SE425909B - Sett att bortskaffa vinylklorid fran en vattenuppslamning eller latex av vinylkloridpolymer - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 7902777-7 Vattenuppslamningar med det mycket låga VCM-innehållet som be- skrives häri, är unika och har icke tidigare krävts vid konven- tionella PVC-processer för framställning av PVC-plast. Den gans- ka nyligen upptäckta, potentiella carcinogeniteten hos vinyl- klorid visar nu behovet av uppslamningar med mycket lågt monomer- innehåll, varur torkad PVC-plast med väsentligt minskat VCM- innehåll ner till den punkt där ingen VCM kan spåras med gaskro- matografi, kan framställas.

Fördelen med en uppslamning och latex enligt uppfinningen är, att vid vidare avvattning och torkning på vanligt sätt inom PVC-in- dustrin, avger en dylik uppslamning eller latex markant mindre mängd vinylklorid i arbetslokalerna.

Den vattenuppslamning eller latex som behandlas enligt förelig- gande uppfinning framställes genom konventionell suspensions- eller emulsionspolymerisation. Vid suspensionspolymerisation eller pärlpolymerisation suspenderas vinylklorid eller en bland- ning av vinylklorid med minst en sammonomer i vatten med använd- ning av dispergeringsmedel och under omröring. Polymerisationen startas med en friradikalalstrande polymerisationsinitiator så- som lauroylperoxid, bensoylperoxid, diisopropylperoxidikarbonat, tertiärt butylperoxipivalat, azo-bis-isobutyronitril, azo-bis- -2,4-dimetylvaleronitril, kombinationer av dialkylperoxidikarbo- nat och lauroylperoxid, sulfonylperoxider och liknande. Disper- geringsmedel såsom metylcellulosa, hydroximetylcellulosa, hydr- oxietylcellulosa, hydroxipropylmetylcellulosa, hydrolyserat po- lyvinylacetat, gelatin, sampolymerer av metylvinyleter och ma- leinsyraanhydrid och kombinationer av de ovanstående ämnena tillsättes även till reaktionsblandningen.

Vid emulsionspolymerisation framställes vinylkloridhomopolymerer och sampolymerer med konventionell emulsionspolymerisationstek- nik. Initiatorer för fria radikaler, såsom väteperoxid, orga- niska peroxider, persulfater och redoxsystem användes. Ytaktiva medel som alkylsulfater, alkansulfonater, alkylarylsulfonater och fettsyratvâlar användes för att emulgera vinylkloridmonome- ren och eventuella sammonomerer. En alternativ dispergeringsme- tod beskrives i den amerikanska patentskriften 2 981 722. 10 15 20 25 30 35 40 7902777-7 När sampolymerer framställes polymeriseras vinylklorid med en sampolymeriserbar monomer till en produkt med upp till 30 vikt-% av sammonomeren. Bland de monomerer som kan sampolymeriseras med vinylklorid är akrylsyra, akrylnitril, n-butylakrylat, di- allylmaleat, dibutylmaleat, dietylfumarat, dimetylitakonat, etylakrylat, eten, isobuten, maleinsyraanhydrid, metakrylsyra, metakrylnitril, metylakrylat, metylvinyleter, 2-etylhexylakrylat, propen, triallylcyanurat, triallylisocyanurat, trimetylolpropan, trimetakrylat, vinylacetat, N-vinylkarbazol, vinylidenklorid, vinylisobutyleter, N-vinylpyrrolidon och blandningar därav.

Ytterligare detaljer om framställningen av vinylkloridhomopoly- merer och sampolymerer med pärlpolymerisation och emulsionspoly- merisation angives i Kirk-Othmer “Encyclopedia of Chemical Tech- nology", Second Edition, vol. 21, sid. 373-379.

Uppfinningen kännetecknas av, att en uppslamning eller latex med 5-50 vikt-% av en vinylkloridpolymer och 1000 - 15 000 ppm vinylklorid upphettas vid en temperatur på 70-125°C, företrädes- vis 85-125°C, vid atmosfärstryck för att avlägsna vinylkloridànga tills vinylkloridinnehållet däri är högst 10 ppm räknat på vik- ten polymer i uppslamningen eller latexen. Den torkade polymeren framställes genom avvattning av slurryn eller latexen och har mycket låg vinylkloridhalt, samt kan vidare bearbetas utan att medföra hälsorisker i arbetslokalerna.

Behandlingen av vinylkloridpolymerer vid förhöjdatemperaturer för att sänka deras monomerinnehåll står i motsats till fackkun- skapen på området, då denna hävdar att dylik upphettning sönder- delas polymererna.

Uppfinningen illustreras ytterligare av de följande exemplen.

Exempel 1 - 11 I vart och ett av exemplen 1-11, tabell I, upphettades en vat- tenuppslamning med ca 30 vikt-% polyvinylklorid och omrördes vid den temperatur och ett tryck under den tid som angives för att den ifrågavarande vinylkloridmonomeren skall avlägsnas. 10 15 20 7902777-7 Plasterna B och C framställdes med användning av en blandning av lauroylperoxid och di-2-etylhexyl-peroxidikarbonat som ini- tiator och metylcellulosa som dispergeringsmedel. Plast D fram- ställdes med samma initiator som användes för plast B, hydroxi- propyl-metylcellulosa som suspensionsmedel och trikloreten som kedjeöverföringsmedel. Plasten E framställdes med samma initia- tor och samma suspensionsmedel som plast D.

I tabell I hänför sig alla exemplen med undantag av exempel 6 till en laboratoriebehandling, där uppslamningsproverna som be- handlades var mellan 500 och 1000 gram. Exempel 6 avser en halvstor körning med behandling av ca 115 liter uppslamning.

I alla exemplen med undantag av exempel 6 och 11, var uppslam- ningen en kommersiell uppslamning framställd genom konventionell låg-temperatur- och vakuumbehandling för att avlägsna oreagerad vinylkloridmonomer, VCM.

I tabell I är VCM-koncentrationerna angivna i ppm räknat på plastens vikt.

Genom.jämförelse av de erhållna resultaten framgår föreliggan- de uppfinnings fördelar. 7902777-7 umflumä wxofl n .Q.z .Q.Z .ñud oo? ßw m PP mr om ow .Eu< mm omvw Q ow mw oß ovf .End mß omwm D m om» com mßw .End mm omvw Q w .Q.Z .End oofi mmßmw U ß .Q-Z .Eufl Oof mvm U w mw om mß» .Eu< mm mmmæ U m oßfi mmm mom .Eu< mß mmmæ O w .Q.z m m~ .End mm mmwfi m m .Q.z of om .EQQ mß mmvf m N mm om mm .Eu< mm mmwfi m P _ mm wmšwx Q m Emm ¶Q%Humnvmm%cOx|EH>m Muæuß .mE%¶ .0QOfi%%Hw%%%v%w u am H m H flflwßmä 10 15 20 7902777-7 Exempel 12 - 15 I alla exemplen 12-15 upphettades och omrördes en vattenuppslam- ning av en sampolymer av vinylklorid och vinylacetat, med vi- nylacetathalten omkring 8-16 vikt-% vid de angivna temperaturer- na och trycken för de angivna tiderna för att avlägsna den ifrå- gavarande vinylmonomeren. Uppslamningen innehöll omkring 30 vikt-% av sampolymeren.

Plasten F framställdes med en blandning av lauroylperoxid och di-2-etylhexylperoxidikarbonat som initiator och hydroxipropyl- metylcellulosa som dispergeringsmedel. Plast G framställdes med lauroylperoxid som initiator, gelatin som dispergeringsmedel och trikloreten som kedjeöverföringsmedel.

Exemplen 12-15 var laboratorieförsök där den behandlade mängden uppslamning var mellan 500 och 1000 gram. I alla exemplen be- handlades en kommersiell uppslamning framställd med konventionell lågtemperatur- och vakuumbehandling för att avlägsna vinylklorid.

I tabell II angives VCM-koncentrationerna som vinylklorid i ppm räknat på plastens vikt. 7902777-7 w w of .EQ4 mß fmm U m~ mfi ær ON .E94 mw rwm U wr ßp mm wm .Euá mn vwm m mr mw mm vw .End mw www m Nr z m n N s P VHECE. uo .RE šu> »mmÉ Hwmawxm Emm .c0fiumHufimUnOx|2U> .mämß >m .ufloxmmfiwflcæmom HH HHQQMB 10 15 20 25 30 35 40 7902777-7 Exempel 16 200 gram av en uppslamning med 35 vikt-% polyvinylklorid och 9000 ppm vinylklorid uppvärmdes och omrördes vid 80°C i 3 tim- mar. Prov efter 1, 2 och 3 timmar torkades över natten vid SOOC.

Dessa torkade prover innehöll resp. 13 ppm, 7 ppm och mindre än 5 ppm vinylklorid.

Exempel 17 En vattenuppslamning med 30 vikt-% kommersiell vinylklorid-ho- mopolymer framställdes genom pärlpolymerisation med en bland- ning av lauroylperoxid och di-2-etylhexylperoxidikarbonat som initiator, hydroxipropylmetylcellulosa som dispergeringsmedel och trikloreten som kedjeöverföringsmedel. Uppslamningen inne- höll 1212 ppm vinylklorid räknat på homopolymerens vikt.

Ett prov av uppslamningen uppvärmdes och omrördes vid 85°C i 4 timmar i en enliters rundkolv försedd med luftkylare. Uppslam- ningen filtrerades sedan och torkades över natten i 50°C. Det torkade hartset hade en VCM-halt pâ 8 ppm.

Exempel 18 Exempel 17 upprepades men med temperaturen 75oC istället för 85oC och med homopolymeren framställd med en kombination av lauroylperoxid och di-2-etylhexylperoxidikarbonat som initia- tor och hydroximetylcellulosa som dispergeringsmedel. Prov ef- ter 1, 2, 3 och 4 timmar hade efter torkning över natten vid 50°C VCM-innehåll på resp. 9 ppm, 7 ppm, ej mätbart och ej mät- bart.

När uppslamningen upphettades och omrördes vid 8500, hade pro- ver efter 1 och 2 timmar VCM-halter på resp. 7 och 3 ppm efter torkning vid 50°C under natten.

Exempel 19 Till 2000 gram av en polyvinylkloriddispersion-plastlatex med ett plastinnehâll på omkring 40 vikt-%, som hade en vinylklorid- halt på 12 955 ppm räknat på plastens vikt och framställd en- ligt den amerikanska patentskriften 2 981 722, tillsattes 300 ml av en 1 vikt%-ig magnesiumsulfatlösning i vatten. Satsen

Claims (3)

10 15 20 25 30 35 7902777-7 värmdes till 90°C och hölls vid denna temperatur under omrö- ring i 1 timme. Den erhållna dispersionslatexen hade ett mono- merinnehâll på mindre än 1 ppm. Dispersionslatexen kyldes, filtrerades och torkades i ett torkskåp under natten vid 45°C. Den torkade plasten hade icke något mätbart VCM-innehåll. Exempel 20 Till 500 gram av en polyvinylklorid-dispersionslatex med plast- innehållet omkring 40 vikt-% och en vinylkloridhalt på 5898 ppm framställd enligt den amerikanska patentskrifteh 2 981 722, tillsattes 250 gram vatten. Satsen uppvärmdes till 90°C och hölls vid denna temperatur i 1 timme under omröring. Dispersionslatexen och det torkade hartset därifrån hade icke något mätbart VCM~h¶Ehåll, Patentkrav

1. Sätt att bortskaffa vinylklorid från en vattenuppslamning eller latex innehållande från omkring 1000 till 15 000 vikt-de- lar vinylklorid per miljon viktdelar uppslamning eller latex och från 5 till 50 vikt-% polyvinylklorid eller sampolymer av vinylklorid med upp till 30 vikt-%, räknat på vikten av sampo- lymeren, av åtminstone en därmed sampolymeriserbar monomer, k ä n n e t e c k n a t av uppvärmning av uppslamningen eller latexen vid atmosfärstryck och en temperatur av storleksordnin- gen 70-125°C och bortskaffande av vinylkloridânga från uppslam- ningen eller latexen, tills vinylkloridinnehållet däri är högst 10 ppm räknat på vikten polymer i uppslamningen eller latexen.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att latexen uppvärmes vid en temperatur av storleksordningen 85-125°C.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att polymeren i uppslamningen eller latexen är en sampolymer innehållande vinylklorid och upp till 30 vikt-% vinylacetat. 79e217í-vi _________ __ _ _ Sarmnandraå . . _. ._ . _ __, Uppfinningen avser ett sätt att bortskaffa vinylklorid från en uppslamning eller latex innehållande från omkring 1000 till 15000 viktdelar vinylklorid per million viktdelar uppslam- ning eller latex och från 5 till 50 vikt% polyvínylklorid eller sampolymer av vinylklorid med upp till 50 vikt% av åtminstone en därmed sampolymeriserbar monomer. Enligt uppfinningen uppvàïrmes uppslamningen eller latexen vid en temieratur på 70-12500 och vinylkloridàngan avdrives till vinylkloridinnehållet i uppslanningen eller latexen är högst 50 ppm räknat på vikten polymer. Avdrivningen kan fortsättas till vinylkloridhalten uppgår till högst 10 ppm.