CS198629B1

CS198629B1 - Process for preparing polyethylene respective polypropylene wax

Info

Publication number: CS198629B1
Application number: CS64278A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Blazek; Antonin Podrouzek; Jaroslav Kovarik
Original assignee: Ladislav Blazek; Antonin Podrouzek; Jaroslav Kovarik
Priority date: 1978-01-31
Filing date: 1978-01-31
Publication date: 1980-06-30

Description

Vynález řeší způsob výroby polyetylénového, respektive polypropylenového vosku β no1 lekulovou hmotností od 2500 do 6000, při nšmž se polyetylén nebo/a izotaktioký polypropylen tepelné degraduje zahříváním na teplotu od 350 do 420 °0 a současně se jímají páry štěpných nížemolekulárních nasycených uhlovodíků.The present invention provides a process for the production of polyethylene or polypropylene wax with a β-nool density of 2500 to 6000, wherein the polyethylene and / or isotactic polypropylene is thermally degraded by heating to a temperature of from 350 to 420 ° C while collecting fissionable low molecular weight saturated hydrocarbons.

Jak známo, v nškterýoh průmyslových odvěťvíoh, jako například při výrobě některých druhů obuvniokýohkrémů a ořízkových vosků, leštících přípravků bytové chemie a autokosmetiky, jakož i při výrobě tiskařských barev a svíček se používají syntetické polyetylénové, popřípadě polypropylenové vosky. Tyto vosky se připravují například nízkotlakou polymerací etylénu Zieglerovým postupem, kterou je možno ovládat zejména z hlediska požadované molekulární délky polymeračního řetězce. Ve srovnání s přirozenými paxa&ny se tyto syntetické vosky vyznačují nejen v podstatě shodnými chemickými vlastnostmi, ale vykazují rovněž značně přímou strukturu polymemího řetězce. Z hlediáka aplikaoe však vykazují jen určitý stupeň retenční hodnoty, která má velký význam zejména pro výrobu lešticíoh prostředků* nebol ztráta rozpouštědla obsaženého ve voskovém podílu tohoto prostředku ke které dochází při dalším skladování, výrobky znehodnocuje.As is well known, synthetic polyethylene and / or polypropylene waxes are used in some industrial sectors, such as in the manufacture of certain types of shoe-making creams and crop waxes, household chemicals and car care polishes, and in the manufacture of printing inks and candles. These waxes are prepared, for example, by low pressure polymerization of ethylene by the Ziegler process, which can be controlled in particular with respect to the desired molecular length of the polymerization chain. Compared to natural paxans, these synthetic waxes not only have essentially the same chemical properties, but also exhibit a substantially straightforward polymer chain structure. However, from the point of view of the application, they show only a certain degree of retention, which is of great importance in particular for the production of polishing compositions.

Způsobem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se k polyetylénu o molekulové hmotnosti v rozmezí od 12 000 do 24 000 nebo/a k izotaktiokému polypropylenu o molekulové hmotnosti od 15 000 do 35 000 přidá od 0,2 do 0,7 hmotnostních procent vody,The process according to the invention is characterized in that from 0.2 to 0.7 weight percent is added to polyethylene having a molecular weight in the range from 12,000 to 24,000 and / or to isotactic polypropylene having a molecular weight in the range from 15,000 to 35,000 water,

směs se tepelně degraduje při 350 až 420 °0 a zahřívání se ukončí v okamžiku, kdy množsti zkondenzovaných Sťěpt^^'jÉ>rŠ^K^· dosáhne 4 až 15 hmotnostních procent násady polypropylénu nebo polypropylenua vody dó degradaoní nádoby. Tak βθ připraví polyetylénový, reai pektive polypropylenový vosk s molekulovou hmotností od 2 500 do 6 000, jehož vlastnosti představují pokrok; v porovnání s popsaným stavem teohnifcy. ·,the mixture is thermally degraded at 350 to 420 ° C and the heating is terminated when the amount of condensed grafts reaches 4-15% by weight of the polypropylene or polypropylene feed and water to the degradation vessel. Thus, βθ will prepare a polyethylene, reactive polypropylene wax with a molecular weight of 2 500 to 6 000, whose properties represent progress; compared to the described condition of teohnifcy. ·,

Výhodou způsobu výroby polyetylénových, respektive polypropylenových vosků podle vynálezu je zdokonalení jejioh fyzikálních vlastností, které se projevuje v retenční hodnotě: ta je o 1,5 až 2 % lepěí než u vosků připravenýoh polymeračním poohodem přímo z monomemíoh jednotek, oož může být způsobeno rovněž distribuoí molekulových hmotností, která je posunuta u polyetylénového, respektive polypropylenového vosku připraveného způsobem podle vynálezu směrem k horní hranici. Pro vysvětlení budiž uvedeno, že podle definice udává retenční hodnota množství rozpouštědla, vyjádřené v procentech k původnímu obsahu, které zůstalo ve voskové pastě po jejím volném uložení za přesně danýoh podmínek. Další výhodou způsobu podle vynálezu je skutečnost, že se u něho může jako výchozího produktu používat polyetylénový a polypropylenový odpad, vynikající ve zpracovatelském sektoru umělých hmot ve formě desek, fólií, nekvalitních výlisků nebo granulí a podobně, který pro prvotní výrobu není již použitelný; to ovlivňuje příznivě zejména ekonomiku /celého výrobního postupu podle vynálezu. Těohto výhod nelze dosáhnout ani pyrolýzou odpadních polyetylénů za přítomnosti vlhké páry podle britského patentu číslo 1,450 285, kdy v průběhu hlubokého rozkladu polyetylénu vzniká značně vysoké množství tukových podílů pouze při pětinové výtěžnosti voskových látek.The advantage of the process for the production of the polyethylene or polypropylene waxes according to the invention is the improvement of its physical properties, which results in a retention value: 1.5 to 2% better than waxes prepared by polymerization process directly from monomer units, which can also be caused by distribution. The molecular weight is shifted towards the upper limit of the polyethylene or polypropylene wax prepared by the process according to the invention. By way of explanation, it is noted that, by definition, the retention value indicates the amount of solvent, expressed as a percentage of the original content, that remained in the wax paste after being freely deposited under the specified conditions. A further advantage of the process according to the invention is that polyethylene and polypropylene waste, excellent in the plastics processing sector in the form of plates, foils, poor-quality moldings or granules and the like, can be used as a starting product and is no longer usable for primary production; this has a particularly favorable effect on the economy / entire manufacturing process of the invention. These advantages cannot be achieved even by pyrolysis of the waste polyethylene in the presence of wet steam according to British Patent No. 1,450,285, when during the deep decomposition of the polyethylene a very high amount of fat fractions is produced only with a fifth recovery of wax substances.

Způsob podle vynálezu je v podstatě založen na tepelné degradaci polyetylénů a isotaktickýoh polypropylenů v teplotním rozmezí od 350 do 420 °C za nepřítomností vzduchu. Tepelnou degradací polyetylénu vzniká polyetylénový vosk, který vykazuje bod skápnutí 80 až 105 °Ó, číslo kyselosti 0 a číslo zmýdelnšní 0. Tepelnou degradaci ieotaktiokého polypropylenu vzniká voskovitá látka o bodu tání 130 °0, čísla kyselosti 0 a čísla zmýdelnšní 0. Jak polyetylénový, tak polypropylenový vosk s molekulovou hmotností od 2 500 do 6 000, připravený způsobem podle vynálezu, je dobře použitelný do směsí při výrobě některých obuvnických krémů, do ořízkových vosků v obuvnické výrobě, dále pak popřípadě rovněž do lešticíoh přípravků bytové chemie, k výrobě svíček, tiskařských barev a do směsí leštících přípravků pro ošetřování karosérií osobních vozidel, tedy pro tak zvanou autokosmetiku.The process according to the invention is essentially based on the thermal degradation of polyethylenes and isotactic polypropylenes in the temperature range of 350 to 420 ° C in the absence of air. Thermal degradation of polyethylene produces a polyethylene wax having a drop point of 80-105 ° C, an acid number of 0 and a saponification value of 0. Thermal degradation of the iotactic polypropylene results in a waxy substance with a melting point of 130 ° 0, an acid number of 0 and a saponification number. the polypropylene wax having a molecular weight of from 2,500 to 6,000, prepared according to the process of the invention, is well suited for blends in the manufacture of certain shoe creams, for cut waxes in shoe production, and optionally also for household polishing preparations, candle making, printing inks and polishing preparations for car body care, so-called car cosmetics.

Podstata způsobu podle vynálezu je dále objasněna dvěma příklady provedení.The principle of the process according to the invention is further illustrated by two exemplary embodiments.

Přiklad 1Example 1

Degradační nádoba se zvětšenou vyhřívaoí ploohou a hermeticky uzavíratelným násypným otvorem foyia naplněna polyetylénem o molekulové hmotnosti 18 000. Šlo o odpad ve formě fólií a granulí. Potom byly násypným otyorem vpraveny do nádoby 0,4 hmotnostních % vody, vztaženo na hmotnost polyetylénu, a plnicí otvor byl uzavřen.Degradation vessel with enlarged surface heating and hermetically sealable foyium chute filled with 18,000 molecular weight polyethylene. This was waste in the form of films and granules. Thereafter, 0.4 wt.% Of water, based on the weight of polyethylene, was introduced into the vessel via the feed opening and the filling opening was closed.

Degradační nádoba byla zahřívána až na teplotu 390 °C, přičemž při dosažení teploty 100 °C vznikala z přidané vody pára, vytěsňující z prostoru degradaoní nádoby vzduoh.The degradation vessel was heated to a temperature of 390 ° C, producing steam at the temperature of 100 ° C, displacing air from the degradation vessel space.

Dalším ohřevem byl uveden obsah degradační nádoby do tekutého stavu a vlastní degradační proces započal při dosažení teploty 350 °C, což se projevovalo unikáním par do sprchového kondenzátoru, spojeného s automatickou děličkou pro oddělování chladicí a současně propírací vody od štěpných uhlovodíků; unikající páry jsou totiž v podstatě nížemolekulární nasycené uhlovodíky bodu varu od 60 do 250 °C. Průběh tepelné degradace se ukončuje po dosažení teploty 390 °C a je určován množstvím zkondenzovaných štěpných uhlovodíků, které v daném případě činí 7 hmotnostních % z celkové hmotnosti násady v degradační nádobě.By further heating, the contents of the degradation vessel were brought to a liquid state and the actual degradation process started when the temperature reached 350 ° C, which was manifested by the escape of vapors into the shower condenser connected to the automatic separator for separating the cooling and washing water from the fission hydrocarbons; in fact, the escaping vapors are essentially low molecular weight saturated hydrocarbons boiling from 60 to 250 ° C. The thermal degradation is terminated after reaching a temperature of 390 ° C and is determined by the amount of condensed fission hydrocarbons, which in this case is 7% by weight of the total weight of the feed in the degradation vessel.

Zahřívání bylo v tomto stadiu přerušeno a po ochlazení na teplotu 150 °C byl obsah degradační nádoby vypuštěn, filtrováním očištěn od mechanických nečistot a na šupinkovaoím zařízení převeden ha šupinky.The heating was discontinued at this stage and after cooling to 150 ° C, the contents of the degradation vessel were drained, filtered to remove mechanical impurities and transferred to a flake on a flake apparatus.

Příklad 2Example 2

Degradační nádoba se zvětšenou vyhřívací plochou, s odvodem pro štěpné produkty do kondenzátoru a opatřená hermeticky uzavíratelným násypným otvorem se naplní izotaktickým polypropylenem o molekulové hmotnosti 35 000. Otvorem se přidá 0,6 hmotnostní % vody, vztaženo na násadu polypropylenu, načež se plnicí otvor uzavře a degradační nádoba se započne zahřívat, postupně až na teplotu 420 °C.A degradation vessel with an enlarged heating surface, with a condensate discharge for fission products and provided with a hermetically sealable feed opening is filled with isotactic polypropylene with a molecular weight of 35,000. 0.6% by weight of water relative to the polypropylene feed is added through the opening. and heating the degradation vessel gradually to a temperature of 420 ° C.

Při dosažení teploty přesahující hodnotu 100 °G vzniká z přidané vody a z případně vlhkosti obsažené v izotaktickém polypropylenu pára, která z prostoru degradační nádoby vytěsní vzduch. Dalším ohříváním se obsah v degradační nádobě uvede do tekutého stavu a při dosažení teploty 360 °C započne proces vlastní tepelné degradace, projevující se unikátním nízkomolekulámíoh uhlovodíků o bodu varu od 70 do 350 °C,- které vytékají z kondenzátoru, Průběh tepelné degradace je úměrný dosažené teplotě 420 °C a jakost degradačního produktu je úměrná množství zkondenzovaných kapalných štěpných produktů, které činí 12 hmotnostních % z počáteční násady v degradační nádobě.Upon reaching a temperature in excess of 100 ° C, steam is added from the added water and possibly the moisture contained in the isotactic polypropylene, which expels air from the space of the degradation vessel. By further heating, the contents in the degradation vessel are brought to a liquid state, and when the temperature reaches 360 ° C, the thermal degradation process begins, manifesting in the unique low molecular weight hydrocarbons boiling from 70 to 350 ° C - which escape from the condenser. the temperature reached 420 ° C and the quality of the degradation product is proportional to the amount of condensed liquid fission products which is 12% by weight of the initial feed in the degradation vessel.

Po ochlazení na teplotu 140 °C se obsah degradační nádoby vypouští, odfiltrují se mechanické nečistoty’a plní ae do připravenýoh odlévacích misek pro další použití.After cooling to 140 ° C, the contents of the degradation vessel are discharged, the mechanical impurities are filtered off and filled into ready-made casting trays for further use.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A process for the production of polyethylene or polypropylene wax with a molecular weight of 2500 to 6000, wherein the polyethylene and / or isotactic propylene is thermally degraded by heating to a temperature of from 350 to 420 [deg.] C. while collecting pairs of low molecular weight saturated hydrocarbons. by adding to the polyethylene having a molecular weight in the range of 12,000 to 24,000 and / or isotactic polypropylene having a molecular weight of 15,000 to 35,000 from 0.2 to 0.7% by weight of water and heating the mixture thereof with water; terminates when the amount of condensed fission products reaches 4 to 15% by weight of polyethylene or polypropylene feed and water into the degradation vessel.