Способ получения полимеров или сополимеров винилхлорида - SU471725A3
Код документа: SU471725A3
Описание
дни дополимеризацин к форполимеру, полученному из реакционной массы, содержащей указанные соединения (форнолимер А), можно добавлять форполимер, нолученный из той же реакционной массы и ири таких же условиях , но без иснользования вспомогательного соединения (форнолимер В).
Под форполимером понимают среду, образованную мономерной смесьЕО на основе хлористого винила, частично полимеризованную , т. е. содержащую также частицы форполимера н не подвергнутую полной дегазации . Однако операции частичной дегазации может быть осуществлена в среде, образованной , по меньщей мере, одним из форнолимеров , для регулирования количества реакционной среды, в которой проводят дополимеризацию с медленным перемешиванием.
Алкильный радикал алкилакрилатов и алкилметакрилатов может быть радикалом с прямой цепью или разветвленным, насыщенным или ненасыщенным, или циклическим, з некоторых случаях замещенным.
Среди алкилакрилатов и алкилметакрилатов , можно назвать особеино метил-, этил, аллил-, циклогексил-, метилциклогексил-2, этилгексил-, глицидил-, этиленгликоль-, пропиленгликоль- , полиэтиленгликоль-, полинропиленгликоль- , акрилаты и метакрилаты.
Среди полиэтиленгликольдиметакрилатов можно назвать особенно триэтиленгликоль- и тетраэтиленгликольдиметакрилат.
Среди полинропиленгликольдиметакрилатов можно особенно назвать трипропиленгликольдиметакрилат .
В случае, когда не используют форполимер , отличный от форполимера А, получают по окоичаиии полимеризации полимер, гранулометрическое распределение которого имеет один иптервал размера гранул.
В случае, когда используют форполимер В, по окончании полимеризации получают полимер, граиулометрическое распределение которого имеет два пика размера гранул.
Процентное содержание вспомогательного соединения, введенного в мономерную смесь, предназначенную для приготовления форполимера А, зависит от его природы и обычно составляет 0,05-2% по весу по отношению к указанной мономерной смеси. Для данного вспомогательного соединения оно тем более высокое, чем более высоким желают получить средний диаметр гранул для пика гранул с большим диаметром. Однако в случае, когда не используют форполимер, отличный от форполимера А, слищком высокое процентное содержание указанного вспомогательного соединения приводит к получению полимера, имеющего высокое процентное содержание грубозернистого продукта, практически не имеющего никакого коммерческого значения, и также высокое процентное содержание тонкозернистого продукта, присутствие которого вызывает поиижение текучести смесей, приготовлеццых из указанного полимера и впоследствии ухудшение работы машин для их обработки.
Из этого следует, что в случае, когда не используют форполимер, отличный от форполимера А, применение способа практически ограничено приготовлением полимеров и сополимеров , гранулометрический состав которых включает один пик гранул, средний диаметр которых ниже величины порядка 320 мкм
и обычно составляет 150-270 мкм.
В случае, когда желают получить средний диаметр гранул для пика в области больших диаметров выше 270 мкм, предпочтительно использование форполимера В. Тогда получают полимеры и сополимеры, гранулометрическое распределение которых включает пик, соответствующий средиему диаметру 270- 600 мкл1, и пик, соответствующий среднему диаметру 60-140 мкм. В случае, когда средние диаметры гранул двух пиков достаточно далеки друг от друга, то они могут быть легко разделены, например, путем рассеивания. Весовая пропорция плотности гранул с большим диаметром тем более значительная, чем
более высокое весовое процентное содержание форполимерных частиц форполимера А по отношению к общему количеству форполимерных частиц в реакционной среде, в которой реализуют конечную фазу полимеризации
с медленной скоростью перемешивания. Это процентное содержание обычно меняется от 50 до 100%.
Полученные полимеры пригодны особенно для приготовления путем экструзии гибких
профилей (конструкций).
Пример 1 (сравнительный). В форполимеризатор емкостью 200 л из нержавеющей стали, снабженный мещалкой, представляющей собой турбину типа «Lightnin с
шестью плоскими лопастями диаметром 21 м.м, вводят 185 кг хлористого винила и промывают аппарат с откачкой его 15 кг. Вводят также 18,5 г этилгексилпероксидикарбоната, соответствующих 0,85 г активного кислорода.
Скорость перемешивания 400 об/лшм. Температуру реакционной среды в форполимеризаторе доводят и поддерживают при 68 С, что соответствует относительному давлению 11,5 бар в форполимеризаторе.
После часа форполиу1еризации, когда степень конверсии становится близкой к 12%, форполимер переносят в горизонтальный полимеризатор емкостью 500 л из нержавеющей
стали, снабженный рамочной мешалкой, предварительно промытый с откачкой 20 кг хлористого винила и содержащий 92 г этилгексилпероксидикарбоната . что соответствует 4,25 г активного кислорода. Скорость перемешивания регулируется до 30 об/мин. Температуру полимеризации быстро доводят и поддерживают при 50° С, что соответствует относительному давлению 7 бар в иолимеризаторе. Полимеризацию в полимеризаторе продолжают
5 час. Выгружают после дегазирования с выходом 80%, порошкообразный полимер. 92 вес. % этого полпмера проходит через сито с ячейками диаметром 630 мкм. Эти грапулы имеют кажущуюся объемную массу 0,54 г/сл«з и гранулометрическое распределение с одним пиком в области среднего диаметра 119 мкм. В табл. 1 дается процентное содержание по весу мелкозернистых гранул при просеивании через различные сита.
Таблица 1
Количество рассева.
Расстояние между ячейками, мкм
вес. Vo
Пример 2. Оперируют как в примере 1, но вводят в фориолимеризатор 170 г триэтиленгликольдиметакрилата . Реакцию осуществляют так же.
Получают порошкообразный полимер с выходом 80%. 93 вес. % этого полимера проходит через сито с ячейками диаметром 630 мкм. Гранулы имеют кажущуюся объемную массу 0,54 г/слг и гранулометрическое распределение с одним пиком, средний диаметр которого соответствует 181 мкм.
В табл. 2 дается ироцентное содержание по весу мелкозернистых гранул при просеивании через различные сита.
Таблица 2
Расстояние между
Количество рассева, вес. % ячейками, мкм
Пример 3 (сравнительный). Аппаратура та же, что в примере 1.
Вводят в форполимеризатор 135 кг хлористого винила и промывают аппарат откачкой 10 кг хлористого винила. Также вводят 13,5 г этилгексилиероксидикарбоната, что соответствует 0,625 г активного кислорода. Скорость перемешивания регулируют до 400 об/мин. Температуру реакционной среды в фориолимеризаторе доводят и поддерживают при 68° С, что соответствует относительному давлению 11,5 бар в форполимеризаторе.
После часа форполимеризации, когда степень конверсии становится близкой 12%, форполимер переносят в полимеризатор, предварительно промытый с откачкой 20 кг хлористого винила и содержащий 80 кг хлористого винила и 108 г этилгексилпероксидикарбоната , что соответствует 5 г активного кислорода . Скорость перемешивания регулируют до 30 об/мин. Температуру полимеризации быстро доводят и поддерживают при 50° С, что соответствует относительному давлению 7 бар в полимеризаторе. Полимеризацию в полимеризаторе проводят в течение 4,75 часа.
После дегазирования получают порошкообразный полимер с выходом 80%. Характеристики полимера такие же, как характеристики полимера, полученного в примере 1.
Пример 4. Оперируют как в примере 3, но вводят в форполимеризатор 200 г триэтиленгликольдиметакрилата . Реакцию осуществляют так же.
Получают иорошкообразиый полимер с выходом 80%. Его характеристики те же, что у полимера, полученного в примере 2.
Пример 5 (сравнительный). Аниаратура та же, что в примере 1.
Вводят в форполимернзатор 110 кг хлористого винила и промывают аппарат с откачкой 10 кг хлористого винила. Вводят также 8 кг винил ацетата и 7,5 перекиси ацетилциклогексансульфонила , что соответствует 0,540 г активиого кислорода. Скорость перемешивания регулируют до 400 об/лшн. Температуру реакционной среды в форпол 1меризаторе доводят и поддержпвают при 67° С, что соответствует относительному давленню 10,5 бар в форполимеризаторе.
После часа форполимеризации, когда степень конверсии становится близкой к 12%, форполимер переносят в полимеризатор, предварительно промытый путем дегазирования 20 кг хлористого винила и содержащий 92 кг
хлористого виннла и 108 г этилгексилиероксидикарбоната , что соответствует 5 г активного кислорода.
Скорость перемешивания регул11руют до 30 об/мин. Температуру полимеризации быстро доводят и поддерживают при 62° С, что соответствует относительному давлению 5 бй/ в полимеризаторе. Полимеризацию в полимеризаторе проводят 4,5 часа.
После дегазирования получают с выходом 75% порошкообразный сополимер хлористого винила и винилацетата, состоящий из 98 вес % .хлористого винила и 2 вес. % винилацетата . 92% указанного сополимера проходит через сито с ячейками диаметром 630 мкм и имеет кажущуюся объемную массу 0,65 г/см и гранулометр 1ческое распределение с одним пиком, соответствующим среднему диаметру 121 мкм.
В табл. 3 приведены весовые проценты рассева через различные сита.
Таблица 3
Расстояние между
Количество рассева. ячейками, мкм
Пример 6. Оперируют как в примере 5, по вводят в форполимеризатор 200 г триэтилеигликольдиметакрилата . Реакцию проводят так же.
Получают с выходом 80% порошкообразный сополимер хлористого винила и винилацетата , состоящий из 98% по весу хлористого винила и 2% по весу випилацетата. Часть указаппого сополимера, просеяппая через сито с ячейками диаметром 630 мкм, составляет 93 вес. % и имеет кажущуюся объемную массу 0,65 г/слгз р гранулометрическое распределение с одним пиком, соответствующим среднему диаметру 177 мкм.
В табл. 4 указываЕотся весовые проценты рассева через различные сита.
Таблица 4
Расстояние между
Количество рассева, ячейками, мкм вес. %
100 98 90 90 63 57 17 12 10 10 10
Пример 7 (сравнительиый). Аппаратура та же, что в примере 1.
В форполимеризатор вводят 165 кг хлорпстого винила и промывают аппарат с откачкой 15 кг хлористого винила. Вводят также 10,4 г перекиси ацетилциклогексансульфонила , соответствующие 0,750 г активного кислорода . Скорость перемешиваиия регулируют до 400 об/мин. Температуру реакциониоп среды в форполимеризаторе доводят и поддерживают при 62° С, что соответствует относительному давлению 9,5 бар в форполимеризаторе .
После часа форполимеризации, когда степень конверсии приближается к 12%, форполимер переносят в полимеризатор, предварительно промытый с откачкой 20 кг хлористого винила и содержащий 28 кг хлористого винила и 1082 г этилгексилпероксидикарбоната , что соответствует 50 г активного кислорода . Тогда в форполимеризатор вводят 22 кг пропилена. Скорость перемешивания регулируют до 30 об/лшя. Температуру полимеризации быстро доводят и поддерживают при 52° С в течение 2 час, затем доводят до 57 С, что соответствует относптельпому давлению 10,5 бар в полимеризаторе. Полимеризацию в полимеризаторе проводят в течение 5,25 часа.
После дегазирования получают с выходом 66% порошкообразный сополимер хлористого винила и пропилена, состоящий из 95 вес. % хлористого винила и 5 вес. % пропилена. Часть этого сополимера, просеянная через сито с ячейками диаметром 630 мкм, составляет 90 вес. % и имеет кажущуюся объемную массу 0,71 г/см и гранулометрическое распределение с пиком, соответствующим среднему диаметру 128 мкм.
В табл. 5 показаны весовые проценты рассева через различные сита.
Таблица 5
Количество рассева,
Расстояние между вес. % ячейка.ми, мк.и
Пример 8. Оперируют как в примере 7, но вводят в форполимерпзатор 200 г триэтиленгликольдиметакрилата . Реакцию осуществляют так же.
Получают с выходом 70% порошкообразный сополимер хлористого винила и пропилена , состоящий из 95 вес. % хлористого винила и 5 вес. % пропилена. Часть этого сополимера , просеянная через спто с ячейками диаметром 630 мкм, составляет 94 вес. % и имеет кажущуюся объемную массу 0,67 г/см и гранулометрическое распределение с пико.м, соответствующим среднему диаметру 187 мкм.
В табл. 6 указываются весовые проценты рассева через различные сита.
Таблица 6
Кол;1чество рассева.
100
98
91
90
58
52
10
8
7
4
3
Пример 9 (сравнительный). Аппаратура та же, что в примере 1.
.Вводят в форполимеризатор 127 кг хлористого винила и промывают аппарат путем дегазирования 12 кг хлористого винила. Также вводят 8,3 кг винилацетата и 8,6 г перекиси ацетилциклогексансульфоиила, что соответствует 0,620 г активного кислорода. Скорость перемешивания регулируют до 400 об/мин. Температуру реакционной среды в форполимеризаторе доводят и поддерживают ирп 67° С, что соответствует относительному давлению 10,5 бар в фориолимеризаторе.
После часа форполимеризации, когда степень конверсии становится близкой к 12%, форполимер переносят в полимеризатор, предварительно промытый с откачкой 20 кг хлористого винила и содержащий 77 кг хлористого винила и 223 г октипероксидикарбоната, что соответствует 10,6 г активного кислорода. Затем вводят в полимеризатор 10 кг пропилена . Скорость перемешивания регулируют до 30 об/мин. Температуру полимеризации быстро доводят и поддерживают при 51° С, что соответствует относительному давлению 8 бар в полимеризаторе. Полимеризацию в полимеризаторе проводят 9,5 час.
После дегазирования получают с выходом 75% порошкообразный сополимер хлористого винила, винилацетата и пропилена следуюшего весового состава, %: хлористый винил 95; винилацетат 2,9; пропилен 2,1. Часть указанного сополимера, просеянная через сито с йчейка,ми диаметром 630 мкм, составляет 86 вес. % и имеет кажущуюся объемную массу 0,61 г/см и гранулометрическое распределение с пиком, соответствующим среднему диаметру 129 мкм.
В табл. 7 указаны весовые проценты рассева через различные сита.
Т а б л 11 ц а 7
Расстояние между
Кол15чество рассева,
г./ ячейками, мкм
100 97 96 95 90 80 75 22 15 12 И
Пример 10. Оиерируют как в примере 9, но вводят в форполимеризатор 210 г триэтиленгликольдиметакрилата . Реакцию осуществляют так же.
Получают с выходом 75% порошкообразный сополимер хлористого винила, винилацетата и пропилена следующего весового состава , %: хлористый винил 95; винилацетат 2,9; пропилен 2,1.
Часть указанного сополимера, просеянная через сито с ячейками диаметром 630 мкм, представляет собой 90 вес. % и имеет кажущуюся объемную массу 0,57 г/см и гранулометрическое распределение, включающее одну плотность гранул, средний диаметр которых составляет 198 мкм.
В табл. 8 указаны весовые процеиты по г.1елкозернистости при просеивании через различные сита.
Таблица 8
П р 1 м е р 11. Оперируют как в примере 10, но вводят в форполимеризатор 340 г тетраэтилгликольдиметакрилата . Реакцию проводят так же.
Получают с выходом 75% порошкообразный полимер. Часть указанного полимера, просеянная через сито с ячейками диаметром 630 мкм составляет 92 вес. % и имеет кажущуюся объемную массу 0,51 г/см и гранулометрическое распределение с одним ииком, соответствующим среднему диаметру 207 мкм.
В табл. 9 указаны весовые проценты рассева через различные сита.
Т а б л II ц а 9
Количество рассева,
Расстояние мс;хлу вес. % ячейками, мкм
45
Пример 12. Оперируют как в примере 1, но вводят в фориолимеризатор 340 г этиленгликольдиметакрилата . Реакцию проводят так же.
Получают с выходом 78% порошкообразный полимер. Часть указанного полимера, просеянная через сито с ячейками диаметром 630 мкм, составляет 92 вес. % и имеет кажущуюся объемную массу 0,51 г/см и гранулометрическое распределение с одним пиком. соответствующим среднему диаметру 204 мкм. В табл. 10 указаны весовые проценты рассева через различные сита. Таблица 10 Пример 13 (сравнительный). В вертикальный форполимеризатор емкостью 20 л, снабженный мешалкой, представляющей собой турбину, вводят 17 кг хлористого винила и промывают аппарат дегазированием 2 кг хлористого винила. Также вводят 1 г этилпероксндикарбоната , что соответствует 0,09 г активного кислорода. Скорость перемешивания регулируют до 700 об/мин. Температуру реакционной среды в форполимеризаторе доводят и поддерживают при 68° С, что соответствует относительному давлению в форполимеризаторе 11,5 бар. После часа форполимеризации, когда степень конверсии становится близкой к 12%, форполимер переносят в вертикальный полимеризатор емкостью 60 л, снабженный мешалкой с винтообразной лентой, предварительно продутый и промытый путем дегазирования 4 кг хлористого винила и содержащий 10 кг хлористого винила и 8,65 г перекиси ацетилциклогексансульфонила, что соответствует 0,625 г активного кислорода. Скорость иеремещивания регулируется до 50 об/мин. Температуру полимеризации быстро доводят и поддерживают при 52° С, что соответствует относительному давлению 7,3 бар в полимеризаторе. Полимеризацию в полимеризаторе проводят в течение 5,5 час. После дегазирования получают с выходом 70% порошкообразный полимер. Часть этого полимера, просеянная через сито с ячейками диаметром 630 мкм, составляет 91 вес. % и имеет кажущуюся объемную массу 0,52 г/см и гранулометрическое распределение с одним пиком, соответствующим среднему диаметру 118 мкм. В табл. 11 указаны весовые проценты рассева через различные сита. Таблица И Количество рассева Расстояние между ячейками, мкм вес. % Пример 14. Оперируют как в примере 13, но вводят в форполимеризатор 30 г акриловой кислоты. Реакцию проводят так же. Получают порошкообразный полимер с выходом 70%. Часть этого полимера, просеянная через сито с ячейками диаметром 630 мкм, представляет собой 80 вес. % и имеет кажущуюся объемную массу 0,44 г/см и гранулометрическое распределение, включающее одну плотность гранул, средний диаметр которых составляет 30 мкм. В табл. 12 указаны весовые проценты рассева через различные сита. Таблица 12 Количество рассева, Расстояние между вес. /,) ячейками, мкм Пример 15. Оперируют как в примере 13, но вводят в форполимеризатор 30 г метилметакрилата . Реакцию проводят так же, но полимеризация в полимеризаторе длится 6,5 часа. Получают порошкообразный полимер с выходом 70%. Часть этого пол.имера, просеянная через сито с ячейками диаметром 630 , составляет 88 вес. % и имеет кажущуюся объемную массу 0,52 г/см и гранулометрическое распределение с одним пиком, соответствующим среднему диаметру 198 мкм. В табл. 13 указаны весовые проценты рассева через различные сита. Таблица 13 Количество рассева, Расстояние между вес. % ячейками, мкм Пример 16. Оперируют как в примере 13, но вводят в форнолимеризатор 30 г этилакрилата . Реакцию проводят так же. Получают порошкообразный полимер с выходом 70%. Часть этого полимера, просеянная через сито с ячейками диаметро.м Q30 мкм, составляет 87 вес. % и имеет кажущуюся
13
объемную массу 0,55 г/слг и гранулометрическое распределение с одним пиком, соответствуЕОЩим среднему диаметру 1в2 мкм.
;В табл. 14 указаны весовые проценты рассева через различные сита.
Таблица 14
14
В табл. 16 указаны весовые проценты рассева через различные сита.
Таблица 16
Реферат
Формула
