DE3815397C2 - Process for producing an autoclave coating - Google Patents
Process for producing an autoclave coatingInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Autoklavenbeschichtung zur Verhinderung der Ausbildung von Polymerbelägen an der Autoklavenwand bei der radikalischen Polymerisation ethylenisch ungesättigter Verbindungen.The invention relates to a method for producing a Autoclave coating to prevent the formation of Polymer coatings on the autoclave wall in the radical Polymerization of ethylenically unsaturated compounds.
Bei der Herstellung von Polymerisaten ethylenisch ungesät tigter Verbindungen, zum Beispiel bei der radikalischen Polymerisation von Homo- bzw. Mischpolymerisaten des Vinyl chlorids bilden sich im Verlauf der Polymerisation an den, mit dem Reaktionsgemisch in Berührung kommenden, Oberflä chen des Autoklaven bzw. an den Autoklaveneinbauten Poly merisatbeläge aus. Diese polymeren Wandbeläge können nicht weiterverarbeitet werden und verringern daher die Polymeri sationsausbeute. Weiter führen diese Beläge zur Verschlech terung der Produktqualität, da sie sich zum Teil während der Polymerisation ablösen und im Polymerisationsprodukt zur Stippenbildung führen. Die Polymerisatbeläge an den Autokla venwänden und -einbauten behindern zudem noch die Abfuhr der Polymerisationswärme über die Autoklavenwand, wodurch un wirtschaftlichere längere Reaktionszeiten, sowie ein unkon trollierter Reaktionsverlauf und damit eine Gefährdung der Betriebssicherheit in Kauf genommen werden müssen.In the production of polymers ethylenically unsaturated compounds, for example in the radical Polymerization of homopolymers or copolymers of vinyl chloride are formed in the course of the polymerization at the coming into contact with the reaction mixture, surface Chen of the autoclave or on the autoclave internals poly merisate coverings. These polymeric wall coverings cannot are further processed and therefore reduce the polymer station yield. Furthermore, these coverings lead to deterioration product quality, as they change in part during the Detach polymerization and in the polymerization product Cause specks. The polymer coatings on the Autokla walls and fittings also hinder the removal of the Heat of polymerization over the autoclave wall, whereby un more economical longer reaction times, as well as an uncon trolled course of the reaction and thus a risk to the Operational safety must be accepted.
Es ist daher unumgänglich derartige Beläge und Verkrustungen zu entfernen. Üblicherweise erfolgt dies durch Ausspritzen des Autoklaven mit Hochdruckwasser. Dadurch lassen sich jedoch nur die leicht anhaftenden Polymerisatbeläge entfer nen, während die verbleibenden Reste in den folgenden An sätzen zu verstärkter Belagsbildung führen. Daher muß der Reaktor jeweils nach wenigen Ansätzen geöffnet werden und unter aufwendigen Sicherheitsvorkehrungen von Hand mittels Spachtel gereinigt werden. Diese Reinigungsarbeiten führen zu unwirtschaftlich langen Stillstandszeiten und sind auf grund der Umweltgefährdung durch das Rest-VC problematisch. Überdies lassen sich bei den Reinigungsarbeiten mit der Spachtel Verletzungen bzw. Aufrauhen der Autoklavenwände nicht vermeiden, was wiederum zu einer verstärkten Krusten bildung in den folgenden Ansätzen führt.It is therefore inevitable that such deposits and incrustations to remove. This is usually done by spraying the autoclave with high pressure water. This allows however only remove the slightly adherent polymer coatings nen, while the remaining residues in the following An rates lead to increased deposit formation. Therefore, the Reactor are opened after a few approaches and under elaborate safety precautions by hand Spatula to be cleaned. Perform this cleaning work at uneconomically long downtimes and are on problematic due to the environmental hazard from the remaining VC. In addition, with the cleaning work with the Spatula injuries or roughening of the autoclave walls do not avoid, which in turn leads to an intensified crust education in the following approaches.
Aufgrund dieser Problematik sind eine Vielzahl von Verfahren entwickelt worden, die alle die Zielvorgabe hatten, die Bil dung derartiger Polymerisatbeläge während der Polymerisation herabzusetzen oder zu verhindern.Because of this problem, a variety of procedures have been developed, all of which had the objective that Bil Formation of such polymer coatings during the polymerization belittling or preventing.
Aus der DE-C 22 39 942 (US-A 3,842,055) ist bekannt, die Autoklavenwände und -einbauten während der Polymerisation zu besprühen um die Ausbildung von Verkrustungen zu verhin dern.From DE-C 22 39 942 (US-A 3,842,055) it is known that Autoclave walls and internals during the polymerization spray to prevent the formation of incrustations other.
Weiter ist bekannt zur Vermeidung von Polymerablagerungen die Autoklavenwände mit unlöslichen organischen Verbin dungen, die polare Gruppen enthalten, zu beschichten. Bei diesen Verbindungen handelt es sich beispielsweise um orga nische Farbstoffe wie Nigrosin-Schwarz (GB-A 1562290) oder Polykondensate wie Polyimine, -amine oder -phenole, die ge gebenenfalls vernetzt sind (US-A 3,055,876). Die Wirkung dieser Beschichtungen ist jedoch unbefriedigend; überdies führen sie bei Ablösung von der Wand zur Verfärbung des Pro dukts und beeinflussen den Polymerisationsverlauf negativ (Kornvergröberung, Verminderung der thermischen Belastbar keit des Polymerisats).It is also known to avoid polymer deposits the autoclave walls with insoluble organic compound coatings containing polar groups. At these connections are, for example, orga African dyes such as nigrosine black (GB-A 1562290) or Polycondensates such as polyimines, amines or phenols, the ge are possibly networked (US-A 3,055,876). The effect however, these coatings are unsatisfactory; moreover if they detach from the wall, they will discolor the Pro ducts and negatively affect the course of polymerization (Coarsening of the grain, reduction of the thermal load speed of the polymer).
Die DE-A 27 03 280 (US-A 4,143,097) beschreibt ein Verfah ren, bei dem die Autoklavenwände mit Derivaten des Benzthia zol-2-on-hydrazon, die in einem Trägermaterial, z. B. auf Alkyd- oder Epoxidharzbasis, eingebettet sind, beschichtet werden. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß die Wirk substanz nur physikalisch im Trägermaterial gebunden ist und daher leicht ausgewaschen wird. Außerdem ist die Herstellung (exaktes Mischungsverhältnis von Epoxid, Härter, Wirksub stanz) und Lagerung (kurze Topfzeit) der Beschichtungsmasse problematisch.DE-A 27 03 280 (US-A 4,143,097) describes a process ren, in which the autoclave walls with derivatives of Benzthia zol-2-one hydrazone, which in a carrier material, for. B. on Alkyd or epoxy resin base, embedded, coated will. A disadvantage of this method is that the effect substance is only physically bound in the carrier material and is therefore easily washed out. In addition, the manufacture (exact mixing ratio of epoxy, hardener, active substance stamping) and storage (short pot life) of the coating material problematic.
Okada et al. (US-A 4,355,141) beschreiben eine Autoklaven beschichtung, die in aufwendiger mehrstündiger Reaktion durch Kondensation eines Phenol-Formaldehyd-Präkondensats mit NH₂- bzw. NO₂-substituierten Aromaten hergestellt wird. Der Auto klav muß vor jedem Polymerisationsansatz neu beschichtet werden.Okada et al. (US-A 4,355,141) describe an autoclave coating in a complex reaction lasting several hours Condensation of a phenol-formaldehyde precondensate with NH₂- or NO₂-substituted aromatics is produced. The car klav must be re-coated before each polymerization batch will.
In der US-A 4,320,215 wird eine Beschichtung beansprucht, die durch Kondensation von gegebenenfalls substituierten ortho-Dihydroxyaromaten mit Aldehyden hergestellt wird. Das Beschichtungsmittel muß bei diesem Verfahren ebenfalls in einer mehrstündigen Reaktion separat hergestellt werden, bevor es auf die Autoklavenwand aufgetragen wird.A coating is claimed in US Pat. No. 4,320,215, those by condensation of optionally substituted Ortho-dihydroxyaromatics with aldehydes is produced. The Coating agent must also in this process a reaction that lasts several hours, before it is applied to the autoclave wall.
Englin et al. (EP-A 8887, US-A 4,262,109) beanspruchen ein Gemisch aus einem Epoxidharz und einem speziellen Kondensat, das durch Umsetzung von einem aliphatischem Amin mit einem aromatischem Amin und einer aromatischen Hydroxyverbindung, ebenfalls in einer separaten Reaktion mit Destillations- und Trocknungsoperationen, hergestellt wird. Englin et al. (EP-A 8887, US-A 4,262,109) claim one Mixture of an epoxy resin and a special condensate, that by reacting an aliphatic amine with a aromatic amine and an aromatic hydroxy compound, also in a separate reaction with distillation and Drying operations.
In der DE-A 34 05 436 (US-A 4,661,569) wird die Beschichtung der Autoklavenwand mit einem Oligomeren, vorzugsweise aus Bisphenol-A-Diglycidylether und beispielsweise einem mehr fach substituierten Aromaten, unter anderem Hydroxybenzoe säure oder Aminosalicylsäure, beansprucht. In einer beson ders bevorzugten Ausführungsform werden diese Oligomere im Gemisch mit Bisphenol-A-Diglycigylether auf die Wand aufge tragen. Dies führt zur Bildung von Polymerketten und damit zu einer verbesserten Haftung der Beschichtung. Nachteilig bei dieser Verfahrensweise ist die aufwendige Herstellung der Beschichtung. In einer mehrstündigen Reaktion wird eine ethanolische Lösung des Bisphenol-A-Diglycidylethers zur ethanolischen Lösung des jeweiligen Reaktanden zugetropft und anschließend gerührt. Daraufhin wird das Ethanol ab destilliert und das Oligomer isoliert. Zur Auftragung auf die Autoklavenwand muß die Verbindung wieder in Ethanol ge löst werden, das schließlich zur Aushärtung auf der Autokla venwand wieder abgedampft wird.The coating is described in DE-A 34 05 436 (US Pat. No. 4,661,569) the autoclave wall with an oligomer, preferably from Bisphenol A diglycidyl ether and, for example, one more Aromatics substituted several times, including hydroxybenzoe acid or aminosalicylic acid, claimed. In a particular the preferred embodiment, these oligomers in Mixture with bisphenol A diglycigyl ether on the wall carry. This leads to the formation of polymer chains and thus to improve the adhesion of the coating. Disadvantageous this procedure is complex to manufacture the coating. In a reaction lasting several hours, one ethanolic solution of bisphenol A diglycidyl ether added ethanolic solution of the respective reactant and then stirred. Then the ethanol is removed distilled and the oligomer isolated. To apply on the autoclave wall must ge in ethanol again solves that will eventually harden on the autoclave vein wall is evaporated again.
Aufgabe der Erfindung war es daher ein Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung zur Verfügung zu stellen, die zum einen die Polymeranlagerung wirksam inhibiert, das heißt hydrophilierend und radikal in hibierend wirkende funktionelle Gruppen aufweist; zum zwei ten eine ausgezeichnete Metallhaftung aufweist um die Konta minierung des Produkts zu verhindern und eine kontinuierli che Fahrweise ohne Erneuerung der Beschichtung zwischen den einzelnen Ansätzen zu ermöglichen. Vor allem aber sollte die Beschichtung einfach aus üblichen Handelsprodukten herzu stellen sein und ohne speziell zu synthetisierende Zwischen stufen auskommen.The object of the invention was therefore a method for producing a coating for To make available, on the one hand, the polymer attachment effectively inhibited, that is, hydrophilizing and radical in has hibernating functional groups; for two Excellent metal adhesion around the contact to prevent product minimization and a continuous driving style without renewing the coating between the individual approaches. But above all, it should Simply add coating from common commercial products places and without any intermediate to be synthesized levels get along.
Überraschenderweise ist dies dadurch gelungen, indem man handelsübliche Epoxidharze oder Epoxidpräkondensate im Ge misch mit Komponenten appliziert, die zum einen als Härter für die Epoxidharze wirken und damit gute mechanische Ei genschaften der Beschichtung gewährleisten, zum anderen auch noch radikalinhibierend wirken und somit die Bildung von Wandverkrustungen wirksam zu inhibieren vermögen.Surprisingly, this was achieved by commercially available epoxy resins or epoxy precondensates in Ge mixed with components applied, on the one hand as a hardener act for the epoxy resins and thus good mechanical egg guarantee properties of the coating, and secondly still have a radical-inhibiting effect and thus the formation of Wall incrustations can effectively inhibit.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
einer Autoklavenbeschichtung zur Verhinderung der Ausbildung
von Polymerbelägen an der Autoklavenwand bei der radikali
schen Polymerisation ethylenisch ungesättigter Verbindungen,
dadurch gekennzeichnet, daß
zur Beschichtung zwei Komponenten A und B in Lösung oder
Suspension in einem organischen Solvens oder Wasser, oder
Gemischen davon, auf die Autoklavenwand aufgetragen werden,
und der Auftrag bei 10 bis 120°C ausgehärtet wird,
wobei es sich bei der Komponente A um Polyglycidylether,
Polyglycidylester oder mono- oder di-oxiran-substituierte
aliphatische oder cycloaliphatische Alkenoxide oder Gemische
davon handelt,
und die Komponente B einen Aromaten oder einen O-, N- oder
S-Heterocyclus, der als direkte Substituenten oder in Alkyl
seitenketten mindestens eine primäre oder zwei sekundäre
Aminogruppen trägt, oder Gemische solcher Verbindungen
darstellt,
wobei das Mengenverhältnis der Komponenten A und B so ge
wählt wird, daß auf eine Epoxideinheit in Komponente A 0.5
bis 2 N-H-Bindungen in Komponente B kommen.The invention relates to a method for producing an autoclave coating to prevent the formation of polymer deposits on the autoclave wall in the radical polymerization of ethylenically unsaturated compounds, characterized in that
for coating two components A and B in solution or suspension in an organic solvent or water, or mixtures thereof, are applied to the autoclave wall and the application is cured at 10 to 120 ° C,
where component A is polyglycidyl ether, polyglycidyl ester or mono- or di-oxirane-substituted aliphatic or cycloaliphatic alkene oxides or mixtures thereof,
and component B is an aromatic or an O-, N- or S-heterocycle which carries at least one primary or two secondary amino groups as direct substituents or in alkyl side chains, or mixtures of such compounds,
the quantitative ratio of components A and B is chosen so that 0.5 to 2 NH bonds in component B come to an epoxy unit in component A.
Die als Komponente A genannten Polyglycidylether sind bei spielsweise Diglycidylether wie Bisphenol-A-diglycidylether, Bisphenol-F-diglycidylether, Butandiol- bzw. Hexandioldi glycidylether oder die Diglycidylether des Hydrochinons bzw. Brenzcatechins. Vorzugsweise wird Bisphenol-A-diglycidyl ether eingesetzt. The polyglycidyl ethers mentioned as component A are included for example diglycidyl ethers such as bisphenol A diglycidyl ether, Bisphenol-F-diglycidyl ether, butanediol or hexanediol di glycidyl ether or the diglycidyl ether of hydroquinone or Catechins. Bisphenol-A diglycidyl is preferred ether used.
Beispiele für Diglycidylester sind Tetra- oder Hexahydro phtalsäure-diglycidester. Aliphatische oder cycloaliphatische Alkenoxide wie 3.4-Epoxycyclohexyloxiran können ebenfalls als Komponente A eingesetzt werden.Examples of diglycidyl esters are tetra or hexahydro phthalic acid diglycide ester. Aliphatic or cycloaliphatic Alkene oxides such as 3,4-epoxycyclohexyloxirane can also can be used as component A.
Auch höherfunktionelle Epoxide können als Komponente A die nen, wie etwa Triglycidether, wie zum Beispiel 4-Aminophe nol-triglycidether und Triglycidisocyanurat, oder Tetragly cidether, wie zum Beispiel Diaminodiphenylmethan-tetragly cidether. Vorzugsweise werden Triglycidisocyanurat oder Di aminodiphenylmethan-tetraglycidether eingesetzt.Higher-functional epoxides can also be used as component A. such as triglycidyl ethers such as 4-aminophe nol triglycidether and triglycid isocyanurate, or tetragly cidethers such as diaminodiphenylmethane tetragly cidether. Triglycid isocyanurate or Di aminodiphenylmethane tetraglycidether used.
Die Komponente B trägt als direkte Substituenten oder in Alkylseitenketten vorzugsweise weitere Amino-, Hydroxyl-, Mercapto-, Ether-, Carboxyl-, Sulfonyl- oder Nitrogruppen.Component B bears as direct substituents or in Alkyl side chains preferably further amino, hydroxyl, Mercapto, ether, carboxyl, sulfonyl or nitro groups.
Beispiele für die Komponente B sind Anilin und Anilinderi vate, wie 2-, 3- oder 4-Aminophenol; ortho-, meta- oder para-Anisidin; ortho-, meta- oder para-Toluidin; die ver schiedenen Dimethoxyaniline, 3-Methoxy-4-nitroanilin, 2- Aminophenol-4-sulfonsäure, ortho-, meta- oder para-Nitro anilin; Aminoacetophenon, Anthranilsäure, 4-Dimethylamino anilin oder 4-Aminosalicylsäure.Examples of component B are aniline and anilinderi vate, such as 2-, 3- or 4-aminophenol; ortho, meta or para-anisidine; ortho-, meta- or para-toluidine; the ver various dimethoxyanilines, 3-methoxy-4-nitroaniline, 2- Aminophenol-4-sulfonic acid, ortho-, meta- or para-nitro aniline; Aminoacetophenone, anthranilic acid, 4-dimethylamino aniline or 4-aminosalicylic acid.
Die Komponente B kann sich auch von mehrkernigen Aromaten ableiten, wie zum Beispiel 1-Naphtylamin, 2-Naphtylamin, 1- Naphtylamin-2-sulfonsäure, 1-Naphtylamin-3,6-disulfonsäure, 1-Amino-5-naphtol-7-sulfonsäure oder 1-Aminoanthrachinon.Component B can also differ from multinuclear aromatics derived, such as 1-naphthylamine, 2-naphthylamine, 1- Naphthylamine-2-sulfonic acid, 1-naphthylamine-3,6-disulfonic acid, 1-amino-5-naphtol-7-sulfonic acid or 1-aminoanthraquinone.
Ebenfalls geeignet zur Verwendung als Komponente B sind He terocyclen wie 2-, 3- oder 4-Aminopyridin; 2-Aminopyridin-3- carbonsäure, 8-Aminochinolin, 2-Amino-6-hydroxypyridin, 2- Amino-4-methylthiazol.He is also suitable for use as component B. terocycles such as 2-, 3- or 4-aminopyridine; 2-aminopyridine-3- carboxylic acid, 8-aminoquinoline, 2-amino-6-hydroxypyridine, 2- Amino-4-methylthiazole.
Beispiele für Verbindungen mit mehreren Aminogruppen sind ortho-, meta- oder para-Phenylendiamin; Naphtalin-1,8-di amin, 4-Methyl-1,2-phenylendiamin, 1,4-Diaminoantrachinon, 4,4′-Diaminodiphenylmethan. Examples of compounds having multiple amino groups are ortho-, meta- or para-phenylenediamine; Naphtalin-1,8-di amine, 4-methyl-1,2-phenylenediamine, 1,4-diaminoanthraquinone, 4,4'-diaminodiphenylmethane.
Beispiele für Komponenten B, bei denen die reaktive Amino gruppe in der Seitenkette sitzt sind Tyrosin, Mescalin, Py ridoxamin, Dopamin, 3,4-Dihydroxybenzylamin, Noradrenalin.Examples of components B in which the reactive amino group in the side chain are tyrosine, mescaline, py ridoxamine, dopamine, 3,4-dihydroxybenzylamine, noradrenaline.
Zur Herstellung der Beschichtungszusammensetzung werden die Komponenten A und B in einem organischen Solvens oder Wasser oder Gemischen davon gelöst oder suspendiert. Von den Kom ponenten A und B können getrennte Lösungen hergestellt wer den, die vor der Beschichtung vereinigt werden. Die Kompo nenten A und B können jedoch auch ganz oder teilweise im Gemisch im jeweiligen Lösungsmittel oder Lösungsmittelge misch gelöst bzw. suspendiert werden.To produce the coating composition, the Components A and B in an organic solvent or water or mixtures thereof dissolved or suspended. From the comm Components A and B can be made separately those that are combined before coating. The compo However, parts A and B can also be used in whole or in part Mixture in the respective solvent or solvent amount be mixed or suspended.
Vorzugsweise geht man bei der Herstellung der Lösungen oder Suspensionen so vor, daß zunächst getrennte Lösungen oder Suspensionen von A und B in einer molaren Konzentration von 0.05 bis 1 Mol/l hergestellt werden und diese beiden Lö sungen oder Suspensionen kurz vor der Beschichtung vereinigt werden. Vorzugsweise werden die Mengenverhältnisse von A und B so gewählt, daß in der Rezeptur, die schließlich auf die Autoklavenwand und die Einbauten aufgetragen wird, auf eine Epoxideinheit in Komponente A 0.5 bis 2 NH-Bindungen der Komponente B kommen.Preferably one goes in the preparation of the solutions or Suspensions so that initially separate solutions or Suspensions of A and B in a molar concentration of 0.05 to 1 mol / l are produced and these two Lö solutions or suspensions combined shortly before coating will. The quantitative ratios of A and B selected so that in the recipe, which is ultimately based on the Autoclave wall and the internals is applied to a Epoxy unit in component A 0.5 to 2 NH bonds of Component B are coming.
Gegebenenfalls können die vereinigten Lösungen vor dem Auf tragen auf pH-Werte von 7 bis 12, vorzugsweise von 9 bis 12, zum Beispiel durch Zugabe von (Erd)alkalihydroxid, wie NaOH, Ca(OH)₂ oder KOH, eingestellt werden.If necessary, the combined solutions before opening contribute to pH values from 7 to 12, preferably from 9 to 12, for example by adding (earth) alkali hydroxide, such as NaOH, Ca (OH) ₂ or KOH, can be set.
Geeignete Lösungsmittel oder Suspensionsmedien sind Wasser oder organische Lösungsmittel, Gemische von Wasser und or ganischem Lösungsmittel oder Gemische verschiedener organi scher Lösungsmittel. Als organische Lösungsmittel werden polare Lösungsmittel bevorzugt, die frei von amino-, imino-, amido- oder imido-funktionellen Gruppen sind und vorzugs weise bei höchstens 120°C sieden. Besonders bevorzugt sind Propanon, Butan-2-on, n- und iso-Propanol und insbesonders Ethanol, Methanol und Tetrahydrofuran (THF).Suitable solvents or suspension media are water or organic solvents, mixtures of water and or ganic solvent or mixtures of various organi shear solvent. As organic solvents preference is given to polar solvents which are free from amino, imino, amido or imido functional groups are preferred boil at a maximum of 120 ° C. Are particularly preferred Propanone, butan-2-one, n- and iso-propanol and in particular Ethanol, methanol and tetrahydrofuran (THF).
Vor der Auftragung der Beschichtung auf die Autoklavenwand ist es von Vorteil, diese von anhaftenden Polymerresten und anderen Verunreinigungen zu befreien. Dies erfolgt üblicher weise durch mechanische Reinigung, Behandlung mit Lösungs mitteln, Säuren, Oxidationsmitteln oder Hochdruckwasser. Die Auftragung der Beschichtungszusammensetzung erfolgt mittels gebräuchlicher Methoden, wie zum Beispiel durch Einstrei chen, Aufsprühen oder Spülen des Autoklaven. Anschließend wird zur Entfernung des Lösungsmittels und Aushärtung der Beschichtung für vorzugsweise 30 bis 120 Minuten auf vor zugsweise 10 bis 120°C erwärmt. Die Beschichtung wird vor zugsweise auf alle mit dem Reaktionsgemisch in Berührung kommenden Flächen aufgetragen. Neben der Autoklavenwand sind dies zum Beispiel Einbauten wie Rohrleitungen, Ventile, Stromstörer, Meßfühler, Druckausgleichsgefäße, Kühler und Behälterstutzen.Before applying the coating to the autoclave wall it is advantageous to remove these from adhering polymer residues and to get rid of other impurities. This is more common wise by mechanical cleaning, treatment with solution agents, acids, oxidizing agents or high pressure water. The The coating composition is applied by means of common methods, such as by litigation cleaning, spraying or rinsing the autoclave. Subsequently is used to remove the solvent and harden the Coating for preferably 30 to 120 minutes before heated preferably 10 to 120 ° C. The coating is in front preferably all in contact with the reaction mixture upcoming surfaces. Are next to the autoclave wall this, for example, internals such as pipes, valves, Baffles, sensors, pressure compensation vessels, coolers and Tank neck.
Vor Beginn der Polymerisation werden die behandelten Flä chen, vorzugsweise mit Wasser, abgespült. Nach erneuter Trocknung der behandelten Reaktorflächen kann diese Behand lung gegebenenfalls wiederholt werden. In der Regel reicht jedoch die einmalige Beschichtung völlig aus.Before the polymerization begins, the treated areas chen, preferably rinsed with water. After renewed Drying the treated reactor surfaces can do this treatment if necessary be repeated. Usually enough however, the unique coating completely.
Aufgrund des sehr guten Haftungsvermögens der Beschichtung an den Innenflächen des Polymerisationsreaktors erübrigt sich eine Erneuerung der Beschichtung zwischen den einzelnen Polymerisationsansätzen. Es genügt vielmehr den Behälter durch Nachspülen mit Wasser von losen Polymerrückständen zu befreien und die Beschichtung erst nach 20 bis 70 Reaktionszyklen wieder zu erneuern. Die Be schichtungssysteme zeigen keinerlei Auf- oder Ablösung wäh rend der Polymerisation, so daß weder das Polymerisations produkt noch das Abwasser kontaminiert wird.Because of the very good adhesion of the coating on the inner surfaces of the polymerization reactor there is a renewal of the coating between the individual Polymerization approaches. Rather, the container is sufficient by rinsing with water from loose Free polymer residues and the coating first to renew after 20 to 70 reaction cycles. The Be Layering systems do not show any dissolution or detachment rend the polymerization, so that neither the polymerization product is still contaminated.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf eine Vielzahl von Monomeren angewandt werden, die in Masse oder in wäßrigem Medium nach dem Suspensions-, Emulsions- oder Mikrosuspen sionsverfahren hergestellt werden. Als Beispiele seien hier die Styrole, Acryl- und Methacrylester, Vinylester, Vinyl halogenide und Vinylidenhalogenide und deren Gemische ge nannt. Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Verfahren für die Homo-, Co- und Pfropfcopolymerisation von Vinyl chlorid. Die Polymerisate können in der üblichen Art und Weise aufgearbeitet werden, zum Beispiel können die ent stehenden Suspensionen, Dispersionen oder Latices bzw. Poly meren in üblicher Weise entgast, filtriert, koaguliert, getrocknet oder stabilisiert werden.The method according to the invention can be based on a number of Monomers are applied in bulk or in aqueous Medium after the suspension, emulsion or microsuspen sion process. As examples are here the styrenes, acrylic and methacrylic esters, vinyl esters, vinyl halides and vinylidene halides and mixtures thereof called. The method according to the invention is particularly suitable for the homo-, co- and graft copolymerization of vinyl chloride. The polymers can and in the usual way Worked up in a way, for example, the ent standing suspensions, dispersions or latices or poly degassed, filtered, coagulated in the usual way, dried or stabilized.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung. Sie stellen bevorzugte Ausführungsformen der Er findung dar, ohne diese zu beschränken.The following examples serve to further explain the Invention. They represent preferred embodiments of the Er invention without restricting it.
Durchführung der Beschichtung und Polymerisation in den
Beispielen und Vergleichsbeispielen:
Die Tests wurden in einem 1l-Stahlautoklaven mit Impeller
rührer durchgeführt. Zur Vorreinigung wurde der Autoklav mit
THF gefüllt und 3 Stunden bei 80°C gerührt. Das THF wurde
abgelassen und diese Behandlung mit DMSO wiederholt. Ab
schließend wurde der Autoklav mit entionisiertem Wasser ge
spült und bei 60°C getrocknet. Die Beschichtung des Autokla
ven erfolgte mit den in den Beispielen angegebenen Komponen
ten (Vergleichsbeispiele 1, 2 ohne Beschichtung). Zur Ent
fernung der Lösungsmittel und zur Aushärtung der Beschich
tung wurde noch ein bis zwei Stunden auf 90°C erhitzt.
Zur Polymerisation wurde der Autoklav mit 450 Teilen deioni
siertem Wasser, 0.2 Teilen Dilauroylperoxid, 0.5 Teilen Di
acetylperoxodicarbonat und 16.4 Teilen einer 5.5%-igen
Lösung eines teilverseiften Polyvinylacetats (Viskosität ca.
5 mPa·s in 4%-iger Lsg. in H₂O, Verseifungszahl ca. 270)
beschickt.Carrying out the coating and polymerization in the examples and comparative examples:
The tests were carried out in a 1 liter steel autoclave with an impeller stirrer. For pre-cleaning, the autoclave was filled with THF and stirred at 80 ° C for 3 hours. The THF was drained and this treatment with DMSO repeated. Finally, the autoclave was rinsed with deionized water and dried at 60 ° C. The autoclave was coated with the components given in the examples (comparative examples 1, 2 without coating). To remove the solvents and to harden the coating, heating was continued at 90 ° C. for one to two hours. For the polymerization, the autoclave was treated with 450 parts of deionized water, 0.2 part of dilauroyl peroxide, 0.5 part of di acetyl peroxodicarbonate and 16.4 parts of a 5.5% solution of a partially saponified polyvinyl acetate (viscosity approx. 5 mPa · s in 4% solution in H₂O, Saponification number approx. 270).
Im geschlossenen Reaktor wurde durch mehrmaliges Evakuieren und Belüften mit Stickstoff die Luft weitgehend verdrängt. Nach Aufdrücken von 225 Teilen Vinylchlorid erfolgte bei ei ner Rührerdrehzahl von 400 Upm und einer Reaktionstemperatur von 61°C die Polymerisation. Nach einem Druckabfall von 3 bar, etwa 3 Stunden nach Aufheizbeginn, wurde die Reaktion durch Kühlen und Abdestillation des nicht umgesetzten Mono meren beendet. Die PVC-Suspension wurde filtriert und die Polymerausbeute nach Trocknung durch Wägung bestimmt. Der K- Wert lag bei etwa 64. Nach Ausspülen des Autoklaven mit Wasser erfolgte die nächste Polymerisation nach dem gleichen Verfahren.In the closed reactor was by repeated evacuation and venting with nitrogen largely displaces the air. After 225 parts of vinyl chloride had been pressed in at ei ner stirrer speed of 400 rpm and a reaction temperature polymerization at 61 ° C. After a pressure drop of 3 bar, about 3 hours after the start of heating, the reaction became by cooling and distilling off the unreacted mono meren ended. The PVC suspension was filtered and the Polymer yield after drying determined by weighing. The K- The value was around 64. After rinsing the autoclave with Water followed the next polymerization after the same Method.
Nach einer Sequenz von jeweils 4 derartigen Ansätzen ermit telte man die nach der Serie akkumulierte Menge an PVC-An backungen an der inneren Reaktorwand durch Auskochen des Autoklaven mit Tetrahydrofuran bei 90°C über ein bis zwei Stunden. Nach der Abdestillation des Lösungsmittels und der Trocknung des Rückstands wurde die Rückstandsmenge durch Wägung bestimmt. After a sequence of 4 such approaches the amount of PVC-An accumulated after the series was determined Baking on the inner reactor wall by boiling the Autoclave with tetrahydrofuran at 90 ° C for one or two Hours. After distilling off the solvent and the The residue was dried by drying the residue Weighing determined.
Zur Entfernung von Rückstandsresten wurde der Reaktor vor Beginn einer neuen Serie zusätzlich eine Stunde bei 90°C mit DMSO gereinigt.The reactor was removed to remove residues Start of a new series with an additional hour at 90 ° C DMSO cleaned.
Die Art der Beschichtungszusammensetzung und die eingesetz ten Mengen, sowie der Prozentsatz an Polymeranbackungen an der Reaktorwand bei den einzelnen Beispielen bzw. Ver gleichsbeispielen sind in Tabelle 1 wiedergegeben.The type of coating composition and the one used quantities and the percentage of polymer caking the reactor wall in the individual examples or ver Similar examples are shown in Table 1.
1.4 g 4-Aminophenol wurden bei Raumtemperatur in 70 g Ethanol gelöst. Parallel dazu bereitete man bei 40°C eine Lösung von 3.6 g eines Epoxyharzes aus Bisphenol A und Epichlorhydrin (MW 370) in 30 g Ethanol. Die Lösungen wur den anschließend vereinigt und mit 0.5 ml 2N NaOH alkalisch gestellt. Mit der resultierenden Lösung wurde die Auto klavenwand beschichtet. Nach einer Serie von 4 Polymerisa tionen wies die Wand 0.15 Teile (0.02 Gew.%) an Polymer anbackung auf.1.4 g of 4-aminophenol were at room temperature in 70 g Ethanol dissolved. At the same time, one was prepared at 40 ° C Solution of 3.6 g of an epoxy resin from bisphenol A and Epichlorohydrin (MW 370) in 30 g ethanol. The solutions were which is then combined and alkaline with 0.5 ml of 2N NaOH posed. With the resulting solution, the car slave wall coated. After a series of 4 polymerisa ions, the wall had 0.15 parts (0.02% by weight) of polymer caking on.
Durchführung analog Beispiel 1; anstelle eines einzelnen Amins wurde in Lösung 2 teilweise (Beispiel 2 und 5) ein Gemisch verschiedener Amine oder ein Gemisch von Amin und Epoxid (Beispiel 6) eingesetzt. In den Beispielen 8 bis 10 wurde auf den Zusatz von Lauge verzichtet. Die genauen Re zepturen sowie der Grad der polymeren Anlagerungen an der Autoklavenwand sind in Tabelle 1 aufgeführt.Carried out analogously to Example 1; instead of a single one Amine was partially in solution 2 (Examples 2 and 5) Mixture of different amines or a mixture of amine and Epoxy (Example 6) used. In Examples 8-10 no alkali was added. The exact re recipes and the degree of polymeric deposits on the Autoclave walls are listed in Table 1.
Durchführung analog der vorhergehenden Beispiele. Die Poly merisationsrezeptur wurde jedoch durch Zugabe von 20 mg Na₂HPO₄·H₂O und 30 mg NaHCO₃ abgeändert. Execution analogous to the previous examples. The poly merisation recipe was, however, by adding 20 mg Na₂HPO₄ · H₂O and 30 mg NaHCO₃ modified.
Eine Serie von 4 Polymerisationen nach obiger Verfahrensbe schreibung wurde ohne jegliche Autoklavenbeschichtung durch geführt. Die Serie in Vergl.bsp. 1 führte zu 5.1 Teilen (0.5 Gew.%) Wandanbackung; die Serie des Vergl.bsp. 2 ergab sogar 13.4 Teile (1.7 Gew.%) polymere Wandverkrustung.A series of 4 polymerizations according to the above procedure writing was carried out without any autoclave coating guided. The series in comp. Ex. 1 led to 5.1 parts (0.5 Wt.%) Wall caking; the series of comp. ex. 2 even resulted 13.4 parts (1.7% by weight) of polymeric wall encrustation.
Der Reaktor wurde analog der DE-A 34 05 436 (Beispiel 23) beschichtet und die Beschichtung eine Stunde bei 95°C ein gebrannt. Nach einer Serie von 4 Ansätzen waren 0.14 Teile (0.02 Gew.%) polymere Wandverkrustung vorhanden.The reactor was analogous to DE-A 34 05 436 (Example 23) coated and the coating for one hour at 95 ° C. burned. After a series of 4 approaches there were 0.14 parts (0.02% by weight) polymeric wall encrustation present.
Ausführung analog den vorhergehenden Vergleichsbeispielen. Die Polymerisationsrezeptur wurde jedoch durch Zugabe von 20 mg Na₂HPO₄·H₂O und 30 mg NaHCO₃ abgeändert.Execution analogous to the previous comparative examples. However, the polymerization formulation was made by adding 20 mg Na₂HPO₄ · H₂O and 30 mg NaHCO₃ modified.
Claims (6)
wobei es sich bei der Komponente A um Polyglycidylether, Polyglycidylester oder mono- oder di-oxiran-substituier te aliphatische oder cycloaliphatische Alkenoxide oder Gemische davon handelt,
und die Komponente B einen unkondensierten Aromaten oder einen unkondensierten O-, N- oder S-Heterocyclus, der als direkten Substituenten oder in Alkylseitenketten mindestens eine primäre oder zwei sekundäre Aminogruppen trägt, oder Gemische solcher Verbindungen darstellt,
wobei das Mengenverhältnis der Komponenten A und B so gewählt wird, daß auf eine Epoxideinheit in Komponente A 0.5 bis 2 NH-Bindungen in Komponente B kommen.1. A method for producing an autoclave coating to prevent the formation of polymer deposits on the autoclave wall in the radical polymerization of ethylenically unsaturated compounds, characterized in that for coating two components A and B in solution or suspension in an organic solvent or water, or mixtures thereof the autoclave wall is applied and the application is cured at 10 to 120 ° C,
where component A is polyglycidyl ether, polyglycidyl ester or mono- or di-oxirane-substituted aliphatic or cycloaliphatic alkene oxides or mixtures thereof,
and component B is an uncondensed aromatic or an uncondensed O-, N- or S-heterocycle which bears at least one primary or two secondary amino groups as direct substituents or in alkyl side chains, or mixtures of such compounds,
the quantitative ratio of components A and B is chosen so that there are 0.5 to 2 NH bonds in component B for one epoxy unit in component A.
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