fig. 2 schematycznie przedstawiają różne urządzenia do prowadzenia sposobu według wynalazku, podczas gdy fig. 3 schematycznie przedstawia przekrój szczegółów nadającego się do stosowania homogenizatora szczelinowego.
Rysunek fig. 1 przedstawia urządzenie zawierające mieszalnik 1, pompę 2, wymiennik ciepła 3 połączony z medium grzewczym, na przykład z gorącą wodą, korzystnie ogrzewany homogenizator szczelinowy 4, wymiennik ciepła 5 połączony z medium chłodzącym, na przykład z zimną wodą i wypływ 8 wytwarzanego produktu, przy czym środki te są połączone w serie. Wymienniki ciepła 3 i 5 korzystnie są płytowymi wymiennikami ciepła, w których osiąga się bardzo szybkie grzanie i chłodzenie. Homogenizator 4 korzystnie zawiera wysokociśnieniową pompę, na przykład pompę tłokową i szczelinę, korzystnie pierścieniowo ukształtowaną szczelinę o regulowanej szerokości. Podczas wytwarzania zawiesiny według wynalazku wodę, inicjator, emulgator i koloid ochronny miesza się w sposób ciągły lub szarżowo jako zgrubną zawiesinę w zbiorniku 1. W wymienniku ciepła 3 zgrubną zawiesinę ogrzewa się, na przykład gorącą wodą tak, aby osiągnąć temperaturę topnienia inicjatora. Następnie mieszaninę przenosi się do homogenizatora 4, który mieszanina opuszcza w postaci emulsji, którą gwałtownie schładza się w wymienniku ciepła 5, na przykład zimną wodą tak, aby uzyskać zawiesinę stałych cząstek inicjatora. W przedstawionym urządzeniu przepływ i chłodzenie może być tak regulowane aby inicjator w stanie stopionym znajdował się w ciągu określonego czasu na przykład od około 5 lub około 10 sekund do około 30 lub około 60 sekund.
Rysunek fig. 2 przedstawia zmodyfikowane urządzenie, w którym wypływ z homogenizatora 4 prowadzi do układu obiegowego 6 z wymiennikiem ciepła 5 połączonym z medium chłodzącym i pompą 7. Za wymiennikiem ciepła 5 w układzie obiegowym znajduje się wypływ 8 wytwarzanego produktu. Wytwarzanie zawiesiny według wynalazku prowadzi się w taki sam sposób jak opisano w związku z rysunkiem fig. 1, z tą różnicą, że emulsję z homogenizatora 4 miesza się z zimną zawiesiną z układu obiegowego 6 zanim wpłynie ona do wymiennika ciepła 5 i w ten sposób osiąga się bardzo skuteczne chłodzenie. Na przykład od około 50 do około 90% przepływu może być prowadzone obiegiem przez układ 6, podczas gdy pozostałość wyprowadza się jako produkt przez wypływ 8. Rysunek fig. 5 przedstawia schematyczny przekrój homogenizatora szczelinowego 4. Wysokociśnieniowa pompa (nie pokazana), przewodem 20 łączy się z pierścieniowo ukształtowaną podporą 21, która razem z głowicą 22 tworzy pierścieniowo ukształtowaną szczelinę 24, której szerokość może być regulowana przez osiowe przemieszczanie głowicy 22. Szczelina 24 prowadzi do cylindrycznej przestrzeni 23, która kończy się wypływem 25. Homogenizator 4 może być również wyposażony w środki grzewcze, na przykład elektryczną spiralę grzewczą dzięki czemu na całym przebiegu do wypływu 25 może być utrzymana równa temperatura. W czasie pracy homogenizatora ogrzana zgrubna zawiesina przepływa od pompy wysokociśnieniowej przewodem 20 przez szczelinę 24. Zasadniczy wzrost prędkości i wytworzone zawirowania dają jako wynik zasadniczo homogeniczną emulsję w przestrzeni 23 i wypływie 25. Osiowe ustawienie głowicy 22 koryguje się tak, aby uzyskać pożądany spadek ciśnienia w szczelinie 24, na przykład od około 3000 do około 150000 kPa.
Zawiesina według wynalazku znajduje zastosowanie w sposobie polimeryzacji etylenowo nienasyconych monomerów w układzie wodnym, w którym stały, rozpuszczalny w monomerze inicjator wolnych rodników wprowadza się do układu w postaci zawiesiny według wynalazku. Przykłady monomerów jakie mogą być polimeryzowane obejmują winylowe związki aromatyczne, na przykład styren i podstawione styreny takie jak
174 659 p-chlorostyren, estry alifatycznych α-metylenowych kwasów karbonowych, korzystnie niższe estry alkilowe, takie jak akrylan metylu, akrylan etylu, metakrylan metylu czy metakrylan etylu, nitryle kwasu akrylowego, estry winylowe takie jak octan, halogenki winylu, estry winylowe takie jak eter winylowo-metylowy, chlorek winylidenu i niższe alkeny takie jak butadien. Wynalazek szczególnie nadaje się do polimeryzacji chlorku winylu albo chlorku winylu z do około 20% wagowo kopolimeryzujących monomerów, w stosunku do chlorku winylu, takich jak alkeny, octan winylu, chlorek winylidenu, kwas akrylowy lub metakrylowy, akrylany lub metakrylany, akrylonitryl lub metakrylonitryl, estry winylowe i tym podobne, w znanych procesach polimeryzacji zawiesinowej lub mikrozawiesinowej. Zawiesinę zwykle dodaje się w ilości od około 0,01 do około 2% wagowo aktywnego inicjatora w stosunku do monomerów.
To, że cząstki inicjatora w zawiesinie według wynalazku są małe i o niewielkim rozrzucie wielkości stanowi ważną korzyść dla polimeryzacji. Wielkość cząstek i niewielki rozrzut ich rozmiarów daje szybkie i jednorodne rozprowadzenie inicjatora we wszystkich kropelkach monomerów zapewniając jednolite stężenie inicjatora, co wyraża się w cząstkach żywicy, które są równe pod względem wielkości i o bardzo małej liczbie 'rybich oczek, w żywicy, a sam inicjator stosuje się w bardziej skuteczny sposób. Szybkie i jednorodne rozprowadzenie umożliwia również wprowadzanie inicjatora jako ostatniego składnika do mieszaniny reakcyjnej, która jest ogrzana wstępnie do temperatury polimeryzacji, dzięki czemu reaktor polimeryzacji wykorzystuje się bardziej efektywnie. Wstępnie ogrzaną mieszaninę reakcyjną można wytworzyć przez wyeliminowanie całego tlenu i przez ogrzanie jednego lub kilku składników przed ich wprowadzeniem do reaktora.
Wynalazek ilustrują następujące przykłady. Jeśli nie zaznaczono inaczej wszystkie ilości wyrażone są w procentach wagowych.
Przykłady I - XII. W instalacji doświadczalnej odpowiadającej rysunkowi fig. 1 wytworzono 12 zawiesin. Wymienniki ciepła 3, 5 stanowiły płytowe wymienniki ciepła, a homogenizator 4 stanowiło urządzenie marki APV Gaulun (R model Lab100-5TBS. W każdej próbie 4 litry zgrubnej zawiesiny peroksydiwęglanu dicetylowego (o temperaturze topnienia 52°C), emulgator, koloid ochronny i wodę wymieszano w zbiorniku 1 w temperaturze 20°C, po czym przepompowano przez wymiennik, ciepła 3, ogrzewając gorącą wodą o temperaturze 80-90°C do temperatury 50-55°C. Ogrzaną mieszaninę przepompowano przez homogenizator 4 utrzymujący temperaturę około 52°C, przy czym spadek ciśnienia na szczelinie wynosił około 18000 kPa. Utworzoną przy tym emulsję ochłodzono w wymienniku ciepła 5, przy temperaturze wody chłodzącej około 2-4°C, do temperatury 8-10°C. Przepływ przez urządzenie wynosił około 1,7 l/minutę, a średni czas przebywania pomiędzy dwoma wymiennikami ciepła 3 i 5 wynosił około 10 sekund. Wielkość cząstek zawiesin mierzono granulometrem Cilas (R) 850. Lepkość wytworzonych zawiesin mierzono w temperaturze 20°C wiskozymetrem typu Brookfield’a (R) RVT, trzpień 3 przy 100 obrotach/minutę. Zawiesiny przechowywano w temperaturze 20°C w ciągu jednego miesiąca bez jakiejkolwiek zmiany lepkości ani jakiejkolwiek sedymentacji czy separacji.
Jako emulgatorów użyto następujących substancji: Berol 08^, który stanowi w zasadzie etoksylowany alkohol stearylowy (HLB=18,5), Lutensol ΑΤ50© który również w zasadzie stanowi etoksylowany alkohol stearylowy (HLB=18,5), Lutensol AT50^), który w zasadzie stanowi etoksylowany alkohol stearylowy (HLB=18,0) i Atmos 150, który w zasadzie składa się z mono- i distearynianu gliceryny (HLB=3,2).
Jako koloidy ochronne stosowano następujące substancje:
Ghosenol KH20(R) który jest w zasadzie alkoholem poliwinylowym o wysokim ciężarze cząsteczkowym, o stopniu hydrolizy około 78,5 - 81,5% mol, i Alcotex 12,5^, który jest w zasadzie alkoholem poliwinylowym o niskim ciężarze cząsteczkowym o stopniu hydrolizy około 71,5-73,5. Układy w % wagowych zawiesin w dwunastu próbach przedstawia poniższa tabela 1. Pozostała zawartość do 100% stanowi woda.
174659 9
Tabela 1
Przykład | Inicjator | Emulgator | Koloid ochronny | ||||
B.08 | L.AT80 | L.AT50 | A. 150 | G.KH20 | A.72,5 | ||
I | 30 | 0,6 | 0,6 | 1 | |||
II | 30 | 0,6 | 0,4 | 1,5 | |||
III | 30 | 0,8 | 0,2 | 1,5 | |||
IV | 30 | 135 | 0,15 | 1 | |||
V | 30 | 1,2 | 1,5 | ||||
VI | 30 | 1,5 | 0,5 | ||||
VII | 35 | 0,9 | 0,5 | 0,6 | |||
VIII | 25 | 0,5 | 0,2 | ||||
IX | 25 | 0,95 | 0,55 | 0,5 | |||
X | 25 | 1 | 0,5 | ||||
XI | 25 | 2 | 0,5 | ||||
XII | 25 | 1 | 0,5 | 0,5 |
W poniższej tabeli 2 przedstawiono wymiar w μm, przy czym odpowiednio 50% i 90% wagowo cząstek miały wymiar mniejszy niż podano i lepkość w mPa-s.
Tabela 2
Przykład | 50% cząstek mniejszych niż (urn) | 90% cząstek mniejszych niż (um) | Lepkość (mPa-s) |
I | 1,37 | 2,62 | 44 |
II | 13 | 3,25 | 45 |
III | 1,37 | 2,93 | 51 |
IV | 1,59 | 3,46 | 50 |
V | 1,45 | 3,06 | 81 |
VI | <1,0 | 2,16 | 48 |
VII | 1,49 | 3,21 | 58 |
VIII | 1,19 | 2,32 | 30 |
IX | 1,09 | 2,65 | 44 |
X | 1,17 | 2,93 | 70 |
XI | 1,36 | 3,17 | 106 |
XII | 1,41 | 3,24 | 46 |
174 659
Przykład XIII. W instalacji doświadczalnej opisanej w przykładach I-XII wytworzono zawiesinę nadtlenku dilauroilu (temperatura topnienia 56°C). Warunki prowadzenia procesu były takie same jakie stosowano w przykładach I-XII, z tą różnicą, że wymiennik ciepła 3 doprowadzono do temperatury około 54-59°C i że homogenizator utrzymywał temperaturę około 56°C ze spadkiem ciśnienia na szczelinie około 17000 kPa.
Wytworzona zawiesina zawierała 30% wagowo inicjatora, 0,8% emulgatora w postaci etoksylowanego alkoholu stearylowego Berol 08(R (HLB=18,5) i 1% wagowo koloidu ochronnego (Alcotex 72,5(R)).
W wytworzonej zawiesinie 50% wagowo cząstek miała wielkość poniżej 2,04 μ m, a 90% miała wielkość poniżej 4,22 μ m. Lepkość zawiesiny w temperaturze 20°C wynosiła 120 mPa · s. Zawiesinę przechowywano w temperaturze 20°C w ciągu jednego miesiąca bez jakiejkolwiek zmiany lepkości ani jakiejkolwiek sedymentacji czy separacji.
Przykład XIV. W instalacji doświadczalnej opisanej w przykładach I-XII wytworzono zawiesinę szczawianu dokozyło(peroksy-t-butylowego) (temperatura topnienia 42°C).
Warunki prowadzenia procesu były takie same jakie stosowano w przykładach
I-XII z tą różnicą, że wymiennik ciepła 3 zasilano gorącą wodą o temperaturze 60-70°C do temperatury 40-45°C i że homogenizator utrzymywał temperaturę około 42°C ze spadkiem ciśnienia na szczelinie około 21000 kPa.
Wytworzona zawiesina zawierała 25% wagowo inicjatora, 0,8% emulgatora w postaci etoksylowanego alkoholu stearylowego Berol 08(R) (HLB=18,5) i 1% wagowo koloidu ochronnego (Alcotex 72,5 (R)).
W wytworzonej zawiesinie 50% wagowo cząstek miała wielkość poniżej 2,28 pm, a 90% miała wielkość poniżej 4,56 μ m. Lepkość zawiesiny w temperaturze 20°C wynosiła 91 mPa-s. Zawiesinę przechowywano w temperaturze 5°C w ciągu jednego miesiąca bez jakiejkolwiek zmiany lepkości ani jakiejkolwiek sedymentacji czy separacji.
174 659
174 659
i3
\ n -- | / Λ | 22 ( | |
Υ7Λ | |||
Ύ7Λ) | |||
21 24 23 |
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł
Claims (10)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania wodnej zawiesiny zawierającej stały, tworzący wolne rodniki inicjator polimeryzacji, zwłaszcza organiczne związki nadtlenowe lub azowe, znamienny tym, że sposób ten obejmuje etapy, w którycha) ogrzewa się inicjator do temperatury jego topnienia, przy czym ewentualnie przed i/lub po ogrzewaniu dodaje się emulgator i koloid ochronny,b) miałko rozdrabnia się inicjator w wodzie w stanie stopionym,c) gwałtownie chłodzi się tak, aby inicjator w stanie stopionym pozostawał w okresie nie dłuższym niż 5 minut.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że chłodzenie prowadzi się na tyle szybko, aby krople zestalały się w ciągu 2 minut po ich miałkim rozdrobnieniu w wodzie.
- 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stały inicjator miesza się najpierw z wodą z wytworzeniem zgrubnej zawiesiny, po czym mieszaninę ogrzewa się do temperatury topnienia inicjatora i homogenizuje się.
- 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że ogrzaną zgrubną zawiesinę homogenizuje się przepuszczając ją przez jedną lub kilka szczelin.
- 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że przy przepływie przez szczelinę lub przez szczeliny wytwarza się spadek ciśnienia od około 3000 do około 150000 kPa.
- 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako inicjator stosuje się nadtlenek diacylowy, peroksydiwęglan dialkilowy lub dialkilowy ester kwasu monoperoksyszczawiowego.
- 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że jako inicjator stosuje się nadtlenek dilauroilu, peroksydiwęglan dicetylowy, peroksydiwęglan dimirystylowy, peroksydiwęglan di-/4-t-butyloheksylowy/ lub szczawian dokozyloperoksy-t-butylowy.
- 8. Wodna zawiesina zawierająca od około 10 do około 60% wagowych stałego, tworzącego wolne rodniki, inicjatora polimeryzacji, zwłaszcza organiczne związki nadtlenowe lub azowe, znamienna tym, że co najmniej 50% wagowo cząstek inicjatora jest mniejsza niż 5 ^m i co najmniej 90% wagowo cząstek inicjatora jest mniejsza niż 10 μ m.
- 9. Wodna zawiesina według zastrz. 8, znamienna tym, że jako inicjator zawiera nadtlenek diacylowy, peroksydiwęglan dialkilowy lub dialkilowy ester kwasu monoperoksyszczawiowego.
- 10. Wodna zawiesina według zastrz. 9, znamienna tym, że jako inicjator zawiera nadtlenek dilauroilu, peroksydiwęglan dicetylowy, peroksydiwęglan dimirystylowy, peroksydiwęglan di/t-butylo-heksylowy/ lub szczawian dokozylo-peroksy-t-butylowy.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9101674A SE9101674L (sv) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | Dispersion |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL294735A1 PL294735A1 (en) | 1992-12-14 |
PL174659B1 true PL174659B1 (pl) | 1998-08-31 |
Family
ID=20382913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL92294735A PL174659B1 (pl) | 1991-05-31 | 1992-05-29 | Sposób wytwarzania wodnej zawiesiny zawierającej stały, tworzący wolne rodniki inicjator polimeryzacji oraz wodna zawiesina inicjatora |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US5270271A (pl) |
EP (1) | EP0517290B1 (pl) |
JP (2) | JP2529632B2 (pl) |
AU (1) | AU639857B2 (pl) |
CZ (1) | CZ282405B6 (pl) |
DE (1) | DE69202819T2 (pl) |
ES (1) | ES2074810T3 (pl) |
FI (1) | FI101798B1 (pl) |
NO (1) | NO179554C (pl) |
PL (1) | PL174659B1 (pl) |
SE (1) | SE9101674L (pl) |
SK (1) | SK280656B6 (pl) |
TW (1) | TW200493B (pl) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE9101674L (sv) * | 1991-05-31 | 1992-12-01 | Berol Nobel Ab | Dispersion |
US5510307A (en) * | 1993-04-08 | 1996-04-23 | Isp Investments Inc. | Free radical initiator delivery system |
ATE195748T1 (de) * | 1996-10-30 | 2000-09-15 | Akzo Nobel Nv | Verfahren zur herstellung einer initiatorzusammensetzung auf basis von polyvinylalkohol und emulgator |
TW426707B (en) * | 1997-07-24 | 2001-03-21 | Akzo Nobel Nv | Emulsions of peroxyesters |
DE60009448T2 (de) * | 1999-01-12 | 2005-01-20 | Akzo Nobel N.V. | Wässrige peroxidemulsion |
US6472486B2 (en) | 1999-03-09 | 2002-10-29 | Symyx Technologies, Inc. | Controlled stable free radical emulsion polymerization processes |
US6716948B1 (en) * | 1999-07-31 | 2004-04-06 | Symyx Technologies, Inc. | Controlled-architecture polymers and use thereof as separation media |
US6433208B1 (en) | 1999-11-04 | 2002-08-13 | Oxy Vinyls Lp | Method for producing stable, dilute, aqueous, emulsified peroxydicarbonates by homogenization |
SA110310245B1 (ar) * | 2009-04-03 | 2014-11-12 | اكزو نوبل كيميكا | معلق بيروكسيد ثنائي آسيل صلب مائي |
JP5571795B2 (ja) | 2009-10-16 | 2014-08-13 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | ダイヤモンドワイヤーソーと共に使用する水性切削液 |
JP5689887B2 (ja) | 2009-10-16 | 2015-03-25 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 切削流体および切削スラリーのためのポリアルキレングリコール−グラフトポリカルボキシレートサスペンションおよび分散剤 |
CN102597189B (zh) | 2009-10-16 | 2014-01-29 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 具有改良的性能的切削液 |
FR2995905B1 (fr) * | 2012-09-21 | 2015-10-16 | Arkema France | Composition de peroxyde organique sans agent colloide |
US9803156B2 (en) | 2012-12-06 | 2017-10-31 | Dow Global Technologies Llc | Aqueous cutting fluid composition |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL6916138A (pl) * | 1969-10-27 | 1971-04-29 | ||
NL166930C (nl) * | 1971-01-14 | 1981-10-15 | Noury & Van Der Lande | Werkwijze ter bereiding van stabiele, peroxyde bevattende preparaten. |
US4092470A (en) * | 1975-03-14 | 1978-05-30 | Akzona Incorporated | Stable, pumpable, aqueous suspensions of organic peroxides |
JPS5425992A (en) * | 1977-07-29 | 1979-02-27 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Preparation of vinyl chloride polymer |
US4950422A (en) * | 1981-01-06 | 1990-08-21 | Akzona Incorporated | Peroxide emulsions containing an anti-freezing compound |
SE435843B (sv) * | 1980-01-28 | 1984-10-22 | Kenogard Ab | Sett vid polymerisation av vinylklorid och vattendispersion for anvendning vid polymerisation av vinylklorid |
US4391876A (en) * | 1980-04-02 | 1983-07-05 | Ppg Industries, Inc. | Aqueous peroxide emulsion for use with glass fibers |
US4483784A (en) * | 1980-04-02 | 1984-11-20 | Ppg Industries, Inc. | Aqueous peroxide emulsion for use with glass fibers |
EP0038988B1 (en) * | 1980-04-26 | 1984-07-04 | Interox Chemicals Limited | Organic peroxide compositions |
AU542193B2 (en) * | 1980-06-30 | 1985-02-14 | Interox Chemicals Pty. Limited | Aqueous suspension of organic peroxide |
JPS5968303A (ja) * | 1982-10-12 | 1984-04-18 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | 固体の有機過酸化物の水性懸濁液の製造方法 |
JPS5993044A (ja) * | 1982-11-19 | 1984-05-29 | Kayaku Nuurii Kk | 有機過酸化物水性懸濁液の製造方法 |
JPS6010029A (ja) * | 1983-06-27 | 1985-01-19 | 松下電器産業株式会社 | 洗浄式便器 |
JPH0719076B2 (ja) * | 1986-03-03 | 1995-03-06 | キヤノン株式会社 | 静電荷像現像用重合トナ−の製造方法 |
JPS62275104A (ja) * | 1986-05-23 | 1987-11-30 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | 固体の有機過酸化物の水性懸濁液 |
DE3762630D1 (de) * | 1986-05-28 | 1990-06-13 | Akzo Nv | Verfahren zur herstellung von diperoxidodecandionsaeure enthaltenden agglomeraten und die verwendung derselben in bleichmitteln. |
SE457448B (sv) * | 1986-12-08 | 1988-12-27 | Kenobel Ab | Dialkylestrar av monoperoxioxalsyra, deras framstaellning och anvaendning som polymerisationsinitiatorer |
JPH02150405A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-08 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | スチレン系単量体の懸濁重合用の重合開始剤 |
JP2524325B2 (ja) * | 1989-01-30 | 1996-08-14 | 三建化工株式会社 | 固体の有機過酸化物の水性懸濁液 |
SE9101674L (sv) * | 1991-05-31 | 1992-12-01 | Berol Nobel Ab | Dispersion |
-
1991
- 1991-05-31 SE SE9101674A patent/SE9101674L/xx not_active Application Discontinuation
-
1992
- 1992-05-12 EP EP92201341A patent/EP0517290B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-05-12 ES ES92201341T patent/ES2074810T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-05-12 DE DE69202819T patent/DE69202819T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-20 TW TW081103920A patent/TW200493B/zh active
- 1992-05-20 US US07/885,976 patent/US5270271A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-25 FI FI922390A patent/FI101798B1/fi not_active IP Right Cessation
- 1992-05-25 AU AU17126/92A patent/AU639857B2/en not_active Ceased
- 1992-05-27 CZ CS921599A patent/CZ282405B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1992-05-27 SK SK1599-92A patent/SK280656B6/sk unknown
- 1992-05-29 JP JP4161698A patent/JP2529632B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-29 PL PL92294735A patent/PL174659B1/pl unknown
- 1992-05-29 NO NO922140A patent/NO179554C/no not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-08-24 US US08/111,054 patent/US5403804A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-01-23 US US08/376,698 patent/US5574200A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-08-23 JP JP7235945A patent/JP2704863B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO922140D0 (no) | 1992-05-29 |
NO179554B (no) | 1996-07-22 |
SK280656B6 (sk) | 2000-05-16 |
JPH05178921A (ja) | 1993-07-20 |
FI101798B (fi) | 1998-08-31 |
EP0517290B1 (en) | 1995-06-07 |
TW200493B (pl) | 1993-02-21 |
US5270271A (en) | 1993-12-14 |
JP2529632B2 (ja) | 1996-08-28 |
DE69202819T2 (de) | 1995-12-21 |
EP0517290A1 (en) | 1992-12-09 |
AU639857B2 (en) | 1993-08-05 |
CS159992A3 (en) | 1992-12-16 |
CZ282405B6 (cs) | 1997-07-16 |
US5574200A (en) | 1996-11-12 |
PL294735A1 (en) | 1992-12-14 |
ES2074810T3 (es) | 1995-09-16 |
DE69202819D1 (de) | 1995-07-13 |
AU1712692A (en) | 1993-03-11 |
JP2704863B2 (ja) | 1998-01-26 |
US5403804A (en) | 1995-04-04 |
FI922390A0 (fi) | 1992-05-25 |
FI101798B1 (fi) | 1998-08-31 |
SE9101674L (sv) | 1992-12-01 |
NO922140L (no) | 1992-12-01 |
NO179554C (no) | 1996-10-30 |
SE9101674D0 (sv) | 1991-05-31 |
FI922390A (fi) | 1992-12-01 |
JPH08104707A (ja) | 1996-04-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
PL174659B1 (pl) | Sposób wytwarzania wodnej zawiesiny zawierającej stały, tworzący wolne rodniki inicjator polimeryzacji oraz wodna zawiesina inicjatora | |
KR19980032518A (ko) | 단독- 및 공중합체의 유화 중합 제조 방법 및 그를 위한 장치 | |
JPS6225681B2 (pl) | ||
JP4608701B2 (ja) | 乳化重合方法およびその方法のための反応器 | |
US6117939A (en) | Free radical miniemulsion polymerization with low shear and heat exchanger | |
SK962000A3 (en) | Emulsions of peroxyesters | |
KR840001828B1 (ko) | 낮은 농도의 유화제하에서의 유화중합공정 | |
TW577907B (en) | Process for preparing vinyl chloride paste resin | |
US5747585A (en) | Process for synthesizing latex polymers from solid monomer particles | |
JP2529632C (pl) | ||
KR100854014B1 (ko) | 라텍스의 제조방법 | |
JP2001504529A (ja) | ポリビニルアルコールおよび界面活性剤を含む開始剤組成物の製造法 | |
JP3784336B2 (ja) | 重合体粒子の製造方法 | |
JP3380131B2 (ja) | 重合体粒子の製造方法 | |
US4081588A (en) | Vinyl chloride polymerization process | |
JP4257932B2 (ja) | ペースト用塩ビ樹脂の製造方法 | |
JP2000128903A (ja) | 単分散球形重合体の製造 | |
JP2921308B2 (ja) | アクリレート系重合体粒子の残存未反応単量体の除去方法 | |
JP3348459B2 (ja) | アクリレート系重合体粒子の製造方法 | |
JPH0356501A (ja) | 懸濁重合法 | |
JP2002060446A (ja) | 蓄熱熱可塑性樹脂 | |
JP2003238621A (ja) | ペースト加工用ポリ塩化ビニル系樹脂 | |
JPS5823808A (ja) | 塩化ビニル樹脂の製造方法 | |
JPH11279208A (ja) | 塩化ビニル系重合体ラテックスの製造方法 | |
JPS5930807A (ja) | 塩化ビニル樹脂の製造方法 |