Einsatz der Milliprozesstechnik für kontinuierliche Blockpolymerisation

Acrylat-Blockcopolymere finden als Netz- und Dispergieradditive
vielfach Anwendung. Einsetzbar sind sie im Automobilbereich als Zusätze
in Grundierungen sowie als Basislacke und Decklacke. Durch
sterische Stabilisierung erzielt die Beimischung eine Deflockulation
der Pigmente. Damit gehen ein hoher Glanzgrad und eine Optimierung
der Farbstärke von Pigmenten einher. Weiterhin erhöhen sich
die Transparenz und die Deckfähigkeit. Viskositätsverringernde Eigenschaften
verbessern das Verlaufsverhalten des Lackes und eine
höhere Pigmentierung wird möglich.
Bei der Maßstabsübertragung vom Labor- zum Produktionsmaßstab
setzen sich zunehmend Apparaturen im Mikro- oder Millimaßstab
im Labor und die sogenannte Miniplanttechnologie im Labor oder
Technikum durch, die sich durch vergleichsweise geringe Investitionskosten
und kurze Realisierungszeiten bei Verwendung von Standardbauteilen
auszeichnen und damit der Forderung nach einer
Minimierung der „time to market“ hervorragend nachkommen. Die
Vorteile der Milliverfahrenstechnik liegen im Stoff- und Wärmetransport,
die im Produktionsmaßstab erhalten bleiben sollen.
In der vorliegenden Arbeit soll exemplarisch die Entwicklung eines
kontinuierlichen Verfahrens zur Herstellung von Blockcopolymeren
gezeigt werden. Um gewährleisten zu können, dass hohe Wärmeströme
bei der stark exothermen Gruppentransferpolymerisation (GTP)
von Methacrylaten abführbar sind, ist die Auslegung einer Versuchsanlage
im Millimaßstab mit entsprechend großen spezifischen Kühlflächen
sinnvoll. Die Bestimmung von charakteristischen Apparaturparametern
und der Polymerisationskinetik liefert dabei die Basis für
eine effiziente Prozessführung. Viele Fragen zu der Funktionsweise
einer Reaktionsmischpumpe mit dynamischem Mischprinzip konnten
beantwortet werden. Nachdem gezeigt wurde, welche Einflüsse
metallische Oberflächen auf eine GTP haben, sind Pumpenköpfe aus
Kunststoff von weiterem wissenschaftlichem Interesse.