CS230275B1 - Sposob polymerizácie vinylchloridu a/alebo vinylacetátu - Google Patents

Description

Vynález sa týká sposobu homo- alebo ko-polymerizácie vinylových monomérov za pří-tomnosti iniciátorov polymerizácie a dalšíchpomocných látok, ako sá dispergačné systé-my a rožne regulátory s prídavkom glyko-lových éterov, respektívne glykolových es-terov.

Doterajší spósob polymerizácie vinylchlo-ridu, vinylacetátu, respektive ich kopolyme-rizácie je bud šaržový, kedy všetky kompo-nenty polymerizačnej násady sa dajú do re-akčnej nádoby na začiatku polymerizácie apo hermetickom uzavřeli reaktora sa začnes postupným vyhrievaním násady za sáčas-ného miešania, alebo polokontinuálny, naj-ma pri kopolymerizácii, kedy časť monomé-rov podl'a vzájomných kopolymerizačnýchparametrov sa nadávkuje na začiatku a ponáběhu kopolymerizácie sa spravidla dáv-kuje rýchlejšie reagujúci monomér v priebe-hu kopolymerizácie za stálého miešania re-akčnej zmesi.

Iniciačná reakcia, ako počiatočné stádiumpolymerizácie je závislé na rýchlosti roz-padu iniciátora. Táto reakcia má vysoká ak-tivačnú energiu a u běžných iniciátorov e-mulznej polymerizácie je radové 120 kj/mol,a preto je silné závislá na teplote. Po pře-konaní iniciačnej periody polymerizácie do-chádza najma vo velkých priemyselnýchpolymerizačných autoklávoch k uvolneniuznačného množstva tepla, ktoré nie je mož-né dostatočne rýchlo odviesť z polymerizač-ného systému. Preto dochádza k zvýšeniuteploty polymerizačnej násady nad požado-vaná hodnotu, čo má za následok čiastočnázměnu polymerizačného stupňa, a tým i ne-homogénnosť produktu — polyméru, respek-tive kopolyméru čo do velkosti molekulovejhmotnosti.

Uvedené nedostatky odstraňuje spósobpolymerizácie vinylchloridu a/alebo vinyl-acetátu, popřípadě v zmesi s inými alifatic-kými vinylovými monomérmi vo vodnej dis-perzii za přítomnosti peroxosolí rozpust-ných vo vodnej fáze ako iniciátorov a dal-ších pomocných látok, ako sá dispergač-né systémy, regulátory tak, že sa k polyme-rizačnej násadě alebo k polymerizačnej sá-stave jednorázové alebo postupné přidává,spravidla v niektorej komponente polymeri-začnej sástavy, aspoň jeden glykolový éteralebo glykolový ester obecného vzorca

RiO— (—CH2—CH2—O )n—Rz, pričom

Ri — H alebo acyl s 2 až 4 atómami uhlíkaR2 — alkyl s 2 až 12 atómami uhlíkaη — 1 až 3 v množstve 0,5 až 10 % hmot., počítané nanásadu monomérov, s výhodou 1 až 5 %hmot.

Polymerizácia, respektive kopolymerizáciasa prakticky robí tak, že potřebné množstvoglykolového éteru, respektive esteru sa při- dá k vodnej fáze na začiatku pokusu a na-šaržuje do reakčnej sástavy. Po iniciačnejperióde polymerizácie nedochádza praktic-ky k zmene požadovanej polymerizačnejteploty, ktorá prakticky počas celej reakč-nej doby zostáva konštantná a mění sa ibav medziach daných presnosťou regulačnejsástavy. Výhodou sposobu podlá tohto vynálezu jehlavně rovnoměrný teplotový priebeh poly-merizácie a malá distribácia molekulovejhmotnosti, čo spósobuje zvýšená homogeni-tu produktu. V neposlednom radě polymerizácia zapřítomnosti glykolových éterov alebo este-rov skracuje celková polymerizačná dobuaž o 10 %. Příklad 1

Do 1,5 1 tlakového autoklávu z nehrdza-vejácej ocele opatřeného miešadlom, teplo-merom, manometrom, vzorkovacími ventil-mi a chladiacim, resp. vyhrievacím plášťompřipojeným na termostat sa našaržuje vod-ná fáza, ktorá obsahuje: 570 g demineralizovaná voda48 g merzolát (37,6 % hmot. sušina j14 g etylénglykolmonoetyléter 5 g octan sodný CH3COO Na . 3H2O1 g K2S2O8

Po našaržování vodnej fázy sa autoklávdokladné prefáka inertným plynom, s výho-dou dusíkom. Po prefákaní dusíkom sa doautoklávu našaržuje 240 g vinylacetátu aautokláv sa hermeticky uzavrie. Z tlako-vej nádoby sa potom tlakom dusíka našar-žuje 164 g vinylchloridu, čo odpovedá počia-točnému zloženiu monoméru podlá kopoly-merizačných parametrov. Pomocou termo-statu sa začne vyhrievať obsah autoklávuna požadovaná teplotu polymerizácie 70 °C.Po dosiahnutí žiadanej polymerizačnej tep-loty 70 °C sa ustáli v autokláve určitý tlak.Ak tlak v autokláve klesne o 0,01 až 0,03MPa, začne sa kontinuálně dávkovat 196 gvinylchloridu tak, aby sa nemenil tlak vautokláve. Po ukončení dávkovania vinyl-chloridu prebieha doreagovanie monomérova keď tlak v autokláve poklesne pod 0,05MPa, obsah autoklávu sa schladí a odplyní.Získaný produkt mal sušinu 49,9% hmot aměrná hmotnost 1142 kg/m3.

Polymerizačná teplota bola v autokláveudržaná počas celej polymerizačnej doby vrozmedzí + 0,3 °C.

Celková polymerizačná doba bola 240 mi-nát, Polymerizačná doba rovnakej násadybez etylénglykolmonoetyléteru bola 260 min. Příklad 2 V rovnakom zariadení a s podobným tech-nologickým postupom ako v příklade 1 sapostupné šaržovala vodná fáza zloženia: 230275 570 g demin. voda 48 g merzolát (37,6 % hmot. sušinu) 28 g etylénglykolmonobutyléter5 g octanu sodného, CH3COO Na . 3HzO1,1 g K2S2O8 zmes monomer ov: 240 g vinylacetát21 g 2-etylhexylakrylát 164 g vinylchlorid a po dosiahnutí polymerizačnej teploty 60 °Csa počas pokusu nadávkovalo kontinuálně:196 g vinylchloridu.

Polymerizácia sa ukončila při tlaku 0,05 MPa v autokláve. Získaný produkt malsušinu 51,8 % hmot.mernú hmotnost 1136 kg/m3.Polymerizačná doba oproti porovnavacie- mu pokusu bez glykolového éteru bola o8,6 % kratšia.

Polymerizačná teplota bola udržiavaná vrozmedzí + 0,25 °C. Příklad 3 V rovnakom zariadení a s podobným tech-nologickým postupom ako v příklade 1 sapostupné šaržovala vodná fáza zloženia: 600 g demin. voda 42 g merzolát (37,6 % hmot.)

5 g octan . Na . 3H2O 1 g K2S2O8 zmes monomérov s glykolovým éterom 240 g vinylacetát 14 g etylénglykolmonoetyléter 35 g butylakrylát164 g vinylchlorid a po dosiahnutí polymerizačnej teploty 70 °Csa nadávkovalo kontinuálně 196 g vinyl-chloridu.

Polymerizácia sa skončila pri tlaku 0,03MPa.

Produkt mal 50,2 % hmot. sušinumernú hmotnost 1132 kg/m3

Polymerizačná doba vzhtadom k porovná-vaciemu pokusu bola o 6,7 % kratšia. P r í k 1 a d 4 V rovnakom zariadení a s podobným tech-nologickým postupom ako v příklade 1 sapostupné šaržovala vodná fáza: 600 g demin. voda48 g merzoUt (37,6 % hmot.) 21 g etylénglykolmonoetyléteracetát

5 g octan sodný CH3COO Na. 3H2O 1,2 g K2S2O8 a zmes monomérov: 120 g vinylacetát35 g 2-ethylhexylakrylát 480 g vinylchloridu polymerizačná teplota 55 °C. Získaný produkt:sušina 50,,8 % hmot.měrná hmotnost 1141 kg/m3.

Polymerizačná teplota bola udržiavaná vrozmedzí + 0,2 °C. Příklad 5 V rovnakom zariadení a s podobným tech-nologickým postupom ako v příklade 1 sapostupné šaržovala vodná fáza: 570 g demin. voda 42 g merzolát (37,6'% hmot.) 14 g etylénglykolmonobutyléter

5 g octan sodný CH3COO Na. 3H2O 1 g K2S2O8 a zmes monomérov: 216 g vinylacetát 60 g vinylidénchloridu148 g vinylchloridu a po dosiahnutí polymerizačnej teploty 70 °Csa nadávkovalo kontinuálně 176 g vinyl-chloridu.

Polymerizácia sa skončila pri tlaku 0,03MPa. Získaný produkt:sušina 50,6 % hmot.měrná hmotnost 1147 kg/m3.

Polymerizačná doba vzhtadom k porovná-vaciemu pokusu bola o 5,4 % kratšia.Příklad 6 V rovnakom zariadení a s podobným tech-nologickým postupom ako v příklade 1 sapostupné šaržovala vodná fáza: 600 g demin. voda48 g merzolát (37,6 % hmot.)

5 g octan sodný CH3GOO Na. 3H2O 1 g K2S2O8 14 g ethylglykolmonobutyléter a zmes monomérov: 216 g vinylacetát 60 g dibutylmaleát 148 g vinylchlorid

Claims (1)

1. 230275 a po dosiahnutí teploty polymerizácie 70 °Csa nadávkovalo kontinuálně 176 g vinylchlo-ridu. Polymerizácia sa skončila při tlaku0,07 MPa. Získaný produkt:sušina 48,4 % hmot.měrná hmotnost' 1124 kg/m3 Polymerizačná doba vzhfadom k porovná-vaciemu pokusu bola 4,3 %’kratšia.Příklad 7 Do sklene] beztlakovej trojhrdle] bankyopatrenej miešadlom, teplomerom a spat-ným chladičom a ponorenej do termostatusa nadávkovala vodná fáza: 570 g demin. voda35 g polyvinylalkohol — práškový14 g etylénglykolmonoetyléter 1,4 g KzSzOe a po vyhriatí na 65 °C sa postupné dávkova-lo 550 g vinylacetátu. Po skončení refluxusa teplota zvýšila na 85 °C na dobu 45 min.Po tejto době bol produkt schladený a poly-merizácia ukončená. Získaný produkt:sušina 50,6 °/o hmot. Polymerizačná doba vzhfadom k porovná-vaciemu pokusu bola o 5,8 °/o kratšia.Příklad 8 V rovnakom zariadení a s podobným tech-nologickým postupom ako v příklade 1 sapostupné šaržovala vodná fáza: 570 g demin. voda 42 g merzolát (37,6 % hmot.) 5 g octan sodný CHsCOO Na. 3HžO 1 g K2S2O8 14 g etylénglykolmonododecyléterpropio-nát a zmes monomérov: 216 g vinylacetát 60 g monobutylmaleát148 g vinylchlorid a po dosiahnutí teploty 65 °C sa nadávkova-lo kontinuálně 176 g vinylchloridu. Poly-merizácia sa skončila pri tlaku 0,05 MPa. Získaný produkt:sušina 48,2 % hmot.měrná hmotnost 1,124 kg/m3 Polymerizačná doba vzhfadom k porovna-vajúcemu pokusu bola o 4,2 % kratšia. PREDMET Sposob polymerizácie vinylchloridu a/ale-bo vinylacetátu, popřípadě v zmesi s inýmialifatickými vinylovýmí monomérmi vo vod-nej disperzii za přítomnosti peroxosolí roz-pustných vo vodné] fáze ako iniciátorov adalších pomocných látok, ako sú dispergač-né systémy, regulátory, vyznačujúci sa tým,že sa k polymerizačnej násadě alebo k po-lymerizačne] sústave jednorázové alebo po-stupné přidává, spravidla v niektore] kom-ponente polymerizačnej sústavy, aspoň je- vynalezu den glykolový éter alebo glykolový ester 0-becného vzorca RiO— (—CH2-CH2—O )„—R2, pričom Ri — H alebo acyl s 2 až 4 atómami uhlíkaR2 — alkyl s 2 až 12 atómami uhlíkaη — 1 až 3 v množstve 0,5 až 10 % hmot., počítané nanásadu monomérov, s výhodou 1 až 5 %hmot. Severografla, n. p., závod 7, Most Cena 2,40 Kčs