CS203963B2 - Způsob potlačování usazování šupin polymeru na povrchu polymerační nádoby - Google Patents

Způsob potlačování usazování šupin polymeru na povrchu polymerační nádoby Download PDF

Info

Publication number
CS203963B2
CS203963B2 CS331471A CS331471A CS203963B2 CS 203963 B2 CS203963 B2 CS 203963B2 CS 331471 A CS331471 A CS 331471A CS 331471 A CS331471 A CS 331471A CS 203963 B2 CS203963 B2 CS 203963B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
compounds
dyes
polymerization
black
acid
Prior art date
Application number
CS331471A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunichi Koyanagi
Shigenobu Tajima
Yoshitaka Kiri
Kazuhiko Kurimoto
Original Assignee
Shunichi Koyanagi
Shigenobu Tajima
Yoshitaka Kiri
Kazuhiko Kurimoto
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shunichi Koyanagi, Shigenobu Tajima, Yoshitaka Kiri, Kazuhiko Kurimoto filed Critical Shunichi Koyanagi
Priority to CS331471A priority Critical patent/CS203963B2/cs
Publication of CS203963B2 publication Critical patent/CS203963B2/cs

Links

Landscapes

  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu suspensní polymerace vinylchloridu nebo směsí vinylových monomerů, obsahujících alespoň 50 % vinylchloridu.
Suspensní polymerace vinylchloridu se obvykle provádí ve vodném prostředí, obsahujícím
1) suspensní činidlo, například synthetické nebo přírodní polymery, které slouží jako ochranné koloidy, jako například částečně zmýdelněný polyvinylacetát, ethery cslulosy nebo želatinu, pevné dispersní činidlo, jako například uhličitan vápenatý, uhličitan hořečnatý, síran barnatý, titanovou bělobu a kysličník hlinitý,
2) katalysátor, například organické peroxidy, jako dilaurylperoxid, dibenzoylperoxid, isopropylperoxydikarbonát a acetylcyklohexylsulfonylperoxid, azosloučeniny, jako azobisisobutyronitril nebo dimethylvaleronitril.
Při provádění polymerace se vodné prostředí obsahující shora uvedené látky a přísady umístí v polymerační nádobě, vybavené míchadlem a chladicím pláštěm. Teplota uvnitř nádoby se udržuje na 30 až 60 °C a vodné prostředí se intensivně míchá. V tomto případě se jak známo na vnitřních stěnách nádoby ukládají šupiny polymeru, což snižuje výtěžek polymeru a kapacitu chlazení polymerační nádoby. Rovněž může docházet ke směšování polymeru usazeného ve formě šupin na stěnách nádoby s produktem, což má za následek zhoršení fyzikálních vlastností produktu. Ukládání šupin polymeru má za následek též zpomalování provozu polymeračního zařízení, poněvadž odstraňování šupin je pracné a trvá dlouhou dobu. Usazování šupin polymeru na stěnách nádoby, které se s časem stále zvětšuje, je jedním z hlavních, faktorů, které zabraňují provádět polymeraci kontinuálně. Na překonání těchto obtíží bylo navrženo mnoho způsobů, ale žádných uspokojivých výsledků se až dosud nedosáhlo. Každý způsob má své vlastní výhody a nevýhody.
Když se má vinylchloridový polymer vyrábět ve velkém, je nutno zvětšit kapacitu polymerační nádoby. V tomto případě však povrch stěn neroste úměrně se zvětšováním objemu nádoby a plocha pro odvádění tepla je proto příliš malá. Bylo proto navrhováno vybavit polymerační nádobu kondensátorem, aby se zintenzívnilo chlazení a míchání reakčního systému. V průběhu provozu se však šupiny polymeru často ukládají na vnitřních stěnách potrubí spojujícího část polymerační nádoby, ve které je umístěna plynná fáze a kondensátor, a rovněž na vnitřních stěnách kondensátoru tam, kde přichází kondensátor do styku s monomerem, což má za následek, že kondensátor nemůže pracovat a navíc se zhoršuje kvalita vyráběného polymeru a ohrožuje se celý průběh polymerace. Zjistilo se tedy, že tento způsob je pro suspensní polymeraci nevhodný.
Předmětem vynálezu je způsob suspensní polymerace vinylchloridu, který má ve srovnání s dosavadními způsoby tu výhodu, že se při jeho provádění na stěnách polymsrační nádoby téměř neusazují žádné šupiny polymeru.
Další výhodou vynálezu je, že roste rychlost polymerace, takže lze vyrábět polyvinylchlorid ve velkém. Při polymeraci podle vynálezu nedochází k usazování šupin, ale nezhoršuje sa přitom zpracovatelnost produktu, distribuce velikosti částic, počáteční barva a tepelná stabilita produktu.
Vynález vychází z objevu, že se při suspensní polymeraci vinylchloridu nebo směsi vinylových monomerů obsahující vinylchlorid jako> hlavní složku ve vodném prostředí, obsahujícím suspensní prostředek a katalysátor rozpustný v oleji, dosáhne shora uvedených výhod tak, že se vnitřní stěny polymerační nádoby a stěny míchacích lopatek nebo/a kondensátoru, kterým je nádoba vybavena, opatří povlakem alespoň jedné sloučeniny vybrané ze skupiny polárních organických sloučenin, zahrnující organické sloučeniny obsahující dusík, jako sloučeniny obsahující azoskupiny, nitroskupiny, azomethinové skupiny a azinové kruhy a aminosikupiny; organické sloučeniny obsahující atom síry, jako sloučeniny obsahující thiokarbonylové zbytky, thioetherové zbytky a thiolalkoholové žbytky; ketony; aldehydy; alkoholy obsahující alespoň 6 atomů uhlíku; karboxylové kyseliny obsahující alespoň 6 atomů uhlíku; ze skupiny organických barviv, jako azinových barviv, tj. azinů, oxazinů a thiazinů obsahujících atomy kyslíku, síry nebo dusíku, chinonových barviv, azobarviv, ftalocyaninových barviv a anilinové černi: nebo/a ze skupiny anorganických pigmentů, jako chromové žluti nebo zinkové běloby.
Při suspensní polymeraci vinylchloridu se šupiny polymeru obvykle usazují na vnitřních stěnách polymeru z toho důvodu, že se na vnitřních stěnách polymeraění nádoby nejprve adsorbuje monomer, který pak dodatečně zpolymeruje. K adsorpci monomeru na vnitřních stěnách polymerační nádoby dochází patrně proto, že povrch stěn je nerovný, nebo proto, že povrch stěn je aktivován korosí, ke které dochází ionty halogenu vznikajícími v průběhu polymerace.
Při pracích na vynálezu se zjistilo, že se ukládání šupin polymeru zabrání, když se plochy, na kterých mají šupiny tendenci se usazovat, opatří povlakem jedné nebo více ze shora uvedených organických nebo anorganických látek. K tomuto účelu postačuje velmi malé množství povlakové látky, která navíc nezhoršuje fyzikální vlastnosti připravovaného polymeru vinylchloridu, takže je polymerace velmi výhodná a lze ji provádět i kontinuálně. Při provádění způsobu podle vynálezu není nutno používat velkých množství suspensního činidla nebo činidel, jak je v tomto případě obvyklé, aby se zabránilo usazování šupin. Výsledný produkt má mnoho výhodných vlastností.
Když se polymerace provádí v polymerační nádobě vybavené kondensátorem, je třeba povrch kondensátoru, kde dochází obvykle k vylučování šupin, upravit stejným způsobem, jak shora uvedeno. Tím se zabrání ucpávání kondensátoru a zvýší se tak jeho účinnost. Funkce kondensátoru spočívá v tom, že odnímá z částic polyvinylchloridu latentní teplo odpařováním monomerního vinylchloridu, který se z částic přímo odpařuje, a zabraňuje tak jejich přehřívání. V důsledku toho má pak získaný polyvinylchlorid jednotný a vhodný polymerační stupeň.
Povlak, který se podle vynálezu vytváří na vnitřních stěnách zařízení za použití shora uvedených látek, je velmi tenký. Při vytváření povlaku se látek používá ve formě roztoku nebo spolu se zřeďovadly. Povlakem se opatřuje povrch vnitřních stěn nádobv, míchací lopatky a přepážky, kde může docházet k vylučování šupin polymeru. Když je kondensátor umístěn v části polymerační nádoby, která je ve styku s plynnou fází, nebo když je umístěn mimo nádobu a připojen k polymerační nádobě, je nejvýhodnější, když se stejným způsobem upraví i vnitřní povrch kondensátoru a potrubí spojujícího kondensátor s polymerační nádobou. Látku není nutno aplikovat v tlusté vrstvě. Tloušťka vrstvy má být přednostně taková, aby spotřeba látky byla alespoň 0,001 g/m2. Je-li povlak tenčí, tj. použije-li se látky v množství menším než 0,001 g/m2, není účinek úpravy příliš dlouhodobý. Když má být polymerační nádoba v provozu dlouhou dobu, není možno v takovém případě očekávat, že se zabrání vylučování šupin polymeru. Horní hranice tloušťky povlaku neexistuje, pokud povlak nemá nepříznivý vliv na vlastnosti vyrobeného polyvinylchloridu. Povlak může odpovídat tedy například množství 1 g/m2 nebo může být i tlustší.
Při polymeraci vinylchloridu podle vynálezu je výhodné, když se k matečné kapalné fázi přidá malé množství shora uvedené organické látky nebo látek nebo alkalické látky nebo látek nebo/a určitý druh anorganické kyslíkaté sloučeniny. Jinými slovy, je výhodné přidat do matečné kapaliny malé množství látky nebo látek (několik až 100 ppm), kterých bylo použito k vytvoření povlaku na vnitřních stěnách nádoby, ve které se polymerace provádí. Přídavek této látky snižuje možnost rozpouštění látek tvořících povlak na stěnách ve vodné nebo olejové fázi, přítomné v polymerační nádo203963
S bě. Navíc se tato přísada shromažďuje na povrchu suspendovaných částic a dále zabraňuje ukládání šupin polymeru.
Když mají alkoholy nebo karboxylové kykysličník alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin buď před, anebo v průběhu polymerace v takovém množství, že pH kapaliny na konci polymerace je alespoň 6 nebo s výhodou alespoň 8, zabrání se tím ukládání šupin polymeru ještě intensivněji. Když se však jako suspensního činidla při polymeraci použije částečně zmýdelněného polyvinylacetátu, má přídavek zásady za následek další zmýdelnění polyvinylacetátu. To má nepříznivý vliv na distribuci velikosti částic vyrobeného polyvinylchloridu. V takovém případě se má zásada přidat až tehdy, když konverse vinylchloridu dosáhne alespoň několika %. V případě, že jsou stěny polymerační nádoby vyrobeny z kovu, je účinný přídavek některé anorganické kyslíkaté sloučeniny k matečné kapalině. Přídavek dvojchromanu draselného nebo manganistanu draselného jako této sloučeniny do vodného prostředí před počátkem polymerace znásobí ještě více ochranný účinek těchto anorganických sloučenin nanesených na stěnách nebo jiných částech polymerační nádoby proti vylučování šupin polymeru.
Účinný je přídavek několika ppm až několika desítek ppm kyslíkaté sloučeniny ke kapalině. Je-li použité množství mimo uvedené hranice, má látka nepříznivý vliv na distribuci částic a na kvalitu vyrobeného polyvinylchloridu.
Jako příklad sloučenin, kterých lze použít k vytvoření povlaku na stěnách polymerační nádoby, míchadla nebo/a kondensátoru, lze uvést následující látky:
Mezi polární organické sloučeniny, kterých se může použít při způsobu podle vynálezu, jak již bylo shora uvedeno, patří sloučeniny obsahující jeden nebo více druhů atomů nebo skupin s nepárovými elektrony, jako jsou atomy kyslíku, dusíku nebo síry. Mezi tyto sloučeniny spadají organické sloučeniny obsahující atomy dusíku, vybrané ze skupin sloučenin obsahujících azoskupiny, nitroskuplny, nitrososkupiny, azomethinové zbytky a aminoskupiny, jako například azomethan, azobenzen, nitrobenzen, nitrosobenzen, monoaminomononitroazobenzen, pyrazin, pyridin, thiazin, oxazin, (morfolin atd.), anilin, benzanllin, kyselina ethylendiamintetraoctová (EDTA), a-naftylamin, ethanolamin, diethanolamín, methylenová modř, nigrosinová čerň, čerň „oil black“ a „spirit black“, klíh, dále organické sloučeniny obsahující atomy síry, vybrané ze skupin sloučenin obsahujících thiokařbonylové zbytky, thioetherové zbytky, thioalkoholové zbytky, jako jsou například kyselina thioglykolová, thiomočovina, kyselina thiokarbanilová, kyselina thiokarbaminová, kyselina thiobenzoová, různé thioethery a merkaptany obecného vzorce R-S-R‘, kde R a R‘, stejné nebo různé, představují alkylové zbytky; chinony, jako například parabenzochinon; aldehydy, jako například formaldehyd, acetaldehyd a benzaldehyd; ketony, jako například aceton; alkoholy obsahující alespoň 6 atomů uhlíku, jaKo například cetylalkohol a oktylalkohol; karboxylové kyseliny obsahující alespoň 6 atomů uhlíku, jako například kyselina stearová.
Když se ke kapalině přidá hydroxid neou seliňy pouze 1 až 5 atomů uhlíku, nedosáhne se uspokojivých výsledků. Aniontové a neiontové povrchově aktivní látky jsou rovněž polárními organickými sloučeninami speciálního typu a jsou účinné při snižování ukládání šupin polymeru, ale délka jejich alkylových zbytků je omezena. Horní hranice délky těchto alkylových zbytků je přibližně 18 atomů uhlíku. Použité polární organické sloučeniny mají být vůči polymeraci inertní. Meizi barviva, kterých lze použít při způsobu podle vynálezu, patří azobarviva, jako vodorozpustná monoazo- a polyazobarviva, azobarviva obsahující kov, naftolová barviva (azoická a neaktivní azoická barviva- a dispergovatelná azobarviva; antrachinonová barviva, jako barviva na bázi kyselin antrachinonu, antrachinonová kypová barviva, anthronová kypová barviva, alizarinová barviva, dispergovatelná anthrachinonová barviva, indigoidní barvia, jako například Brilliant Indigo B, Indanthrene red violet RH a Indanthrene printing black B; sirná barviva, jako například Sulphur blue F. Β. B. a Sulfur black B; ftalocyaninové pigmenty, jako například ftalocyaninová sloučenina mědi, a ftalocyaninové sloučeniny neobsahující kov; difenylmethanová a trifenylmethanová barviva; nitrobarviva, nitronová barviva, thlazolová barviva; xanthenová barviva; akridinová barviva; azinová barviva; oxazinová barviva; thiazinová barviva; benzochinonová barviva a naftolchinonová barviva; cyaninová barviva. Mezi anorganické pigmenty, kterých lze rovněž použít, patří chromová žluť, zinková žluť, chroman zinečnatý typu ZTO, minimum, práškovité kysličníky železa a zinková běloba.
Pro fixaci těchto barviv nebo pigmentů k povrchu stěn nádoby se může použít různých fixačních prostředků. Jako příklady těchto fixačních prostředků lze uvést přírodní a syntetické polymery, jako je klih, želatina, deriváty celulosy, polyvinylalkohol a polyakrylová kyselina, polystyren a polyvinylchlorid; termosety, jako například šelakové pryskyřice, fenolické pryskyřice, alkydové pryskyřice, epoxidové pryskyřice, uretanové pryskyřice a čínský dřevní olej; alkoholy, jako methanol, isopropylalkohol a cetylalkohol; organické kyseliny, jako je kyselina octová, kyselina p-toluensulfonová a kalafuna; ketony, jako aceton; aromatické uhlovodíky, jako toluen, benzen a xylen; estery, jako ethylacetát, butylacetát a dioktylftalát; a vodu. jako přísady lze po203963 užít jedné látky nebo více látek současně.
Způsobu podle vynálezu se může použít pro suspensní polymeraci vinylchloridu v přítomnosti jakéhokoliv suspensního prostředku. Jako příklady suspensních prostředků lze uvést polyvinylalkohol, polyvinylacetát, kopolymer vinylacetátu a maleinanhydridu, kopolymer styrenu a maleinanhydridu, polyakrylovou kyselinu, želatinu, škrob, a deriváty celulosy, jako je methylcelulosa, hydroxymethylcelulosa a karboxymethylcelulosa.
Jako katalyzátoru polymerace se může použít peroxidů, jako hydroperoxidů rozpustných v oleji, diacylperoxidů, jako dibenzoylperoxidu, dilauroylperoxidu, a dalších radikálotvorných katalyzátorů, jako například azobisisobutyronitrilu, který tvoří azonitrilové radikály; v tomto případě se reakce provádí za normálního míchání a při teplotě od 20 do 70 °C.
Způsobu podle vynálezu se může použít nejen na polymeraci vinylchloridu, ale též na jeho kopolymeraci. Mezi vinylové monomery, které jsou kopolymerovatelné s vinylchloridem, náleží vinylestery, vinylethery, kyselina akrylová a methakrylová a jejich estery, kyselina maleinová a fumarová a jejich estery a anhydridy, vinylaromatické sloučeniny, vinylidenhalogenidy a oleflny.
Následující příklady slouží k bližšímu objasnění vynálezu, v žádném směru však vynález neomezují.
Přikladl
Vnitřní povrch polymerační nádoby z nerezové oceli o vnitřním objemu 1000 1 a vnější povrch lopatkového míchadla (0 600 milimetrů), kterým je polymerační nádoba vybavena, se rovnocěrně povlečou různými sloučeninami uvedenými v tabulce 1, v množství 0,005 g/m2. Na povlékání se použije buď sloučenin jako takových, nebo ve formě roztoku v malém množství benzenu nebo ethanolu. Povlečený povrch se pak vysuší a do polymerační nádoby se uvede 200 kilogramů vinylchloridu, 500 kg čisté vody, 200 g methylcelulózy a 200 g dilauroylperoxidu. Míchadlo pracuje rychlostí 100 ot/ /min a teplota se za míchání zvýší na 57 °C. Při této teplotě se vinylchlorid polymeruje po dobu 16 hodin. Množství šupin polymeru usazených v části polymerační nádoby, která je ve styku s kapalnou fází, jsou uvedena v tabulce 1. Tato množství jsou značně nižší, než když se polymerační nádoba a míchadlo nepovlečou žádnou z uvedených sloučenin. K polymerační nádobě je připojen též trubkový kondenzátor, skládající se z mnoha trubek o celkové výměnné ploše 1 m2, a to v části nádoby, která je ve styku s plynnou fází. Množství šupin usazených v kondenzátoru je rovněž značně sníženo. Nedojde k žádnému ucpání kondenzátorů.
Tabulka 1
Pokus Sloučenina nanesená Množství uložených šupin polymeru
číslo na stěny polymerační nádoby a jiné části Na částech, které jsou ve styku s kapalnou fází (gj Na částech, které jsou ve styku s plynnou fází (g) Celkové množství šupin (g)
a b c d e
1 anilin 1,5 0,5 2,0
2 formaldehyd 3 2 5
3 thioglykolová kyselina 1,1 0,4 1,5
4 azobenzen 2,5 0,5 3,0
5 nitrobenzen 7 3 10
6 nltrosobenzen 5 3 8
7 pyrazin 2,5 0,5 3
8 pyridin 3 1 4
9 thiazin 2,5 0,5 3
10 morfolin 2,5 0,5 3
11 benzalanilin 3,5 1,5 5
12 methylthioether 5 2 7
13 thiomočovina 5 1 6
a b c d e
14 methylenová modř 0,7 0,3 1
15 alizarinová žluť 1,3 0,2 1,5
16 žluť Fast light yellow G 0 0 0
17 nigrosinová čerň 0 0 0
18 čerň Oil black 0 0 0
19 čerň Spirit black 0 0 0
20 žluť Indanthrene golden yellow-RX 0 0 0
21 červeň Alizarin red V2A 0 0 0
22 šeď Indanthrene grey-X 0 0 0
23 modř Oil blue-G extra . 0 0 0
24 parabenzochinon 5 1 6
25 klih 2 1 3
26 monoaminonitrosobenzen 0,3 0,2 0,5
27 cetylalkohol 5 5 10
28 kyselina stearová 7 8 15
29 oktylalkohol 10 3 13
30 aceton 8 2 10
31 anilinová čerň 0 0 0
32 0 500 200 700
Příklad 2 oil yellow G“ v množstvích uvedených v tabulce 2.
Postupuje se naprosto stejným způsobem V takto upravené nádobě se provede
jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že se na ce 2. V takto upravené nádobě se provede
vnitřní stěny polymerační nádoby a na mí- polymerace vinylchloridu. Množství ulože-
chadlo nanese EDTA, α-naftylamin, thlomo- ných šupin a vlastnosti vyrobené polyvinyl-
čovina, ftalocyaninová modř nebo žluť „Fast chloridu jsou uvedeny v tabulce 2.
Tabulka 2
Pokus číslo Použitá sloučenina 0 g/m2 0,001 g/m2 0,005 g/m2 1 g/m2
33 EDTA Množství šupin (g) Distribuce velikosti částic 700 100 1 1
[ propad sítem s otvory
0,147 mm (%)] 50,5 50,7 49,3 49,9
Tepelná stabilita dobrá dobrá dobrá dobrá
Počáteční zbarvení dobré dobré dobré dobré
Příměsi (kusů) 15 13 17 20
w-naftylamin Množství šupin (g) 700 90 0,7 0,6
Distribuce velikosti částic (propad sítem s otvory 0,147 mm/%) 50,5 51,0 49,2 47,1
Tepelná stabilita dobrá ' dobrá dobrá dost
Počáteční zbarvení dobré dobré dobré špatná dost
Příměsi (kusů) 15 18 16 špatné 12
thiomočovina Množství šupin (g) 700 130 3 2,5
Distribuce velikosti částic (propad sítem s otvory 0,147 mm/%) 50,5 51,0 50,1 47,9
Tepelná stabilita dobrá dobrá dobrá dost
Počáteční zbarvení dobré dobré dobré špatná dost
Příměsi (kusů) 15 14 17 špatné 19
ftalocyanová Množství Šupin (g) 700 70 1 1,2
modř Distribuce velikosti částic (propad sítem s otvory 0,147 mm/%) 50,5 49,2 49,7 51,0
Tepelná stabilita dobrá dobrá dobrá dost
Počáteční zbarvení dobré dobré dobré špatná špatné
Příměsi (kusů) 15 20 18 30
Pokus číslo
Použitá sloučenina 0 g/m2 0,001 g/m2 0,005 g/m2 1 g/m2
žluť Fast oil Množství šupin (g) 700 70 1,5 0,8
yellow G Distribuce velikosti částic [ propad sítem s otvory 0,147 mm (%)] 50,5 49,7 49,5 50,0
Tepelná stabilita dobrá dobrá dobrá dost
Počáteční zbarvení dobré dobré dobré špatná dost
Příměsi (kusů) 15 19 13 špatné 18
Příklad 3
Vnitřní povrch polymerační nádoby z nerezové oceli o vnitřním objemu 1000 1, vnější povrch lopatkového míchadla (0 600 mm) a jedna přepážka, kterými je polymerační nádoba vybavena, se povlečou sloučeninami uvedenými v tabulce 3 vždy v množství 0,005 g/m2 a pak se povrch vysuší. Do takto upravené nádoby se uvede 200 kg vinylchloridu, 500 kg čisté vody, 200 g methylcelulézy a 60 gramů dimethylvaleronitrilu spolu s 10 ppm stejné sloučeniny jako té, které bylo použito na povlečení stěn. Míchadlo pracuje rychlostí 100 ot/min a polymerace se provádí 16 hodin při 57 °C. Pak se polymer vyjme (1 várka) a provádějí se další polymerace vždy po 16 hodinách tak dlouho, až je na stěnách polymerační nádoby na vzhled zřetelná „námraza“ polymeru ve srovnání s obnaženým povrchem, takže je zřejmé, že začne docházet při další várce k vylučování šupin, nebo tak dlouho, až je množství šupin vyšší než 1 g. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 3.
Tabulka 3
Pokus Použitá sloučenina číslo thioglykolová kyselina anilin alizarinová žluť nigrosinová čerň čerň Oil black čerň Spirit black thiazin chromová žluť
Příklad 4
Provedou se podobné pokusy jako v příkladu 3, přičemž se však k reakčním složkám přidají jiné sloučeniny než sloučeniny, kterých se použije k vytvoření povlaku na
Počet po sobě jdoucích várek
Přidána Nanesena na povrch Přidána i nanesena na povrch
1 3 5
1 2 4
1 4 6
1 10 15
1 10 15
1 10 15
1 7 12
2
vnitřních stěnách polymerační nádoby a jiných částech. Počet po sobě jdoucích várek před tím, než se započnou vylučovat šupiny, a fyzikální vlastnosti získaných polymerů jsou uvedeny v tabulce 4.
0 3 9 6 3
Tabulka 4
Pokus číslo Použitá sloučenina Přidaná sloučenina Počet po sobě Sloučenina přidána jdoucích várek Sloučeniny přidány i naneseny
46 thioglykolová kyselina nigrosinová čerň 5 6
47 anilin nigrosinová čerň 2 5
48 nigrosinová čerň thiazin 10 15
49 čerň Oil black čerň Spirit black 10 15
50 čerň Spirit black anilin 10 13
51 thiazin nigrosinová čerň 7 12
52 Pokus 0 0 — > Tabulka 4 — pokračování Fyzikální vlastnosti polymeru
číslo W>'· ' Distribuce velikosti částic Tepelná stabilita [ propad sítem s otvory 0,147 mm/%) Počáteční zbarvení Příměsi (kusů)
46 45 — 56 dobrá dobré 10—15
47 45 — 56 dobrá dobré 12 — 16
48 42 — 53 dobrá dobré 16 — 20
49 44 — 58 dobrá dobré 10 — 18
50 45 — 55 dobrá dobré 10 — 20
51 42 — 54 dobrá dobré 10 — 16
52 42 — 58 dobrá dost špatné 10 — 20
Příklad 5 v množství 100 ppm a 1000 ppm. Počet po
sobě jdoucích várek před tím, než se započProvedou se pokusy podobné pokusům č. 48 nou vylučovat šupiny, a fyzikální vlastnosti až 50 v příkladu 4, ale přísad se použije získaných polymerů jsou uvedeny v tabulce
Tabulka 5
Pokus číslo Nanesená sloučenina Přidaná sloučenina Množství přidané sloučeniny 0 100 ppm 1000 ppm
53 nigrosinová čerň thiazin Počet po sobě jdoucích várek dříve, než se začnou vylučovat šupiny Distribuce velikosti částic 10 15 15
(propad sítem
s otvory 0,147 mm/% j 51,2 51,5 53,5
Tepelná stabilita Počáteční dobrá dobrá špatná
zbarvení dobré dobré špatné
Příměsi (kusů) 20 20 25
54 anilin nigrosinová čerň Počet po sobě jdoucích várek dříve, než se začnou vylučovat šupiny Distribuce velikosti částic 2 5 5
(propad sítem s otvory 0,147 mm/%) 49,0 50,0 51,6
Tepelná stabilita Počáteční dobrá dobrá špatná
zbarvení dobré dobré špatné
Příměsi (kusů) 15 18 20
203983
Příklad 6
Do polymerační nádoby z nerezavé oceli o vnitřním objemu 1000 1, vybavené lopatkovým míchadlem (0 800 mm) a přepážkou, se umístí 200 kg vinylchloridu, 500 kg čisté vody, 200 g methylcelulčzy a 100 g azobisisobutyronitrilu spolu se sloučeninaimi uvedenými v tabulce 6 a 0,01 % zásady uvedené rovněž v tabulce 6. Míchadlo běží rychlostí 100 ot/min a polymerace se provádí při 57 °C.
Před započetím polymerace se povrch vnitřních stěn polymerační nádoby, vnější povrch lopatek a přepážka rovnoměrně povlečou sloučeninami uvedenými v tabulce 6 v množství 0,005 g/m2. Na vytvoření povlaku se použije buď sloučenin jako takových, nebo ve formě roztoku v malém množství benzenu. Vzniklý povlak se vysuší. Množství usazených šupin polymeru a fyzikální vlastnosti získaných polymerů jsou uvedeny v tabulce 6.
<N
CD
CO
O
CD
CO in oo in o
β cd
CM r5 5* >N
5?'5 o * _'cd í-í d Φ & >o w _ tí 'Cd Λ > N O o C
P, .f-H o £ Ό o >
UO
CM
CO
CM cd
P
Cd in
CD in
LD in
Pokus číslo >>
tí vrt š
Ό
O fU >β
CD >O £3 tí o —1
£.S
M &0
CD β
>β >β
Í-J ÍH cd φ >o >o \β 'β ί> > o o β β ·,—I «-<
M W
O o
A
ĎO 00 β β >N 'ta — >
O QO .« β •p-I n cd Ň ffi cd
CD β
\n
CM
X ft >r-l a
'»1—« β
W) in . in in 'ca 'Φ cm , Μ M ,
-a -o 1 o o 1 O TJ Ό 'Φ 10 rM ΐθ O in 'to '(D cm , S-I ti , -O -a 1 o o 1 Cstí tí □ rrt
ID vrt
110 'Ctí 'CD CM R ÍJ , -Q Λ 1 O O 1 rtfltío 10 rrt in _ °3 in w >e rt . tj c-< ,
-a -a 1 o o 1
CM Ό Ό O Tři T—I tf? . O m 'β 'Φ cm , íd , P P 1 o o 1 O Ό ΰ o in rH in in 'β 'Φ
P P =° 1 o o
CO TJ Ό xt<
cd β
•ppi β
Φ >υ β
o β CD >O β W O _, l—l 'Ctí co tí φ« 53 w tí
M '—'Z 0-1 tí β P-4 tí J. >Q> g 'Ctí f*' _Q 5
Ξ -* *rt Tj Qj M CD rt 'tí co O o o 'Ctí ω >υ 'tí g
£ «a o -Q £5 « > CO N tí 44 ’β ’ ctí ”ctí W CD tí CO '>1 >o o 'Ctí o tí N ►> tu
CO o f-ι +-« ϊβ V) r—1
E s ω ►> rt 'Ctí >o ctí 5í tí tí CD W ftO. -tí +Ϊ >CD O > L· CD 'Ctí tí tí O t—I
Pi a H, CD O >C-| —' CO O E-l (D fc
Příklad 7
Do polymerační nádoby z nerezavé oceli o vnitřním objemu 1000 1, vybavené lopatkovým míchadlem [0 600 mm) a přepážkou, se umístí 200 kg vinylchloridu, 500 kg čisté vody, 200 g částečně zmýdelněného polyvinylacetátu, 30 g isopropylperoxidikarbonátu a 10 ppm nigrosinové černi. Míchadlo běží rychlostí 100 ot/min a polymerace se provádí při 57 °C.
Před započetím polymerace se povrch vnitřních stěn polymerační nádoby, vnější povrch lopatek a přepážka rovnoměrně povlekou v množství 0,005 g/m2 černí Spirit black, rozpuštěnou v malém množství benzenu. Jako zásady se použije vodného roztoku NaOH. Vliv množství použité zásady a vliv způsobu jejího přidání na reakční rychlost, množství usazených šupin polymeru a fyzikální vlastnosti polymerů jsou uvedeny v tabulce 7.
Tabulka 7
Pokus číslo 63 64 65 66 67 68
Množství zásady (NaOH) vztaž. na množství vinylchloridu 0,01 % 0,01 % 0,01 %
Doba přidání Současně s přidá- 1 h. po začátku 1,5—4 h
zásady ním vody reakce po začátku reakce
Počet várek před započetím vylučování šupin 25 23 22
pH mateřské kapaliny po skončení polymerace 7—9 7—9 7—9
Distribuce velikosti částic síto s otvory (mm) 0,246 0,147 0,246 0,147 0,246 0,147
propad (%) 80,3 21,2 99,2 47,3 99,8 53,4
Počáteční zbarvení dobré dobré dobré
Reakční doba* yj =!60 % η =170% η =!88 %
hod. 12 9,5 9
Pokus číslo 69 70 71 72 73 74
Množství zásady (NaOH) vztaženo na množství vinylchloridu 0,01 % 0,001 % 0,1 %
Doba přidání 3 h. po začátku Současně s přidá- Současně s přidá-
zásady reakce ním vody ním vody
Počet várek před započetím vylučování šupin 18 18 30
pH matečné kapaliny po skončení polymerace 7—9 5 10—11
Distribuce velikosti částic Síto s otvory (mm) 0,246 0,147 0,246 0,147 0,246 0,147
propad (%) 99,9 54,0 93,4 30,1 65,1 13,8
Počáteční zbarvení dobré dobré dost špatné
Reakční doba* η =(90 % η =90 % η ='50 %
hod. 9 9,5 20
* Pod reakční dobou je zde uveden čas potřebný k dosažení shora uvedené hodnoty konverse.
Příklad 8
Do. polymerační nádoby z nerezové oceli o vnitřním objemu 1000 1, vybavené lopatkovým míchadlem [0 600 mmj a přepážkou se umístí 200 kg vinylcbloridu, 500 kg čisté vody, 200 g částečně zmýdelněného polyvinylacetátu a 100 g azobisisobutyronitrllu spolu s 10 ppm přísady a 1 ppm oxidačního činidla, které jsou uvedeny v tabulce 8. Míchadlo běží rychlostí 100 ot/min a polymerace se provádí při 57 °C. Před započetím polymerace se povrch vnitrních stěn polymerační nádoby, vnější povrch lopatek a přepážka rovnoměrně povlečou sloučeninami uvedenými v tabulce 8 v množství 0,005 g/ /m2. Na vytvoření povlaku se použije buď sloučenin jako takových, nebo ve formě roztoku v malém množství toluenu nebo methanolu. Povlečené povrchy se vysuší. Dvě hodiny po započetí polymerace se přidá 0,01 % NaOH. Množství usazených šupin polymeru s fyzikální vlastností získaných polymerů jsou uvedeny v tabulce 8.
Tabulka 8
Pokus číslo 75 76 77 78 79 80
Nanesená Spirit nigrosinová nigrosinová
sloučenina Přidaná black čerň methylenová čerň nigrosinová
sloučenina 0 modř čerň
NaOH přidán Oxidační ne ano Dvojchroman draselný ano
činidlo Počet várek před započetím vylučování ne ano ne ano ne ano
šupin Vlastnosti 10 15 23 30 25 35
síto s otvory 0,147 mm 46 40— 41— 40— 41— 40—
propad (°/o) 45 45 42 45 43
Tepelná stabilita dobrá dobrá dobrá dobrá dobrá dobrá
Počáteční zbarvení dobré dobré dobré dobré dobré dobré
Příměsi 15 15— 12— 12— 14— 11—
(kusů) 20 16 16 18 19
Poznámka: Pokud se ve shora uvedených pokusech použije částečně zmýdelněného polyvinylacetátu, přidává se NaOH v průběhu polymerace.
Pokus číslo 81 82 83 84 85 86
Nanesená ftalocyaninová ftalocyaninová ftalocyaninová
sloučenina modř modř modř
Přidaná 0 ftalocyaninová anilin
sloučenina modř
NaOH přidán ano ne ano
Oxidační síran ceřičitý
činidlo ne ano ne ano ne ano
Počet várek před
započetím vylučování
šupin 10 17 7 12 14 19
Vlastnosti
síto s otvory 0,147 mm 41— 43— 46— 40— 41- 40—
propad (%) 46 55 55 55 46 46
Tepelná stabilita dobrá dobrá dobrá dobrá dobré dobrá
Počáteční zbarvení dobré dobré dobré dobré dobrá dobré
Příměsi 13- 13— 10— 10— 16- 17—
(kusů) 17 17 20 17 18 21
Pokus číslo
Nanesená sloučenina NaOH přidán Oxidační činidlo Počet várek před započetím vylučování šupin Vlastnosti propad sítem s otvory 0,147 milimetrů (%j Tepelná stabilita Počáteční zbarvení Příměsi (kusů) čerň Spirit black 0 0
45—56 dobrá dobré
18—25 ftalocyaninová modř 0 0 dobrá dobré
Příklad 9
Do stejné polymerační nádoby jako nádoby použité v příkladu 1 se uvádí kapalná methylcelulosa a vinylchlorid pomocí dávkovacího čerpadla v množstvích dále uvedených a předepsané množství katalysátoru (azobisisobutyronitrilu) pomocí dávkovacího čerpadla pro malá množství. Reakční kapalina se regulačním ventilem vlastním tlakem převádí do zásobníku produktu. Polymerace se provádí 60 hodin. Množství usazených šupin na stěnách polymerační nádoby a na dalších částech na konci polymerace je uvedeno v tabulce 9. Před započetím polya b c d
e f
S
čistá voda 160 kg/h
methylcelulosa 80 g/h
čerň Oil black 0,08 g/h (ve formě suspense ve vodném roztoku toluenu)
Na2Cr2O7 0,08 g/h
NaOH 8 g/h
vinylchlorid 80 kg/h
azobisisobutyronitril 30 g/h
merace se povrch vnitřních stěn polymerační nádoby rovnoměrně povleče černí „oil black“ nebo nigrosinovou černí v množství 0,005 g/m2 a do polymeračního systému se přidá 10 ppm černi „oil black“ a 1 ppm NazCržCb, vztaženo na množství vinylchloridu. Aby se udrželo pH reakční kapaliny v rozmezí 7 až 8, přidá se k reakčním složkám též přibližně 0,01 % (vztaženo na vsazený vinylchlorid) NaOH. Přísady pro zabránění vylučování šupin se přidávají buď ve formě roztoku, nebo suspense v čisté vodě.
Druh a množství látek přidaných do polymerační nádoby:
Reakční podmínky:
Míchání: 600 mm 0 lopatky, 100 ot/min Reakční teplota: 57 °C
Tabulka 9
Pokus číslo 89 90 91 92
Nanesená sloučenina čerň nigrosinová 0 nigrosinová
Doba uplynulá před Oil black čerň a_ * í · . »· čerň
započetím vylučování šupin Množství usazených 60 60 15 60
šupin (g) Po přerušení polymerace množství šupin uložených v části, která je ve styku ~0 ~0 2000 ~0
s plynnou fází množství šupin uložených v části, která je ve styku s ~0 ~0 1500 ~0
kapalnou fází ~0 ~0 500 ~0
V pokusu č. 92 je k polymerační nádobě v části, která je ve styku s plynným vinylchloridem, připojen kondensátor o výměnné ploše 0,5 m2. Množství vraceného kondensátu (kapalného vinylchloridu] je 50 kg/hod. I v tomto případě je množství šupin usazených na stěnách nádoby i na stěnách kondensátoru prakticky nulové.

Claims (6)

  1. PREDMĚT
    1. Způsob potlačování usazování šupin polymeru na povrchu polymerační nádoby, který je ve styku s monomerem nebo směsí monomerů v průběhu suspenzní polymerace vinylchloridu nebo směsí vinylových monomerů obsahujících vinylchlorid ve vodné polymerační směsi obsahující suspenzní prostředek a katalyzátor rozpustný v oleji, vyznačený tím, že se před polymeraci na uvedený povrch nanese povlak sloučeniny vybrané ze skupiny polárních organických sloučenin, kterými jsou azosloučeniny, nitrosloučeniny, nitrososloučeniny, sloučeniny obsahující azomethinové skupiny nebo azinové kruhy, aminy, sloučeniny obsahující thiokarbonylové zbytky, sloučeniny obsahující thioetherové zbytky a thioalkoholy, chinony, aldehydy, ketony, alkoholy alespoň se 6 atomy uhlíku a karboxylové kyseliny alespoň se 6 atomy uhlíku, anionická a neionická povrchově aktivní činidla s alkylovými radikály obsahujícími do 18 atomů uhlíku; ze skupiny organických barviv, kterými jsou vodorozpustná monoazobarviva, vodorozpustná polyazobarviva, azobarviva obsahující kov, naftolová barviva a dispergovatelná azobarviva, antrachinonová kyselá barviva, anthrachinonová kypová barviva, antronová kypová barviva, alizarinová barviva a dispergovatelná anthrachinonová barviva, indigoidní barviva, například Brilliant Indigo B, Indanthrene red violet RH a Indanthrene printing black B, sirná barviva, například Sulfur blue F. Β. B. a sulfur black B, ftalocyaninová barviva, například sloučeniny ftalocyaninu a mědi nebo ftalocyaninové sloučeniny neobsahující kov; nebo ze skupiny anorganických pigmentů, kterými jsou chromová žluť, zinková žluť, chroman zinečnatý typu ZTO, minium, práškovitý kysličník železa a zinková běloba nebo směsi uvedených sloučenin, o tloušťce odpovídající jejich spotřebě alespoň 0,001 g/m2 povrchu.
  2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se jako alizarinových barviv použije alizarinové žlutí nebo alizarinové červeni V2A.
  3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím,
    YNALEZU že se jako azosloučenin použije sloučenin ze skupiny zahrnující azomethan, azobenzen a monoaminonitrosobenzen; jako nitrosloučenin se použije nitrosobenzenu; jako cyklických azidů se použije sloučenin že skupiny zahrnující pyrazin, pyridin, thiazin, oxazin, methylenovou modř, nigrosinovou čerň, čerň Oil black, čerň Spirit black; jako aminů se použije sloučenin ze skupiny zahrnující anilin, benzalanilin, ethylendiaminotetraoctová kyselina, a-naftylamin, ethanol amin, diethanolamin a klih; jako sloučenin obsahujících thiokarbonylovou skupinu se použije sloučenin ze skupiny zahrnující kyselinu thioglykolovou, kyselinu thiokarbaminovou, kyselinu thiokarbanilovou a kyselinu thiobenzoovou, jako sloučenin obsahujících thioetherový zbytek se použije sloučenin ze skupiny zahrnující thiomočovinu a dimethylthioether; jako thioalkoholů se použije merkaptanů obecného vzorce R—S—R‘ kde
    R a R‘ představují alkylové zbytky; jako chinonů se použije p-benzochinonu; jako aldehydů se použije sloučenin vybraných ze skupiny zahrnující formaldehyd, acetaldehyd a benzaldehyd; jako ketonů se použije acetonu; jako alkoholu se použije cetylalkoholu nebo oktylalkoholu a jako karboxylové kyseliny se použije kyseliny stearové.
  4. 4. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se k polymerační směsí, k monomeru nebo k polymerační směsi a monomeru přidá až 100 ppm sloučeniny používané ke tvorbě povlaku.
  5. 5. Způsob podle bodů 1 až 4, vyznačený tím, že se k polymerační směsi přidá zásaditá látka v takovém množství, aby pH polymerační směsi při skončení polymerace bylo alespoň 6.
  6. 6. Způsob podle bodů 1 až 5, vyznačený tím, že se k polymerační směsi přidá navíc přísada vybraná ze skupiny zahrnující soli kyseliny manganisté, dvojchromany a síran ceričitý.
CS331471A 1971-05-06 1971-05-06 Způsob potlačování usazování šupin polymeru na povrchu polymerační nádoby CS203963B2 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS331471A CS203963B2 (cs) 1971-05-06 1971-05-06 Způsob potlačování usazování šupin polymeru na povrchu polymerační nádoby

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS331471A CS203963B2 (cs) 1971-05-06 1971-05-06 Způsob potlačování usazování šupin polymeru na povrchu polymerační nádoby

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS203963B2 true CS203963B2 (cs) 1981-03-31

Family

ID=5372821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS331471A CS203963B2 (cs) 1971-05-06 1971-05-06 Způsob potlačování usazování šupin polymeru na povrchu polymerační nádoby

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS203963B2 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3669946A (en) Method for preparing polyvinyl chloride by suspension polymerization
US4105839A (en) Method for polymerizing ethylenically unsaturated monomers in order to eliminate polymer deposition
DK150524B (da) Fremgangsmaade til polymerisation af vinylchlorid under anvendelse af en skorpeforebyggende forbindelse
US5053466A (en) Method of preventing polymer scale deposition
CS203963B2 (cs) Způsob potlačování usazování šupin polymeru na povrchu polymerační nádoby
US4256854A (en) Polymerization of vinylic monomer in presence of benzothiazol-hydrazones
AU612873B2 (en) Method of preventing polymer scale formation
JPS60195101A (ja) エチレン系不飽和化合物の重合体の製法
JPH02155903A (ja) 重合体スケールの付着防止方法
DE2044259A1 (en) Suspension polymerisation of vinyl chloride - by method to prevent adherence of the
GB1595757A (en) Process for the manufacture of vinyl chloride polymers and polymerization vessel therefor
DK152217B (da) Fremgangsmaade til polymerisation af vinylchlorid
US5302639A (en) Polymer scale preventive agent
SU359831A1 (ru) Способ получения полимеров на основе винилхлорида
PL169448B1 (pl) Sposób zapobiegania tworzeniu sie zlogów polimeru PL PL PL
EP0482593B1 (en) Polymer scale preventive agent, polymerization vessel for preventing polymer scale deposition, and process of producing polymer using said vessel
NL8005812A (nl) Werkwijze ter bereiding van vinylchloride-harsen door suspensie-polymerisatie.
US5244986A (en) Method of preventing polymer scale deposition
JPS6144881B2 (cs)
EP0467311A2 (en) Polymer scale preventive agent method of preventing polymer scale deposition using it
JPS6135202B2 (cs)
KR810001533B1 (ko) 비닐 단량체의 중합 방법
PL72533B2 (cs)
JPH08109202A (ja) 重合体の製造方法
JPH02117902A (ja) 重合体スケールの付着防止方法