CH266642A - Procédé pour la polymérisation en émulsion des substances susceptibles d'être polymérisées. - Google Patents

Description

  Procédé pour la polymérisation en émulsion des substances susceptibles  d'être polymérisées.    La présente invention a pour objet un  procédé pour la polymérisation des substances  susceptibles d'être polymérisées par passage  continu dans un appareil à réaction d'une  émulsion aqueuse acidifiée     desdites    subs  tances.  



  D'une manière générale,     ce,    procédé peut.  s'appliquer à toute substance susceptible  d'être polymérisée à l'état d'émulsion, telle  que les halogénures de vinyle, les halogénures  de     vinylidène,    l'acétate de vinyle, les esters  des     acides    acrylique et méthacrylique,     l'acry-          lonitrile,    le     styrène,    les esters de l'acide     fu-          marique    ou des mélanges de deux de ces com  posés ou davantage, le cas échéant en pré  sence de matières non polymérisables.  



  On sait que la polymérisation en émulsion,  du chlorure de vinyle, du chlorure de     vinyli-          dène    ou d'autres substances     polymérisables,     s'effectue rapidement quand la phase eau de  l'émulsion présente une réaction acide, avec  de préférence une valeur de pH inférieure à 3.  



  Pour régler le pH à la valeur désirée, on  incorporait généralement l'acide jusqu'ici au  mélange d'eau, de matières polymérisables et  d'un émulsifiant, avant.     passage    à. l'état.  d'émulsion.  



  Or, on a constaté qu'il était particulière  ment avantageux pour l'exécution continue de  la polymérisation en émulsion par passage  d'une émulsion aqueuse acidifiée des subs  tances susceptibles d'être polymérisées dans    un appareil à réaction, d'effectuer     l'émulsifi-          cation    de la substance à polymériser dans un  milieu aqueux non acide, l'acidification de ce  milieu n'ayant lieu qu'après formation de  l'émulsion seulement.. L'acidification est de  préférence effectuée juste avant l'introduc  tion de l'émulsion     dans    l'appareil de     pol5uné-          risat.ion.     



  Le plus grand avantage du présent pro  cédé, comparé au procédé généralement appli  qué à ce jour et consistant à ajouter l'acide  avant     l'émulsification    du ou des monomères,  réside dans le fait que l'émulsion obtenue est.  très fine et présente une stabilité assez élevée  pour que la polymérisation puisse s'exécuter  dans un appareil simple, sans mécanisme de  brassage ou autres organes mobiles, par  exemple dans des tubes à réaction. Les émul  sions obtenues en ajoutant l'acide dès avant       l'émulsification    sont . au contraire beaucoup  moins fines et     sensiblement    moins stables.  Lorsqu'on les polymérise, il est donc néces  saire d'assurer un brassage dans la chambre à  réaction pour empêcher leur  cassage  pen  dant la polymérisation.

   Le fait que l'invention  permet de supprimer tout mécanisme de bras  sage avec les inconvénients qui en dérivent, a  en outre comme corollaire avantageux que des  dépôts gênants de polymères dans l'appareil  de. polymérisation ne se forment pas ou se  forment à un bien moindre degré que ce n'est  le cas avec le procédé comportant un bras-      sage de l'émulsion en cours de polymérisation.  De tels dépôts sont extrêmement gênants lors  qu'on opère en marche continue.  



  On a déjà réalisé, lors de polymérisations  par charges successives, l'addition     ultérieure     d'acide à l'émulsion aqueuse de substances à  polymériser. Dans les cas considérés toutefois,  les substances à polymériser sont maintenues  longtemps dans une chambre fermée, sous les  conditions nécessaires à la polymérisation, et  l'acidification ultérieure des émulsions ne  présente pas d'importance     particulière    étant  donné que les     dépôts    qui se produisent géné  ralement lorsqu'on utilise les émulsions pré  parées avec une phase eau     acidifiée    ne gênent  pas l'exécution de la polymérisation par  charges successives.

   On ne pouvait donc dé  duire de     tels    modes de procéder connus, qu'il  pourrait être     particulièrement    avantageux  de n'ajouter l'acide nécessaire au réglage du  <B>pH</B> à la valeur désirée, qu'après seulement       émulsification    de la substance à polymériser.  



  Dans le procédé selon     l'invention,    des       quantités    faibles d'émulsifiant suffisent géné  ralement, comparées à celles nécessaires dans  le cas où l'acidification est déjà exécutée avant       l'émulsification.    Un autre avantage complé  mentaire consiste en ce que la polymérisation  peut s'exécuter avec des concentrations supé  rieures en monomères, sans risques de dépôt de       polymère,    ce qui est important pour le tra  vail     ultérieur    de la suspension de polymères  obtenue.  



  Dans l'exécution du procédé selon l'inven  tion, il est avantageux d'ajouter de nouvelles  quantités de matières à polymériser en un ou  plusieurs points du     trajet    suivi par la subs  tance à polymériser. On ajoute de préférence  ces nouvelles quantités de substances à poly  mériser sous forme d'émulsions acidifiées  dont, l'acidification n'a été effectuée qu'après       émulsification    de la substance à polymériser.

    Des catalyseurs de polymérisation, tels     que     l'eau oxygénée, les     persulfates    et autres,  peuvent être ajoutés aux substances à poly  mériser avant ou après     l'émulsification.    De  préférence l'addition se fait toutefois après         émulsification,    si possible en même temps que  l'acide.  



       Pour    régler le     pg    de l'émulsion à la. valeur  désirée, on peut utiliser un acide minéral tel  que l'acide     sulfurique    ainsi qu'un acide orga  nique tel que l'acide acétique; on préfère  toutefois utiliser l'acide chlorhydrique ou  l'acide nitrique.  



  On peut procéder à     l'émulsification    des  substances à polymériser dans l'eau en pré  sence d'un émulsifiant- et cela de toutes ma  nières appropriées au moyen de     turbo-mélan-          geurs    ou de tous autres appareils de mélange  à action     énergique    ou encore     d'homogé-          néiseurs    seuls ou associés à d'autres appareils.

         Exemple:     On a préparé     suie    émulsion stable fine  ment     divisée    de chlorure de vinyle en mélan  geant     "r,1    parties en poids d'une solution  aqueuse de     cétyl    sulfate de     sodium    présentant       une    concentration de     2,%    en poids, dans un       mélangeur        fermé,    avec 2,

  9 parties en poids de       chlorure    de vinyle     pur    et on a fait passer en  suite le mélange obtenu dans un     turbo-mélan-          geur    dans lequel l'émulsion se trouvait ré  duite à un état de grande finesse. On a. en  voyé d'une manière continue cette émulsion  dans un appareil de polymérisation à la vi  tesse de 10 kg par     heure;    peu avant l'intro  duction de cette émulsion on a ajouté une so  lution acide d'eau oxygénée à une concentra  tion de 45'      o    à l'allure de 0,2 kg par heure, de  manière à obtenir pour l'émulsion un     pA     de 2,5.  



  L'appareil de     polymérisation    consistait en       une    série de tubes en acier résistant aux  acides, réunis l'un à l'autre et présentant une  longueur totale d'environ 120 m avec un dia  mètre de 2,5 centimètres, fournissant ainsi  Lune contenance d'environ 60 litres.; une     eir-          culation    externe d'eau de refroidissement. per  mettait de maintenir ces tubes à Lune     tempé-          rature    d'environ 350 C.

   Pour déclencher la  réaction de polymérisation on faisait revenir       régulièrement    3,4 kg d'émulsion à l'entrée de  la chambre de réaction au moyen d'une pompe  de circulation à partir d'un point se     tr        ouivant         environ au tiers de la longueur totale du tube  de réaction à partir de son origine. Au cours  d'une opération continue ayant duré 250  heures, la polymérisation s'est effectuée d'une  manière très régulière à une allure moyenne  de polymérisation d'environ 25 à 30 g de poly  mères par litre d'émulsion et par heure.

   En  faisant traverser le même appareil par une  émulsion préparée de- la même manière et  différant seulement par le fait que la solu  tion acide d'eau oxygénée était ajoutée avant  émulsion, l'essai de polymérisation devait  être arrêté au bout de 40 heures seulement à  la suite des obstructions provoquées par le  dépôt de     polymères.  

Claims (1)

1. REVENDICATION: Procédé pour la polymérisation en émul sion de matières polymérisables, comprenant le passage en continu d'une émulsion aqueuse acidifiée de la substance à polymériser à tra vers un appareil de réaction, caractérisé par le fait que la substance à polymériser est émulsionnée dans un milieu aqueux non acide, l'acidification de ce milieu étant effectuée seulement après formation de l'émulsion. SOUS-REVENDICATIONS: 1. Procédé suivant la revendication, carac térisé par le fait que. l'acidification du milieu aqueux est effectuée juste avant l'introduc tion de l'émulsion dans l'appareil de réaction. 2.

   Procédé suivant la revendication, carac térisé par le fait qu'on ajoute un catalyseur de polymérisation, mais seulement après émul- sification de la substance à polymériser.