161359. lajstromszámú szabadalom • Eljárás habosítható polisztirol gyöngypolimérek előállítására

3 az adalékokat, amelyek a diszpergált cseppek aggregálódását polimerizáció közben gátolják. A polimerizációhoz monomer fázisban oldható iniciátorokat vagy katalizátorokat használnak. A habosítható sztirol gyöngypolimér előállítási technológiája a sztirol szuszpenziós polimerizációjától lényegében abban különbözik, hogy a rendszerben alacsony forráspontú hajtóanyag jelenléte miatt a polimerizáció közben nyomás alatt kell dolgozni és a polimerizáció ideje lé- •"•" nyegesen megnövekszik. A habosítható polisztirol gyöngypolimérek víz szuszpenzióban való előállításával a következő szabadalmi leírások foglalkoznak*: 941 389, 1 151 117, 1151157. sz. német és a 44 481 sz. lengyel. ^ A hajtóanyag jelenlétében kivitelezett szuszpenziós polimerizáció reakciófeltételei nehezebbek, mint a hajtóanyag felhasználása nélkül lefolytatott polimerizáció. A hajtóanyag jelenléte miatt ugyanis a polimerizálandó diszpergált mo- 20 nomércseppek tovább maradnak folyékony vagy ragacsos állapotban, a polimerizációs folyamat befejezése legalább 35 órát vesz igénybe. Emiatt a polimerizációra használt berendezések kapacitása szűk, illetve igen nagy térfogatú techno- 25 lógiai berendezésekkel kell dolgozni. A különböző eljárásokkal előállítható habosítható polisztirol részecskéknek feldolgozástechnikailag fontos tulajdonsága megfelelő szemcseméret, szemcsealak és szemcseminőség. 30 A szemcseméret kialakítását az ismert eljárásokban a keverés intenzitásának változtatásával, a védőkolloid mennyiségének és minőségének változtatásával, illetve több részletben történő adagolásával biztosítják. Védőkolloidként pél- 35 dául vízben oldható szerves makromolekuláris vegyületek, polivinilalkil, poliakrilátok, polivinilpirrolidon és a felsoroltak keverékei használhatók. A másik csoportba sorolt eljárások hátránya, 40 hogy a szuszpenzió instabil, emiatt a polimerizációs folyamat közben könnyen koagulál, ha pedig a koaguláció végbemegy, akkor főleg a nagyobb szemcseátmérőjű tartományban a kívánt gyöngyalaktól eltérő, tojásalakú szemcsék 45 képződnek. A nagyobb szemcseméret tartományban, a 2 mm feletti méretű szemcsék, hajtóanyagmentes szilárd zárványokat tartalmaznak. A felsorolt hátrányos tulajdonságok a habosítható részecskék feldolgozása során foko- 50 zódnak, amikor is az eltérő cellaszerkezet és zárványok miatt a késztermék szigetelő tulajdonsága romlik, a térfogatsúly pedig kedvezőt- . lenül megnövekszik. Ezenkívül a metszési felületek és az idomtestek egyenetlenek, szabályta- 55 lanok, nem tetszetősek. A találmány célja a felsorolt hátrányok kiküszöbölése sztirol gyöngypolimerizátumok előállítása során gazdaságos eljárás alkalmazásával. 60 A találmány szerinti eljárás habosítható gyöngyalakú polisztirol előállítására szuszpenziós polimerizáció útján azzal jellemezhető, hogy a monomer sztirolt, adott esetben lángcsökkentő hatású anyagok hozzáadása után 100 C° alatti 65 4 hőmérsékleten és atmoszférikus nyomáson iniciátor vagy iniciátorok, továbbá védőkolloid és adott esetben egyéb adalékanyagok jelenlétében első lépésben legalább 35% polimértartalom eléréséig polimerizáljuk, majd szokásos, a habosítható polisztirol gyártásánál használt hajtóanyagot, adott esetben tapadásgátló szert és további iniciátort hozzáadva, második lépésben 100 C° alatti hőmérsékleten és nitrogén túlnyomás alatt a polimerizációt teljessé tesszük, a kapott hajtóanyag tartalmú, gyöngyalakú szemcséket pedig szokásos módon feldolgozzuk. A polimerizáció első lépését célszerűen 80—85 C° közötti hőmérsékleten végezzük, 45—55 súly% polimértartalomig a bevitt monomerek súlyára számítva. A hajtóanyag jelenlétében történő második polimerizációs lépést legfeljebb 8 atm nitrogén túlnyomás alatt 80—98 C° közötti hőmérsékleten folytatjuk le. Védőkolloidként a monomer súlyára számítva előnyösen 12—15 súly% poliakrilsavas nátriumot használunk, amelynek viszkozitása: 20 000 cp. értékű. A vizes fázisban fellépő emulziós polimerizáció csökkentésére a monomer súlyára számítva 0,1 súly% rézszulfátpentahidrátot adagolunk. A képződött polimer-részecskék összetapadásának gátlására 3—5 súly% talkumot alkalmazhatunk. Katalizátorként, illetve iniciátorként a gyökös polimerizációnál ismert vegyületek, mint a benzoilperoxid vagy hidroperoxidok jönnek számításba, a monomer súlyára számítva 0,3— 0,5 súly% mennyiségben. A monomer polimerizációjánál egyéb adalékanyagként színezéket, lágyítót vagy lángmentesítő anyagként szolgáló szerves halogén-foszfortartalmú vegyületeket adagolhatunk. A találmány szerinti eljárás során első lépésben 80 C° körüli hőmérsékleten és atmoszférikus nyomáson 4—6 óra hosszat végezzük az előpolimerizálást. A hajtóanyag bevitele után egy iners gázzal, például nitrogénnel a reakciótérbe olyan nyomásviszonyokat alakítunk ki, hogy a második lépésben végzett polimerizáció legmagasabb, vagyis 95—98 C° hőmérsékleten se haladja meg a 8 atmoszférát. A szuszpenziós polimerizáció folyamatnál egy meghatározott átalakulási fok eléréséig a monomert és polimert tartalmazó részecskék folyékony halmazállapotúak. A polimerizáció kezdetétől számítva egy meghatározott átalakulási fok eléréséig képződött részecskék agglomerálódnak és az agglomerálódott nagyobb részecskék mechanikai kevertetése következtében ismét kisebbekké oszlanak szét. Egy meghatározott átalakulási fokon túl a polimerizált részecskék szétoszlása már nem következik be. Ez a meghatározott átalakulási fok függ a monomertől, a jelenlevő adalékanyagtól és az alkalmazott polimerizáció reakciókörülményeitől. Kísérleti tapasztalatok szerint az utóbb említett átalakulási pont minden egyes esetben külön-külön különösebb nehézség nélkül meghatározható és általában:

45—60% polimértartalomnál, következik be. . A találmány szerinti eljárás előnye, hogy léd,