DE1595199B2

DE1595199B2 - Verfahren zur entgasung von geschmolzenen polymerisaten olefinischer kohlenwasserstoffe

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Publication number: DE1595199B2
Application number: DE19641595199
Authority: DE
Priority date: 1963-08-08
Filing date: 1964-07-24
Publication date: 1971-09-02
Also published as: GB1072624A; DE1595199A1; US3311676A; GB1072674A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entgasung neue Oberflächen bilden, indem ein Doppelschrauben-

von geschmolzenen Polymerisaten olefinischer Kohlen- extruder das Vermischen und Biechen der Blasen beim

Wasserstoffe, die flüchtige Verunreinigungen enthalten, Durcharbeiten des Materials bewirkt,

unter vermindertem Druck unmittelbar nach ihrer Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die

Herstellung. 5 Entgasung von geschmolzenen Polymerisaten ole-

Bei der Herstellung vieler im Handel erhältlicher !mischer Kohlenwasserstoffe, die flüchtige Verunreini-

Polymerer ist es üblich, verschiedenartige Lösungs- gungen enthalten, in einer einfachen, nicht anfälligen

mittel und andere Agenzien zu verwenden, um bei den Apparatur durchzuführen und gleichzeitig eine bessere

Verfahrensbedingungen und den Eigenschaften des und schnellere Entgasung als in den bekannten Vor-

Polymerprodukts gewisse Ergebnisse zu erzielen. Wenn io richtungen zu erreichen.

solche Stoffe verwendet werden, umfaßt eine der not- Die erfindungsgemäße Aufgabe wird bei einem Ver-.

wendigen Polymergewinnungsstufen die Verflüchtigung fahren zur Entgasung von geschmolzenen Polymeri-

oder Verdampfung von Verunreinigungen von dem säten olefinischer Kohlenwasserstoffe, die flüchtige

Polymerprodukt, und zwar im allgemeinen, während Verunreinigungen enthalten, unter vermindertem Druck

es noch in geschmolzener oder flüssiger Form ist. Für 15 unmittelbar nach ihrer Herstellung dadurch gelöst,

viele technische Anwendungszwecke ist die Ver- daß man die Polymerschmelze mit einer Geschwindig-

dampfungsstufe für die Erzeugung von Polymeren keit von 0,03 bis 4,5 m pro Minute durch eine begrenzte

erforderlich, welche im wesentlichen frei von flüchtigen Entgasungszone leitet, an deren Ausgangsende ein

Bestandteilen sind oder bei denen solche Unreinheiten Unterdruck von 5 bis 200 mm Hg abs. angelegt ist, und

unter das Maß einer Verunreinigung reduziert sind. 20 den dabei gebildeten Schaum in eine Phasentrennzone,

Dieses Erfordernis ist besonders wichtig, wo das Poly- welche mit der Entgasungszone in offener Verbindung

merprodukt letzten Endes in Verbindung mit Nah- steht, einleitet, wo man die beim Zusammenfallen des

rungsmitteln, z. B. als Verpackung u. dgl., verwendet Schaumes entstehende Gasphase von dem geschmolze-

werden kann. nen Polymerisat abtrennt und aus der man das entgaste

Es ist bisher eine Anzahl spezieller Methoden und 25 geschmolzene Polymerisat abzieht.
Vorrichtungen vorgeschlagen worden, um flüchtige Mit dem Verfahren der Erfindung wird eine sehr oder verdampf bare Bestandteile von verschiedenartigen schnelle Entgasung erzielt und beispielsweise ein PoIypolymeren Stoffen zu entfernen. Die Spezialvorrich- merprodukt aus Polystyrol gewonnen, welches einen tung hat den Nachteil, daß sie ziemlich kostspielig ist erheblich verringerten Gehalt an flüchtigen Stoffen und schwer in einem Zustand zu halten ist, so daß ein 30 hatte, der sich als niedriger herausstellte als der im gereinigtes Polymerprodukt erzeugt wird, welches im Handel erhältlicher Polystyrolprodukte. Das Polymerwesentlichen frei von flüchtigen Stoffen und anderen produkt erwies sich auch als äußerst homogen mit Verunreinigungen ist. Einige der bekannten Verfahren gleichmäßigen Schmelzflußcharakteristiken,
haben sich insofern als unbequem erwiesen, als sie Bei Ausführung der Entgasung während des Durchsorgfältig ausgearbeitete Behandlungsstufen erfordern, 35 gangs durch die begrenzte Zone stellte sich heraus, während andere ausgedehnte Behandlungszeiten be- daß bei dem schnellen Entweichen der flüchtigen nötigen, um die Verdampfung zu bewirken. Ferner Bestandteile aus dem geschmolzenen Polymer, welches wurde auch gefunden, daß es zu schwierig ist, eine im aus der Polymerisationszone oder den Zonen erhalten wesentlichen vollständige Entgasung der polymeren wurde, Schäumen auftrat. Dieses Schäumen scheint Stoffe ohne Zersetzung oder Abbau des Polymers bei 40 die Verdampfung zu erleichtern, wie auch die Erzeu-Anwendung der bekannten Methoden zu erreichen. gung eines homogenen Polymerprodukts zu fördern. Das letztere Problem hat insofern Schwierigkeiten Die erhöhten Temperaturen, die während der Vergemacht, als daß ein Polymerprodukt, welches mehr als dampf ung angewandt werden, scheinen auch insofern einen minimalen Gehalt an flüchtigen Stoffen hat, in hohem Maße vorteilhaft zu sein als angenommen gewisse Regierungsspezifikationen nicht erfüllt. 45 wird, daß erhöhte Umwandlung ohne Zersetzung des

Aus der britischen Patentschrift 795 999 ist es be- Polymers stattfindet, welche eintreten könnte, wenn kannt, geschmolzene flüchtige Verunreinigungen ent- solche Temperaturen für längere Zeiten, wie beispielshaltende Polymere dadurch von den flüchtigen Verun- weise während der Polymerisationsstufe, angewandt reinigungen zu befreien, daß man das Polymere, das würden. Es wurde ferner gefunden, daß das Verfahren auf eine Temperatur bis zu 270° C erhitzt ist, in einen 5° nach der Erfindung, im Vergleich zu bekannten Methounter Vakuum stehenden Behälter einfließen läßt, den, weniger Zeit erfordert, um das gewünschte Entwobei die flüchtigen Verunreinigungen verdampfen, gasungsmaß zu erreichen, und wenn dieses in Verbin- und daß man das so entgaste Polymere aus dem Behäl- dung mit dem hohen erreichten Entgasungsmaß beter abzieht. trachtet wird, werden einige der wichtigsten Vorteile

Dabei muß die Apparatur zur Durchführung des 55 der Erfindung offensichtlich.

Verfahrens aus einem gegen die flüchtigen aus dem Im allgemeinen wird das Verfahren nach der Erfin-Polymermaterial entfernten Produkte korrosionsfesten dung ausgeführt, indem geschmolzene polymere Stoffe Material bestehen und/oder die Ansammlung von kontinuierlich in die Eingangsseite der begrenzten oder Materialüberzügen erlauben. Das Material in den Durchgangszone eingeführt werden. Das Speisemate-Überzügen zersetzt sich aber infolge der hohen Tem- 60 rial, welches unerwünschte flüchtige Bestandteile entperaturen, die bei dem Verfahren angewandt werden hält, hat mindestens eine Temperatur oberhalb des müssen. Erweichungspunktes des Polymers. Für Polymere, wie

Aus der deutschen Patentschrift 1 084 907 ist es kautschukmodifizierte Polystyrole, welche als die bei

bekannt, ein Gemisch aus Monomeren und Polymeren der Erfindung bevorzugten polymeren Stoffe beschrie-

von den flüchtigen Bestandteilen zu befreien, indem es 65 ben werden, ist die Anfangstemperatur etwa 160 bis

eine Extraktionszone durchläuft, die unter Unterdruck 260⁰C und vorzugsweise etwa 200 bis 240⁰C. Das

steht. Dabei wird es in der Extraktionszone so stark polymere Speisematerial, welches entweder direkt von

umgewälzt, daß sich beim Hindurchwandern ständig der Polymerisationszone oder aus Vorratsbehältern

kommt, wird in einem Wärmeaustauscher (Vorerhitzer) auf diese Temperaturen erhitzt, gerade bevor es in die begrenzte Verdampfungszone geführt wird. Für diesen Zweck kann eine übliche Wärmeaustauschvorrichtung verwendet werden.

Das polymere Aufgabegut wird als nächstes in die begrenzte Entgasungszone bei einer Geschwindigkeit von etwa 3 bis 457 cm pro Minute geleitet, welche von den angewandten Temperatur-, Druckbedingungen und der Konzentration der flüchtigen Stoffe abhängt und vorzugsweise etwa 6 bis 152 cm pro Minute beträgt. Es wird ein Vakuum unter atmosphärischem Druck, wie etwa 5 bis 200, vorzugsweise etwa 15 bis 50 Hg abs. am Ausgangsende der Verdampfungszone angewandt, und die Temperatur des polymeren Speisematerials wird über dem Erweichungspunkt gehalten, um Wärmeverluste während Ausführung der Entgasung zu vermeiden. Es ist auch möglich, in der Entgasungszone höhere Temperaturen anzuwenden. Wenn beispielsweise das Speisematerial hohe Lösungsmittelkonzentration enthält, können Wärmeverlust infolge der Verdampfungswärme zu einer unerwünschten Abkühlung der polymeren Masse führen. Eine andere wichtige Verfahrensbedingung in der Entgasungsstufe ist die Verweilzeit des polymeren Stoffes in der Vorerhitzungs- und der begrenzten Zone, wenn er in die Phasentrennungszone geht. Die Zeit, die für das Vorerhitzen und Verdampfen benötigt wird, reicht im allgemeinen von etwa 2 bis 100 Minuten bei einer bevorzugten Gesamtbehandlungszeit von etwa 5 bis 30 Minuten. Es versteht sich jedoch, daß die Wirksamkeit der Vorerhitzungszone und die Größe der begrenzten Zone in manchen Fällen die Verweilzeit bestimmt. Im allgemeinen hat die begrenzte Zone kreisförmigen Querschnitt und kann für die meisten Zwecke ein gewöhnliches Rohr oder ein Bündel von Rohren aus rostfreiem Stahl oder Gußeisen sein, das mit einem Wärmeaustauschmantel versehen ist. Der Durchmesser der begrenzten Zonen kann konvergent oder divergent sein, je nachdem man die Strömungsgeschwindigkeit des polymeren Stoffes nach der Erfindung zu erhöhen oder zu erniedrigen wünscht. Da das Schäumen in der begrenzten Zone infolge des angewandten reduzierten Druckes einsetzt, sollte die Ausbildung der Zone, d. h. einer mit konvergentem Durchmesser, so eingerichtet sein, daß sie dieses wichtige Merkmal des Entgasungsverfahrens nach der Erfindung nicht beeinträchtigt.

Wie zuvor erwähnt wurde, ist die begrenzte Entgasungszone in offener Verbindung mit der Phasentrennungszone, wo die geschmolzene Polymerphase von der gasförmigen flüchtigen Phase getrennt wird. Die Phasentrennungszone kann die Form eines geschlossenen Behälters haben, wie später im einzelnen beschrieben wird, wobei an seinem Boden eine Abflußöffnung für das geschmolzene Polymer und Gasentfernungsmittel in dem oberen Teil vorgesehen sind. In Anbetracht der offenen Verbindung, welche zwischen der Entgasungszone und der Phasentrennungszone vorhanden ist, versteht es sich, daß das Austrittsende der ersteren unter denselben Vakuumbedingungen ist, welche während der Phasentrennung angewandt werden. Bei der tatsächlichen Arbeitsweise wird entgastes Polymerprodukt kontinuierlich aus der Phasentrennungszone entfernt, und es ist nicht notwendig, irgendwelche Wärme an diesem Punkt zuzuführen mit Ausnahme derjenigen für den Ausgleich jeglicher Wärmeverluste an die Atmosphäre, um das Polymer in einem geschmolzenen Zustand zu halten und Kondensation der flüchtigen Bestandteile in dem Phasentrennungsbehälter zu verhindern. Das aus der Phasentrennungszone gewonnene gereinigte Polymerprodukt kann dann durch übliche Verfahren behandelt werden, wie Strangpressen und Pelletisieren, um das Polymer in handelsüblicher Form zu erzeugen.

Wie zuvor erwähnt wurde, kann das Verfahren nach der Erfindung allgemein bei Polymerisaten olefinischer

ίο Kohlenwasserstoffe, welche eine Entgasung erfordern, angewandt werden, wie kautschukmodifizierten Polystyrolen, Acrylonitril-Butadien-Styrol-Terpolymeren, Acrylonitril- und Styrolmischpolymerisaten und den vorgehenden Stoffen, bei denen ein Teil oder alles eines der Monomeren durch «-Methylstyrol und/oder Methylmethycrylat u. dgl. ersetzt ist. Es wird jedoch auf kautschukmodifiziertes Polystyrol oder verwandte vinylaromatische Polymere Bezug genommen, und der Bequemlichkeit wegen wird die Erfindung im einzelnen an Hand dieses besonderen Aufgabegutes beschrieben und erläutert. Es versteht sich, daß das Entgasungsverfahren breitere Anwendung findet und wirksam zur Entgasung jedes der obenerwähnten Stoffe u. dgl. verwendet werden kann.

Das Entgasungsverfahren der Erfindung wird an einem kautschukmodifizierten Polystyrol, das nach einem kürzlich vorgeschlagenen Verfahren zusammen mit Vorteilen bei der Kontrolle der Polymerisation und bei der Kontrolle, Gleichmäßigkeit und Qualität des Harzproduktes erhalten werden kann, indem die Polymerisation unter gewissen Verfahrensbedingungen und unter Verwendung einer begrenzten Menge eines inerten alkylaromatischen Kohlenwasserstoffverdünnungsmittels in dem Reaktionsgemisch ausgeführt wird, beispielsweise beschrieben. Vorzugsweise ist das inerte Verdünnungsmittel von dem Beginn der Polymerisation und zu allen Zeiten danach bis zum Ende der Reaktion vorhanden.DasambefriedigendsteninerteVerdünnungsmittel ist ein alkylaromatisches Verdünnungsmittel vorzugsweise mit einer Alkylgruppe, welche 2 Kohlenstoffatome oder mehr enthält, das bei Raumtemperatur flüssig ist. Beispiele für hier verwendbare Verdünnungsmittel sind Äthylbenzol, Diäthylbenzol, Methyläthylbenzol und Xylole, wobei Athylbenzol besonders bevorzugt ist. In Masse polymerisierte Produkte, wo das Monomer im Überschuß als das Verdünnungsmittel verwendet wird, sind jedoch von dem Verfahren nach der Erfindung nicht ausgeschlossen. Im folgenden wird auf Athylbenzol als dem bevorzugten Verdünnungsmittel in einem Masse-Lösungsmittel-Verfahren Bezug genommen.

Das Verfahren kann kurz als die folgenden Hauptstufen umfassend beschrieben werden. Die Reaktionsbestandteile, Athylbenzol, Styrol, kautschukartige Stoffe und Additive umfassend, werden in einem oder mehreren Behältern gemischt, wo Lösung der kautschukartigen Stoffe erfolgt. Anschließend wird das Gemisch erwärmt und Polymerisation (auch als die »Vorpolymerisation« bezeichnet) durch katalytische oder thermische Einleitung bis zu einem gewissen Punkt ausgeführt. In der zweiten Verfahrensstufe kann die Polymerisation im wesentlichen bis zur Vollendung ausgeführt werden. Das Gemisch des polymerisierten Materials und des Verdünnungsmittels (Äthylbenzol) wird in folgenden Verfahrensstufen Bedingungen unterworfen, wo das Verdünnungsmittel und jegliche nicht umgesetzten oder flüchtigen Komponenten entfernt werden. Schließlich wird die entgaste Polymerschmelze

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stranggepreßt oder auf irgendeine andere Weise in Wärmeaustauschmitteln und einem Heizmedium, wie seine endgültigen Formen gebracht. Öl, ausgerüstet ist, wird das verunreinigte Ausgangs-Wenn oben die grundlegenden Verfahrensstufen material auf eine Temperatur von mindestens über beschrieben worden sind, versteht es sich, daß solche etwa 200° C und vorzugsweise auf etwa 200 bis 240° C Verfahrensstufen kontinuierlich oder chargenweise 5 erhitzt. Das so erhitzte polymere Material wird geausgeführt werden können, oder irgendeine der obigen wonnen und in das Entgasungsrohr 3 geleitet, wo es Stufen oder eine Kombination der obigen Stufen kann bei einer erhöhten Temperatur durch indirekten Wärkontinuierlich ausgeführt werden, während die übrigen meaustausch mit dem Wärmeaustauscher 15 bleibt, Stufen chargenweise ausgeführt werden können. welcher Wärmeverluste an die Atmosphäre verhindert.

Die Verwendung von Äthylbenzol als einem Ver- io Es wird am Ausgangsende des Entgasungsrohres ein dünnungsmittel ermöglicht es, daß das Verfahren mit Vakuum oder reduzierter Druck von etwa 15 bis ausgezeichneter Kontrolle der Reaktionstemperaturen, 50 mm Hg angewandt. Das polymere Material wird leichter Wärmeableitung, leichter Handhabung sowohl mit einer Geschwindigkeit von etwa 6,1 bis 152 cm pro des Vorpolymer- als auch des fertigen polymeren Ge- Minute in das Rohr geleitet; die Geschwindigkeit misches ausgeführt werden kann, so daß Produkte mit 15 nimmt entlang des Rohres etwas zu infolge der Volumausgezeichneter Farbe und ausgezeichneten physi- zunähme durch die Verdampfung flüchtigen Materials, kaiischen und chemischen Eigenschaften erhalten Die Gesamtverweilzeit in dem Vorerhitzer und der werden. Die zu verwendende Menge des inerten Ver- Entgasungszone beträgt etwa 10 Minuten. Die Tempedünnungsmittels reicht von 3 bis 30 Gewichtsprozent, ratur des polymeren Stoffes am Austrittsende wird bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsge- 20 oftmals um 10 bis 20⁰C erniedrigt als Folge von misches. Wärmeverlusten durch die Verdampfungswärme der

Wenn die zuvor beschriebene Polymerisation aus- flüchtigen Stoffe.

geführt wird, wird das kautschukmodifizierte Poly- Als Folge der in dem Rohr 3 angewandten Verstyrolprodukt gemäß dem Verfahren nach der vor- fahrensbedingungen tritt schnelle Entgasung des polyliegenden Erfindung entgast, um ein in hohem Maße 25 meren Aufgabegutes unter der Bildung eines Schaumes erwünschtes Polystyrolprodukt zu liefern. Es wurde ein. Das letztere scheint ein wichtiger Vorteil der gefunden, daß die entfernten flüchtigen Stoffe das Erfindung zu sein, da die Anwesenheit des Schaumes, Lösungsmittel oder Verdünnungsmittel, z. B. Äthyl- der im wesentlichen aus Gas besteht, das von dünnen benzol, nicht umgesetztes Styrol, niedermolekulare Polymerwänden umgeben ist, eine leichte Diffusion Polymere, wie Dimere, usw. sind. Es ist möglich, das 30 der flüchtigen Verunreinigungen aus dem Polymer in Verdünnungsmittel und nicht umgesetztes Styrol die Gasblasen ermöglicht. Außerdem führt das stark wiederzugewinnen und diese wertvollen Stoffe ge- vergrößerte Volumen des Polymerstoffes, der in dem wünschtenfalls in die Anfangsstufen des Polymeri- Entgasungsrohr behandelt und eingeengt wird, zu sationsverfahrens zurückzuführen. einem schnellen Anstieg der Strömungsgeschwindig-

Wie zuvor ausgeführt wurde, wird es vorgezogen, 35 keit, wodurch ein kräftiges Mischen bewirkt wird, das aus der zweiten Polymerisationsstufe erhaltene welches im wesentlichen vollständige Entgasung in Polymerprodukt vor der Entgasung nach einem Vor- einer kurzen Zeitspanne erleichtert und gewährleistet, erhitzer zu leiten, um sicher zu sein, daß das Polymer Dieses führt zu dem hohen Entgasungsgrad und den vollständig geschmolzen ist. Es versteht sich jedoch, ausgezeichneten Eigenschaften, einschließlich Homodaß der polymere Stoff direkt nach der begrenzten 40 genität, des fertigen Polymerprodukts, die bei Ausoder Entgasungszone geleitet werden kann, voraus- führung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielt gesetzt, daß er die erforderliche Temperatur hat, d. h. werden. Wie bereits ausgeführt wurde, war die erhöhte mindestens oberhalb des Erweichungspunktes des Homogenität des Polymerprodukts den bekannten Polymers. Polymeren weit überlegen. Ferner scheint in manchen

Die Erfindung wird an Hand der einzigen Figur der 45 Fällen erwünschte Vernetzung des Pfropfpolymers Zeichnung näher erläutert, welche ein Fließschema während der Entgasungsstufe nach der Erfindung einist, welches eine Apparatur darstellt, die bei dem Ent- zutreten.

gasungsprozeß verwendet werden kann. Wie oben Der am Ausgangsende des Rohres 3 in Form eines

erwähnt wurde, wird das Entgasungsverfahren nach Schaumes gewonnene polymere Stoff wird direkt in

der Erfindung in Verbindung mit der Entgasung von 50 den oberen Teil einer Phasentrennvorrichtung 5 geleitet,

kautschukmodifiziertem Polystyrol erläutert, welches welche in offener Verbindung mit dem Rohr 3 ist; an

in Gegenwart von Äthylbenzol als dem Lösungsmittel der Stelle wird ein reduzierter Druck von etwa 5 bis

oder Verdünnungsmittel hergestellt wird. 100 mm Hg angewandt. Der Schaum fällt in der

Gemäß der Figur wird das kautschukmodifizierte Phasentrennvorrichtung 5 zusammen, und das polyPolystyrol Aufgabematerial, welches unerwünschte 55 mere Material wird in Form einer schweren fließenden flüchtige Verunreinigungen enthält, über Pumpe 17 Schmelze im Bodenteil des Behälters gesammelt, zum Vorerhitzer 1 geleitet. Das Aufgabematerial ent- Gewünschtenfalls kann die Phasentrennvorrichtung hielt etwa 5 bis 35 Gewichtsprozent flüchtige Verun- mit mechanischen Vorrichtungen, wie einer Disperreinigungen, welche einen größeren Anteil Äthylbenzol sionsplatte oder einem -kegel versehen sein, um das und eine kleine oder kleinere Menge nicht umgesetztes 60 Zusammenfallen des Schaumes zu fördern. Beim Styrol enthielten. Der Rest der flüchtigen Bestandteile kontinuierlichen Betrieb wird das entgaste kautschukwaren beispielsweise niedermolekulare Polymere, wie modifizierte Polystyrol kontinuierlich vom Boden der Dimere, und niedrigsiedende Fraktionen der verwende- Phasentrennvorrichtung 5 abgezogen und in die Strängten Additive. Das polymere Aufgabegut ist in Lösung presse 7 geleitet. Die langen Strähnen aus kautschukin geschmolzener Form bei einer Temperatur, welche 65 modifizierter Polystyrolschmelze, die aus der Strangmindestens 150⁰C und im allgemeinen etwa 160 bis presse 7 erhalten werden, werden gekühlt und in die 200° C ist. Pelletisiervorrichtung 9 geführt, um das Polymer in

Im Vorerhitzer 1, der im allgemeinen mit indirekten der gewünschten handelsüblichen Form zu erhalten.

Es versteht sich, daß die Strangpreß- und Pelletisierstufen keine wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung sind, und wenn sie angewandt werden, können übliche Strangpreß- und Pelletisierverfahren und -Vorrichtungen verwendet werden.

Wenn man sich jetzt wieder der Phasentrennvorrichtung5 zuwendet, werden die flüchtigen Stoffe in Gasform in dem oberen Teil gesammelt, wenn der polymere Schaum zusammenfällt. Die flüchtige Gasphase wird angeführt und durch Hindurchgehen durch den Kondensator 11 kondensiert. Die kondensierten flüchtigen Stoffe werden daraus gewonnen. Der reduzierte Druck für das Entgasungssystem wird durch eine (nicht dargestellte) Vakuumpumpe durch den Kondensator oder durch den Sammelbehälter für das Kondensat abgesaugt.

Die folgende Tabelle ist angeführt, um die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Entgasungsverfahrens näher zu erläutern. Unter Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung und eines Rohres mit einem Durchmesser von 7,62 cm und einer Länge von 60,96 cm, wenn nichts anderes angegeben ist, wurde eine Anzahl von Entgasungsversuchen ausgeführt unter den oben beschriebenen Bedingungen und den besonderen unten angegebenen Entgasungsbedingungen. Diese besonderen Verfahrensbedingungen sind natürlich nur zur Erläuterung und nicht zur Beschränkung angeführt.

ίο Das polymere Aufgabegut war ein kautschukmodifiziertes Polystyrol, wobei der Kautschuk SBR war und Äthylbenzol als das Lösungsmittel verwendet wurde. Die unerwünschten flüchtigen Bestandteile betrugen etwa 15 Gewichtsprozent. Vor dem Durchleiten durch die Entgasungszone wurde das Polystyrolaufgabegut auf eine Temperatur von etwa 220° C vorerhitzt.

Versuch Nr	Kautschuk	Austrittsdruck	Verweilzeit	Izod-Schlagfestig- keit(a)	Flüchtige Stoffe im Produkt
	Gewichtsprozent	mm Hg	Minuten		Gewichtsprozent
1	5	20	11	1,7	0,5
2^(b>	5	20	11	0,9	1,5
3	8	20	11	3,0	0,58

W ASTM D-256-56.

(^b) Abmessungen des Entgasungsrohres: Durchmesser 7,62cm und Länge 1,52 m. Das Rohr hatte auch ein Sandfilter am Austrittsende.

Die obigen Werte zeigen den hohen Entgasungsgrad, der durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielt wird. In Versuch Nr. 1 und 3 wurde ein in hohem Maße homogenes, kautschukmodifiziertes Polystyrolprodukt erhalten mit einem Gehalt an flüchtigen Stoffen weit unter den unerwünschten Werten. Analyse der flüchtigen Stoffe zeigte, daß das Monomer und Äthylbenzol je unter 0,1 % herabgesetzt waren. Die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Entgasungsverf ahrens zeigt sich ferner, wenn man beachtet, daß jetzt im Handel verkaufte kautschukmodifizierte Polystyrolprodukte einen Gehalt an flüchtigen Stoffen von etwa 2,0 bis 3,0 Gewichtsprozent haben, wenn man dasselbe analytische Verfahren anwendet.

Zum weiteren Vergleich wurde Versuch 2 unter Verwendung einer ähnlichen Vorrichtung ausgeführt mit dem Unterschied, daß am Ausgangsende des Rohres 3 ein Sandfilter angeordnet war. Daher war die Entgasungszone nicht in offener Verbindung mit dem Phasentrennungsbehälter 5. Das bedeutet, daß in der Entgasungszone kein reduzierter Druck herrscht und folglich kein Schäumen des Produktes in der begrenzten Zone erfolgte. Es wurde gefunden, daß das Polystyrolprodukt einen Gehalt an flüchtigen Stoffen von etwa 1,5 Gewichtsprozent hatte. Es wurde ferner gefunden, daß andere Eigenschaften des Polymerprodukts, wie Schlagzähigkeit, den Eigenschaften des Polystyrolproduktes, das bei dem bevorzugteren Entgasungssystem nach der Erfindung erhalten wurde, unterlegen waren.

Es wurde gefunden, daß das Verfahren nach der Erfindung übereinstimmend ein polymeres Produkt liefert, das weniger als 1 Gewichtsprozent flüchtige Bestandteile enthält, von denen Styrolmonomer weniger als 0,1 Gewichtsprozent umfaßt.

Die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bewirkung einer Entgasung ist leicht aus den obigen Werten zu erkennen. Es war nicht nur der Gehalt an flüchtigen Stoffen unter unerwünschte Werte herabgesetzt, sondern die Entgasung ging schnell vor sich, und es waren keine wesentlichen Verweilzeiten erforderlich, die bei den bekannten Verfahren angewandt werden. Die homogene Natur des Polymerprodukts und seine ausgezeichneten Izod-Schlagzähigkeitswerte sind weitere Vorteile von gewisser Handelsbedeutung.

Während oben besondere Ausführungsformen der Erfindung erläutert werden, versteht es sich, daß die Erfindung offensichtlich Variationen und Modifikationen unterworfen werden kann, ohne von den allgemeineren Merkmalen abzuweichen. So können beispielsweise andere polymere Stoffe als kautschukmodifizierte vinylaromatische Polymere, die mit anderen unerwünschten flüchtigen Stoffen verunreinigt sind, gemäß dem Verfahren nach der Erfindung entgast werden.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Entgasung von geschmolzenen Polymerisaten olefinischer Kohlenwasserstoffe, die flüchtige Verunreinigungen enthalten, unter vermindertem Druck unmittelbar nach ihrer Herstellung, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerschmelze mit einer Geschwindigkeit von 0,03 bis 4,5 m pro Minute durch eine begrenzte Entgasungszone leitet, an deren Ausgangsende ein Unterdruck von 5 bis 200 mm Hg abs. angelegt ist, und den dabei gebildeten Schaum in eine Phasentrennzone, welche mit der Entgasungszone in offener Verbindung steht, einleitet, wo man die beim Zusammenfallen des Schaumes entstehende Gasphase von dem geschmolzenen Polymerisat abtrennt und aus der man das entgaste geschmolzene Polymerisat abzieht.

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