<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung eines in einem flüssigen
Kohlenwasserstoff dispergierten Polymeren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Polymerisation von Vinylmonomeren und insbesondere ein
Verfahren zur Herstellung eines in einem flüssigen Kohlenwasserstoff dispergierten Polymeren.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines in. einem flüssigen Kohlenwasserstoff disper- gierten Polymeren besteht darin, dass zumindest ein Vinylmonomeres zu einem in der organischen Flüs- sigkeit unlöslichen Polymeren polymerisiert wird, wobei die Polymerisation in der organischen Flüssigkeit in Gegenwart eines Peroxyd- oder Hydroperoxydkatalysators und von Rohkautschuk ausgeführt wird.
Zusätzlich zu dem Rohkautschuk kann in dem Polymerisationsgemisch ein in der organischen Flüssig- keit lösliches oberflächenaktives Mittel vorhanden sein.
Alle Monomeren, die auf Grund einer Verkettung von Vinylgruppen polymerisiert werden, sind er- findungsgemäss verwendbar. Auch können Monomeren mit zwei und mehr Doppelbindungen und Gemi- sche verschiedener Monomere verwendet werden. Typische Ausgangsstoffe, die als Monomere erfindung- gemäss eingesetzt werden können, sind : Allylacetat, Diallyladipinsäureester und Acrylsäurenitri1. Zur Her- stellung von Polymeren, die als Überzugsfilme verwendet werden sollen, werden folgende Monomere be- vorzugt : Methylmethacrylat,"Cellosolve"- (von der Carbide and Carbon Chemicals Corp. USA vertriebe- ne Glykolderivate)-Methacrylat, Äthylacrylat, Vinylacetat, Methacrylsäure und Acrylsäure, sowie die Amide dieser Säuren. Als Comonomere können z.
B. verwendet werden : Dimethylitaconat, Diäthylmaleat und Maleinsäureanhydrid.
Bei Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens können die üblicherweise bei Emulsionspolymerisationen verwendeten Vorrichtungen angewendet werden.
Geeignete Katalysatoren sind z. B. Benzoylperoxyd und tert. Butylhydroperoxyd.
Wesentlich ist, dass das Polymere in der organischen Flüssigkeit unlöslich, d.. h. bis zu mindestens 950/0 unlöslich ist ; die Art des herzustellenden Polymeren wird daher von der Art der als Medium zu verwendenden organischen Flüssigkeit bestimmt werden. Typische Beispiele für die Verwendung von Natur- oder Rohkautschuk sind in Isooctan polymerisiertes Vinylacetat oder Methylmethacrylat oder in Benzol polymerisierte Acrylsäure. Wenn auch erfindungsgemäss bei Dispersion oder Lösung von nicht mehr als 10Gew.-% des Kautschuks in der organischen Flüssigkeit eine dicke Flüssigkeit oder ein Gel erhalten werden soll, ist es jedoch gemäss vorliegender Erfindung nicht wesentlich, dass soviel an Kautschuk zugesetzt wird, dass eine dicke Flüssigkeit oder ein Gel entsteht.
Im allgemeinen wird mit zunehmendem Anteil an verwendetem Kautschuk die Dispersion feiner und stabiler, jedoch gleichzeitig auch viskoser werden, was von Nachteil sein kann. Deswegen liegen, wenn auch der Kautschuk in Mengenanteile von 0, 1 bis 10 Grew.-% des Monomeren eingesetzt werden kann, die bevorzugten Kautschukzusätze innerhalb des Bereiches von 1 bis 5 Gew.-% des Monomeren.
Als Polymerisations-und Dispersionsmedium kann auch an Stelle einer Flüssigkeit eine Mischung von zwei oder mehr Flüssigkeiten verwendet werden. Wird eine Mischung verwendet, so kommt der richtigen Wahl des kolloiden Zusatzes und gegebenenfalls auch des Netzmittels besondere Bedeutung zu.
Die Menge des nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Polymeren in der Enddispersion kann sehr stark variiert werden ; der Festgehalt der Dispersion kann ungefähr 5 - 650/0 betragen. Vorzugsweise sollen die Dispersionen einen Festgehalt von 25 bis 50% aufweisen. Der Festgehalt einer Dispersion kann erhöht werden, indem ein Teil der Flüssigkeit, erforderlichenfalls unter vermindertem Druck, abgedampft wird.
<Desc/Clms Page number 2>
Gemäss vorliegender Erfindung können Dispersionen mit einer Teilchengrösse von weniger als 5 Mikron leicht erhalten werden. Solche Dispersionen sind zur Herstellung von Überzugsfilmen von grossem Wert.
Die Dispersionen können natürlich in bekannter Weise pigmentiert und plastifiziert werden.
Die Erfindung soll an Hand folgender Beispiele erläutert werden. Die angegebenen Teile sind Ge- wichtsteile.
Beispiel l : 500 Teile Isooctan, in welchem 10 Teile Rohkautschuk und 10 Teile des nicht ioni- schen öllöslichen Netzmittels"Lubrol"MO. a, d. i. einalkyliertes Phenol-Äthylenoxyd-Kondensat, ge- löst waren, wurden auf einem Wasserbad auf ungefähr 80 C erhitzt und hierauf 2 Teile Benzoylperoxyd in Form einer Paste in Dimethylphthalat mit einem Feststoffgehalt von 65% zugesetzt. Dann wurden trop- fenweise unter Rühren pro Stunde 20 Teile handelsübliches Vinylacetat hinzugefügt, in Intervallen von je einer Stunde fünfmal wurden je 2 Teile Benzoylperoxyd zugesetzt. Im Verlauf der Reaktion entstand aus einer beinahe klaren, hellgelben Flüssigkeit eine trübe, milchige, weisse Dispersion.
Nach Zusatz des gesamten Monomeren wurde die Reaktion 5 weitere Stunden fortgesetzt, so dass die Reaktionsdaue. insgesamt 30 Stunden betrug. Die Dispersion wies dann einen Feststoffgehalt von 46% auf, was einer etwas weniger als 90% eigen Umsetzung des Vinylacetats entspricht. Das mittels Viskositätsmes- sungen bestimmte Moiekulargewicht des Polymeren betrug 37000; die Teilchengrösse, bestimmt mit einem
Elektronenmikrograph, schwankte zwischen 0, 2 - 0, 4 u.
Beispiel 2 : 730 Teile Methylmethacrylat, 20 Teile Methacrylsäureamid, 200 Teile eines zwi- schen 80 und IOOQC siedenden Petroläthers und 20 Teile in 800 Teilen Terpentinölersatz gelöstem Roh- kautschuks wurden in einen Kessel eingeführt, der mit einem Rührwerk, einer Kühlschlange und einem of- fenen Rückflusskühler versehen war. Nach Erhitzen auf 700e wurden 16 Teile einer 65% gen Paste von
Benzoylperoxyd in Dimethylphthalat zugesetzt. Innerhalb von 30 Minuten begann der Kesselinhalt weiss zu werden, wonach die Reaktion so schnell verlief, dass, um die Temperatur unter 70 C zu halten, durch die Kühlschlange Wasser geleitet werden musste. 3 Stunden nach Zusatz des Katalysators betrug der Fest- stoffgehalt der Dispersion 41%, die Reaktion war hiemit beendet.
Das Molekulargewicht des Polymeren, bestimmt auf Grund von Viskositätsmessungen, betrug 350000, die Teilchengrösse lag bei 0,3 jjt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines in einem flüssigen Kohlenwasserstoff dispergierten Polymeren, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Vinylmonomeres zu einem in der organischen Flüssigkeit Unlöslichen Polymeren polymerisiert wird, wobei die Polymerisation in der organischen Flüssigkeit in Gegenwart eines Peroxyd - oder Hydroperoxydkatalysators und von Rohkautschuk ausgeführt wird.