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DE19710212A1 - Production of finely-divided polymers derived from N-vinyl- formamide - Google Patents

Production of finely-divided polymers derived from N-vinyl- formamide

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Publication number
DE19710212A1
DE19710212A1 DE19710212A DE19710212A DE19710212A1 DE 19710212 A1 DE19710212 A1 DE 19710212A1 DE 19710212 A DE19710212 A DE 19710212A DE 19710212 A DE19710212 A DE 19710212A DE 19710212 A1 DE19710212 A1 DE 19710212A1
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DE
Germany
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polymers
polymerization
water
reaction
gel polymer
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Ceased
Application number
DE19710212A
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German (de)
Inventor
Anton Dr Negele
Martin Dr Ruebenacker
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
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Publication of DE19710212A1 publication Critical patent/DE19710212A1/en
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Abstract

A process for the production of finely-divided polymers of N-vinylformamide (NVF) and polymers which may contain vinylamine units (I), by radical polymerisation of NVF and 0-80 wt.% comonomers (based on total monomer) in aqueous solutions or mixtures at 20-150 deg C, optionally followed by acid or basic hydrolysis of NVF units to vinylamine units. The monomers are polymerised in a reactor fitted with at least two parallel rotating stirrer shafts with stirrer organs, and the resulting water-containing gel polymer is pulverised with the rotating stirrers and then discharged from the reactor.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur bevorzugt kontinuier­ lichen Herstellung von feinteiligen Polymerisaten des N-Vinylformamids und ggf. Vinylamin-Einheiten enthaltenden Polymerisaten durch radikalische Homo- oder Copolymerisation von N-Vinylformamid bei 20 bis 150°C in speziellen Reaktionsbehältern und ggf. nachfolgende saure oder basische Hydrolyse der hergestellten feinteiligen Polymerisate.The invention relates to processes for preferably continuous Lichen production of finely divided polymers N-Vinylformamids and possibly containing vinylamine units Polymers by radical homo- or Copolymerization of N-vinylformamide at 20 to 150 ° C in special reaction vessels and possibly subsequent acidic ones or basic hydrolysis of the fine particles produced Polymers.

Die Herstellung von N-Vinylformamid-Homo- und Copolymeri­ saten sowie deren Hydrolyse zu Vinylamin-Einheiten enthal­ tenden polymeren ist an sich bekannt. So beschreibt die DE-C 37 15 824 ein Verfahren zur Herstellung von wasserlösli­ chen Vinylamin-Einheiten enthaltenden Polymeren, bei dem man N-Vinylformamid in Form einer 20 bis 60%igen Lösung polymerisiert, das erhaltene Gelpolymere granuliert, die gebildeten Gelteilchen in Methanol dispergiert und die re­ sultierende Polymerdispersion zur Hydrolyse der N-Vinyl­ formamid-Einheiten im Polymerisat mit einer wäßrigen Ammoniumsalzlösung einer einwertigen Säure in Kontakt bringt. Aus der US-A 4 769 427 ist ein Verfahren zur Herstellung von vernetzten gelförmigen Polymerisaten durch Polymerisation von Monomerenmischungen in einwelligen Mi­ schern bekannt. Es werden Vernetzer enthaltende Monomeren­ gemische wie teilneutralisierte Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylamid, Methacrylamid oder N-Vinylpyrrolidon in 20 bis 65%iger wäßriger Lösung mit Initiatoren bei 45 bis 95°C polymerisiert, wobei ein Teil des Wassers während der Poly­ merisation unter vermindertem Druck aus der Reaktionsmi­ schung entfernt wird, so daß ein krümeliges Gel ausgetragen wird. Das entstandene vernetzte Polymer ist wasserunlös­ lich, adsorbiert aber nach dem Trocknen erhebliche Mengen an Wasser. Nach dem Verfahren der DE-A 40 07 312 wird N-Vinylformamid, ggf. zusammen mit Comonomeren, in konzen­ trierten wäßrigen Lösungen in Knetern so weit polymeri­ siert, daß das zunächst entstehende wasserhaltige Poly­ mergel in Teilchen zerfällt, die dann zu Vinylaminpoly­ meren hydrolysiert werden.The production of N-vinylformamide homo- and copolymers and hydrolysis to vinylamine units Tending polymer is known per se. So describes the DE-C 37 15 824 a process for the production of water-soluble polymers containing vinylamine units, in which man N-vinylformamide in the form of a 20 to 60% solution polymerized, the gel polymer obtained granulated, the formed gel particles dispersed in methanol and the right resulting polymer dispersion for hydrolysis of the N-vinyl formamide units in the polymer with an aqueous Ammonium salt solution of a monohydric acid in contact brings. From US-A 4 769 427 a method for Production of crosslinked gel-like polymers by Polymerization of monomer mixtures in single-wave Mi known. There are monomers containing crosslinkers mixtures such as partially neutralized acrylic acid, methacrylic acid, Acrylamide, methacrylamide or N-vinyl pyrrolidone in 20 to 65% aqueous solution with initiators at 45 to 95 ° C polymerized, with part of the water during the poly merization under reduced pressure from the reaction medium is removed so that a crumbly gel is discharged becomes. The resulting cross-linked polymer is insoluble in water  Lich, but adsorbs significant amounts after drying of water. According to the procedure of DE-A 40 07 312 N-vinylformamide, possibly together with comonomers, in conc polymeric aqueous solutions in kneaders so far siert that the resulting water-containing poly marl breaks down into particles, which then become vinylamine poly mer be hydrolyzed.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren zur Herstellung von N-Vinylformamid­ polymerisaten und Vinylamin-Polymeren daraus so zu verbes­ sern, daß das Polymerisationsverfahren kontinuierlich, rasch und unter besonders guter Stoffdurchmischung und Wär­ mekontrolle durchgeführt werden kann und Polymere in hoher Ausbeute resultieren, die eine einheitlich gute Qualität und jeweils einheitliche Teilchengrößen aufweisen.The present invention is based on the object known process for the preparation of N-vinylformamide to polymerize and vinylamine polymers therefrom that the polymerization process is continuous, quickly and with particularly good mixing and warmth control can be carried out and polymers in high Yield result which is a uniformly good quality and each have uniform particle sizes.

Es wurde nun gefunden, daß die Aufgabe gelöst werden kann, wenn man in einem Rührkessel polymerisiert, der mit minde­ stens 2 parallelen, rotierenden Rührerwellen mit Rührern ausgerüstet ist, das entstehende wasserhaltige Gelpolymerisat mit Hilfe der rotierenden Rührer zerkleinert und dann das fein zerteilte wasserhaltige Gelpolymere aus dein Reaktionskessel austrägt.It has now been found that the task can be solved if you polymerize in a stirred kettle with at least at least 2 parallel, rotating stirrer shafts with stirrers is equipped, the resulting water Crushed the gel polymer using the rotating stirrer and then the finely divided water-containing gel polymer your reaction kettle discharges.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von feinteiligen Polymerisaten des N-Vinylformamids und ggf. Vinylamin-Einheiten enthaltenden Polymerisaten durch radikalische Polymerisation von N-Vinylformamid und 0 bis 80 Gew.-% der Gesamtmonomerenmenge an copolymerisierbaren olefinisch ungesättigten Comonomeren in wäßriger Lösung oder Mischung bei 30 bis 150°C in ei­ nem Reaktionsbehälter (Reaktionskessel) und ggf. nachfolgende saure oder basische Hydrolyse der erhaltenen N-Vinylformamid-Polymerisate zu Vinylamin-Einheiten enthaltenden Polymeren, bei dem man zur Herstellung der N-Vinylformamid-Polymerisate die Monomerenlösung oder -mischung unter Zugabe eines Polymerisationsinitiators in einem Reaktionskessel polymerisiert, der mit mindestens 2 parallelen, rotierenden Rührerwellen mit Rührorganen ausgerüstet ist, das entstehende wasserhaltige Gelpolymer mit Hilfe der rotierenden Rührer zerkleinert und das zerkleinerte wasserhaltige Gelpolymer aus dem Reak­ tionskessel austrägt.The invention thus relates to a method for Production of finely divided polymers of N-Vinylformamids and possibly containing vinylamine units Polymers by radical polymerization of N-vinylformamide and 0 to 80 wt .-% of the total amount of monomers on copolymerizable olefinically unsaturated comonomers in aqueous solution or mixture at 30 to 150 ° C in egg reaction vessel (reaction vessel) and possibly subsequent acidic or basic hydrolysis of the obtained N-vinylformamide polymers to vinylamine units  containing polymers, in which the preparation of the N-vinylformamide polymers the monomer solution or -mixture with the addition of a polymerization initiator polymerized in a reaction kettle, which with at least 2 parallel, rotating stirrer shafts with stirring elements is equipped, the resulting water-containing gel polymer crushed with the help of rotating stirrers and that crushed water-containing gel polymer from the reak discharge boiler.

Bevorzugte Reaktionskessel enthalten zusätzlich zu den angegebenen Rührern noch mindestens eine Fördervorrichtung für das Austragen der wasserhaltigen Gelpolymere.Preferred reaction kettles contain in addition to specified stirrers still at least one conveyor for the discharge of the water-containing gel polymers.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine kontinuierli­ che Herstellung der N-Vinylformamid-Polymerisate, wobei der Ausdruck "kontinuierlich" beim Austragen des Polymerisats eine pulsierende und kurzzeitig unterbrochene Verfahrens­ weise einschließt, bei der in festgelegtem Ausmaß die Menge des wasserhaltigen Gelpolymeren innerhalb des Reak­ tionskessels zurückgehalten wird. Das Verfahren erzielt bei kontinuierlicher Fahrweise eine sehr hohe Polymerisataus­ beute und erfordert keine manuelle Arbeit mehr, wenn die Polymerisationsreaktion einmal ihre konstante Geschwindig­ keit erreicht hat. Gegenüber den bekannten entsprechenden Verfahren wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine besonders effektive Durchmischung der Reaktionsmasse er­ zielt. Beim kontinuierlichen Verfahren ist die Erzeugung der Polymerisationswärme während der ganzen Reaktionszeit einheitlich, da das fein zerteilte wasserhaltige Gelpoly­ mere, zurückgehalten im Reaktionskessel, und die frisch zugeführte wäßrige Monomerenlösung einheitlich gemischt werden und die Polymerisation der Monomere auf der Ober­ fläche des Polymergels erfolgt. Die Entfernung der Polyme­ risationswärme und die Aufrechterhaltung der Polymerisa­ tionstemperatur auf konstantem Niveau ist sehr einfach. Infolgedessen kann wiederum die Polymerisationsgeschwin­ digkeit und damit die Produktivität erhöht und eine Auf­ rechterhaltung der Produktqualität auf einem festgelegten hohen Niveau einfach erzielt werden. Das kontinuierliche erfindungsgemäße Verfahren erlaubt zudem die Produktion von wasserhaltigen Gelpolymerteilchen mit sehr einheitli­ chem Teilchendurchmesser in einer Form, die leicht zu trocknen ist. Obwohl die Teilchendurchmesser der herge­ stellten Polymeren variabel sind und von den angewandten Reaktionsbedingungen abhängen, können mit dem erfindungs­ gemäßen kontinuierlichen Verfahren Polymerteilchen erhal­ ten werden, deren Durchmesser im allgemeinen 3 cm nicht überschreitet und bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 1 cm liegt.The method according to the invention allows a continuous che preparation of the N-vinylformamide polymers, the Expression "continuously" when discharging the polymer a pulsating and briefly interrupted process wise, in which the Amount of water-containing gel polymer within the reak tion boiler is retained. The process achieved at continuous driving a very high polymer loot and no longer requires manual labor when the Polymerization reaction once its constant speed achieved. Compared to the known corresponding The method is a with the inventive method particularly effective mixing of the reaction mass aims. In the continuous process is the generation the heat of polymerization during the entire reaction time uniform because the finely divided water-containing gel poly mere, retained in the reaction kettle, and the fresh supplied aqueous monomer solution mixed uniformly be and the polymerization of the monomers on the upper Surface of the polymer gel takes place. The removal of the polyme heat of risk and the maintenance of the polymer  tion temperature at a constant level is very simple. As a result, the rate of polymerization can in turn efficiency, and thus productivity, and an increase maintaining product quality on a specified basis high level can be easily achieved. The continuous The method according to the invention also allows production of water-containing gel polymer particles with very uniform chem particle diameter in a shape that is easy to is drying. Although the particle diameter of the herge posed polymers are variable and of the applied Reaction conditions depend, with the fiction according to the continuous process of obtaining polymer particles th, the diameter of which is generally not 3 cm exceeds and preferably in the range of 0.05 to 1 cm lies.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren kommt dem Reaktions- oder Polymerisationskessel eine wesentliche Rolle zu. Der Reak­ tionskessel ist mit mehreren, d. h. mit mindestens 2 parallel rotierenden Rührerwellen ausgerüstet, die Rührorgane, wie Rührblätter, aufweisen. Die Rührwellen können gleichsinnig oder gegenläufig rotieren. Mit Hilfe der rotierenden Rührer lassen sich die aus der Monomerlösung durch Polymerisation gebildeten wasserhaltigen Gelpolymere zu kleinen Teilchen zerteilen.In the process according to the invention, the reaction or Polymerization boiler play an essential role. The reak tion boiler is with several, d. H. with at least 2 parallel rotating stirrer shafts equipped Stirring devices, such as stirring blades, have. The agitator shafts can rotate in the same direction or in opposite directions. With help the rotating stirrer can be removed from the Monomer solution formed by polymerization Break water-containing gel polymers into small particles.

Beispiele geeigneter Reaktoren und zugehöriger Apparate­ teile für das erfindungsgemäße Verfahren sind in den Fig. 1 bis 7 schematisch dargestellt.Examples of suitable reactors and associated apparatus parts for the process according to the invention are shown schematically in FIGS. 1 to 7.

Fig. 1 zeigt eine für das erfindungsgemäße Verfahren benutzte typische Reaktionsapparatur im Schnitt. Fig. 1 shows a typical reaction apparatus used for the method according to the invention in section.

Fig. 2 ist eine Frontansicht der in der Reaktionsapparatur von Fig. 1 verwendeten Rührerblätter. FIG. 2 is a front view of the stirrer blades used in the reaction apparatus of FIG. 1.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht einer typischen Anordnung der Austrageblätter der zum Austragen verwendeten Förder­ vorrichtung der Reaktionsapparatur von Fig. 1. Fig. 3 is a side view of a typical arrangement of the discharge sheets of the discharge device used for discharging the reaction apparatus of Fig. 1st

Fig. 4 zeigt schematisch im Schnitt einen anderen typi­ schen Reaktionskessel für das erfindungsgemäße Verfahren. Fig. 4 shows schematically in section another typical reaction vessel's rule for the inventive method.

Fig. 5 zeigt im Schnitt eine typische Kombination des Re­ aktionskessels von Fig. 4 mit einer Fördervorrichtung und einem Trockner. Fig. 5 shows in section a typical combination of the re action kettle of Fig. 4 with a conveyor and a dryer.

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht der Rührerblätter der Reaktionsapparaturen der Fig. 4 und 5. Fig. 6 is a perspective view of the agitator blades of the reaction apparatuses of Figs. 4 and 5.

Fig. 7 zeigt im Schnitt das Schema einer weiteren für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Reaktionsapparatur. Fig. 7 shows in section the diagram of a further suitable for the novel process reaction apparatus.

Allgemein sind für das Verfahren der Erfindung besonders Kneter, insbesondere Zweiarmkneter sowie Dreischaftkneter, geeignet. Bei Zweiarmknetern können die 2 Rührwellen in zueinander entgegengesetzten Richtungen mit gleichen oder unterschiedlichen Geschwindigkeiten rotieren. Werden die 2 Rührwellen mit gleicher Geschwindigkeit betrieben, können sich die Rotationsradien der beiden Rührer auch teilweise überschneiden. Die benutzten rotierenden Rührer können dabei unterschiedliche Formen aufweisen, von denen als sehr geeignet Rührer vom Sigma-Typ, S-Typ, Banbury-Typ und Fischschwanztyp genannt seien.Generally are particular to the method of the invention Kneaders, especially two-arm kneaders and three-shaft kneaders, suitable. With two-arm kneaders, the 2 stirring shafts can be opposite directions with the same or rotate at different speeds. If the 2nd Stirrer shafts can be operated at the same speed the radii of rotation of the two stirrers also partially overlap. The rotating stirrers used can have different shapes, of which as very suitable stirrers of the Sigma type, S type, Banbury type and Fishtail type are mentioned.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Polymerisa­ tion in einem Reaktionskessel ausgeführt, der in seinem mittleren oder unteren Bereich mehrere Rührer oder Kneter aufweist, die zueinander parallel angeordnete Rührwellen haben. Vorteilhaft ist der Reaktionskessel mit einem Deckel versehen, um die Polymerisationsreaktion unter einer Inertgasatmosphäre durchführen zu können. Vorteilhaft ist der Reaktionskessel im oberen Teil auch mit einem Rück­ flußkühler versehen, um infolge der Polymerisationswärme verdampftes Wasser kondensieren und so Wärme abführen zu können. Doch ist es auch möglich, entstehenden Wasserdampf durch einen in den Reaktionskessel eingeführten Inertgas­ strom aus dem Kessel auszutreiben. Bevorzugte Reaktions­ kessel sind mit einer Ummantelung versehen, durch die ein Wärmeaustauschmittel fließt, was eine Erwärmung oder Küh­ lung der Reaktionsmischung erlaubt. Sehr geeignete Reak­ tionskessel enthalten nicht nur eine Austragsöffnung für den Produktaustritt, sondern haben nahe der Produktaus­ trittsöffnung eine Fördervorrichtung für das Austragen des Produkts wie eine Austragsschnecke oder einen Doppelpaddel­ förderer. Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, nach dem Produktaustritt eine Vorrichtung, z. B. eine Wanne, vorzusehen, in der bei höherer Temperatur noch eine Nachpolymerisation zur Vervollständigung der Polymerisation durchgeführt werden kann. Insgesamt ist dabei die Apparatur so einzurichten, daß eine kontinuierliche Durchführung der Polymerisationsreaktion möglich ist.According to the process of the invention, the polymer tion carried out in a reaction vessel in its middle or lower area several stirrers or kneaders has the stirrer shafts arranged parallel to one another to have. The reaction vessel with a lid is advantageous provided to the polymerization reaction under a To be able to carry out an inert gas atmosphere. Advantageous is the reaction vessel in the upper part with a back flow cooler provided to due to the heat of polymerization evaporated water condense and dissipate heat can. However, it is also possible to create water vapor through an inert gas introduced into the reaction vessel  to drive electricity out of the boiler. Preferred response boilers are provided with a casing through which a Heat exchange medium flows, causing heating or cooling development of the reaction mixture allowed. Very suitable reak tion boilers not only contain a discharge opening for the product exit, but have close to the product step opening a conveyor for discharging the Product such as a discharge screw or a double paddle sponsor. It has proven to be advantageous after a device, e.g. B. a tub, to provide in which at a higher temperature another Post-polymerization to complete the polymerization can be carried out. Overall, the equipment is there to be set up so that a continuous implementation of the Polymerization reaction is possible.

Eine für das erfindungsgemäße Verfahren bewährte Polymeri­ sationsapparatur gibt Fig. 1 im Schnitt wieder. Sie weist 2 Rührer in einem Reaktionskessel 5 auf, der auch mit einem Thermometer 1, einem Rohmaterialzuführrohr 2, einem Inert­ gaseinlaß 3, einem Deckel 4 und mit einer Ummantelung 7 versehen ist. Die Rührwellen 6 haben sigmaförmige Rührblät­ ter, wie sie Fig. 2 darstellt. Die Reaktoröffnung für den Produktaustritt 8 hat in seiner Nähe eine Fördervorrichtung 9 für das Austragen des Produktes angeordnet, die hier pad­ delförmige Flügel 9 als Austrageblätter auf einer horizon­ talen Welle sind, wie sie Fig. 3 in einer Seitenansicht zeigt. Der Produktaustritt 8 ist zur Nachpolymerisation mit einer Wanne 10 auf einem Wasserbad 12 durch einen Schacht 11 verbunden, der aus Kunststoff wie Polyethylen oder Poly­ vinylchlorid bestehen kann.A polymerisation apparatus proven for the process according to the invention is shown in section in FIG. 1. It has 2 stirrers in a reaction vessel 5 , which is also provided with a thermometer 1 , a raw material feed pipe 2 , an inert gas inlet 3 , a cover 4 and with a jacket 7 . The agitator shafts 6 have sigma-shaped Rührblät ter, as shown in FIG. 2. The reactor opening for the product outlet 8 has arranged in its vicinity a conveying device 9 for the discharge of the product, which here are pad-shaped blades 9 as discharge blades on a horizontal shaft, as shown in FIG. 3 in a side view. The product outlet 8 is connected for post-polymerization with a tub 10 on a water bath 12 through a shaft 11 , which may consist of plastic such as polyethylene or poly vinyl chloride.

Eine weitere für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Reaktionsapparatur zeigen die Fig. 4 und 5. Fig. 4 zeigt schematisch einen Schnitt eines Reaktionskessels 25 mit Deckel 24 und Ummantelung 27, der im unteren Bereich mit 2 parallel angeordneten rotierenden Rührwellen 26 mit Banbury-Rührblättern, wie in Fig. 5 gezeigt, sowie mit einer darunter angeordneten Austrageschnecke 29 ausgerüs­ tet ist. Fig. 5 zeigt die Kombination des Reaktionskessels 25 mit der Austrageschnecke 29, der Austrageöffnung 28, ei­ nem mit einer Ummantelung 31 versehenen Doppelpaddelförde­ rer 30 als Fördervorrichtung, einem Förderband 34 sowie ei­ nem Trockner 35. Im Reaktionskessel 25 können die Rührer­ flügel verschiedene Formen aufweisen, wofür die Fig. 6(A) bis 6(D) vorteilhafte Formen aufzeigen.A further reaction apparatus suitable for the process according to the invention is shown in FIGS. 4 and 5. FIG. 4 schematically shows a section of a reaction vessel 25 with cover 24 and casing 27 , which in the lower area has 2 rotating stirring shafts 26 arranged in parallel with Banbury stirring blades, such as As shown in Fig. 5, as well as tet ausgerüs with an underlying discharge screw 29th Fig. 5 shows the combination of the reaction vessel 25 with the discharge screw 29 , the discharge opening 28 , egg nem provided with a jacket 31 double paddle conveyor 30 as conveyor, a conveyor belt 34 and a dryer 35th In the reaction vessel 25 , the stirrer blades can have different shapes, for which FIGS. 6 (A) to 6 (D) show advantageous shapes.

Eine weitere für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Reaktionsapparatur zeigt Fig. 7. Sie ähnelt Fig. 1, je­ doch weist die der Austragsöffnung 48 zugewandte Kesselwand eine geringe Höhe auf, um ein Austreten des produzierten wasserhaltigen Gelpolymeren durch überfließen dieser nie­ drigen Wand zu ermöglichen. Vorteilhaft ist es, diese Wand als Überlaufwehr mit einstellbarer Wandhöhe zu gestalten, um die Austragemenge steuern zu können.A further reaction apparatus suitable for the process according to the invention is shown in FIG. 7. It is similar to FIG. 1, but the vessel wall facing the discharge opening 48 is of a low height in order to allow the water-containing gel polymer produced to emerge by overflowing this never-ending wall. It is advantageous to design this wall as an overflow weir with adjustable wall height in order to be able to control the discharge quantity.

Es hat sich bei den für das erfindungsgemäße Verfahren verwendeten Reaktionskesseln als sehr vorteilhaft erwiesen, ihre innere Oberfläche mit einem Überzug eines fluorhalti­ gen Harzes zu versehen, um ein Haften des gebildeten Gelpo­ lymeren an der inneren Oberfläche zu verhindern. Dafür ge­ eignete fluorhaltige Harze sind z. B. Tetrafluorethylen-Po­ lymere, Tetrafluorethylen-perfluorpropylvinylether-Copoly­ mere, Tetrafluorethylen-Ethylen-Copolymere oder Trifluor­ monochlorethylen-Polymere.It has been found for the process of the invention the reaction vessels used have proven to be very advantageous, their inner surface with a coating of fluorhalti to provide resin to adhere the gel gel formed to prevent lymeren on the inner surface. For that ge Suitable fluorine-containing resins are e.g. B. Tetrafluoroethylene Po polymers, tetrafluoroethylene-perfluoropropyl vinyl ether copoly mers, tetrafluoroethylene-ethylene copolymers or trifluoro monochlorethylene polymers.

Zur Polymerisation werden die wäßrige Monomerenlösung so­ wie der Polymerisationsinitiator in den Reaktionskessel eingeführt. Durch Einleiten von Inertgas wird die Luft aus dem System verdrängt und zum Polymerisationsstart die Poly­ merisationstemperatur eingestellt. Mit fortschreitender Polymerisation wird ein wasserhaltiges Gelpolymerisat ge­ bildet, das durch die rotierenden Rührer zerkleinert wird, ohne die Polymerisation zu unterbrechen. Durch laufende weitere Zugabe von Monomeren und Initiator wird eine kon­ tinuierliche Polymerisation erzielt, wobei durch Austragen des zerkleinerten wasserhaltigen Gelpolymerisats eine etwa konstante Menge an Gelpolymerisat im Reaktionskessel er­ reicht wird. Oft ist es vorteilhaft, das ausgetragene was­ serhaltige Gelpolymere noch in einer Fördervorrichtung oder in einem Wasserbad zu erwärmen, um eine Nachpolymerisation und Vervollständigung der Polymerisationsreaktion zu erzie­ len. Das resultierende feinteilige N-Vinylformamid-Polyme­ risat wird dann getrocknet oder zur Herstellung von Vinyl­ aminpolymeren direkt hydrolysiert.For the polymerization, the aqueous monomer solution is so like the polymerization initiator in the reaction vessel introduced. The air is expelled by introducing inert gas displaced the system and the poly  merization temperature set. As it progresses Polymerization is a water-containing gel polymer forms, which is crushed by the rotating stirrer, without interrupting the polymerization. By ongoing further addition of monomers and initiator is a con achieved continuous polymerization, whereby by discharge of the crushed water-containing gel polymer about constant amount of gel polymer in the reaction vessel is enough. It is often advantageous to do what is carried out gel-containing polymers still in a conveyor or heat in a water bath for post-polymerization and complete the polymerization reaction len. The resulting finely divided N-vinylformamide polymer risat is then dried or used to make vinyl amine polymers directly hydrolyzed.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird N-Vinylformamid allein oder in Mischung mit Comonomeren polymerisiert. Comonomere, die in Mengen von 0 bis 80 Gew.-% der Gesamtmo­ nomerenmenge verwendet werden können, sind vor allem copo­ lymerisierbare olefinisch ungesättigte Monomere, die zumin­ dest nach Hydrolyse der Copolymerisate zu Vinylaminpolyme­ ren wasserlösliche oder wasserdispergierbare Copolymere er­ geben. Als geeignete Monomere seien z. B. genannt Acrylamid, Methacrylamid, N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylcaprolactam, Acrylsäure, Methacrylsäure, Methylacrylat, 2-Hydroxyethyl­ acrylat und -methacrylat, Vinylacetat und N,N-Dimethylami­ noethylacrylat. Bevorzugt ist die Verwendung von N-Vinyl­ formamid als alleiniges Monomer. Die wäßrige Monomeren­ lösung oder -mischung enthält die Monomere in einer Kon­ zentration von 10 bis 80 Gew.-% und wird bevorzugt kontinu­ ierlich dem Polymerisations- oder Reaktionskessel zugege­ ben. Der pH-Wert der Monomerenlösung bzw. -mischung beträgt 5 bis 8 und bevorzugt 6 bis 7. Um den pH-Wert während der Polymerisation möglichst konstant zu halten, ist es von Vorteil, in Gegenwart von Puffersystemen wie von Natriumhy­ drogenphosphat zu arbeiten. Die Polymerisation erfolgt bei 20 bis 150 und bevorzugt bei 40 bis 100°C. Die Polymeri­ sationsdauer beträgt im allgemeinen 0,5 bis 4 Stunden.According to the process of the invention, N-vinylformamide polymerized alone or in a mixture with comonomers. Comonomers which are present in amounts of 0 to 80% by weight of the total mo Amount of nomers that can be used are primarily copo Lymerizable olefinically unsaturated monomers, at least least after hydrolysis of the copolymers to vinylamine polymers ren water-soluble or water-dispersible copolymers give. Suitable monomers are, for. B. called acrylamide, Methacrylamide, N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam, Acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate and methacrylate, vinyl acetate and N, N-dimethylami noethyl acrylate. The use of N-vinyl is preferred formamide as the sole monomer. The aqueous monomers Solution or mixture contains the monomers in a con concentration of 10 to 80 wt .-% and is preferably continuous or the polymerization or reaction kettle ben. The pH of the monomer solution or mixture is 5 to 8 and preferably 6 to 7. To maintain the pH during the It is important to keep polymerization as constant as possible  Advantage, in the presence of buffer systems such as sodium hy drug phosphate to work. The polymerization takes place at 20 to 150 and preferably at 40 to 100 ° C. The polymer is generally 0.5 to 4 hours.

Als Polymerisationsinitiatoren, die im allgemeinen in Men­ gen von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmonomeren­ menge, verwendet werden, kommen solche in Frage, die unter den Polymerisationsbedingungen Radikale bilden. Bevorzugt sind wasserlösliche Initiatoren. Beispiele geeigneter Poly­ merisationsinitiatoren sind Wasserstoffperoxid, Hydroper­ oxide, Peroxide, Redoxinitiatoren, und insbesondere nicht­ oxidierende Initiatoren wie Azoverbindungen. Von den Azo­ verbindungen seien 2,2'-Azo-bis(2-amidinopropan)dihydro­ chlorid, 2,2'-Azo-bis(N,N'-dimethylen-isobutyramidin)- dihydrochlorid, 2,2'-Azo-bis(2,4-dimethyl-valeronitril), 2,2'-Azo-bis[2-methyl-N-(2-hydroxyethyl)propionamid] oder 2,2'-Azo-bisisobutyronitril als sehr geeignet genannt.As polymerization initiators, which are generally described in Men gene from 0.01 to 5 wt .-%, based on the total monomers Amount to be used are those that come under form radicals under the polymerization conditions. Prefers are water-soluble initiators. Examples of suitable poly Merger initiators are hydrogen peroxide, hydroper oxides, peroxides, redox initiators, and especially not oxidizing initiators such as azo compounds. From the Azo Compounds are 2,2'-azo-bis (2-amidinopropane) dihydro chloride, 2,2'-azobis (N, N'-dimethylene-isobutyramidine) - dihydrochloride, 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azo-bis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide] or 2,2'-Azobisisobutyronitrile mentioned as very suitable.

Sofern Polymerisate mit niedrigen Molekulargewichten er­ wünscht sind, kann man dafür die Konzentration an Polymeri­ sationsinitiator deutlich erhöhen oder die Polymerisation in Gegenwart bekannter Molekulargewichtsregler durchführen, die im allgemeinen in Mengen von etwa 0,05 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmonomerenmenge, verwendet werden. Beispiele bekannter Regler sind Mercaptoverbindungen wie Dodecylmercaptan, Thioglykolsäure, Thioessigsäure, Mercap­ toethanol, Mercaptopropanol oder Mercaptobutanole.If polymers with low molecular weights he are desired, the concentration of polymeri sationsinitiator significantly increase or the polymerization perform in the presence of known molecular weight regulators, which are generally in amounts of about 0.05 to 20% by weight, based on the total amount of monomers used. Examples of known regulators are mercapto compounds such as Dodecyl mercaptan, thioglycolic acid, thioacetic acid, mercap toethanol, mercaptopropanol or mercaptobutanols.

Die erhaltenen N-Vinylformamid-Polymerisate haben K-Werte nach Fikentscher von 20 bis 300 und insbesondere von 140 bis 300.The N-vinylformamide polymers obtained have K values according to Fikentscher from 20 to 300 and in particular from 140 up to 300.

Die wie beschrieben hergestellten N-Vinylformamid-Polyme­ risate können als wasserhaltige Polymerpulver in einer sich direkt an die Polymerisation anschließenden Verfahrensstu­ fe der teilweisen oder vollständigen Hydrolyse zu Vinylaminpolymeren unterworfen werden. Die Hydrolyse kann z. B. in einer Reaktionsapparatur durchgeführt werden, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist. Die einheitlichen Eigenschaften der feinteiligen bzw. pulverigen N-Vinylformamid-Polymerisate bestimmen dabei maßgeblich und vorteilhaft die Eigenschaften der resultierenden Vinylaminpolymeren.The N-vinylformamide polymers produced as described can be subjected to partial or complete hydrolysis to vinylamine polymers as water-containing polymer powders in a process step directly following the polymerization. The hydrolysis can e.g. B. be carried out in a reaction apparatus, as shown in Fig. 5. The uniform properties of the finely divided or powdery N-vinylformamide polymers decisively and advantageously determine the properties of the resulting vinylamine polymers.

Zur Hydrolyse gibt man eine Säure oder Base zu den herge­ stellten Polymerisaten. In Abhängigkeit von den Hydroly­ sebedingungen, d. h. der zugesetzten Menge an Säure bzw. Base, bezogen auf das zu hydrolysierende Polymerisat, der Wassermenge und der Reaktionstemperatur, die im allgemeinen bei 20 bis 100°C liegt, erhält man eine partielle oder vollständige Hydrolyse der N-Vinylformamid-Einheiten im Polymerisat zu Vinylamin-Einheiten. Für die Hydrolyse ge­ eignete Säuren sind z. B. Mineralsäuren, wie wäßrige Lösun­ gen von Halogenwasserstoffen, Schwefelsäure, Salpetersäure oder Phosphorsäure, oder organische Säuren wie Carbonsäuren mit 1 bis 5 C-Atomen, z. B. Ameisensäure, Essigsäure oder Propionsäure, oder aliphatische oder aromatische Sulfon­ säuren, z. B. Methansulfonsäure, Benzolsulfonsäure oder Toluolsulfonsäure. Bei der Hydrolyse mit Basen eignen sich wäßrige Lösungen von Hydroxiden der Metalle der ersten und zweiten Hauptgruppe des Periodensystems, wie Lithiumhydro­ xid, Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid, Calciumhydroxid oder Bariumhydroxid. Es ist oft vorteilhaft, Ammoniak oder Amine, wie aliphatische Amine, zur Hydrolyse zu verwenden. Pro Formylgruppenäquivalent im Polymerisat werden zur Hydrolyse im allgemeinen 0,5 bis 1,5 Äquivalente an Säure oder Base und Wasser benötigt. For hydrolysis, an acid or base is added to the mixture provided polymers. Depending on the hydroly conditions, d. H. the amount of acid or Base, based on the polymer to be hydrolyzed, the Amount of water and the reaction temperature, which in general is at 20 to 100 ° C, you get a partial or complete hydrolysis of the N-vinylformamide units in the Polymer to vinylamine units. For hydrolysis ge suitable acids are e.g. B. mineral acids, such as aqueous solutions genes of hydrogen halide, sulfuric acid, nitric acid or phosphoric acid, or organic acids such as carboxylic acids with 1 to 5 carbon atoms, e.g. B. formic acid, acetic acid or Propionic acid, or aliphatic or aromatic sulfone acids, e.g. B. methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid or Toluenesulfonic acid. Suitable for hydrolysis with bases aqueous solutions of hydroxides of the metals of the first and second main group of the periodic table, such as lithium hydro xide, potassium hydroxide, sodium hydroxide, calcium hydroxide or Barium hydroxide. It is often beneficial to use ammonia or Amines such as aliphatic amines to be used for hydrolysis. For each formyl group equivalent in the polymer Hydrolysis generally 0.5 to 1.5 equivalents of acid or base and water needed.  

Im Anschluß an die Hydrolyse kann das Vinylamin-Einheiten enthaltende feinteilige Polymere in einer Apparatur, wie sie Fig. 5 zeigt, mit einer Austrageschnecke 29 durch die Austrageöffnung 28 transportiert, vom Doppelpaddelförderer 30 auf das Förderband 34 gebracht und im Trockner 35 ge­ trocknet werden. Wenn erforderlich, kann durch Zusatz von Alkali nach saurer Hydrolyse oder von Säure nach alkali­ scher Hydrolyse das Vinylaminpolymere neutralisiert werden, z. B. in dem Doppelpaddelförderer 30 der in Fig. 5 darge­ stellten Reaktionsapparatur.Following the hydrolysis, the finely divided polymers containing vinylamine units can be transported in an apparatus, as shown in FIG. 5, with a discharge screw 29 through the discharge opening 28 , brought from the double paddle conveyor 30 onto the conveyor belt 34 and dried in the dryer 35 . If necessary, the vinylamine polymer can be neutralized by adding alkali after acid hydrolysis or acid after alkali hydrolysis, e.g. B. in the double paddle conveyor 30 in Fig. 5 Darge presented reaction apparatus.

Das erhaltene wasserlösliche feinteilige oder pulvrige Vinylaminpolymere mit sehr einheitlichen Eigenschaften kann besonders vorteilhaft für die bekannten Verwendungen dieser Polymeren verwendet werden. Geeignet ist es als Entwässe­ rungs-, Retentions- oder Flockungsmittel bei der Papierher­ stellung, für Fixiermittel bei der Herstellung von Papier aus störstoffhaltigen Papierstoffen sowie als Mittel zur Erhöhung der Festigkeit von Papier. Sie können ferner als Flockungsmittel für Abwässer bei der Klärschlammentwässe­ rung, als Flockungsmittel bei der Erzaufbereitung und der tertiären Erdölförderung Verwendung finden.The water-soluble fine or powdery obtained Vinylamine polymers with very uniform properties can particularly advantageous for the known uses of these Polymers are used. It is suitable as drainage Retention, retention or flocculants in the paper industry position, for fixing agents in the manufacture of paper from paper containing interfering substances and as a means of Increase the strength of paper. You can also use Flocculant for waste water in sewage sludge dewatering tion, as a flocculant in ore processing and tertiary oil production find use.

Die nachstehenden Beispiele sollen die erfindungsgemäßen Verfahren zusätzlich erläutern, aber nicht beschränken. Soweit nicht anders angegeben, beziehen sich Teile und Prozente auf das Gewicht. Die angegebenen K-Werte wurden bestimmt nach H. Fikentscher, Cellulosechemie 13, 58 (1932) in 1 gew.-%igen wäßrigen Polymerlösungen.The following examples are intended to be those of the invention In addition, explain the procedure, but do not restrict it. Unless otherwise stated, parts and Percentages by weight. The specified K values were determined according to H. Fikentscher, Cellulosechemie 13, 58 (1932) in 1% by weight aqueous polymer solutions.

Beispiel 1example 1 a) Herstellung von N-Vinylformamid-Polymerisata) Preparation of N-vinylformamide polymer

Eine Mischung aus 400 g N-Vinylformamid, 600 g Wasser und 4 g Natriumdihydrogensulfat, die einen pH-Wert von 6,5 hat, wurde in einen 2 Liter fassenden Reaktionskessel entspre­ chend Fig. 1 gefüllt. Danach wurde zur Entfernung von Sau­ erstoff durch den Inertgaseinlaß 3 Stickstoff durch den Re­ aktor geleitet. Die Rührerwellen rotierten mit 70 Umdrehun­ gen pro Minute, und 50°C warmes Wasser wurde durch die Re­ aktorummantelung geleitet. Eine Lösung von 0,5 g 2,2'-Azo- bis(N,N'-dimethylenisobutyramidin)hydrochlorid und 0,25 g 2,2'-Azo-bis[2-methyl-N-(2-hydroxyethyl)propionamid] in 10 ml Wasser wurde zur Reaktionsmischung gegeben. Die Polyme­ risation begann 15 Minuten nach Zugabe des Polymerisations­ initiators. Die Innentemperatur des Reaktionskessels war nach ca. 30 Minuten auf 76°C angestiegen. Mit fortschrei­ tender Polymerisation ging die wäßrige Monomerenlösung in ein wasserhaltiges Gelpolymeres über, das allmählich unter dem Einfluß der rotierenden Rührer mit parallel angeordne­ ten Rührwellen zerfiel. Das Reaktionsgemisch wurde durch den paddelförmigen Rührer 9 in die Wanne 10 überführt. Die Wassertemperatur des Heizbades 12 betrug 85°C. Nach 3 Stunden wurde das Polymerisat entnommen und hatte einen Feststoffgehalt von 40 Gew.-% und einen K-Wert von 180.A mixture of 400 g of N-vinylformamide, 600 g of water and 4 g of sodium dihydrogen sulfate, which has a pH of 6.5, was filled in a 2 liter reaction vessel corresponding to FIG. 1. Thereafter, nitrogen was passed through the inert gas inlet 3 through the reactor to remove oxygen. The stirrer shafts rotated at 70 revolutions per minute, and 50 ° C warm water was passed through the reactor jacket. A solution of 0.5 g of 2,2'-azobis (N, N'-dimethyleneisobutyramidine) hydrochloride and 0.25 g of 2,2'-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide ] in 10 ml of water was added to the reaction mixture. The polymerization started 15 minutes after the addition of the polymerization initiator. The internal temperature of the reaction vessel had risen to 76 ° C. after about 30 minutes. As the polymerization progressed, the aqueous monomer solution changed into a water-containing gel polymer, which gradually disintegrated under the influence of the rotating stirrers with stirrer shafts arranged in parallel. The reaction mixture was transferred through the paddle-shaped stirrer 9 into the tub 10 . The water temperature of the heating bath 12 was 85 ° C. After 3 hours the polymer was removed and had a solids content of 40% by weight and a K value of 180.

b) Hydrolyse zu Vinylamin-Polymerenb) hydrolysis to vinylamine polymers

In einer 2. Verfahrensstufe wurde die Hydrolyse des N-Vi­ nylformamid-Polymerisats durchgeführt, indem man zu dem in einen Reaktionskessel entsprechend Fig. 1 eingefüllten feinteiligen Polymerisat unter Rühren bei 75°C 451 g einer 50%igen wäßrigen Natronlaugelösung innerhalb von 1 Stunde zutropfte. Man ließ noch 2 Stunden bei dieser Temperatur nachreagieren und gab dann langsam 67 g konzentrierte Salz­ säure zu. Nach Abkühlung wurde dem Reaktor ein krümeliges Produkt entnommen. Der Hydrolysegrad, d. h. der Prozentsatz der im Polymerisat hydrolysierten N-Vinylformamid-Einhei­ ten, ermittelt durch Polymertitration und enzymatische Ameisensäurebestimmung, betrug 99,1%. In a second stage of the process, the hydrolysis of the N-vinylformamide polymer was carried out by adding 451 g of a 50% strength aqueous sodium hydroxide solution to the finely divided polymer which had been introduced into a reaction kettle as shown in FIG. 1 with stirring at 75.degree . The mixture was left to react for a further 2 hours at this temperature and then 67 g of concentrated hydrochloric acid were slowly added. After cooling, a crumbly product was removed from the reactor. The degree of hydrolysis, ie the percentage of the N-vinylformamide units hydrolyzed in the polymer, determined by polymer titration and enzymatic determination of formic acid, was 99.1%.

Beispiele 2 bis 4Examples 2 to 4 a) Herstellung von N-Vinylformamid-Polymerisata) Preparation of N-vinylformamide polymer

Nach der im Beispiel 1 angegebenen Verfahrensweise wurden N-Vinylformamid-Polmerisate hergestellt, jedoch entsprachen die Reaktionsbedingungen und -ergebnisse im einzelnen den in Tabelle 1 angegebenen Werten. Als Polymerisationsiniti­ atoren wurden dabei verwendet:
Initiator 1 : 2,2'-Azo-bis(N,N'-dimethylenisobutyramidin)- dihydrochlorid
Initiator 2 : 2,2'-Azo-bis[2-methyl-N-(2-hydroxyethyl)­ propionamid]
N-vinylformamide polymers were prepared by the procedure given in Example 1, but the reaction conditions and results corresponded in detail to the values given in Table 1. The following polymerization initiators were used:
Initiator 1: 2,2'-azobis (N, N'-dimethyleneisobutyramidine) dihydrochloride
Initiator 2: 2,2'-azo-bis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide]

b) Hydrolyse zu Vinylamin-Polymerenb) hydrolysis to vinylamine polymers

Es wurde nach Beispiel 1 verfahren, jedoch entsprachen die Reaktionsbedingungen und -ergebnisse im einzelnen den in Tabelle 2 angegebenen Werten. Der angegebene Hydrolysegrad entspricht dem Prozentsatz der im Polymerisat hydrolysier­ ten N-Vinylformamid-Einheiten. The procedure was as in Example 1, but corresponded to Reaction conditions and results in detail the in Table 2 given values. The specified degree of hydrolysis corresponds to the percentage of hydrolysed in the polymer ten N-vinylformamide units.  

Tabelle 1Table 1

Tabelle 2Table 2

Beispiel 5Example 5 a) Herstellung des N-Vinylformamid-Polymerisatsa) Preparation of the N-vinylformamide polymer

Ein ummantelter Zweiarmkneter aus rostfreiem Stahl gemäß Fig. 1 mit einem Innenvolumen des Reaktors von 2 Litern, einem Querschnitt von 160 mm × 150 mm und einer Tiefe von 135 mm, war mit 2 sigmaförmigen Rührerblättern mit einem Rotationsdurchmesser von 70 min, einem Deckel und einer Austrageapparatur ausgerüstet. Die mit den Reaktanten und den Reaktionsprodukten in Kontakt kommende innere Ober­ fläche war mit einem Überzug eines Tetrafluorethylen-Per­ fluorpropylvinylether-Copolymeren versehen. Eine Lösung von 476 g N-Vinylformamid, 4,76 g Natriumdihydrogensulfat in 480 g Wasser mit einem pH-Wert von 6,5 wurde in den Reak­ tionskessel gefüllt. Zur Entfernung von Sauerstoff wurde 30 Minuten lang Stickstoff durch die Vorrichtung geleitet. Die 2 sigmaförmigen Rührerblätter hatten eine Drehzahl von 67 und 56 Umdrehungen pro Minute, und die Ummantelung wurde von 50°C warmem Wasser durchströmt. Es wurde eine Lösung von 1 g 2,2'-Azo-bis(2-amidinopropan)dihydrochlorid in 10 g Wasser als Polymerisationsinitiator dem Reaktionskessel zugefügt. Mit fortschreitender Polymerisationszeit entstand aus der anfänglichen Polymerisatlösung ein wasserhaltiges Polymergel, das durch die rotierenden Rührer fein zerteilt wurde. Die Reaktorinnentemperatur erreichte 80°C, und die Temperatur des Wassers für die Ummantelung wurde auf 90°C erhöht. Danach wurde eine wäßrige Lösung von 17,14 kg N-Vinylformamid und 0,17 kg Natriumdihydrogensulfat in 17,28 kg Wasser hergestellt und durch Durchleiten von Stickstoff von gelöstem Sauerstoff befreit. Die Lösung sowie eine Initiatorlösung von 8,2 g 2,2'-Azo-bis(2-amidinopropan)di­ hydrochlorid in 82 ml Wasser werden separat mit konstanter Geschwindigkeit in einen Mischtank gepumpt und von dort kontinuierlich während 24 Stunden in den Reaktionskessel eingegeben. Bei einer Polymerisationstemperatur von 90°C entstand aus den Lösungen ein fein zerteiltes wasserhalti­ ges Gelpolymeres, das mit Hilfe eines paddelförmigen Flü­ gels (9) aus dem Reaktionskessel ausgetragen und zur Ver­ vollständigung der Polymerisation weitere 20 Minuten unter einer Stickstoffatmosphäre gehalten wurde. Das resultie­ rende wasserhaltige Gelpolymerisat lag in Form fein zer­ teilter Partikel mit einem Durchmesser von 2 bis 7 mm vor. Der Feststoffgehalt betrug 49,8 Gew.-%. Das Polymerisat hat­ te einen K-Wert von 198.A coated two-arm kneader made of stainless steel according to FIG. 1 with an internal volume of the reactor of 2 liters, a cross section of 160 mm × 150 mm and a depth of 135 mm, was with 2 sigma-shaped stirrer blades with a rotation diameter of 70 min, a lid and one Discharge equipment equipped. The inner surface coming into contact with the reactants and the reaction products was provided with a coating of a tetrafluoroethylene-per fluoropropyl vinyl ether copolymer. A solution of 476 g of N-vinylformamide, 4.76 g of sodium dihydrogen sulfate in 480 g of water with a pH of 6.5 was introduced into the reaction kettle. Nitrogen was bubbled through the device for 30 minutes to remove oxygen. The 2 sigma-shaped stirrer blades had a speed of 67 and 56 revolutions per minute, and the jacket was flowed through by 50 ° C. warm water. A solution of 1 g of 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride in 10 g of water was added to the reaction kettle as a polymerization initiator. As the polymerization time progressed, a water-containing polymer gel developed from the initial polymer solution, which was finely divided by the rotating stirrer. The internal reactor temperature reached 80 ° C and the temperature of the water for the jacket was raised to 90 ° C. An aqueous solution of 17.14 kg of N-vinylformamide and 0.17 kg of sodium dihydrogen sulfate in 17.28 kg of water was then prepared and dissolved oxygen was removed by passing nitrogen through it. The solution and an initiator solution of 8.2 g of 2,2'-azobis (2-amidinopropane) di hydrochloride in 82 ml of water are pumped separately at a constant rate into a mixing tank and from there continuously fed into the reaction kettle for 24 hours. At a polymerization temperature of 90 ° C, a finely divided, water-containing gel polymer was formed from the solutions, which was discharged from the reaction vessel with the aid of a paddle-shaped wing ( 9 ) and kept under a nitrogen atmosphere for a further 20 minutes to complete the polymerization. The resulting water-containing gel polymer was in the form of finely divided particles with a diameter of 2 to 7 mm. The solids content was 49.8% by weight. The polymer had a K value of 198.

b) Hydrolyse zu Vinylamin-Polymerenb) hydrolysis to vinylamine polymers

5 kg des hergestellten N-Vinylformamid-Polymerisats wurden in einen den Fig. 4 und 5 entsprechenden Dreischaftkne­ ter eingefüllt. Der Kneter hatte ein Innenvolumen von 10 Litern, einen Querschnitt von 240 mm × 220 min, eine Tiefe von 260 mm und war mit 2 Banbury-Rührerblättern mit einem Rotationsdurchmesser von 110 mm ausgerüstet. Die Banbury- Rührerblätter rotierten mit einer Drehzahl von 30 Umdre­ hungen pro Minute. Durch die Reaktoruminantelung wurde 70°C heißes Wasser geleitet. Nach Zugabe von 2,8 kg einer 50%igen wäßrigen Natronlauge wurde 2 Stunden hydrolysiert. Danach wurde mit der rotierenden Austragsschnecke das hydrolysierte Gelpolymere zu einem Doppelpaddelförderer transportiert, in dem durch Zugabe von 3,9 kg einer 32%igen wäßrigen Salzsäurelösung der pH-Wert des Gelpoly­ meren auf 7 gestellt wurde. Im anfallenden Polymeren waren 96% der N-Vinylformamid-Einheiten zu Vinylamin-Einheiten hydrolysiert.5 kg of the N-vinylformamide polymer prepared were filled into a three-shaft knank corresponding to FIGS . 4 and 5. The kneader had an internal volume of 10 liters, a cross section of 240 mm × 220 min, a depth of 260 mm and was equipped with 2 Banbury stirrer blades with a rotation diameter of 110 mm. The Banbury agitator blades rotated at a speed of 30 revolutions per minute. Hot water at 70 ° C. was passed through the reactor jacket. After adding 2.8 kg of a 50% strength aqueous sodium hydroxide solution, the mixture was hydrolyzed for 2 hours. The hydrolyzed gel polymer was then transported to a double paddle conveyor with the rotating discharge screw, in which the pH of the gel polymer was adjusted to 7 by adding 3.9 kg of a 32% strength aqueous hydrochloric acid solution. In the resulting polymer, 96% of the N-vinylformamide units had been hydrolyzed to vinylamine units.

BezugszeichenlisteReference list Liste der Bezeichnungen in den Fig. 1 bis 7List of designations in FIGS. 1 to 7

Fig.Fig.

1 bis 3:
1 to 3:

11

Thermometer
thermometer

22nd

Rohmaterialzuführrohr
Raw material feed pipe

33rd

Inertgaseinlaß
Inert gas inlet

44th

Deckel
cover

55

Reaktionskessel
Reaction kettle

66

Rührerwellen
Stirrer shafts

77

Ummantelung
Sheathing

88th

Produktaustritt
Product leakage

99

paddelförmiger Rührer
paddle-shaped stirrer

1010th

Wanne
Tub

1111

Schacht aus synthet. Harz
Synthetic shaft. resin

1212th

Heizbad
Heating bath

1313

Gelpolymer
Gel polymer

Fig. 4 und 5:
21 Thermometer
22 Rohmaterialzuführrohr
23 Inertgaseinlaß
24 Deckel
25 Reaktionskessel
26 Rührerwellen
27 Ummantelung
28 Produktaustritt
29 Austrageschnecke
30 Doppelpaddelförderer
31 Ummantelung
32 Austrageöffnung
33 Gelpolymer
34 Transportvorrichtung
35 Trockner
FIGS. 4 and 5:
21 thermometers
22 raw material feed pipe
23 Inert gas inlet
24 lids
25 reaction vessels
26 stirrer shafts
27 sheathing
28 Product leakage
29 discharge screw
30 double paddle conveyors
31 sheathing
32 discharge opening
33 gel polymer
34 transport device
35 dryers

Fig. 7:
41 Thermometer
42 Rohmaterialzuführrohr
43 Inertgaseinlaß
44 Deckel
45 Reaktionskessel
46 Rührerwellen
47 Ummantelung
48 Produktaustritt
50 Wanne
52 Heizbad
53 Gelpolymer
Fig. 7:
41 thermometers
42 raw material feed pipe
43 Inert gas inlet
44 cover
45 reaction kettles
46 stirrer shafts
47 sheathing
48 Product leakage
50 tub
52 heating bath
53 gel polymer

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung von feinteiligen Polymeri­ saten des N-Vinylformamids und gegebenenfalls Vinylamin-Einheiten enthaltenden Polymerisaten durch radikalische Polymerisation von N-Vinylformamid und 0 bis 80 Gew.-% der Gesamtmonomerenmenge an copoly­ merisierbaren Comonomeren in wäßriger Lösung oder Mischung bei 20 bis 150°C in einem Reaktionskessel und gegebenenfalls nachfolgende saure oder basische Hydrolyse der erhaltenen N-Vinylforinamid-Polyme­ risate zu Vinylamin-Einheiten enthaltenden Polymerisaten, dadurch gekennzeichnet, daß man die Monomeren in einem Reaktionsbehälter polymerisiert, der mit mindestens zwei parallelen, rotierenden Rührerwellen mit Rührorganen ausgerüstet ist, das entstehende wasserhaltige Gelpolymer mit Hilfe der rotierenden Rührer zerkleinert und aus dem Reak­ tionskessel austrägt.1. Process for the preparation of finely divided polymers of N-vinylformamide and, if appropriate, polymers containing vinylamine units by radical polymerization of N-vinylformamide and 0 to 80% by weight of the total amount of monomers of copolymerizable comonomers in aqueous solution or mixture at 20 to 150 ° C in a reaction kettle and, if appropriate, subsequent acidic or basic hydrolysis of the N-vinylforinamide polymers obtained to give polymers containing vinylamine units, characterized in that the monomers are polymerized in a reaction vessel which is equipped with at least two parallel, rotating stirrer shafts with stirring elements is, the resulting water-containing gel polymer is crushed using the rotating stirrer and discharged from the reaction kettle. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das aus dem Reaktionskessel ausgetragene wasserhaltige Gelpolymer zur Vervollständigung der Polymerisationsreaktion in einem Wasserbad erhitzt.2. The method according to claim 1, characterized in that that one discharged from the reaction vessel hydrous gel polymer to complete the Polymerization reaction heated in a water bath. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Polymerisation verwendete Reaktionskessel mindestens 2 zueinander parallel angeordnete Rührwellen mit Rührblättern zum Zerteilen des bei der Polymerisation entstehenden Gelpolymers sowie eine unterhalb der Rührer angeordnete Austragsschnecke enthält. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized characterized in that for the polymerization reaction kettle used at least 2 to each other stirrer shafts arranged in parallel with stirring blades for Breaking down the resulting from the polymerization Gel polymer and one below the stirrer arranged discharge screw contains.   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionskessel eine Austragsöffnung und eine Fördervorrichtung für das Austragen des zerkleinerten wasserhaltigen Gelpolymers aufweist.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the reaction vessel a Discharge opening and a conveyor for the Discharge of the crushed hydrated Gel polymer has. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung ein Doppelpaddelförderer ist.5. The method according to claim 4, characterized in that the conveyor is a double paddle conveyor is. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung eine Austragsschnecke ist.6. The method according to claim 4, characterized in that the conveyor is a discharge screw. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Reaktionskessel aus­ getragene zerkleinerte wasserhaltige Gelpolymer auf einem nachgeschalteten Transportband getrocknet wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized in that from the reaction vessel worn crushed water-containing gel polymer dried a downstream conveyor belt becomes.
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