SE429238B - SET TO REDUCE MONOMER CONTENT IN EXPANDABLE TERMOPLASTES - Google Patents

SET TO REDUCE MONOMER CONTENT IN EXPANDABLE TERMOPLASTES

Info

Publication number
SE429238B
SE429238B SE7806665A SE7806665A SE429238B SE 429238 B SE429238 B SE 429238B SE 7806665 A SE7806665 A SE 7806665A SE 7806665 A SE7806665 A SE 7806665A SE 429238 B SE429238 B SE 429238B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
beads
water
vessel
monomers
expandable
Prior art date
Application number
SE7806665A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE7806665L (en
Inventor
J Petersen
Original Assignee
Kema Nord Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kema Nord Ab filed Critical Kema Nord Ab
Priority to SE7806665A priority Critical patent/SE429238B/en
Priority to FI781847A priority patent/FI65793C/en
Priority to US05/927,778 priority patent/US4147845A/en
Priority to AU47200/79A priority patent/AU512761B2/en
Priority to AT0386279A priority patent/AT379162B/en
Priority to JP54070017A priority patent/JPS5835618B2/en
Priority to NLAANVRAGE7904447,A priority patent/NL177497C/en
Priority to IT49329/79A priority patent/IT1116551B/en
Priority to BE0/195626A priority patent/BE876836A/en
Priority to NO791908A priority patent/NO151663C/en
Priority to CA329,252A priority patent/CA1105650A/en
Priority to FR7914526A priority patent/FR2428057A1/en
Priority to GB7920135A priority patent/GB2025429B/en
Priority to DE2923310A priority patent/DE2923310B2/en
Priority to CH538979A priority patent/CH642384A5/en
Priority to DK238379A priority patent/DK238379A/en
Publication of SE7806665L publication Critical patent/SE7806665L/en
Publication of SE429238B publication Critical patent/SE429238B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F6/00Post-polymerisation treatments
    • C08F6/006Removal of residual monomers by chemical reaction, e.g. scavenging
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/22After-treatment of expandable particles; Forming foamed products

Description

. 20. 25. 7806665-1 2 Ett allvarligt problem inom all polymerisationstemik är halten restmonomer. . 20. 25. 7806665-1 2 A serious problem in all polymerization themics is the residual monomer content.

Moiaoxnererrua är mer eller mindre giftiga och då polymerisationen aldrig kan genomföras till en 100-procentig omsättning blir både det erhållna polymerisatet och processvattnet förorenat av oreagerade monomerer. Detta problem är speciellt accentuerat vid polymerisation av expanderbara pärlor, då dessa även ixmehåller en tredje fas, drivmedlet, i vilket monomerer kan lösas.Moiaoxnererrua are more or less toxic and since the polymerization can never be carried out to a 100% conversion, both the obtained polymer and the process water are contaminated by unreacted monomers. This problem is particularly accentuated in the polymerization of expandable beads, as these also contain a third phase, the propellant, in which monomers can be dissolved.

Stora mängder alcrylrzitríl i sampolymerer, t ex polyvirxyliderzlflorid-alcryhaitril och styren-alaylrlitril, begränsar' drastiskt deras arlvänciningsorrråden och mark- nad, då fri akrylxfitril i processvattnet och återstående akrylnitril i pärlorna ökar hälsoriskerna för dem som hanterar pärloma.Large amounts of acrylonitrile in copolymers, such as polyvirxyliderzyl fluoride-alcrylahitrile and styrene-alaylrlitrile, drastically limit their hydrophilization areas and market, as free acrylic fitril in the process water and the remaining acrylonitriles on the part of the particles.

På senare år har ett stort antal metoder föreslagits för rening av polymerisat från restmonomer, :så kallad stripping, speciellt inom polyvirzylldoridtelcmologin.In recent years, a large number of methods have been proposed for the purification of polymers from residual monomer, so-called stripping, especially in polyvirzyl doride telmology.

Enligt de vanligaste metoderna används förhöjda temperaturer för att orsaka diffusion av monomerema från polymerfasen. Den förhöjda temperaturen ökar monomennolekylernas mobilitet samt gör polymeren mjukare och båda dessa faktorer ökar avdrivrülgshastigheten.According to the most common methods, elevated temperatures are used to cause diffusion of the monomers from the polymer phase. The elevated temperature increases the mobility of the monomene molecules and makes the polymer softer and both of these factors increase the stripping speed.

Den idag oftast använda metoden för att avlägsna viinylklorid från polyvinyl- klorid är att behandla den erhållna polymeren och processvattnet med ånga vid temperaturer incxn intervallet 80-12500 och vid omgivningstryck. Vid vissa metoder genomförs avdrivningen vid reducerat tryck. En sådan metod beskrivs exempelvis i västtyska patentansökan 25 21 780.The most commonly used method today for removing vinyl chloride from polyvinyl chloride is to treat the resulting polymer and process water with steam at temperatures in the range of 80-12500 and at ambient pressure. In some methods, the stripping is carried out at reduced pressure. Such a method is described, for example, in West German patent application 25 21 780.

Det är ej möjligt att använda dessa metoder för att avlägsna moncmerer från expanderbara pärlor, då dessa är Inycket känsliga för värme och tryck. Vid högre temperaturer, såväl som vid lägre tryck, expanderar pärlorna på grund av drivmedlet. Ett annat problem är, att moncmerer i expanderbara pärlor, och speciellt alcrylnitril, är mer vattenlösliga än vinvlldoríd och således svårare att avlägsna från vattenfasen. Dessutom har nxånga av de monomerer, som vanligen används för framställning av expanderbara pärlor hög kokpunkt, vilket medför, att det är svårt att avlägsna dem från vattenfasen genom höj ning av temperaturen. Almylnitríl har således en kokpunkt av 77OC, styren 1145°c och vfiflyliaemdøria 32%, medan vimnnorid har en kokpum av -1U°c.It is not possible to use these methods to remove monomers from expandable beads, as these are not sensitive to heat and pressure. At higher temperatures, as well as at lower pressures, the beads expand due to the propellant. Another problem is that monomers in expandable beads, and especially acrylonitrile, are more water soluble than vinyl chloride and thus more difficult to remove from the aqueous phase. In addition, some of the monomers commonly used to make expandable beads have a high boiling point, which makes it difficult to remove them from the aqueous phase by raising the temperature. Almylnitrile thus has a boiling point of 77 ° C, styrene 1145 ° C and v fi flyliaemdøria 32%, while vimnnoride has a boiling point of -1U ° c.

Den höga koncentrationen av drivmedel inne i pärlorna och den höga tempera- turen vid monomeravdrivníngen ger ett avsevärt tryck inne i pärloma och de expanderar i den ofyllda eller gasfyllda delen av avdrimfingsapparaturen. _.. ._ ___.-......_..__ --_--_~-e 7806665-1 3 De för-expanderade pärlorna utgör ett problem och medför ökade produktions- kostnader. De för-expanderade pärlorna måste separeras från de icke expanderade genom filtrering eller på annat sätt och de för-expanderade pärloma ökar av- fallsmängden.The high concentration of propellant inside the beads and the high temperature of the monomer stripping give a considerable pressure inside the beads and they expand in the unfilled or gas-filled part of the stripping apparatus. _ .. ._ ___.-......_..__ --_ - _ ~ -e 7806665-1 3 The pre-expanded beads are a problem and lead to increased production costs. The pre-expanded beads must be separated from the non-expanded beads by filtration or otherwise and the pre-expanded beads increase the amount of waste.

Försök har gjorts att undvika för-expansion av pärlorna genom att anbringa ett högt tryck under avdrivningen, t ex 500-1500 kPa med en inert gas, t ex kväve.Attempts have been made to avoid pre-expansion of the beads by applying a high pressure during the stripping, eg 500-1500 kPa with an inert gas, eg nitrogen.

Detta eliminerar emellertid ej de för-expanderade pärlorna. Gasen ger i verk- ligheten ej ett högre yttre tryck på pärlorna. En jämvikt mellan gasen inne i pärlorna och gasen i den "fria volymen" i avdrivnirxgsapparaturen inställer sig. Pärlorna fortsätter att expandera på grund av den "fria volymen" och det höga kolvätetrycket inne i pärlorna.However, this does not eliminate the pre-expanded beads. The gas does not in fact give a higher external pressure to the beads. An equilibrium between the gas inside the beads and the gas in the "free volume" of the stripping apparatus is established. The beads continue to expand due to the "free volume" and the high hydrocarbon pressure inside the beads.

Föreliggande uppfinning erbjuder ett avdrivrfingsförfarande för expanderbara pärlor, genom vilket för-expansion av pärlorna reduceras i avsevärd utsträck- ning. Förfarandet minskar även monomerhalten i processvattnet.The present invention provides a stripping process for expandable beads, by which pre-expansion of the beads is significantly reduced. The process also reduces the monomer content in the process water.

Enligt uppfinningen reduceras monomerhalten i expanderbaxa plastpärlor fram- ställda genom polymerísation av en eteniskt omättad monomer eller en blandning av eteniskt omättade monomerer i vattenhaltig suspension i närvaro av ett driv- medel, genom värmning av den erhållna uppslamningen av expanderbara pärlor och vatten, i närvaro av en vattenlöslig initiator, till en temperatur inom intervallet 65-15000 i ett kärl, vilket är fullständigt fyllt med flytande medium under ett sådant tryck att det flytande mediet ej kan str-önma ut ur kär- let, till dess en väsentlig del av monomerhalten reducerats.According to the invention, the monomer content of expandable plastic beads prepared by polymerizing a ethylenically unsaturated monomer or a mixture of ethylenically unsaturated monomers in aqueous suspension in the presence of a propellant is reduced by heating the resulting slurry of expandable beads and water, in the presence of a water-soluble initiator, to a temperature in the range of 65-15000 in a vessel, which is completely filled with liquid medium under such a pressure that the liquid medium cannot flow out of the vessel, until a substantial part of the monomer content is reduced .

Genom användning av ett kärl, som är fullständigt fyllt med flytande medium under värmebehandlirgen av de expanderbara pärlorna, anbringar vätskan ett tryck på ytan av pärlorna, vilket hindrar dem från att expandera under avdriv- ningsprocessen. Restmonornererna i de expanderbara pärlorna står i jàlrnvilct med monomererna i vattenfasen. Då. rnononererna i vattenfasen elimineras genom den vattenlösliga initiatorn, antages det, att mer monomer diffunderar från pärlor- na och drivmedlet till vattenfasen och processen fungerar som en avdrivnings- process. Diffusionen är förhållandevis snabb på grund av den relativt höga temperaturen.By using a vessel which is completely filled with liquid medium during the heat treatment of the expandable beads, the liquid applies a pressure to the surface of the beads, which prevents them from expanding during the stripping process. The residual monomers in the expandable beads are in the iron phase with the monomers in the aqueous phase. Then. The monons in the aqueous phase are eliminated by the water-soluble initiator, it is assumed that more monomer diffuses from the beads and the propellant into the aqueous phase and the process functions as a stripping process. The diffusion is relatively fast due to the relatively high temperature.

Det kärl, som utnyttjas, är företrädesvis polymerisationsautoklaven, men vilket som helst lämpligt kärl kan användas. Genom att förbinda exempelvis polymerísa- tionsautoklaven till en extern anordning för vätsketryck, såsom en vattenled- ning eller ett expansíonskärl, som delvis fyllt med flytande rnedium och som är försett med lämpliga medel för anbringande av tryck på vattenytan kan auto- 10 . 15. 20. 25. 30. 55- 7806665-1 l lalaven lätt fyllas under värmebehandlirlgen av pärluppslammingen. Kärlet hålles lämpligen fyllt genom tillsats av vatten. Vilken som helst lämplig vätska kan eyrnellertid användas såsom, t ex avdrivnixigen utföres i ett från autoklaven skilt kärl, processvattnet från polymearisationsantoklaven för de expanderbara pärlorna. Om ett annat kärl än autoklaven användes för avdrivnings- processen, faller det givetvis inom uppfinningens ram att tillsätta ytterligare flytande medium, t ,ex vatten, för att fylla kärlet, eller att underkasta en del av den efter polymerisationen erhållna uppslamnirægen av pärlor och vatten avdrivrzingsprocessen.The vessel used is preferably the polymerization autoclave, but any suitable vessel can be used. By connecting, for example, the polymerization autoclave to an external liquid pressure device, such as a water line or an expansion vessel, which is partially filled with liquid medium and which is provided with suitable means for applying pressure to the water surface, it can be automated. 15. 20. 25. 30. 55- 7806665-1 The lalaven is easily filled during the heat treatment of the bead slurry. The vessel is suitably kept filled by adding water. However, any suitable liquid can be used such as, for example, the stripping is carried out in a vessel separate from the autoclave, the process water from the polymerization antoclave for the expandable beads. If a vessel other than the autoclave is used for the stripping process, it is of course within the scope of the invention to add additional liquid medium, eg water, to fill the vessel, or to subject part of the slurry rig of the beads and water stripping process obtained after the polymerization. .

'Pemperaturorm-ådet för behandlingen av uppslamrxixigen kan varieras inom vida gränser och högre temperaturer ger en mer effektiv avdrivning. Temperaturen bör överstiga 6500, den övre gr°änsen är i stor utsträckning ekonomiskt betingad och den kan sättas till 15000. Goda resultat erhålles, då temperaturen över- stiger den aktuella polymerens glasövergårxgsteixperatur. Lämpligen ligger om- rådet inom intervallet 70-1200 och företrädesvis 75-9500. Avdrivriingshastig- heten beror även av den tid, som uppslammirngen utsattes för vännebelmandlingen och vid t ex en temperatur av 7500 är för alnr-ylrlitril/polyfimlidenlflorid pär- lorl5 minuter upp till 8 timmar en lämplig tid. Vid högre temperaturer kan tiden reduceras och vid en avdrivningstermperatur av 95°C ger en tid av en timme tillräcklig reduktion av monomerhalten i pärlorna och processvattnet.The temperature range for the treatment of the slurry can be varied within wide limits and higher temperatures provide a more efficient evaporation. The temperature should exceed 6500, the upper limit is largely economically conditioned and it can be set at 15000. Good results are obtained when the temperature exceeds the glass transition temperature of the polymer in question. Suitably the range is in the range 70-1200 and preferably 75-9500. The rate of stripping also depends on the time that the slurry was subjected to the veneering process and at, for example, a temperature of 7500, a suitable time for alnr-yl] -litrile / polyalidenyl fluoride beads for up to 8 hours. At higher temperatures the time can be reduced and at an evaporation temperature of 95 ° C a time of one hour gives sufficient reduction of the monomer content in the beads and the process water.

Det på det fyllda kärlet erforderliga trycket är en funktion både av temperatur och typ av drivmedel och kan lätt bestämmas genan enkla test. Ett drivmedel med låg kokpunkt fordrar givetvis ett högre tryck, då pärlorra annars expan- derar och trycket i kärlet för en del av det flytande mediet tillbalæ. till expansionstarficen. Det tryck, som erfordras för t ex polystyrenpärlor med pentan som drivmedel, ligger incxm intervallet 500-2000 kPa vid temperaturer av 75-9500, medan det vid isobutan, som har en kokpunkt av -l2°C, erfordras ett tryck inom intervallet 1000-2500 kPa vid samma temperaturer.The pressure required on the filled vessel is a function of both temperature and type of fuel and can be easily determined by simple tests. A fuel with a low boiling point of course requires a higher pressure, as the bead otherwise expands and the pressure in the vessel for a part of the liquid medium rises. to the expansion center. The pressure required for, for example, polystyrene beads with pentane as propellant is in the range 500-2000 kPa at temperatures of 75-9500, while at isobutane, which has a boiling point of -12 ° C, a pressure is required in the range 1000- 2500 kPa at the same temperatures.

Som exempel på lämpliga vattenlösliga initiatorer för eteniskt omättade mono- mer-er kan nämnas välkàinda oorganiska fria radikal katalysatorer, såsom väte- peroxid och kalium-eller armmoniuxrrpersulfater, eller organiska fria radikal katalysatorer, såsom hydroperoxider, cyklohexanonperoxid eller metyl isobutyl ketonperoxid. Det faller även inom uppfinningens ram att tillsätta en blandriirmg av vattenlösliga initiatorer eller en kombination av vattenlösliga och moncxmer- lösliga initiatorer som peroxider, t ex laurylperoxid, peroxidlfcarbonater, t ex cetylperoxydilærbonat, eller azo-föreningar. Mängden vattenlöslig initiator 10. 15. 20. 5 kan ligga inom intervallet 0,01 till 5 procent, räknat på mängden satsad monomer, och ligger' företrädesvis inom intervallet 0,1 till 2 procent.Examples of suitable water-soluble initiators for ethylenically unsaturated monomers include well-known inorganic free radical catalysts such as hydrogen peroxide and potassium or ammonium acid persulfates, or organic free radical catalysts such as hydroperoxides, cyclohexanone peroxide or methyl isobutyl ketone. It is also within the scope of the invention to add a mixture of water-soluble initiators or a combination of water-soluble and monomer-soluble initiators such as peroxides, eg lauryl peroxide, peroxide / carbonates, eg cetyl peroxydilearic carbonate, or azo compounds. The amount of water-soluble initiator 10. 15. 20. 5 may be in the range of 0.01 to 5 percent, based on the amount of monomer charged, and is preferably in the range of 0.1 to 2 percent.

Lämpliga flytande, flyktiga drivmedel är: petroleurneter, pentan, iso-pentan, neo-pentan, hexan, heptan, cyklopentan, cyklohexan, isobuten, n-butan och íso-butan. Drivmedlet kan på känt sätt användas i mängder av 2 till 95, före- trädesvis 5 till H0 vilctprocent räknat på monomererna.Suitable liquid volatile fuels are: petroleum urnets, pentane, isopentane, neo-pentane, hexane, heptane, cyclopentane, cyclohexane, isobutylene, n-butane and isobutane. The propellant can be used in known manner in amounts of 2 to 95, preferably 5 to H0% by weight of the monomers.

Förfararidet enligt uppfinningen är tillämpbart på alla eteniskt omättade monomerer eller blandningar av dylika monomerer, vilka kan bilda polymer- pärlor innehållande drivmedel. Som exanpel på sådana monomerer kan nämnas Styren, vinyliderflclorid, akrylestrar, metakrylestrar, almylnítril och metalcryl- nitril.The process according to the invention is applicable to all ethylenically unsaturated monomers or mixtures of such monomers, which can form polymer beads containing propellant. Examples of such monomers are styrene, vinylides, chloride, acrylic esters, methacrylic esters, almyl nitrile and metal acrylonitrile.

Förfarandet användes företrädesvis för expanderbara pärlor av stymen eller styren och upp till HO % av dess vikt av sampolyzneriserbara eteniskt omättade monomerer, speciellt sampolymerisation av styren med upp till 40 viktprocent akrylnitril, räknat på styrenen, eller sanlpolyznerisation av vinylidemflorid och upp till 140 vilctprocent, räknat på vinyliderflcloriden, akrylnitril eller vinyl- klor-id, speciellt sampolymerísation av 65-90 vilctprocent viriylidenklorid och 35-10 viktprocent akrylnitríl. Pärlorna framställes företrädesvis genom sampolymeri- sation, varvid en samnonorner är alcrylraitril eller metakrylnitril.The process is preferably used for expandable beads of styrene or styrene and up to HO% of its weight of copolymerizable ethylenically unsaturated monomers, especially copolymerization of styrene with up to 40% by weight of acrylonitrile, based on styrene, or copolymerization of vinylidene fluoride percentage and up to 140%. on vinylides fl chloride, acrylonitrile or vinyl chloride-id, especially copolymerization of 65-90% by weight of virylene chloride and 35-10% by weight of acrylonitrile. The beads are preferably prepared by copolymerization, a co-donor being alcrylrayitrile or methacrylonitrile.

Det lærakteristisla för förfarandet är användningen av ett kärl, som är fyllt med reaktionsmediwn under värmebeharndlizagen. Det är således uppenbart, att alla kända polymerisationsrecept för ovanstående monomerer kan tillämpas.The characteristic of the process is the use of a vessel which is filled with the reaction medium during the heat treatment process. It is thus obvious that all known polymerization recipes for the above monomers can be applied.

Det givetvis möjligt att hålla autoklaven fylld under polymerisationen eller den slutliga delen av denna genom att förbinda autoklaven med en yttre tryckkälla eller ett expansionskärl, som är delvis fyllt med vatten och som har länpliga organ för att anbringa ett tryck på vattenytan. Enligt en utförirxgs- form av uppfinningen avbryts polymerisationerx av pärlorna efter 70 procents om- vandliiig, företrädesvis 95 procent, varefter den vattenlösliga initiatorn sat- sas, autoklaven fylls och temperaturen höjs enligt uppfinningen under slutpoly- merisat ionen .It is of course possible to keep the autoclave filled during the polymerization or the final part thereof by connecting the autoclave to an external pressure source or an expansion vessel, which is partially filled with water and which has flexible means for applying a pressure to the water surface. According to one embodiment of the invention, polymerization of the beads is stopped after 70 percent conversion, preferably 95 percent, after which the water-soluble initiator is charged, the autoclave is filled and the temperature is raised according to the invention during the final polymerization.

Exempel l (järnförarade försök) Polyrnerisationsförsöket utfördes i en 13 1 autoklav utrustad med onrrörare och en mantel för värmnirlg och kylning av realctionsrnediet. Autoklaven var förbunden l0. 15. 25. 30. 7806665-1 .b , _ med en yttre tank, vilken även användes för satsning av rnonomerblandrfingen till reaktorn.Example 1 (Iron-based tests) The polymerization test was carried out in a 13 l autoclave equipped with a stirrer and a jacket for heating and cooling the reaction medium. The autoclave was connected l0. 15. 25. 30. 7806665-1 .b, _ with an outer tank, which is also used for charging the monomer mixture to the reactor.

Följande recept användes för utvärdering av systemet: Vinylidenkloríd/akrylnitril i förhållande 70:30 100,0 delar Drivmedel, pentan 10,0 delar Suspenderingsnedel, polyvinylalkohol 1,0 delar Suspenderingsmedel, kolloid av kiseldiolcídtyp i 0,5 delar Initiator, laurylperoacid 1,0 delar Vatten 1400,0 delar Vattnet, 8,0 l, satsades tillsamnans med suspenderingsmedlen till autoklaven och denna evakuerades under 900 sekunder. Vinylidenklorid, akrylnitril, pentan och initiator (totalt 2,9 1) satsades till autoklaven från den yttre tanken, varefter förbindningen mellan autoklaven och denna bröts. Temperaturen höj- des till 6o°c den hölls där mder 12 tinnar. vid dessa betingelser steg tryeket till de 500 kPs. ' Autoklaven lcyldes från 6000 till cirka 2500. Den erhållna suspensionen av pärlor innehöll ej för-expanderade pärlor och nängden avfall, som samlades på en DIN.60 sikt, var ungefär 15 gram per 1000 gram satsad monomer.The following recipe was used for evaluation of the system: Vinylidene chloride / acrylonitrile in a ratio of 70:30 100.0 parts Fuel, pentane 10.0 parts Suspending needle, polyvinyl alcohol 1.0 parts Suspending agent, colloidal silicon diol type in 0.5 parts Initiator, lauryl peroacid 1.0 parts Water 1400.0 parts The water, 8.0 l, was charged together with the suspending agents to the autoclave and this was evacuated for 900 seconds. Vinylidene chloride, acrylonitrile, pentane and initiator (total 2.9 L) were charged to the autoclave from the outer tank, after which the connection between the autoclave and this was broken. The temperature was raised to 60 ° C, where it was kept below 12 degrees. under these conditions, the pressure rose to the 500 kPs. The autoclave was cycled from 6,000 to about 2,500. The resulting bead suspension contained unexpanded beads and the amount of waste collected on a DIN.60 sieve was about 15 grams per 1000 grams of monomer charged.

Mängderna restmonomer i pärlorna var: akrylnitril 3200 mg/kg och vinyliden- klorid 29000 mg/kg. Mängden akrylnitril i processvattnet var 11110 mg/kg.The amounts of residual monomer in the beads were: acrylonitrile 3200 mg / kg and vinylidene chloride 29000 mg / kg. The amount of acrylonitrile in the process water was 11110 mg / kg.

Exempel 2 (jämförande försök) Polymerísationen utfördes med samma recept och enligt sanma förfarande som i exempel 1. Emellertid satsades 1,0 delar kaliumpersulfat i vattenlösning till autoklaven efter 12 timmars polymerisation och ternperaturen höjdes till 7500 och hölls där under i! tilmnar. Mängden avfall var mer än 100 g per 1000 g satsad monomer.Example 2 (Comparative Experiment) The polymerization was carried out by the same recipe and according to the same procedure as in Example 1. However, 1.0 part of potassium persulfate in aqueous solution was charged to the autoclave after 12 hours of polymerization and the temperature was raised to 7500 and kept there for 1 hour. tilmnar. The amount of waste was more than 100 g per 1000 g of monomer charged.

Mängden restmonorner i pärlorna var: akr-ylluitrfil 50 :rg/kg och vinylidenklorid 1500 Ing/kg och mängden alcrylrlitril i processvattnet var 30 mg/kg. Som framgår av detta exempel reducerades monomerhalten i pärlorna och processvattnet avsevärt, medan mängden avfall var oacceptabelt hög.The amount of residual monomers in the beads was: acrylyl lithrile 50 .mu.g / kg and vinylidene chloride 1500 Ing / kg and the amount of acrylonitrile in the process water was 30 mg / kg. As can be seen from this example, the monomer content in the beads and the process water was significantly reduced, while the amount of waste was unacceptably high.

Exempel 3 Polyrnerisationen utfördes med samma recept och enligt samna förfarande som i 10. 15. 20. 25.Example 3 The polymerization was carried out with the same recipe and according to the same procedure as in 10. 15. 20. 25.

BO. 7806665-1 exempel l. Emellertid tillsattes 1,0 delar kaliumpersulfat i vattenlösning till autoklaven efter 12 tírnrnars polymerisation. Autoklaven för-bands med den yttre tanken och hölls helt fylld med vatten från tanken vid ett tryck av 850 kPa. Temperaturen höjdes till 75°C och hölls där under ll tixmxar.STAY. 7806665-1 Example 1. However, 1.0 part of potassium persulfate in aqueous solution was added to the autoclave after 12 hours of polymerization. The autoclave was connected to the outer tank and kept completely filled with water from the tank at a pressure of 850 kPa. The temperature was raised to 75 ° C and maintained there for 11 hours.

Mängden avfall var 15 g per 1000 g satsad monomer. Mängden restmonomer i pärlorna var: akrylxfitril 50 mg/kg och vinylidenklorid 11150 ng/kg. Níälngden i processvattnet var 25 mg/kg.The amount of waste was 15 g per 1000 g of monomer charged. The amount of residual monomer in the beads was: acrylic 50 tril 50 mg / kg and vinylidene chloride 11150 ng / kg. The mean length of the process water was 25 mg / kg.

Genom att hålla autoklaven helt fylld med vatten enligt uppfinrzingen kunde monomerhalten i pärlor-na och processvattnet reduceras avsevärt och mängden för-expanderade pärlor hållas vid ett Exempel i! .By keeping the autoclave completely filled with water according to the procedure, the monomer content in the beads and the process water could be considerably reduced and the amount of pre-expanded beads kept at an Example i! .

En serie försök genomfördes med olika monomersystem. Försöken utfördes i en 13 l autoklav utrustad med omrörare och en mantel för kylning och värm- ning av reaktionsmedíet. Autoklaven var förbunden med en 'yttre tank som även användes för satsning av monomer till autoklaven. _ Följande recept användes, där alla rrängder är angivna i viktdelar: Försök I Försök II Försök III Styren 100 - 90 Akrylnitril - - 10 Metylrnetakrylat - 100 - Suspenderingsrnedel, polyvinylalkohol 1,0 1,0 1,0 Suspenderingsmedel, kolloid av 0,5 0,5 0,5 kiseldioxidtyp Drivmedel, pentan lO 10 10 Initiator, laurylperoxid l,0 1,0 1,0 Vatten 1100 400 400 Vatten, 8,0 l, satsades tillsammans med suspenderingsrnedlen till autokla- ven och denna evakuerades under 900 sekunder. Monorner resp. monomerbland- ning, drivmedel och initiator (totalt 2,9 l) satsades till autoklaven från den yttre tanken, varefter förbindningen mellan tanken och autoklaven bröts. Terrperaturen höjdes till 5500 och hölls där i 12 timnar. Därefter kyldes autoklaven till ca 2500 och den erhållna suspensionen av pärlor un- dersöktes med avseende på restmonornerhalt. Resultaten framgår av följande tabell. 7806665-1 Försöket upprepades med den skillnaden att efter 12 tilmnrs polymerisation tillsattes 1,0 delar kaliuzrpersulfatlösning till autoklaven. Autoklaven förbands rrued den yttre tanken och hölls helt fylld med Vatten från tanken vid ett tr-yck av 850 kPa. Ternperaturen höjdes till 75°C och hölls där under 6 timmar. Därefter undersöktes restmonomerhalten hos de behandlade pärlorna.A series of experiments were performed with different monomer systems. The experiments were performed in a 13 l autoclave equipped with a stirrer and a jacket for cooling and heating the reaction medium. The autoclave was connected to an outer tank which was also used to charge monomer to the autoclave. The following recipe was used, where all lengths are given in parts by weight: Experiment I Experiment II Experiment III Styrene 100 - 90 Acrylonitrile - - 10 Methyl methacrylate - 100 - Suspension element, polyvinyl alcohol 1.0 1.0 1.0 Suspending agent, colloid of 0.5 0.5 0.5 silica type Fuel, pentane 10 10 10 Initiator, lauryl peroxide 1.0 1.0 1.0 Water 1100 400 400 Water, 8.0 l, was charged together with the suspension to the autoclave and this was evacuated for 900 seconds. . Monorner resp. monomer mixture, fuel and initiator (total 2.9 l) were charged to the autoclave from the outer tank, after which the connection between the tank and the autoclave was broken. The temperature was raised to 5500 and held there for 12 hours. Thereafter, the autoclave was cooled to about 2500 and the resulting bead suspension was examined for residual monomer content. The results are shown in the following table. 7806665-1 The experiment was repeated with the difference that after 12 hours of polymerization, 1.0 part of potassium persulfate solution was added to the autoclave. The autoclave was connected to the outer tank and kept completely filled with water from the tank at a pressure of 850 kPa. The temperature was raised to 75 ° C and kept there for 6 hours. The residual monomer content of the treated beads was then examined.

Resultatet framgår av tabellen.The result is shown in the table.

Restmonornerhalt Ing/kg polymer utan reducering med reducering enl. uppfinningen Försök I 50 ooo 500 Försök II 20 000 600 Försök III Styren 110 000 300 akrylnitril 5 000 9Residual monomer content Ing / kg polymer without reduction with reduction acc. Invention Experiment I 50 000 500 Experiment II 20,000 600 Experiment III Styrene 110,000 300 acrylonitrile 5,000 9

Claims (5)

1. 7806665-1 Patentkrav l. Sätt att reducera rnonorrxerhalten i expanderbara termoplastpärlor iir-am- ställda genom polymerisation av en eteniskt omättad monomer eller blandning av rnonorrmerer i vattenhaltig suspension i närvaro av ett drivmedel, k ä n n e - t e c k n a t därav, att en uppslaxrning av de expanderbara pärlorna och vatten, i närvaro av en vattenlöslig initiator för eteniskt onättade mono- merer, värmas till en temperatur inom intervallet 65-l50°C i ett kärl, vil- ket är fullständigt fyllt med flytande medium under ett sådant tryck att det flytande mediet ej kan strömma ut ur kärlet, till dess en väsentlig del av monornerhalten reducerats.Claims 1. Methods for reducing the content of expandable thermoplastic beads prepared by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer or mixing mixtures in aqueous suspension in the presence of a propellant, characterized in that a reflux of the expandable beads and water, in the presence of a water-soluble initiator of ethylenically unsaturated monomers, is heated to a temperature in the range of 65-150 ° C in a vessel which is completely filled with liquid medium under such a pressure that it the liquid medium cannot flow out of the vessel until a substantial part of the monorene content has been reduced. 2. SättenligtkravLkännetecknat därav, attkärletär polymerisationsautoklaven .2. A method according to claim 1, characterized in that the vessel is a polymerization autoclave. 3. Sätt enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att tem- peraturen ligger inom intervallet 70-12000. ll.3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the temperature is in the range 70-12000. ll. 4. Sätt enligt krav 1 till 3, k ä n nte t e c k n a t - därav, att det flytande mediet är vatten.4. A method according to claims 1 to 3, characterized in that the liquid medium is water. 5. Sätt enligtkravltill 5, kännetecknat därav, atten av monomerema utgöres av akrylnitril. 7806665-1 SAMMANDRAG Uppfinningen avser ett sätt att reducera monomerhalten i expanderbara termoplastpärlor, vilka framställes genom polymerisation av en eteniskt omättad monomer eller en blandning av sådana monomerer i vattenhaltig suspension i närvaro av ett drivmedel. I Restmonomererna i både pärlorna och processvattnet re- duceras genom att den efter polymerisationen erhållna upp- slamníngen av pärlor och vatten behandlas i ett kärl vid en temperatur överstigande 6500 i närvaro av en vattenlös- lig initiator. För att undvika expansion av pärlorna hålls kärlet helt fyllt med en vätska, företrädesvis vatten, un- der värmebehandlingen. Förfarandet användes företrädesvis för expanderbara pärlor av styren, sampolymerisat av styren eller sampoly- merisat av vinylidenklorid och akrylnitril.5. A method according to claim 5, characterized in that one of the monomers is acrylonitrile. SUMMARY The invention relates to a method of reducing the monomer content of expandable thermoplastic beads, which are prepared by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer or a mixture of such monomers in aqueous suspension in the presence of a propellant. The residual monomers in both the beads and the process water are reduced by treating the slurry of beads and water obtained after the polymerization in a vessel at a temperature exceeding 6,500 in the presence of a water-soluble initiator. To avoid expansion of the beads, the vessel is kept completely filled with a liquid, preferably water, during the heat treatment. The process is preferably used for expandable beads of styrene, copolymer of styrene or copolymer of vinylidene chloride and acrylonitrile.
SE7806665A 1976-12-10 1978-06-08 SET TO REDUCE MONOMER CONTENT IN EXPANDABLE TERMOPLASTES SE429238B (en)

Priority Applications (16)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7806665A SE429238B (en) 1978-06-08 1978-06-08 SET TO REDUCE MONOMER CONTENT IN EXPANDABLE TERMOPLASTES
FI781847A FI65793C (en) 1978-06-08 1978-06-09 SEAT ATTED REDUCERA MONOMERHALTEN I EXPANDERBARA TERMOPLASTPAERLOR
US05/927,778 US4147845A (en) 1976-12-10 1978-07-25 Reducing the monomer content in expandable thermoplastic beads
AU47200/79A AU512761B2 (en) 1978-06-08 1979-05-18 Reducing monomer content in expandable thermoplastic beads
AT0386279A AT379162B (en) 1978-06-08 1979-05-28 METHOD FOR REDUCING THE MONOMER CONTENT IN EXPANDABLE PEARLS MADE OF THERMOPLASTIC MATERIAL
JP54070017A JPS5835618B2 (en) 1978-06-08 1979-06-06 Method for reducing monomer content of expandable beads of thermoplastic material
NLAANVRAGE7904447,A NL177497C (en) 1978-06-08 1979-06-06 METHOD FOR PREPARING EXPANDABLE THERMOPLASTIC POLYMER GRANULES AND FORMED EXPANDED PREPARATIONS MADE THEREOF.
IT49329/79A IT1116551B (en) 1978-06-08 1979-06-06 PROCEDURE TO REDUCE THE MONOMERIC CONTENT OF EXPANDABLE PEPLINES OF THERMOPLASTIC MATERIALS
BE0/195626A BE876836A (en) 1978-06-08 1979-06-07 PROCESS FOR REDUCING RESIDUAL MONOMERS IN PELLETS OF EXPANDABLE THERMOPLASTIC MATERIALS
NO791908A NO151663C (en) 1978-06-08 1979-06-07 PROCEDURE FOR REDUCING MONOMER CONTENT IN EXPANDABLE THERMOPLAST Beads.
CA329,252A CA1105650A (en) 1978-06-08 1979-06-07 Process for reducing the monomer content in expandable beads of thermoplastic materials
FR7914526A FR2428057A1 (en) 1978-06-08 1979-06-07 PROCESS FOR REDUCING THE MONOMER CONTENT IN EXPANDABLE THERMOPLASTIC PEARLS
GB7920135A GB2025429B (en) 1978-06-08 1979-06-08 Process for reducing the monomer content in expandable beads of thermoplastic materials
DE2923310A DE2923310B2 (en) 1978-06-08 1979-06-08 Process for reducing the monomer content in expandable beads made of thermoplastic materials
CH538979A CH642384A5 (en) 1978-06-08 1979-06-08 METHOD FOR REDUCING THE MONOMER CONTENT IN EXPANDABLE PEARLS MADE OF THERMOPLASTIC MATERIAL.
DK238379A DK238379A (en) 1978-06-08 1979-06-08 PROCEDURE TO REDUCE THE MONOMER CONTENT OF EXPANDABLE PEARLS OF THERMOPLASTIC MATERIAL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7806665A SE429238B (en) 1978-06-08 1978-06-08 SET TO REDUCE MONOMER CONTENT IN EXPANDABLE TERMOPLASTES

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7806665L SE7806665L (en) 1979-12-09
SE429238B true SE429238B (en) 1983-08-22

Family

ID=20335152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7806665A SE429238B (en) 1976-12-10 1978-06-08 SET TO REDUCE MONOMER CONTENT IN EXPANDABLE TERMOPLASTES

Country Status (15)

Country Link
JP (1) JPS5835618B2 (en)
AT (1) AT379162B (en)
AU (1) AU512761B2 (en)
BE (1) BE876836A (en)
CA (1) CA1105650A (en)
CH (1) CH642384A5 (en)
DE (1) DE2923310B2 (en)
DK (1) DK238379A (en)
FI (1) FI65793C (en)
FR (1) FR2428057A1 (en)
GB (1) GB2025429B (en)
IT (1) IT1116551B (en)
NL (1) NL177497C (en)
NO (1) NO151663C (en)
SE (1) SE429238B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4550003A (en) * 1983-12-13 1985-10-29 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Vinylidene chloride type resin expandable particles, foam particles, in-mold foam molding by use thereof and process for producing them
US10093783B2 (en) 2014-11-26 2018-10-09 Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd. Heat-expandable microspheres and application thereof
CN109456506A (en) * 2018-11-07 2019-03-12 西能化工科技(上海)有限公司 The heat-expandable microsphere and preparation method thereof of low residual monomer content

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH439717A (en) * 1961-08-22 1967-07-15 Marek Oldrich Process for the production of foamable thermoplastic polymers
US3425966A (en) * 1965-03-01 1969-02-04 Dow Chemical Co Three stage suspension polymerization process for vinyl aryl monomers
FR1480502A (en) * 1965-05-13 1967-05-12 Foster Grant Co Inc Process for preparing expandable plastic particles
DE2511315A1 (en) * 1975-03-19 1976-09-23 Sealed Air Corp METHOD OF MANUFACTURING FOAMABLE STYLE POLYMER PIECES
DE2734607A1 (en) * 1977-08-01 1979-02-15 Basf Ag PROCESS FOR THE MANUFACTURING OF SPHERICAL EXPANDABLE STYRENE POLYMERIZES

Also Published As

Publication number Publication date
CA1105650A (en) 1981-07-21
NO791908L (en) 1979-12-11
DE2923310A1 (en) 1979-12-13
CH642384A5 (en) 1984-04-13
NO151663C (en) 1985-05-15
IT7949329A0 (en) 1979-06-06
NO151663B (en) 1985-02-04
NL177497B (en) 1985-05-01
GB2025429A (en) 1980-01-23
JPS5835618B2 (en) 1983-08-03
FI65793C (en) 1984-07-10
BE876836A (en) 1979-12-07
AT379162B (en) 1985-11-25
NL7904447A (en) 1979-12-11
FI65793B (en) 1984-03-30
NL177497C (en) 1985-10-01
SE7806665L (en) 1979-12-09
FI781847A (en) 1979-12-09
DE2923310B2 (en) 1980-12-11
JPS54163966A (en) 1979-12-27
ATA386279A (en) 1985-04-15
AU512761B2 (en) 1980-10-23
AU4720079A (en) 1979-12-13
GB2025429B (en) 1982-12-01
DK238379A (en) 1979-12-09
FR2428057A1 (en) 1980-01-04
IT1116551B (en) 1986-02-10
FR2428057B1 (en) 1984-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Asua Miniemulsion polymerization
JP3837458B2 (en) Radical bulk polymerization using a batch reactor.
US5530077A (en) Multi-phase polymerization process
US4617362A (en) Inverse emulsion polymers with improved incorporation of diallyldimethylammonium chloride
EP0575488A1 (en) Process for producing uniform macroporous polymer beads.
Hunkeler et al. Mechanism, kinetics and modelling of inverse-microsuspension polymerization: 2. Copolymerization of acrylamide with quaternary ammonium cationic monomers
US4147845A (en) Reducing the monomer content in expandable thermoplastic beads
KR20010012378A (en) Polymerisation reactions under miniemulsion conditions
Ahmed Effects of agitation, and the nature of protective colloid on particle size during suspension polymerization
SE429238B (en) SET TO REDUCE MONOMER CONTENT IN EXPANDABLE TERMOPLASTES
KR870006090A (en) Process for preparing latex polymer from gas monomer
AU1021497A (en) Process to prepare two phase foam compositions
US3386926A (en) Method of making expandable pearls of styrene copolymer
US4010231A (en) Method of sealing leaks in metal oil storage containers
DE1165270B (en) Process for the production of finely divided foamable styrene polymers
KR960037702A (en) Aqueous polymer emulsion
CN106496398A (en) A kind of environment-friendly preparation method thereof of cationic polyvinylidene fluoride film material
US2616884A (en) Shortstopping vinyl chloride polymerizations with cyclomonoolefins
NO830836L (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF EMULUS POLYMERS
EP0520478A1 (en) Graft polymerization process
DE2755005A1 (en) PROCESS FOR MANUFACTURING EXPANDABLE SPHERES FROM THERMOPLASTIC MATERIALS
US2616882A (en) Shortstopping vinyl chloride polymerizations with vinyl pyridines
Ley et al. Emulsion copolymerization of some halogenated olefins. I. Vinyl chloride in ternary copolymerizations
US2616881A (en) Shortstopping vinyl chloride polymerizations with ethylenically-unsaturated ketones
US3781243A (en) Polymerization of vinyl and vinylidene compounds

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 7806665-1

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7806665-1

Format of ref document f/p: F