Suspensión acuosa de peróxido de diacilo sólido.

Una suspensión acuosa que comprende:

- 35-45 % en peso de partículas sólidas de peróxido de diacilo que tienen un tamaño de partícula d50 dentro del intervalo de 1-10 micrómetros

, medido por medio de una técnica estática de dispersión de luz.

- 0, 05 % en peso de un dispersante, y

- no más que 1 % en peso de un disolvente orgánico.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/054261.

Solicitante: AKZO NOBEL CHEMICALS INTERNATIONAL B.V.

Nacionalidad solicitante: Países Bajos.

Dirección: STATIONSSTRAAT 77 3811 MH AMERSFOORT PAISES BAJOS.

Inventor/es: O, BOEN, HO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Homopolímeros o copolímeros de compuestos que tienen... > C08F12/08 (Estireno)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Catalizadores de polimerización > C08F4/34 (Percompuestos con un radical peroxi)

PDF original: ES-2462965_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Suspensión acuosa de peróxido de diacilo sólido La presente invención se refiere a una suspensión acuosa de peróxido de diacilo y su uso en la producción de polímeros superiores, es decir, polímeros con un peso molecular mayor que 1000 g/mol, en particular de poliestireno (expansible) .

Los peróxidos de diacilo sólidos se conocen como inciadores apropiados en la producción de polímeros superiores. En particular, se sabe que el peróxido de dibenzoilo (BPO) es apropiado como iniciador en la polimerización de sustancias estirénicas, tal como la polimerización en emulsión de estireno para formar poliestireno (expansible) . Este proceso se lleva a cabo en suspensión acuosa y se añade el iniciador en forma de suspensión acuosa a la mezcla de reacción. Un ejemplo de dicho proceso de polimerización de estireno es el que se describe en el documento WO 2004/089999, en el que se dosifica el iniciador en la mezcla de reacción durante un período de tiempo preferentemente, al menos 0, 5 horas, más preferentemente 10 horas - de forma continua o semi-continua.

Para este proceso, el uso de un fluido apto para colada de un peróxido finamente dividido, es decir, una suspensión de peróxido que tiene una viscosidad de no más que 800 mPa·s y partículas más pequeñas que 10 micras, es esencial con el fin de dosificar peróxido al reactor de manera apropiada. Una viscosidad más elevada requiere bombas potentes y puede provocar la obstrucción en las tuberías de transporte. Las partículas más gruesas aumentan la abrasión y la obstrucción de las válvulas.

No obstante, generalmente, las suspensiones de baja viscosidad consisten en partículas gruesas y tienen una elevada inhomogeneidad, es decir, separación de fases. Para llevar a cabo la dosificación de manera exacta, no obstante, la ausencia de cualquier inhomogeneidad resulta esencial. Por tanto, para garantizar la operatividad en el mercado, es decir, la capacidad para cubrir un período de tiempo necesario para el transporte, antes del almacenamiento, y la manipulación, no se permite que las suspensiones de peróxido tengan ninguna inhomogeneidad durante al menos dos meses. En otras palabras, el período de caducidad de las suspensiones definido como el período de tiempo necesario ausente de separación de fases - debe ser de al menos dos meses.

Con el fin de proporcionar suspensiones de baja viscosidad relativamente estables, los dispersantes se añaden generalmente a las suspensiones en concentraciones de varios valores de % en peso. Desafortunadamente, los dispersantes tienden a afectar negativamente a la estabilidad de las suspensiones de poliestireno (expansible) que se forman durante la polimerización de estireno y también afectan negativamente al tamaño de las partículas de estireno que se forman. La cantidad de dispersante de las suspensiones de BPO usada para la producción de poliestireno (expansible) requiere por tanto que sea lo más baja posible.

El documento EP 0 263 619 reconoce este problema y describe suspensiones de BPO que comprenden una celulosa cristalina además de una pequeña cantidad de dispersante. No obstante, las suspensiones de BPO altamente concentradas (es decir, que contienen más de un 35 % en peso de BPO) descritas en el documento tienen una viscosidad demasiado elevada, contienen un disolvente orgánico (etilen glicol) y/o tienen un período de caducidad insuficiente de mucho menos que dos meses.

El documento JP-A 07-330 715 describe suspensiones acuosas de BPO de 40 % en peso de bajo contenido de dispersante y baja viscosidad. El período de caducidad de estas suspensiones, no obstante, es demasiado bajo para su uso práctico. Como se muestra en los Ejemplos siguientes, se obtiene una suspensión espumosa con partículas gruesas, que muestra separación después de unos pocos días.

El documento EP 0 492 712 se refiere a suspensiones de peróxido en agua y a su uso en la polimerización de diferentes monómeros, tales como estireno. Por ejemplo, los peróxidos son peróxido de didecanoilo o dilauroilo. En el ejemplo 12, se prepara una suspensión, que comprende 40 % en peso de peróxido de dilauroilo, 3 % en peso de un dispersante, 0, 2 % en peso de goma xantán y agua de equilibrio. El D50 del polvo de peróxido es de 9, 7 micrómetros y la viscosidad es de 140 mPa.s.

El objeto de la presente invención es proporcionar una suspensión acuosa que comprende 35-45 % en peso de un peróxido de diacilo sólido, comprendiendo dicha suspensión únicamente una cantidad menor de dispersante (no más que 0, 8 % en peso) , que tenga un contenido orgánico volátil bajo (COV) , y que no obstante sea estable durante meses y tenga baja viscosidad.

El objetivo se logra por medio de la presente invención, que se refiere a una suspensión acuosa que comprende:

- 35-45 % en peso de partículas sólidas de peróxido de diacilo que tienen un tamaño de partícula d50 dentro del intervalo de 1-10 micrómetros,

- 0, 05-0, 8 % en peso de un dispersante, y

- no más que 1 % en peso de un disolvente orgánico.

La suspensión acuosa de acuerdo con la presente invención comprende 35-45 % en peso, preferentemente 38-42 % en peso de partículas sólidas de peróxido de diacilo. Las partículas de peróxido de diacilo tienen un d50 dentro del intervalo de 1-10 micrómetros, lo que significa que 50 % en volumen de la cantidad total de partículas de peróxido de la suspensión tiene un tamaño de partícula dentro del intervalo de 1-10 micrómetros (!m) . Preferentemente, el d50 está dentro del intervalo de 1-7 micrómetros, más preferentemente dentro del intervalo de 2-6 micrómetros. El d50 se determina por medio de aplicación de Malvern Mastersizer, que utiliza una técnica estática de dispersión de luz. Preferentemente, la distribución de tamaño de partícula expresada por medio de la relación d90/d50 es más pequeña que 6, más preferentemente más pequeña que 5, y del modo más preferido más pequeña que 4.

Ejemplo de peróxidos de diacilo sólido apropiados son peróxido de dibenzoilo (BPO) y peróxido de didecanoilo. Del modo más preferido, el peróxido de diacilo sólido es un peróxido de dibenzoilo, que incluye peróxidos de dibenzoilo sustituidos tales como peróxido de diclorobenzoilo. Del modo más preferido, el peróxido de diacilo es peróxido de dibenzoilo no sustituido, es decir Ph-C (O) -O-O-C (O) -Ph, también denominado BPO.

La suspensión de acuerdo con la presente invención comprende 0, 05-0, 8 % en peso, preferentemente 0, 07-0, 8 % en peso y del modo más preferido 0, 1-0, 6 % en peso de un dispersante. Cantidades menores tienen como resultado suspensiones inestables; cantidades mayores resultan indeseables a la vista del efecto negativo que el dispersante puede tener en las reacciones de polimerización y otras aplicaciones, la mejora de DQO de la suspensión (demanda química de oxígeno) así como por motivos de rentabilidad.

Dispersantes apropiados incluyen todos los dispersantes poliméricos y no poliméricos de adsorción, dispersantes iónicos y no iónicos y sus mezclas. Preferentemente, el dispersante es soluble en agua o dispersable en agua. Los dispersantes insolubles en agua son menos preferidos, debido a que son difíciles de manipular. Preferentemente, el dispersante es uno de los ingredientes que se usan en el proceso en el que se tiene que aplicar la suspensión de peróxido. Más preferentemente, el dispersante es un ingrediente aplicado en la polimerización de sustancias estirénicas o sus mezclas. Del modo más preferido, el dispersante está seleccionado entre el grupo que consiste en poli (acetatos de vinilo) parcial o completamente hidrolizados y sus copolímeros (por ejemplo, copolímeros de acetato de etilen vinilo parcial o completamente hidrolizados) , polivinilpirrolidona,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una suspensión acuosa que comprende:

-

3. 45 % en peso de partículas sólidas de peróxido de diacilo que tienen un tamaño de partícula d50 dentro del intervalo de 1-10 micrómetros, medido por medio de una técnica estática de dispersión de luz.

- 0, 05 % en peso de un dispersante, y

- no más que 1 % en peso de un disolvente orgánico.

2. Una suspensión acuosa de acuerdo con la reivindicación 1 que consiste e.

3. 45 % en peso de partículas sólidas de peróxido de diacilo que tienen un d50 dentro del intervalo de 1-10 micrómetros, 0, 05-1, 08 % en peso de dispersante, 0-1 % en peso de disolvente orgánico, 0-1 % en peso de agente anti-sedimentación, 0-0, 5 % en peso de agente de regulación de pH y agua de equilibrio.

3. Una suspensión acuosa de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en la que el peróxido de diacilo sólido es un peróxido de dibenzoilo sustituido o no sustituido.

4. Una suspensión acuosa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores que tiene una viscosidad de 800 mPa·s o menos, medida a 22∀3 ºC por medio de un viscosímetro de disco de Erichsen de tipo 332/1.

5. Una suspensión acuosa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores que tiene un período de caducidad de al menos dos meses determinado como se describe en el ejemplo.

6. Una suspensión acuosa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que tiene un contenido orgánico volátil (COV) de 15 g/l o menos, en el que COV se refiere a la concentración de todos los compuestos que tienen un punto de ebullición inicial menor o igual que 250 ºC, medido a una presión atmosférica estándar de 101, 3 kPa.

7. Una suspensión acuosa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el dispersante está seleccionado entre el grupo que consiste en poli (acetatos de vinilo) parcial o completamente hidrolizados y sus copolímeros, polivinilpirrolidona, sulfonatos de alquilo y arilo, bencenosulfonatos de alquilo o arilo, sulfatos de alquilo o arilo y sus mezclas.

8. El uso de una suspensión acuosa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en la producción de polímeros superiores, es decir, polímeros con un peso molecular mayor que 1000 g/mol.

9. El uso de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el polímero superior es poliestireno.

10. Un proceso para la producción de polímeros superiores, es decir, polímeros con un peso molecular mayor que 1000 g/mol, en el que se dosifica una suspensión acuosa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-7 al un reactor.

11. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el polímero superior es poliestireno.