166431. lajstromszámú szabadalom • Eljárás meghatározott szemcseméret eloszlású és térfogatsúlyú vinilklorid polimer előállítására

3 166431 4 állítása céljából állandóan megfelelő szemcseméret eloszlású keverékkomponensek állnak rendelkezésre. Ismeretes, hogy szuszpenziós polimerizálás esetén az átlagos szemcse átmérőt a polimerizáció alatt működő keverő fordulatszámának növelésével lehet csökkenteni. Erre a felismerésre épül fel az 1 076 373 számú NSzK közzétételi iratban ismertetett eljárás. Az utóbbi 0,5—5,0 mikron szemcsenagyságú vinilklorid polimerek gyakorlatilag elektrolitmentes diszperziójának előállítási eljárására vonatkozik, vinilklorid vizes diszperzióban való polimerizálása által egy védőkolloid és egy, a monomerben oldható katalizátor jelenlétében, egy változtatható fordulatszámú keverőművel ellátott autoklávban, azzal jellemezve, hogy a keverőt a tartálytartalomnak a polimerizálás hőmérsékletére való 10—20 percig tartó felfűtése előtt és/vagy alatt 7—15 cm/sec sebességgel működteti, majd ezt követően a keverő kerületi sebességét az eredeti érték felére-tizedére csökkenti, majd a csökkentett sebességet a polimerizálás befejezéséig fenntartja. Az előbbiekben hivatkozott NSzK nyilvánosságrahozatali iratból megismerhető eljárás nem alkalmazható a jelen találmány kidolgozásánál, mivel az csupán egy homogenizálási eljárást tárgyal azzal a céllal, hogy szuszpenziós polimerizálással egy polimert állítson elő, melynek részecskéi az emulziós polimerek nagyságrendjébe essenek, míg a jelen találmány szerinti eljárás feladata az, hogy meghatározott szemcseméret eloszlású és térfogatsúlyú PVC port állítson elő. Meglepő módon azt találtuk, hogy a találmány szerinti célt a polimerizáció alatti keverősebbesség változtatásával el lehet érni. A találmány egyrészt egy meghatározott szemcseméret eloszlású és térfogatsúlyú vinilklorid polimernek vinilkloridból szuszpenziós polimerizálással való előállítási eljárására vonatkozik, melynek során a vinilkloridot vizes diszperzióban egy szuszpenzióstabilizátor és egy, a monomerben oldódó katalizátor jelenlétében, keverés közben, 55—65 C° közötti hőmérsékleten, zárt reakció edényben polimerizáljuk, majd a keletkező polimert kinyerjük és szárítjuk, azzal jellemezve, hogy a polimerizálás alatt bizonyos időnként a polimer mindenkori részecske méret eloszlásától függően a keverősebességet a reakció edényben adott esetben többször változtatjuk olymódon, hogy a kész végtermékben a durvaszemcsés részecskék mennyiségének emelése céljából a keverősebességet a kezdeti sebességhez képest megemeljük, illetve a finomszemcsés részecskék mennyiségének emelése céljából a keverési sebességet megfelelően csökkentjük, és a megváltoztatott keverősebességet adott esetben a polimerizálás befejezéséig fenntartjuk. A polimerizálás alatt a polimer szemcseméret eloszlásának kimutatására az bizonyult célszerűnek, hogy a reakcióedényben mindenkor jelenlevő reakció termékből mintát vegyünk, és a mintából leszárított termék szemcseméret eloszlását az ismert módon, például szitaanalízissel meghatározzuk. A találmány egyik előnyös kiviteli módjának megfelelően olyan monomer vinilkloridot alkalmazunk a polimerizáláshoz, mely a következő vegyületek legalább egyikét nyomnyi mennyiségben tartalmazza: 1-bután, 1,3--butadién, metilklorid, etilklorid, monovinilacetilén, vinilidénklorid, 1,1-diklóretán, 1,2-diklóretán vagy acealdehid. A polimerizálást, mint olyant, az ismert szuszpenzió stabilizátorok, valamint a monomerben oldható katalizátorok jelenlétében lehet elvégezni, mely stabilizátorokként például a metilcellulóz, az oxialkil-cellulózok, 5 a polivínilalkohol, vagy ezek megfelelő keverékei, és katalizátorokként a laurilperoxid, a diizopropil-peroxidikarbonát, vagy t-butil-perpivalát a megfelelő. A találmány egy további előnyös jellemvonása az, hogy a keverési sebességet a keverő fordulatszámának 10 célszerű határokon belül való módosításával változtatja, amikoris a fordulatszámot mintegy 50—200 között, előnyösen 100—150 ford/perc között, illetve a keverő kerületi sebességét mintegy 5—15, előnyösen 8—13 m/sec érték között tartja. A keverő fordulatszámának értéke 15 a polimerizálás kezdetén a monomer vinilkloridban található szennyezések minőségének és mennyiségének függvénye, ez azt jelenti, hogy a polimerizálási folyamat a szennyeződésektől függően magas, vagy alacsony fordulatszámmal indítható. 20 Kísérletsorozatokkal például sikerült megállapítani, hogy egy nagyobb szemcse képződésének lehetősége annál nagyobb, minél kevesebb a vinilkloridban levő szennyezés. Vitás esetben célszerű az adott monomerből próbapolimerizálást végezni, hogy ezáltal a várható szem 25 cseméret eloszlásáról képet kapjunk, és ezáltal a tulajdonképpeni polimerizálás kezdeti keverési sebességének kiválasztását megkönnyítsük. A találmány szerinti eljárással lehetővé válik különö-30 sen olyan PVC porok előállítása, melyeknek K-értéke 60—70 között, és térfogatsúlyuk 500—700 g/liter között van, és az alábbi előnyös szemcseméret eloszlásúak: < 63 mikron 10—15% 35 63—125 mikron 30—45% > 125 mikron 40—60% >250 mikron 0%. A találmány szerinti eljárás előnye az ismert módsze-40 rekkel szemben az, hogy tekintet nélkül a monomer minőségére, egy eljárási lépcsőben lehetséges meghatározott szemcseméret eloszlású és térfogatsúlyú PVC por előállítása. Ezenkívül feleslegessé válik a különböző szemcseméret eloszlású PVC por fajták készletezése 45 melyek a speciális PVC porkeverékek előállításához voltak szükségesek. Továbbá az ily módon meghatározott szemcseméret eloszlású PVC porok előállítása folyamatosan végezhető el. 50 A találmány szerinti eljárást a következő példákkal világítjuk meg közelebbről, az oltalmi kör korlátozása nélkül: 55 1. példa (összehasonlító példa) Egy 5000 literes keverős, egy törőlappal és egy fokozatnélkül szabályozható impeller-keverővel ellátott autoklávba a következő komponenseket helyeztük: 60 3000 liter ion cserélt vizet, 1800 liter „A„ minőségű vinilkloridot, 1000 gramm metilcellulózt, 2800 gramm polivinilalkoholt és 65 3000 gramm laurilperocidot. 2