DE2400611C2 - Verfahren zur Herstellung von Polyvinylchlorid-Massen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Polyvinylchlorid-MassenInfo
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Description
Es ist bekannt, zur Herstellung von Hart-Polyvlnylchlorid
durch Suspensionspolymerisation dem Polymerisationsansatz Verarbeitungshilfsstoffe, Stabilisatoren,
Füllstoffe, Farbpigmente und polymere schlagfestmachenrle Komponenten zuzusetzen (DE-OS 22 25 427).
Die^ Zuschlagstoffe sind dieselben, die dem Polyvinylchlorid
bei der herkömmlichen Weiterverarbeitung zu verarbeitungsfertigen Polyvinylchlorid-Massen zugemischt
werden. Gelingt es, sämtliche Zuschlagstoffe, die fur die Verarbeitung notwendig sind, bereits im Autoklaven
dem Polymeren zuzuführen, erübrigt sich ein gesonderter
Mischprozeß vor der Formgebung. Form und Größe der Teilchen der Polyvinylchlorid-Massen sind für
den Verarbeiter von Wichtigkeit. Das Produkt soll gut rieseln. Größere Mengen von Teilchen unter 50μ setzen
die Rieselfähigkeit herab und sind deshalb unerwünscht.
Faden- und kartenförmige Anteile müssen vermieden werden, da sie In vielen Fällen zu Stippen In Extrudaten
und Folien führen.
Soll nun dem Autoklav eine verarbeitungsfertige Polyvinylchlorid-Masse
entnommen werden. Ist eine Vielzahl von Stoffen - je nach dem späteren F.lnsatzgeblet dem
Folymerlsatlonsansatz zuzusetzen, so dal5 die Getahr der
Bildung unerwünschter Tellchenform und -größe bei dieser Verfahrenswelse In besonderem Maße auftritt, da
die für die spätere Tellchenform maßgebenden Grenzflächenkräfte des Systems Vlnylchlorld/Wasser durch die
zugesetzten Stoffe mehr oder weniger stark beeinflußt werden.
Bei Felnanteilen des Polymerisats besteht die Gefahr,
daß es sich um Zuschlagstoffe handelt, die In der wäßrigen
Phase suspendiert waren. Diese Feinanteile können sich bei pneumalischen Förderprozessen separieren und
so zu Entmischungserscheinungen führen. Auch aus diesem Grund Ist eine möglichst gleichmäßige Korn
größe und eine einheitliche Zusammensetzung des einzelnen Köms von großer Wichtigkell,
Das bekannte Verfahren zur Herstellung von PoIyvlnyichlorldiMassen
durch Suspensionspolymerisation nach der DE-OS 22 25 427 1st aus diesen Gründen mit
entscheidenden Mängeln behaftet Und wenig fm Gebrauch' bzw. auf spezielle und einfache Punkte
beschränkt.
"Es wurde nun gefunden, daß bei Zugabe von Äthylen-Vinylester-Copolymeren
mit 30 bis 60 Gew.-% Vinylester zum Polymerisationsansatz obige Schwierigkelten hinsichtlich
Korngröße und -form vermieden werden. Beim Einsatz dieser Im Vinylchlorid löslichen Copolymeren
sind die Teilchen der fertigen Polyvinylchlorid-Masse
kompakt, von einheitlich runder Form, besitzen eine enge Kornverteilung und gute Rieselfähigkeit.
Nun war es aus der GB-PS 10 20 704, den ausgelegten Unterlagen der belgischen Patente 6 36 977 und 6 63 931 sowie der JA-AS 72/48 908 (Derwent CPt 1972, Ref. 80 220 T-A.) bekannt, Pfropfpolymerisate des Vinylchlorlds auf Äthylen-Vinylester-Copolymere durch Suspensionspolymerisation von Vinylchlorid in Gegenwart von Äthylen-Vlnylester-Copolymeren herzus'ellen, wobei die Copolymeren vorher In Vinylchlorid gelöst wurden. Bei dieser Verfahrenswelse der Pfropfpolymerisation sind aber nicht die Zuschlagstoffe von Polyvinylchlorid-Massen anwesend, vielmehr werden die Pfropfpolymerisate hergestellt, um in üblicher Weise anschließend als schlagfestmachender Zusatzstoff zusammen mit anderen Zusatzstoffen zu fertigen Polyvlnylchlorld-Massen verarbeitet zu werden
Der Fachmann erhielt also aus den genannten Llteraturstellen über die Pfropfpolymerisation keinen Hinwels, daß die Herstellung verarbeitungsfertiger Polyvlnylchlorld-Massen durch Suspensionspolymerisation In Gegenwart von Äthylen-Vlnylester-Copolymeren des Molekulargewichts 10 000 bis 120 000 in Mengen von 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf Polyvinylchlorid, die homogene Einbringung der Zuschlagstoffe erleichtern könnte.
Nun war es aus der GB-PS 10 20 704, den ausgelegten Unterlagen der belgischen Patente 6 36 977 und 6 63 931 sowie der JA-AS 72/48 908 (Derwent CPt 1972, Ref. 80 220 T-A.) bekannt, Pfropfpolymerisate des Vinylchlorlds auf Äthylen-Vinylester-Copolymere durch Suspensionspolymerisation von Vinylchlorid in Gegenwart von Äthylen-Vlnylester-Copolymeren herzus'ellen, wobei die Copolymeren vorher In Vinylchlorid gelöst wurden. Bei dieser Verfahrenswelse der Pfropfpolymerisation sind aber nicht die Zuschlagstoffe von Polyvinylchlorid-Massen anwesend, vielmehr werden die Pfropfpolymerisate hergestellt, um in üblicher Weise anschließend als schlagfestmachender Zusatzstoff zusammen mit anderen Zusatzstoffen zu fertigen Polyvlnylchlorld-Massen verarbeitet zu werden
Der Fachmann erhielt also aus den genannten Llteraturstellen über die Pfropfpolymerisation keinen Hinwels, daß die Herstellung verarbeitungsfertiger Polyvlnylchlorld-Massen durch Suspensionspolymerisation In Gegenwart von Äthylen-Vlnylester-Copolymeren des Molekulargewichts 10 000 bis 120 000 in Mengen von 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf Polyvinylchlorid, die homogene Einbringung der Zuschlagstoffe erleichtern könnte.
Aus den ausgelegten Unterlagen des belgischen Patents 6 b 931 war es jedoch bekannt, die Vinylchlorid-Suspensionspolymerisation
unter Zusatz von Äihylen-Vlnylester-Mischpolymerlsatlon
und epoxydlerten Sojabohnenöl durchzuführen.
Gegenstand der Erfindung Ist ein Verfallen zur Herstellung
von Polyvinylchlorid-Massen durch Polymerisation von Vinylchlorid oder vinylchloridhaltlgen Monomerengemlschen
mit Gehalten von 99 bis 80 Gew.-% Vinylchlorid und 1 bis 20 Gew.-% weiterer äthylenisch
ungesättigter Verbindungen in wäßrigem Medium bei Temperaturen zwischen 30 und 80° C unter
Zusatz von Suspensionsstabilisatoren, monomerenlöslichen
Katalysatoren und In Gegenwart von Verarbeltungshllfsstoffen bzw Zuschlagstoffen, wobei Äthylen-Vinylester-Copolymere
mit Gehalten von 30 bis 60 G< «/.-% Vinylester Einheiten vor Beginn der Polymerisation
Im Monomeren gelöst werden und die Polymerlsation In Anwesenheit der Verarbeitungshilfsstoffe und
Zuschlagstoffe durchgeführt wird, welches dadurch gekennzeichnet Ist, daß die Äthylen-Vlnylester-Copolymeren
In Mengen von 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf Polyvinylchlorid,
eingesetzt werden und Molekulargewichte von 10000 bis 120 000 aufweisen
Die im Kennzeichen des erfindungsgemäßen Verfahrens
enthaltenen Merkmale werden In den ausgelegten Unterlagen des belgischen Patents 6 63 931 nicht
beschrieben
Überraschend erfolgt dadurch die Bildung von Polyvinylchlorid-Massen
eines kompakten, gleichmäßig runden Korns mit enger Kornvertellüng, so daß stark ver*
besserte Polymerisätlons-Massen von erstmals ünelnge*
schränktet· Brauchbarkeit herstellbar sind.
Die entstehenden Polymerlsatlons-Massen sind fertige
verarbeitungsfähige Formmassen, welche keinen Weite*
ren Mischungsprozeß vor der Formgebung benötigen. Die Polyvlnylchlorld-Massen sind verarbeltüngsfertlg,
rieselfähig und stlppenfrel. Der besondere Vorteil liegt In
der einheitlichen Korngröße, Korngestalt und Kornzusammensetzung sowie der Freiheit von Staubantellen
und zu graben Teilen.
Als Äthylen-Vlnylester Copolymere werden besonders die des VInylacetats, jedoch gegebenenfalls auch die des
Vlnylproplonats, verstanden.
Die Äthylen-Vlnylester-Copolymeren werden In dem
wäßrigen Suspensionsansatz In Gegenwart des kondensierten monomeren Vlnylchlorlds etwa 1 bis 4 Stunden
gerührt. Irn allgemeinen geschieht dies bei Zimmertemperatur,
doch können dabei zur Verkürzung der Lösungszeit auch Temperaturen bis 40° C angewandt werden.
Die für die Polyvinylchlorid-Masse bestimmten
Zusatzstoffe - soweit sie nicht die Polymerisation stoppen - können zusammen mit dem Copolymerlsat zugegeben
weiden, doch 1st ganz oder teilweise der Zusatz auch zu späterer Zelt, gegebenenfalls mehrmals während der
laufenden Polymerisation möglich. Da ein gleichmäßiges Korn angestrebt wird, wird bevorzugt ein größerer Td!
der Zusatzstoffe zv Beginn der Polymerisation zugesetzt; jedenfalls erfolgen «egen Ende der Polymerisation - etwa
ab 80% Umsatz - keine wesentlichen Zusätze mehr, abgesehen von den die Polymerisation hemmenden
Zusätze.
Während des Rührens geht das Vinylchlorid in Tröpfchenform über, und die Zuschlagstoffe lösen sich im
Vinylchlorid bzw. werden In Ihm dlsperglert. Das Äthylen-Vinylester
Copolymere löst sich ebenfalls im Vinylchlorid und wirkt sich auf das Im Laufe der Polymerisation
zum Korn werdenden Vlnylchlorld-Tröpfchen In der Welse aus, daß einheitliche Tröpfchen entstehen, die in
ein kompaktes, einheitlich rundes Korn übergehen.
Während der Polymerisaten wiro Vinylchlorid ganz
oder teilweise auf die Äthyleri Vinylester-Copolymeren
aufgepfropft. Die Copolymeren bzw. Fr opfpolymeren in
den Polyvinylchlorid-Massen bewirken In ähnlicher Welse wie die bekannten Polymerisate und Pfropfpolymerisate
des Äthylens mit Vinylester eine verbesserte Schlag- bzw. Kerbschlagfestigkeit, die z. B. bei Polyvinylchlorld-Rohren,
Bauprofilen und Flüssigkeitsbehältern erwünscht und vorteilhaft ist.
Als Monomere können entweder nur Vinylchlorid oder Monomergemische mit 99 bis 80 Gew.-% Vinylchlorid
und 1 bis 20 Gew.-% an weiteren äthylenisch ungesättlgten Verbindungen wie Vinylester, Vlnyläther, Acrylsäureester,
Äthylen, Propylen oder Vinylidenverblndungen wie Vinylidenchlorid verwendet werden
Die Polymerisation wird Im allgemeinen mit Verhältnissen
der Monomeren zu Wasser von 1:1 bis 1 : 2.5 ausgeführt. Als öllösllche Katalysatoren können beispielsweise
Peroxide wie Dllauroylperoxid oder Dlbenzoylperoxld.
Azoverbindungen wie Azoblslsobutyronltril oder Azodlme'.hylvaleronltrll sowie Peroxydlcarbonate
wie Dicyclohexylperoxydlcarbonat oder Blsdert.butylcyclohexyl
»peroxydicarbonat verwendet werden.
Als Siispenslonsträger zur Stabilisierung der Dispersion
können unter anderem Methylcellulosen. Hydroxypropylmethylcellulosen.
Hydroxyäthylcellulosen und Polyvinylalkohole eingesetzt werden.
Die geeigneten Temperaturen für die besprochenen
Polymerisationssysteme liegen zwischen 30 und 80° C, Jedoch bevorzugt zwischen 40 und 70° C,
Die Zusammensetzung der Äthylen-Virtylester
Copolymereri ist Insoweit kritisch, als Ihre Löslichkeit Im
Vinylchlorid bzw. Mönörnerengemlsch gewährleistet sein muß, Für den Fall des ÄtHyien-Vlnylacetat-Copoiymeren
trifft Löslichkeit für Vlnylacetat»Antelle
Im Copolymeren von 30 bis 60 Gew.-* zu.
Soll zusätzlich eine verstärkte Elastlflzlerung der Polyvinylchlorid-Massen
erzielt werden, werden die hierfür wirksamsten Copolymeren mit etwa 32 bis 50
Gew.-% Vinylacetat bevorzugt.
Zur Erzielung des Effektes der Kornverbesserung sind
Copolymere mit Molekulargewichten von mindestens 10 000 bis 120 000 zu verwenden.
Soweit eine verstärkte Elastlflzlerung erzielt werden
soll, sind die hierfür wirksamsten Copolymere mit Molekulargewichten
von etwa 35 000 bis 120 000, bevorzugt 45 000 bis 110 000, bevorzugt.
Zur Erzielung der gewünschten Kornverbesserung Ist der Einsatz von 2 bis 8 Gew.-%, bevorzugt 3 bis 6
Gew-%, der Copolymeren notwendig.
Ein weiterer kritischer Punkt für die durch diese Erfindung
erreichte Verbesserung der Kornform und -größe sind die Mengen der eingesetzten Zuschlagstoffe. Überschreitet
man die welter unten angegebenen Werte für Gleitmittel. Füllstoffe, Pigmente, Stabilisatoren und
polymere Modifizierungsmittel, kann es trotz Einsatz der Äthylen-Vlnyltster-Copolymeren zur Ausbildung unerwünschter
Masse Teilchen kommen.
Als Gleitmittel sind übliche Paraffinwachse, niedermolekulares Polyäthylen, langkettlge Fettsäuren (8 bis 20
Kohlenstoffatome) und deren Aluminium-, Calcium-, Blei- und Lithiumsalze, Kombinationen zweier Gleitmittel,
die sich nach inirrer und äußerer Wirkung unterscheiden,
haben sich bewährt.
Die Gesamtmenge sollte zwischen 1 und 4 Gew.-%, bevorzugt zwischen 1 und 3 Gew.-%, liegen.
Die eingesetzten Füllstoffe der Polyvlnylchlorld-Masse
sind an sich der An nach nicht begrenzt, doch wird in
der Hauptsache Calclumcarbonat, aber auch Talkum oder Glimmer verwendet.
Die beim vorliegenden Verfahren eingesetzten Mengen sollten 10% nicht überschreiten, bevorzugt liegen sie zwischen
2 und 5 Gew-%.
Zur Pigmentierung sind unter anderem anorganische Pigmente wie Titandioxid als BrooMt oder Anatas sowie
Ruß oder auch Ultramarine üblich. Die eingesetzten Mengen bewegen sich normalerweise wischen 2 und 5
Gew-% und sollten nicht wesentlich größer sein.
Zur Stabilisierung der Polyvlnylchlorld-Massen gegenüber
erhöhten Temperaturen und Witterungselnflüsse Ist eine Vielzahl von Substanzen bekannt. Es sind dies z. B.
Barium- und/oder Cadmlumsalze langkettlger Carbonsäuren, epoxydlerte Verbindungen wie epoxydlerte Fettsäureester,
mehrwertige Alkohole wie Pentaerythrit und Trlmethylolpropan. zlanorganlsche Verbindungen, phenollsche
Antloxydantlen wie Bisphenol A, 2.4-Dlmethylphenol,
2,4-Dlmethyl-t.-Butylphenol, Hydrochinon und organische Phosphite wie beispielsweise Dlphenyl-alkyl-Phosphlte
mit 6 bis 18 C-Atomen in der Alkylgruppe bzw Isoalkylgruppe wie unter anderem der I-Decyl- oder
I-Octyl-Gruppe Die beiden letzten Gruppen von Stabilisatoren
sind dafür bekannt, daß sie den Polymerlsationspro/eß
hemmen bzw. zum Stillstand bringen Sie werden deshalb erst gegen Ende der Reaktion In den Autoklaven
eingebracht
Wie bei den Gleitmitteln Ist auch bei den Stabilisatoren
eine Kombination von stabilisierenden Substanzen üblich. Die Gesamtmenge sollte 6 Gew,-& nicht überschreiten-
Da mit den Äthylen-Vlnylacetat-Copolymeren eine
schlagfestmaühende Komponente In die Harf^PoIyvInyl*
chlorld-Masse eingebracht wird, erübrigt sich In den meisten
Fällen die Zugabe weiterer polymerer Schlagfestma*
eher Bekannte In Vinylchlorid unlösliche Scrilagfestverbesserer
sind chlorlertea Polyethylen, Acrylnltrll-Buladlen-Styrol-Copolymere
und polymere Acrylate bzw. Methacrylate. Sollen sie neben den Äthylen-Vlnylester
Copolymeren eingesetzt werden. Ist dies ohne Schwierigkelten
möglich. Die Elnsatzrnengen werden dann nicht größer als 4 bis 5 Gcv<.-¥ sein.
Bemerkenswerterweise gelingt es bei Beachtung der vorstehenden Angaben, die Polymerisation trotz Anwesenheit
der genannten großen Mengen von verschiedenartigsten Zuschlagstoffen zu Ende zu führen, nämlich
Umsatzgrade von etwa 95 bis 98% der Monomeren zu enelchen.
Es soll verstanden werden, daß die Zuschlagstoffe bei
der Polymerisation und die Bestandteile der Polyvlnylchlorld-Massen
nicht auf die genannten Stoffe beschränkt sein können, da einerseits die Zahl der
üblichsten dieser Stoffe sehr groß Ist und andererseits die Ausführung des Verfahrens in gleicher Weise mit hler
namentlich nicht genannten Stoffen möglich Ist.
Die Mengen sind, soweit nicht anders gesagt, auf die
eingesetzten Monomeren bezogen
Die hergestellten Massen sind vor allen- als Htrt-Polyvlnylchlorid-Massen
verwendbar, wiewohl auch der Zusatz von Weichmachern während oder nach der Polymerisation
möglich 1st.
In einem emaillierten Autoklav werden 95 Teile Wasser vorgelegt, außerdem 5 Teile einer 2 Gew.-%igen
wäßrigen Methylhydroxypropylcellulose-Lösung und 0.05 Teile eines Gemisches (50 : 50 Gewichtsteile) aus
Dicyclohexylperoxydicarbonat und Dllauroylperoxid als
Katalysator. Hinzu kommen 3,S Teile eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren mit 45 Gew -'«-, Vinylacetat mit
einem Molekulargewicht von .!0 000, 1,5 Teile eines Barum-Cadmlum-Stearats, 0,5 Teile expoxydlertes Sojabohnenöl.
1 Teil Paraffin, 0.5 Teile CaCO, und 3 Teile
TiO2. Der Autoklav wird dann verschlossen. Man evakuiert,
hebt den Unterdruck mit Vinylchlorid-Gas wieder auf unc" evakuiert erneut. Dann werden 50 Teile Vinylchlorid
eingeleitet, und man rührt den gesamten Ansatz bei Zimmertemperatur über 2.5 Stunden. In dieser Zelt
hat sich das Äthylen-Vinylacetat-Copolyrnere im Vinylchlorid gelöst. Die Zuschlagstoffe haben sich ebenso Im
Monomeren gut verteilt Der Polymerisationsansatz wird
dann tuf 58° C hochgeheizt und bis zum Ende der Reaktion
auf dieser Temperatur gehallen. Zu Beginn liegt der sich einstellende Vlnylchlorld-Druck bei 8,4 atü.
Nach einem Drittel der Gesamtreaktionszeit beginnt der Druck zu sinket. Nasji 7 bis 8 Stunden ist ein PoIymetlsatlonsgrad
von 95% erreich ι und der Druck auf 4 atü abgefallen 7u diesem Zellpunkt v/erden 0.6 Teile
ein?,s organischen Phosphlts eingebracht, welches die an
sich schon sehr abgeschwächte Reaktion zum Stillstand bringt Etwa 15 Minuten nach der Zugabe dieses letzten
Zuschlagstoffes wird der Autoklav gekühlt Das Polymerisat wird abgeschleudert, hat eine Restfeuchte von 16 bis
\Ί%, passiert einen Stromtrockner und verläßt diesen mit
wenlgrr als 0,1% Feuchtigkeit Die so hergestellte PoIyvlnylchlorld-Hart-Masse
läßt sich gut zu Profilen verarbeiten,
Beispiel 1 wird wiederholt mit dem Unterschied, daß
man 2,5 Teile des Äthylen-Vlnj/Iacetat-Copolymers mit
45 Gew.-% Vlnylacetatgehalt mit elnertir Molekutarge^
wicht von 30 000 ir -!inern Druckgefäß durch 2,5 stünde
ges Rühren In Vinylchlorid löst und diese Lösung In den
mit Wasser und sämtlichen Zuschlagstoffen gefüllten und evakuierten Autoklav eindrückt und unter Rühren
den Autoklaveninhalt auf Reaktionstemperatur bringt. Die Reaktion läuft ab wie In Beispiel 1. Beim Druckabfall
auf 4 gtü werden 0,6 Teile des organischen Phosphlts eingebracht.
Nach weiteren 15 Minuten wird gekühlt und die Polyvinylchlorid-Masse aufgearbeitet. - Diese Verfahrenswelse
verkürzt die Zelt, In der das Reaktlonsgefäß
für die Polymerisation einer bestimmten Menge der PoIyvlnylchlorld-Masse
belegt Ist, und bringt auf diese Welse wirtschaftliche Vorteile.
Es werden 2,6 Teile eines Äthylen-VInylacetat-Copolymers
mit 30 bis 33 Gew.-96 Vinylacetat (Molekulargewicht
50 000) eingesetzt. Die übrige Rezeptur des Beispiels 1 bleibt unverändert. Ablauf der Polymerisation
und Aufarbeitung der Polyvinylchlorid-Masse sind mit
denen des vorausgegangenen BeIwIeIs Identisch. - Beim
Ausprüfen der aus der Masse csarudierten Profile zeigt
sich eine gegenüber Beispiel 1 geänderte Schlagzähigkeit durch Abwandlung des Schlagzähmachers. Der das
Masse-Korn beeinflussende Effekt der Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren
ist, wie die Tabelle zeigt, deutlich in ähnlicher Welse wie in Beispiel 1 ausgeprägt.
Entsprechend Beispiel 1, jedoch unter Zusatz von 3,5 Teilen eines Äthylen-Vlnylacetat-Copolymeren mit 39
bis 42 Gew.-% Vinylacetat (Molekulargewicht 25 000) und, anstelle des Suspensionsträgers Methylhydroxypropylceilulose,
5 Teilen einer 2%lgen wäßrigen Methylcellulose-Lösung
Bei trn übrigen unveränderter Rezeptur wird eine gut rieselfähige Polyvlnylchlorld-Masse mit
den in der Tabelle aufgeführten Meßwerten erhalten.
Entsprechend Beispiel 1, jedoch mit 3,5 Teilen eines Äthylen-Vlnylacetat-Copolymers mit 50 Gew-%
Vinylacetat (Molekulargewicht 20 000) und als Suspensionsträger 5 Teile eines Gemisches (50 : 50) der CeIIuIosederlvate
Methylcellulose und Methy'hydroxypropylcellulose als 2 Gew.-%Ige Lösung wird in sonst
gleichartiger Reaktion eine Polyvlnylchlorld-Masse hergestellt.
Bei den Athylen-Vinyiacetat-Copoiymeren mit 50
Gew.-% Vinylacetat und mehr Ist darauf zu achten, daß
die In Granulatform vorliegenden leicht klebrigen Produkte
beim Einbringen in den Autoklav nicht In größeren
Klumpen zusammenbacken, da sonst eine vollständige Lösung der Copolymeren In Vinylchlorid Infrage
gestellt bleibt. Bei Beachtung dieses Umstands werden Polyvinylchlorid-Massen mit den Werten der Tabelle
erhalten
Verglelchsvp.rsuch A:
Die Rezepfr entspricht dem Ansatz des Beispiels 1. Es
fehlen lediglich die 3.5 Teile an Äthylen-Vlnylacetat-Copolymeren.
Aufgrund dessen entfallt auch das 2,5stUndlge Rühren bei Raumtemperatur. Kach dem Einfüllen
aller Komponenten wird der Äütoklavenlrttlält auf
Reaktionstemperatur gebracht. Die Reaktionszelt bleibt
unverändert IH einem Druckabfall auf 4 atü bringt man das organische Phosphlt ein, kühlt und führt das Poly-'
merlsat der Aufarbeitung zu.
Verglelchsversuch B:
Das Älhylen-Vlnylacetat-Copolymere des Beispiels I
wird ersetzt durch elri chloriertes Polyäthylen (27 Gew. -% Chlor) als schlagfest machende Komponente. Um
sicher zu stellen, daß nur das Äthylen-Vlnylacetal-Copolymere und nicht die ElnrUhrzelt bei Raumtemperatur
die spätere Kofriblldung günstig beeinflußt, wird in
diesem Beispiel wie In Beispiel 1 der gesamte Ansatz über 2,5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und dann
erst hochgehelzl. Die Reaktion läuft Im übrigen wie In
den vorigen Beispielen ab.
Verglelchsversuch C:
Das Äthylen-Vlnylacetat-Copolymere aus Beispiel 1
wird gegen 3,5 Teile eines schlagfestmachenden Acrylnltrll-Butadlen-Styrol-Copolymeren
(21 Gew.-% Acrylnitril, 15 Gew-% Butadien, 64 Gew.-% Styrol) ausgetauscht.
Dieses Copolymere kann allerdings erst gegen Ende der Reaktion zusammen mit dem organischen
Phosphlt als methanollsche Aufschlämmung In den
Autoklaven eingebracht werden, da es den Ablauf der Polymerisation bei Zugabe zu Beginn der Reaktion deutlich
verlangsamt. Auch bei diesem Versuch wird vor Beginn der Polymerisation 2,5 Stunden bei Raumtemperatur
gerührt.
Bereits beim Aufarbeiten der Vetglelchsbelsplele A bis
C werden Unterschiede Im Vergleich mit den Beispielen
1 bis 5 sichtbar Aufgrund. von Feirisloffanlellen
macht das Abschleudern der Ansätze A bis C Schwierigkellen:
feine Partikel setzen das Filtertuch zu und bewirken deutlich längere Schleuderzelten. Beim Trockenprozeß
Im Stromtrockner scheiden sich bei den Verglelchsbelsplelen
A bis C erhebliche Mengen des Polymerisats erst Im Abluftflltef des Trockners ab, während die Polyvinylchlorid-Masse
der Beispiele 1 bis 5 fast quantitativ durch einen dem Abluftfllter vorgeschalteten Zyclon
ausgetragen wird. Diese Feststellungen werden durch die
In der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Siebanalysen erklärlich.
Bei Verarbeitung der Produkte nach den Verglelchsversuchen
A bis C ergeben sich Inhomogenitäten, die
eine einwandfreie Extrusion unmöglich machen.
Beispiel | 1 | 2 | 2 | 3 | 4 | 5 | A·) | 7 | B*) | C) |
schlagfestm. | a) | 42 | b) | O | d) | e) | _ | 13 | η | g) |
Komponente | 46 | 36 | ||||||||
Einrühren bei | 2,5 | 7 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | _ | 25 | 2,5 | 2,5 |
Raumtemp. (Std.! | 3 | 8 | ||||||||
Teilchengröße | 23 | Il | ||||||||
in % | 58 | |||||||||
> 250 μ | _ | _ | 1 | 3 | 3 | 12 | 5 | |||
> 200 μ | 10 | 8 | 5 | 3 | 8 | 18 | ||||
> 150 μ | 38 | 42 | 51 | 47 | 24 | 21 | ||||
> 100 μ | 42 | 35 | 24 | 31 | 19 | 27 | ||||
> 63 μ | 9 | 10 | 15 | 10 | 17 | 13 | ||||
< 63 μ | 1 | 4 | 2 | 6 | 20 | 16 | ||||
Rieselwerte | 27 | 32 | 24 | 29 | rieselt | rieselt | ||||
In Sekunden | nicht | nicht |
*) Vergleichsversuche
a) Äthylen-Vinylacetai-Copolymer mit 45 Gew.-« Vinylacetat (Molekulargewicht 30 000)
b) Älhylert-Vinylacetat-Copolymer mit 45 Gew.-* Vinylacetat (Molekulargewicht 30 000)
c) Äthylen-Vlnyiacetat-Copolymer mit 33 Gew.-X Vinylacetat (Molekulargewicht 50 000)
d) Äthylen-Vlnyiacetat-Copolymer mit 39 bis 42 Gew.-% Vinylacetat (Molekulargewicht 25 000)
e) Äthylen-Vinylacetat -Copolymer mit 50 Gew.-% Vinylacetat (Molekulargewicht 20 000)
0 chloriertes Polyäthylen (27 Gew.-% Chlor)
g) Acrylnltrll-Butadlen-Styrol-Copolymer (21 Gew.-% Acrylnitril, 15 Gew.-% Butadien,
64 Gew.-« Styrol)
Der Teilchenanteil unter 63 μ Hegt In den Vergleichsversuchen A bis C beträchtlich höher als Iri den Beispie-
Ien 1 bis 5 und führt zu den beschriebenen Erscheinungen.
Der Anteil über 250 μ besteht z. T. aus krustenförmlgen,
z.T. aus agglomerierten Teilchen. Er kann im extnidierten, gespritzten oder kalandrlerten Kunststoffteil
zu Stippen und unruhigen Oberflächen führen.
Die Rieseliähigkeit wird nach der trichteraüslaufrhethode
mit 135 g Polyvinylchlorid-Masse und einer 8 mm weiten Auslaufdüse bestimmt. Die Vorteile einer guten
Rieselfähigkelt für die Weiterverarbeitung z.B. auf
Extrudern sind bekannt.
Claims (1)
- 24 OO 611Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von Polyvinylchlorid-Massen durch Polymerisation von Vinylchlorid oder vinylchlorldhaltlgen Monomerengemlschen mit Gehalten von 99 bis 80 Gew.-% Vinylchlorid und 1 bis 20 Gew.-% weiterer äthylenisch ungesättigter Verbindungen In wässrigem Medium bei Temperaturen zwischen 30 und 80° C unter Zusatz von Suspensionsstablllsatoren, monomerenlösllchen Katalysatoren und In Gegenwart von Verarbeitungshilfsstoffen bzw. Zuschlagstoffen, wobei Äthylen-Vlnylester-Copolymere mit Gehalten von 30 bis 60 Gew.-% Vinylester-EInheilen vor Beginn der Polymerisation im Monomeren gelöst werden und die Polymerisation in Anwesenheit der Verarbeitungshilfsstoffe und Zuschlagstoffe durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Äthylen-Vlnylester-Copolymeren In Mengen von 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf Polyvinylchlorid, eingesetzt werden und Molekulargewichte vor. 10 000 bis !20 000 aufweisen
Priority Applications (13)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2400611A DE2400611C2 (de) | 1974-01-08 | 1974-01-08 | Verfahren zur Herstellung von Polyvinylchlorid-Massen |
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