FI111374B - Menetelmä vinyylikloridin radikaalipolymeroimiseksi happamassa pH:ssa veteen dispergoituna - Google Patents

Menetelmä vinyylikloridin radikaalipolymeroimiseksi happamassa pH:ssa veteen dispergoituna Download PDF

Info

Publication number
FI111374B
FI111374B FI944927A FI944927A FI111374B FI 111374 B FI111374 B FI 111374B FI 944927 A FI944927 A FI 944927A FI 944927 A FI944927 A FI 944927A FI 111374 B FI111374 B FI 111374B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
polymerization
vinyl chloride
radical polymerization
inhibitor
strong inorganic
Prior art date
Application number
FI944927A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI944927A (fi
FI944927A0 (fi
Inventor
Roland Martin
Stephane Noel
Original Assignee
Solvay
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 Solvay filed Critical Solvay
Publication of FI944927A0 publication Critical patent/FI944927A0/fi
Publication of FI944927A publication Critical patent/FI944927A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI111374B publication Critical patent/FI111374B/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F14/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen
    • C08F14/02Monomers containing chlorine
    • C08F14/04Monomers containing two carbon atoms
    • C08F14/06Vinyl chloride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/38Polymerisation using regulators, e.g. chain terminating agents, e.g. telomerisation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)

Description

111374
Menetelmä vinyylikloridin radikaalipolymeroimiseksi happamassa pH:ssa veteen dispergoituna Tämä keksintö koskee menetelmää vinyylikloridin ra-5 dikaalipolymeroimiseksi happamassa pH:ssa veteen dispergoituna. Lisäksi se koskee erityisesti menetelmää, jossa ra-dikaalipolymerointi aloitetaan öljyliukoisten initiaatto-rien avulla ja polymerointiliuoksen lämpötilaa säädellään suoraan.
10 Vinyylikloridin radikaalipolymeroinnissa radikaali- polymeroinnin öljyliukoisten initiaattorien välityksellä käytetään vinyylikloridipolymeerien valmistuksessa hyvin tunnettua polymerointitekniikkaa. Se suoritetaan yleensä epäjätkuvasti ja happamassa pH:ssa, jossa polymerointive-15 siliuoksen lämpötilaa säädellään kaksoisvaipalla, joka ympäröi reaktioastiaa ja jossa kiertää edestakaisin jäähdytysneste, useimmiten vesi. Kuitenkin vinyylikloridin poly-merointireaktion nopeus ja reaktioastiasta poistuvien kalorien määrä ei siten yleensä ole vakio koko polymeroin-20 tisyklin ajan. On hyvin tunnettua, että tapahtuu itsekiih-dytysreaktio, yleensä vähän ennen paineen laskua tai sen alussa, kun väliaine sisältää paljon geelifaasia eikä sen vinyylikloridimäärä ole vielä vähentynyt, mikä ilmenee kaksoisvaipassa kiertävän jäähdytysnesteen lämpötilahuip-25 puna. Tämä itsekiihdytys on sitä tärkeämpi mitä alempi po-lymerointilämpötila on. Syntynyt ongelma on siis erityisen akuutti suurimolekyylisten vinyylikloridipolymeerien valmistuksessa. Nykyisen käytännön mukaan käytettävän ini-tiaattorin määrä säädetään sellaiseksi, että polymeroinnin 30 kontrollointi säilyy silloin, kun itsekiihdytys on suurimmillaan. Tässä tapauksessa tyydytään reaktorien jäähdytys-kapasiteetin vajaakäyttöön polymerointisyklin ensimmäisessä osassa. Nämä toimenpiteet ovat välttämättömiä hartsien turvallisuuden, laadun ja laadun toistettavuuden takia.
35 2 111374
On ehdotettu jo erilaisia tapoja vinyylikloridin polymerointireaktorien tuoton parantamiseksi vesidisper-siossa. Näiden joukossa kuvataan öljyliukoisten initiaat-torisysteemeiden käyttämistä, johon kuuluu nopea initiaat-5 tori, jota käytetään pienenä konsentraationa, ja toinen, hitaampi initiaattori, jota käytetään suurempina konsen-traatioina (ks. esim. julkaisua nro BE-756 976, jätetty 2. lokakuuta 1970). Kuitenkin tuoton parantaminen ei ole kovin tärkeä, kun otetaan huomioon, että on ehdottoman 10 välttämätöntä rajoittaa nopean initiaattorin määrää niin, että se tulee kokonaan käytetyksi, ennen kuin itsekiih-dytysilmiö muodostuu merkittäväksi, jolloin on se riski, että polymerointireaktion lämpötilatarkkailu tulee vaikeaksi .
15 On myös jo ehdotettu, että reaktoreiden tuoton pa rantamiseksi polymerointiliuokseen injektoidaan polymeroi-ntia hidastavia yhdisteitä, joita kutsutaan myös "huipun suppressoreiksi", kuten esimerkiksi hydrokinoniyhdisteitä tai hydroksifenoleita (ks. esimerkiksi US-patenttijulkaisua 20 nro 3 642 756). Näillä polymeroinnin hidastajilla, joilla on heikko inhiboiva vaikutus vinyylikloridin radi-kaalipolymerointiin, on jatkuva ja lisäksi kasvava vaikutus konversiopitoisuuden mukaan. Jos niillä saadaan aikaan tehokas tiettyyn lämpötilakulkuun kohdistuva säätely, eri-25 tyisesti "huipun" kohdalla, sen haittapuoli on kuitenkin polymeroinnin jarruttaminen paineen laskuvaiheessa, kun polymeroituminen hidastuu vinyylikloridin vähetessä väliaineesta. Tässäkään tapauksessa ei tuoton paraneminen ole kovin suuri.
30 Tämän keksinnön tarkoitus on tarjota parannettu me netelmä, jolla voidaan säädellä vinyylikloridin polymeroinnin lämpötilaa ja parantaa erittäin merkittävästi po-lymerointireaktorin tuottoa.
Keksintö koskee siis menetelmää vinyylikloridin ra-35 dikaalipolymeroimiseksi happamassa pH:ssa vesidipersiossa käyttämällä öljyliukoisia initiaattoreita, menetelmälle on 3 111374 tunnusomaista, että polymerointiliuoksen lämpötilaa säädellään pääasiassa suoralla injektoinnilla ja sitä säädellään tehokkaalla määrällä voimakasta epäorgaanista radi-kaalipolymeroinnin inhibiittoria tai tällaisen inhibiitto-5 rin prekursoria.
Voimakkaalla epäorgaanisella radikaalipolymeroinnin inhibiittorilla tarkoitetaan koko tässä keksinnössä kaikkia epäorgaanisia yhdisteitä, jotka aiheuttavat hyvin pienissä konsentraatioissa, jopa yhtenä ainoana annoksena, joka ei 10 ylitä noin 25 miljoonasosaa (ppm) vinyylikloridin painosta, täydellisen hetkellisen pysähdyksen polymeroinnissa rajoitetulla aikavälillä. Käytännössä polymeroinnin pysähdyksen kesto on suoraan verrannollinen käytettyyn in-hibiittorimäärään ja kääntäen verrannollinen initiaattorin 15 määrään.
Päinvastoin kuin edellä määritellyt voimakkaat epäorgaaniset inhibiittorit, entisen tekniikan mukaiset polymeroinnin hidastajat ovat heikkoja inhibiittoreita, joilla saadaan aikaan samoissa olosuhteissa vain polymeroinnin 20 hidastuminen, jonka vaikutus kestää kauemmin.
Esimerkkinä voimakkaista epäorgaanisista inhibiittoreista, joita voidaan käyttää keksinnön menetelmässä, voidaan mainita jodi ja typpimonoksidi sekä niiden vastaavat prekursorit, joita esiintyy alkalimetallijodideina ja 25 -nitriitteinä. Prekursorilla tarkoitetaan yhdisteitä, jotka pystyvät muodostamaan voimakkaan inhibiittorin in situ polymerointiolosuhteissa. Siten vinyylikloridin polyme-rointiolosuhteissa vesidispersiossa happamassa pH:ssa (eli pH:ssa, joka ei ylitä 7), alkalimetallinitriitit hajoavat 30 muodostamalla typpimonoksidia. Lisäksi alkalimetallijodi-dien muuttuminen jodiksi in situ voidaan aikaansaada lisäämällä reaktioseokseen sopiva määrä peroksidiyhdisteitä, kuten esimerkiksi hapetettua vettä tai vielä epäorgaanisia peroksidiyhdisteitä, joilla on tietty liukoisuus veteen.
35 Voimakasta epäorgaanista inhibiittoria (tai sen pre kursoria) käytetään edullisesti hyvin laimeina vesi- 4 111374 liuoksina, jolloin voidaan käyttää hyvin pientä määrää voimakasta inhibiittoria (tai sen prekursoria) ja säädellä polymerointiliuoksen lämpötilaa injektoimalla sopivaan aikaan hetkellisesti hyvin pieniä määriä voimakasta inhi-5 biittoria (tai sen prekursoria). Käytettyjen vesiliuosten konsentraatio ei ole kriittinen. Suuntaa antavasti ne voivat sisältää noin 0,1-5 g/1 inhibiittoria (tai vastaavat määrät prekursoria), erityisesti noin 0,5-2 g/1.
Erittäin hyvän vesiliukoisuutensa takia etusija an-10 netaan alkalimetallijodidien ja -nitriittien käytölle, jotka ovat vastaavia jodin ja typpioksidin prekursoreita. Esimerkkeinä alkalimetallijodideista ja -nitriiteistä voidaan mainita natrium- ja kaliumjodidit ja nitriitit. Näiden joukosta jodidit ovat parempia. Erityisen suositel-15 tava voimakas epäorgaaninen inhibiittori on kaliumjodidi, jodin prekursori.
Mitä happaman pH:n säilyttämiseen tulee, eli pH:n pitämiseen alle 7:ssä, tiedetään, että vinyylikloridipoly-merointiliuoksen happamoituminen tapahtuu spontaanisti po-20 lymeroinnin alettua pienten happijäämien läsnä ollessa. Tarvittaessa polymerointiliuoksen pH voidaan säätää ei-ha-pettavien happojen avulla, kuten kloorivety-, rikki- tai fosforihapon avulla, joita käytetään sopivina määrinä.
Polymerointisyklissä käytetyn voimakkaan inhibiit-25 torin kokonaismäärä riippuu tietysti kussakin erityistapauksessa polymeroinnin yleisistä olosuhteista, erityisesti polymerointilämpötilasta ja öljyliukoisen radikaali-initiaattorin määrästä. Esimerkiksi polymerointisyklin aikana säädettäessä suoraan polymerointiliuoksen lämpötilaa 30 käytettävän voimakkaan epäorgaanisen inhibiittorin kokonaismäärä ei yleensä ylitä noin 75 ppm, eikä usein ylitä noin 60 ppm (tai vastaavia määriä prekursoria) käytettävästä vinyylikloridista. Lisäksi polymerointisyklin aikana käytettävän voimakkaan epäorgaanisen inhibiittorin koko-35 naismäärä nousee yleensä ainakin noin 2 ppm:ään, lisäksi 5 111374 usein 5 ppm:ään (tai vastaaviin määriin prekursoria) käytettävästä vinyylikloridista.
Sellaisessa tapauksessa, että käytetään inhibiittorin prekursoria, voidaan tietysti käyttää sellaista määrää, 5 että muodostuu sopivat määrät voimakasta epäorgaanista inhibiittoria in situ.
Samalla tavalla voimakkaan inhibiittorin syöttöno-peus riippuu polymeroinnin yleisistä olosuhteista eikä se ole vakio koko polymerointisyklin aikana, inhibiittorin 10 injektio tapahtuu sillä hetkellä, kun polymerointilämpötila nousee liian korkeaksi. Yleensä tunnissa syötetty määrä voimakasta inhibiittoria ei ylitä noin 40 ppmrää käytettävästä vinyylikloridista (tai ekvivalentista määrästä prekursoria) .
15 Eräs tämän keksinnön mukaisen menetelmän huomattava etu on siis siinä, että polymerointiliuoksen lämpötilaa voidaan säädellä hyvin tarkasti riippumatta käytettävissä olevan kaksoisvaipan jäähdytyskapasiteetista. Sen takia keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan käyttää suurempaa 20 määrää initiaattoria, mikä johtaa polymerointireaktoreiden hyvin huomattavaan tuoton lisäykseen.
Laite, jota käytetään vahvan epäorgaanisen inhibiittorin (tai sen prekursorin) säädeltyyn injektoimiseen välittömästi, kun reaktioseoksen lämpötila nousee, ei ole 25 kriittinen. Inhibiittorin injektoiminen voidaan siis tehdä millä tahansa käsikäyttöisellä tai automaattisella, tarvittaessa tietokoneohjatulla ohjauslaitteella, jotka ovat alalla tunnettuja. Käytännössä vahvan epäorgaanisen inhibiittorin (tai sen prekursorin) säilytysastiassa pidetään 30 lievää ylipainetta, edullisesti typen ylipainetta, esimerkiksi noin 120 kPa:n (1,2 baarin) ylipaineessa polymeroin-tireaktiorin paineeseen verrattuna. Inhibiittorin (tai sen prekursorin) vesiliuoksen lisäysnopeutta voidaan säädellä esimerkiksi pneumaattisella ammeella ja se voidaan mitata 35 massan virtausmittarilla.
6 111374
Ajankohta, jolloin vahvan inhibiittorin suoralla ruiskutuksella tehtävä säätely alkaa, ei ole kriittinen. Yleensä suora säätely tapahtuu, kun kiertojäähdytin saavuttaa asetetun lämpötilakynnyksen, esimerkiksi noin 20 tai 5 25 °C.
Edellä kuvattujen keksinnön menetelmälle ominaisten erityispiirteiden lisäksi yleiset polymerointiolosuhteet ovat samoja kuin tavallisesti vinyylikloridin radikaalipo-lymeroinnissa happamassa pH:ssa vesidispersiossa käytettä-10 vät olosuhteet.
Vinyylikloridipolymeroinnilla tarkoitetaan tämän keksinnön piirissä sekä vinyylikloridihomopolymerointia että sen kopolymerointia muiden polymeroituvien tyydytty-mättömien etyleenimonomeerien kanssa radikaaliteitse. Esi-15 merkkeinä tavanomaisista vinyylikloridin komonomeereistä, joita voidaan käyttää keksinnön menetelmässä, voidaan mainita olefiinit, halogenoidut olefiinit, vinyylieetterit, vinyyliesterit sekä akryyliesterit, -nitriilit ja -amidit. Käytettyjen komonomeerien määrät eivät ylitä 50 mooli-%, 20 eikä usein 35 mooli-% kopolymeroinnissa käytettävästä komo-nomeeriseoksesta. Keksinön mukainen menetelmä sopii erityisesti vinyylikloridin homopolymerointiin.
Radikaalipolymeroinnilla vesidispersiossa radikaali-initiaattorien välityksellä tarkoitetaan tunnettuja ve-25 sisuspensiossa ja vesimikrosuspensiossa suoritettavia po-lymerointitekniikoita.
Vesisuspensiopolymeroinnissa polymerointi suoritetaan rasvaliukoisten initiaattoreiden välityksellä konventionaalisten dispersanttien, kuten esimerkiksi vesiliu-30 koisten selluloosaestereiden, osittain saippuoitujen vi-nyylipolyasetaattien (joita kutsutaan myös "polyvinyylial-koholeiksi") ja niiden seosten läsnä ollessa. Voidaan myös käyttää yhtaikaa dipersanttien kanssa pinta-aktiivisia aineita. Käytetyn dispersantin määrä vaihtelee yleensä 0,7 -35 2,0 °/00 painosta käytettyä vinyylikloridia.
7 111374
Vesimikrosuspensiopolymeroinnissa, jota vielä kutsutaan joskus homogenisoiduksi vesidispersioksi, tehdään pienistä monomeeripisaroista suspensio voimakkaalla mekaanisella sekoituksella ja tavallisesti emulgaattoreiden 5 läsnä ollessa, kuten anionisilla emulgaattoreilla, ja poly-merointi suoritetaan rasvaliukoisten initiaattoreiden välityksellä.
On erityisen edullista soveltaa keksinnön menetelmää vesisuspensiopolymerointiin.
10 Keksinnön mukaisessa vesisuspensio- tai vesimikro- suspensiopolymeroinnissa voidaan käyttää mitä tahansa rasvaliukoista initiaattoria ja niitä tavanomaisina määrinä, jotka ovat noin 0,5 - 2,0 °/00 painosta tai jopa yli sen ja ne voivat saavuttaa noin 4 °/00 käytety(i)stä monomeer- 15 (e)istä. Esimerkkeinä voidaan mainita dilauryyli- ja di-bentsoyyliperoksidit, peroksidiesterit, kuten alkyyliper-pivalaatit, peroksidikarbonaatit tai vielä atsoyhdisteet. Keksinnön erään hyvän totetutustavan mukaan öljyliuokoi-seksi radikaali-initiaattoriksi valitaan dialkyyliperok-20 sidikarbonaatteja ja erityisesti dialkyyliperoksidikarbo-naatteja, joiden alkyyliryhmät eivät sisällä enempää kuin 6 hiiliatomia. Erityisen hyviä dialkyyliperoksidikarbo-naatteja ovat sellaiset, joiden alkyyliryhmät eivät sisällä enempää kuin 4 hiiliatomia. Tällaisten initiaattoreiden 25 käytöllä on useita etuja. Ensinnäkin niiden liukoisuus veteen on hyvin vähäistä, mutta kuitenkin riittävä aiheuttamaan suositellun voimakkaan epäorgaanisen inhibiittorin muodostumisen in situ jodiksi prekursorina käytetystä al-kalimetallijodidista. Lisäksi syklin lopussa polymeroin-30 tiliuoksessa mahdollisesti olevien dialkyyliperoksidikar-bonaattien jäämät tai ylimäärä, joka voi vaikuttaa prosessista tulevien vinyylikloridipolymeerien lämmönkestävyy-teen, tuhotaan helposti yksinkertaisesti tekemällä liuos polymerointisyklin lopussa emäksiseksi. Tämän suorittami-35 seksi käytetään sinänsä tunnetulla tavalla alkalimetalli-tai ammoniumhydroksidia, viimeksimainittu on suositelta- 8 111374 vampi, sen käytöllä on lisäetunsa verrattuna alkalimetal-lihydroksideihin, koska se ei vaikuta vinyylikloridipoly-meerien sähköisiin ominaisuuksiin.
On siis erityisen suositeltavaa käyttää keksinnön 5 mukaista menetelmää vinyylikloridihomopolymeroinnin lämpötilan säätelyyn vesisuspensiossa dialkyyliperoksidikarbo-naattien välityksellä, joiden alkyyliketjut eivät sisällä enempää kuin 4 hiiliatomia ja lisäksi käyttää voimakkaana epäorgaanisena inhibiittorina (ainakin) yhtä alkalimetal-10 lijodidia, jodin prekursoria, jota käytetään laimeana vesiliuoksena, polymerointiliuoksen lämpötilan suoraan säätelyyn .
Kuten edellä on selitetty, hapan pH (tarkoittaa tässä pH:ta, joka ei ylitä 7) säädetään tietyissä tapauk-15 sissa ennen polymerointia reaktoriin jääneen hapen määrän funktiona. Tarvittaessa lisätään sopiva määrä ei-hapettavaa epäorgaanista happoa liuokseen happaman pH: n säilyttämiseksi. pH säädetään edullisesti noin 3-5 välille.
Polymerointilämpötila on tavallisesti 40 - 80 °C.
20 Keksinnön mukainen menetelmä on erityisen sopiva polyme-rointeihin, jotka tapahtuvat alle 65 °C:n lämpötiloissa ja erityisesti vielä alle 55 °C:n lämpötiloissa, jotka ovat tarkalleen sellaisia, joissa itsekiihdytys polymeroinnin lopussa on voimakkainta. Käytettävän veden määrä on yleensä 25 sellainen, että veden kokonaispaino vastaa 50 - 65 % veden ja monomeerin kokonaispainosta.
Keksinnön menetelmällä valmistetut vinyylikloridi-polymeerit eristetään tavanomaisesti polymerointiliuokses-ta, yleensä sen jälkeen, kun liuos on puhdistettu jäljelle 30 jääne(e/i)stä monomeer(e)istä.
Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan siis automaattisesti säädellä hyvin tarkasti ja helposti polymerointiliuoksen lämpötilaa, erityisesti silmällä pitäen polymeroinnin isotermin seuraamista, jolloin voidaan olla 35 riippumattomia kaksoisvaipan avulla käytettävissä olevasta 9 111374 jäähdytyskapasiteetista ja mikä johtaa hyvin huomattavaan tuoton kasvuun, usein se on luokkaa 20 - 25 %.
Seuraavien esimerkkien on tarkoitus kuvata keksintöä .
5 Esimerkit 1-3
Esimerkit 1-3 koskevat vinyylikloridin polyme-rointia vesisuspensiossa 53 °C:ssa käyttämällä initiaatto-rina dietyyliperoksidikarbonaattia (EPC).
Esimerkissä 1 polymerointiliuoksen lämpötilaa sää-10 dellään keksinnön mukaan pääasiallisesti suoralla kalium-j odidi-inj ektiolla.
Esimerkissä 2, joka on annettu vertailuesimerkkinä, käytetään heikkoa inhibiittoria polymeroinnin alusta lähtien.
15 Esimerkissä 3, joka on annettu myös vertailuesimer kkinä, polymeroinnissa ei käytetä mitään inhibiittoria niin, että polymerointiliuoksen lämpötilaa säädellään vain kasoisvaipan sisällä edestakaisin kiertävän jäähdytysveden avulla.
20 Esimerkeissä 2 ja 3, jotka on annettu vertailun vuoksi, initiaattorin määrät on valittu niin, että maksimaalinen lämpötilagradientti saavutetaan polymerointisyklin aikana joko samassa suuruusluokassa kuin esimerkissä 1, lämpötilagradientti tarkoittaa lämpötilaeroa polyme-25 rointiliuoksen ja kaksoisvaipassa edestakaisin kiertävän jäähdytysveden välillä.
Esimerkki 1
Reaktoriin, jonka tilavuus on 3,9 m3 ja joka on varustettu sekoittajalla ja kaksoisvaipalla, pannaan huo-30 neenlämpötilassa sekoittaen (50 rpm) 1860 kg tislattua vettä, 1,50 kg polyvinyylialkoholia ja 0,90 kg dietyyliperoksidikarbonaattia (EPC). Reaktori suljetaan, sekoitus pysäytetään ja reaktoriin vedetään osittainen vakuumi (absoluuttisesti 8 kPa (60 mmHg), jota pidetään 5 minuutin 35 ajan. Sekoitus käynnistetään (100 rpm) ja sitten lisätään 1 330 kg vinyylikloridia. Sitten seosta kuumennetaan 10 111374 53 °C:ssa, jonka jälkeen kylmää vettä kierrätetään kaksois-vaipassa. Ajankohtaa, jolloin polymerointiliuos saavuttaa 53 °C, pidetään polymerointisyklin alkuhetkenä (= aika t0) .
Ajanhetkellä t0 + 2 tuntia 15 minuuttia, kun kak-5 soisvaipassa edestakaisin kiertävän jäähdytysveden lämpötila saavuttaa 20 °C:n kynnysarvon (lähellä sillä hetkellä käytettävissä olevan lämpötilan minimiarvoa), vaihdetaan polymerointiliuoksen lämpötilan säätely polymerointiliuok-seen säädeltyyn kaliumjodidin vesiliuoksen injektointiin, 10 jonka konsentraatio on 1 g/1.
3 tunnin 30 minuutin kuluttua käynnistämisestä (laskettu t0:sta lähtien) paine on laskenut reaktorissa 1,5 mg/cm2. Polymerointi pysäytetään suorittamalla peräkkäin: 0,35 kg:n ammoniakkilisäys, kaasun poistaminen muut-15 tumattomasta vinyylikloridista ja jäähdyttäminen. Syntynyt polyvinyylikloridi erotetaan konventionaalisesti vesisuspensiosta .
Kaliumjodidin nopeus seoksen lämpötilan pitämiseksi vakiona on muuttunut 0-25 ppm/h ja injektoidun kalium-20 jodidin kokonaismäärä polymerointi-syklissä on noussut 24 ppm:ään.
Jäljempänä oleva taulukko I vastaa polymeroinnin yleisiä olosuhteita, nimittäin initiaattorin luonnetta ja määrää, joka on lausuttu °/0O:ina, inhibiittorin luonnetta 25 ja kokonaismäärää ilmaistuna ppm:inä käytetystä vinyylikloridista, polymeroinnin kestoa vakiopaineessa ja kokonaiskestoa 1,5 kg/cm2:n paineen laskun saavuttamiseksi ja lopuksi keskimääräisen ja maksimilämpötilagradienttia eli keskimääräistä ja maksimaalista lämpötilaeroa Celcius-as-30 teinä reaktioseoksen eli kaikissa esimerkeissä 53 °C:n ja kaksoisvaipassa kiertävän jäähdytysveden lämpötilan välillä. On huomattava, että maksimaalisen ja keskimääräisen gradientin ero ei nouse kuin muutamia Celsius-asteita. Reaktioseoksen lämpötilan säätelyn olennainen asia on siten 35 saatu aikaan toista tietä kaliumjodidin vesiliuoksen suoran 11 111374 injektoinnin kautta, joka vastaa kokonaisuudessaan noin 18 ppm jodia.
Esimerkki 2 (vertailu) Tämä esimerkki on yhtäpitävä kaikkien esimerkin 1 5 kohtien mukaan, mutta sen sijaan, että lämpötilaa olisi säädelty injektoimalla vahvaa epäorgaanista inhibiittoria, polymeroinnin lähtöaineena on käytetty heikkoa inhibiittoria, nimittäin 2,6-ditert-butyyli-p-hydroksitolueenia (BHT) , jota on sekoitettu alkuperäiseen seokseen 150 ppm ja 10 että EPC:n määrää on vähennetty 40 % (eli 0,54 kg), jolloin saadaan samantapainen maksimaalinen lämpötilagradientti kuin esimerkissä 1.
Reaktion kesto, joka vaaditaan paineen laskemiseksi 1,5 mg/cm2 (ks. esimerkki 1), nousee 5 tuntiin 35 minuut-15 tiin (ks. taulukko I) .
Esimerkki 3 (vertailu) Tämä esimerkki on kaikilta kohditaan samanlainen kuin esimerkki 1, paitsi ettei siinä käytetä mitään säätelijää ja että initiaattorin määrää on laskettu 60 % (eli 20 0,34 kg), jolloin saadaan samanlainen maksimaalinen lämpö tilagradientti kuin esimerkissä 1.
Polymeroinnin kokonaiskesto (1,5 kg/cm2:n paineen, laskuun) nousee 6 tuntiin 30 minuuttiin.
Esimerkit 4 ja 5 25 Esimerkit 4 ja 5 koskevat polymerointia vesisuspen siossa 53 °C:ssa myristyyliperoksidikarbonaatin (MYPC) avulla.
Esimerkissä 4 keksinnön mukaisesti polymerointi-liuoksen lämpötilaa säädellään pääasiassa suoran jodi-in-30 jektion kautta. Esimerkissä 5, joka on annettu vertailun takia, ei käytetä mitään inhibiittoria ja polymerointi-liuoksen lämpötilaa säädellään vain kaksoivaipassa kiertävän jäähdytysveden välityksellä.
12 111374
Esimerkki 4 Tämä esimerkki on esimerkin 1 mukainen, paitsi että käytetään 2,13 kg MYPC:tä.
Ajanhetkellä t0 + 1 tunti 30 minuuttia, kun kaksois-5 vaipan jäähdytysveden lämpötila saavuttaa 28 °C (lähellä sillä hetkellä käytettävissä olevan lämpötilan minimiarvoa) , suoritetaan jodin 2 g/1 vesiliuoksen injektointi.
Polymeroinnin kokonaiskesto, joka vastaa 1,5 kg/cm2:n paineen laskua, nousee 4 tuntiin 35 minuuttiin.
10 Jodin annostelunopeus vaihtelee 0-10 ppm/h ja in jektoidun jodin kokonaismäärä nousee 18 ppmrään.
Esimerkki 5 (vertailu) Tämä esimerkki on yhdenmukainen esimerkin 4 kanssa, paitsi että se suoritetaan ilman mitään inhibiittoria ja 15 että MYPC initiaattorin määrää on vähennetty noin 50 % (eli 1,05 kg).
Polymeroinnin kokonaiskesto 1,5 kg/cm2:n paineen laskuun nousee 6 tuntiin 15 minuuttiin (ks. taulukko I).
Esimerkkien 1 ja 4 tulosten vertailu vastaavien 20 esimerkkien 2, 3 ja 5 tuloksiin osoittaa selvästi hyvin huomattavan reaktorin tuoton kasvun, kun toimitaan keksinnön mukaisen menetelmän mukaan.
Esimerkistä 1 ja 3 (vertailu) saatujen poly-vinyylikloridien lämmönkestävyys 190 °C:ssa on määritetty 25 krepeillä, joita on saatu sekoittamalla rumpusekoittajassa 30 minuutin ajan 180 °C:ssa seuraavaa seosta:
Komponentti Paino-osaa
Polyvinyylikloridia 100
Dioktyyliftalaattia 60 30 Processing aidiä 2
Voiteluainetta 0,2
Oktyyli-tina-stabi-laattoria 2
Seoksen, joka sisälsi esimerkin 1 mukaan valmis-35 tettua polyvinyylikloridia, lämmönkestävyys 190 °C:ssa nousee 38 minuuttiin, vertailuesimerkin 3 mukaan valmis- 111374 13 tettua polyvinyylikloridia sisältävän seoksen lämmönkes-tävyys nousee 36 minuuttiin.
Lämmönkestävyys 190 °C:ssa ilmaistuna minuutteina esittää krepin pitävyyden kestoa 190 °C:ssa ennen kuin se 5 mustuu.
Taulukko I
Lämpöti- lagra—
10 Initiaattori Inhibiittori Polym. kesto dientti, eC
Esim. Luonne Määrä Luonne Määrä aika vakio-kokonais- keski- maks. nro Voo ppm paineessa aika arvo 1 EPC 0,68 KI 24 3h 20 min 3 h 50 min 26,5 33 15 2 EPC 0,41 BHT 150 4 h 45 min 5 h 35 min 18,3 31 3 EPC 0,26 - - 5 h 10 min 6 h 30 min 15,0 30 4 MYPC 1,60 I2 18 4 h 10 min 4 h 35 min 21,1 31 5 MYPC 0,78 - - 5 h 30 min 6 h 15 min 15,7 31 20 il lii_|__|_

Claims (9)

111374
1. Menetelmä vinyylikloridin radikaalipolymeroi-miseksi happamassa pH:ssa veteen dispergoituna öljyliukois-5 ten initiaattoreiden välityksellä, tunnettu siitä, että polymerointiliuoksen lämpötilaa säädellään pääasiassa injektoimalla suoraan ja säädellysti tehokas määrä vahvaa epäorgaanista radikaalipolymeroinnin inhibiittoria tai tällaisen inhibiittorin prekursoria.
2. Menetelmä vinyylikloridin radikaalipolymeroi- miseksi patenttivaatimuksen 1 mukaisesti, tunnettu siitä, että vahvaksi epäorgaaniseksi inhibiittoriksi valitaan jodi, typpimonoksidi tai niiden vastaavia alkalime- tallijodidi- ja nitriittiprekursoreja.
3. Menetelmä vinyylikloridin radikaalipolymeroi- miseksi patenttivaatimuksen 2 mukaisesti, tunnettu siitä, että vahvaksi epäorgaaniseksi inhibiittoriksi valitaan jodin ja typpimonoksidin vastaavia alkalimetallijo-didi- tai -nitriittiprekursoreita.
4. Menetelmä vinyylikloridin radikaalipolymeroi- miseksi patenttivaatimuksen 3 mukaisesti, tunnettu siitä, että vahvaksi epäorgaaniseksi inhibiittoriksi valitaan alkalimetallijodideja, jodin prekursoreita.
5. Menetelmä vinyylikloridin radikaalipolymeroi- 25 miseksi patenttivaatimuksen 1 mukaisesti, tunnettu siitä, että vahvaa epäorgaanista inhibiittoria tai sen prekursoria käytetään laimeina vesiliuoksina.
6. Menetelmä vinyylikloridin radikaalipolymeroi-miseksi patenttivaatimuksen 1 mukaisesti, tunnettu 30 siitä, että vahvan epäorgaanisen inhibiittorin kokonais määrä polymeroinnin aikana ei ylitä noin 75 ppm:ää vinyy-likloridista tai ekvivalentista määrästä prekursoria.
7. Menetelmä vinyylikloridin radikaalipolymeroi-miseksi patenttivaatimuksen 1 mukaisesti, tunnettu 35 siitä, että vahvan epäorgaanisen inhibiittorin kokonais- 111374 määrä polymeroinnin aikana nousee ainakin noin 2 ppm:ään vinyylikloridista tai ekvivalentista prekursorimäärästä.
8. Menetelmä vinyylikloridin radikaalipolymeroi-miseksi patenttivaatimuksen 1 mukaisesti, tunnettu 5 siitä, että se soveltuu käytettäväksi polymerointiin vesi-suspensiossa .
9. Menetelmä vinyylikloridin radikaalipolymeroi-miseksi patenttivaatimuksen 1 mukaisesti, tunnettu siitä, että se soveltuu polymerointiin öljyliukoisten ini- 10 tiaattoreiden välityksellä, joiksi valitaan dialkyylipe-roksidikarbonaatteja, joiden alkyyliryhmät eivät sisällä enempää kuin 6 hiiliatomia. 111374
FI944927A 1993-10-21 1994-10-20 Menetelmä vinyylikloridin radikaalipolymeroimiseksi happamassa pH:ssa veteen dispergoituna FI111374B (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9301120A BE1007648A3 (fr) 1993-10-21 1993-10-21 Procede pour la polymerisation radicalaire du chlorure de vinyle a ph acide en dispersion aqueuse.
BE9301120 1993-10-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI944927A0 FI944927A0 (fi) 1994-10-20
FI944927A FI944927A (fi) 1995-04-22
FI111374B true FI111374B (fi) 2003-07-15

Family

ID=3887451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI944927A FI111374B (fi) 1993-10-21 1994-10-20 Menetelmä vinyylikloridin radikaalipolymeroimiseksi happamassa pH:ssa veteen dispergoituna

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5459211A (fi)
EP (1) EP0649862B1 (fi)
JP (1) JP3573804B2 (fi)
KR (1) KR100349492B1 (fi)
BE (1) BE1007648A3 (fi)
BR (1) BR9404159A (fi)
CA (1) CA2133914C (fi)
DE (1) DE69408621T2 (fi)
ES (1) ES2115152T3 (fi)
FI (1) FI111374B (fi)
TW (1) TW282474B (fi)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL198386B1 (pl) * 1999-04-09 2008-06-30 Polymer Systems As Sposób wytwarzania polimeru w postaci cząstek
EP1236742A1 (en) * 2001-02-28 2002-09-04 Bayer Ag Controlled free-radical polymerization products using new control agents
WO2004094356A1 (en) * 2003-04-22 2004-11-04 Solvay (Societe Anonyme) Iodinated organic substances of low molecular mass and process for preparing them
FR2903409A1 (fr) * 2006-07-04 2008-01-11 Solvay Procede de polymerisation radicalaire en dispersion aqueuse pour la preparation de polymeres
JP2013018953A (ja) * 2011-06-15 2013-01-31 Canon Inc 高分子粒子の製造方法
EP3180370B1 (en) 2014-08-14 2019-01-02 Rohm and Haas Company Polymerization process
CN106574005B (zh) 2014-08-14 2020-07-21 罗门哈斯公司 具有可释放气体的聚合物

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3642756A (en) * 1969-08-22 1972-02-15 Dow Chemical Co Method for increasing the capacity of a polymerization vessel during polymerization of vinyl chloride monomer in aqueous suspension
BE756503A (fr) * 1969-09-24 1971-03-23 Wacker Chemie Gmbh Procede de polymerisation du chlorure de vinyle
US3790542A (en) * 1970-09-15 1974-02-05 Shinetsu Chemical Co Method for polymerizing vinyl chloride
BE837070A (fr) * 1974-12-27 1976-06-24 Procede de polymerisation en suspension de chlorure de vinyle
US4180634A (en) * 1975-07-18 1979-12-25 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Polymerizing vinyl chloride with lowering of scale formation

Also Published As

Publication number Publication date
KR100349492B1 (ko) 2002-11-11
JP3573804B2 (ja) 2004-10-06
CA2133914C (fr) 2006-11-28
BR9404159A (pt) 1995-06-27
TW282474B (fi) 1996-08-01
BE1007648A3 (fr) 1995-09-05
FI944927A (fi) 1995-04-22
DE69408621D1 (de) 1998-04-02
FI944927A0 (fi) 1994-10-20
US5459211A (en) 1995-10-17
EP0649862B1 (fr) 1998-02-25
DE69408621T2 (de) 1998-09-10
CA2133914A1 (fr) 1995-04-22
JPH07157505A (ja) 1995-06-20
EP0649862A1 (fr) 1995-04-26
KR950011477A (ko) 1995-05-15
ES2115152T3 (es) 1998-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5276261A (en) Process for the preparation of tetrafluoroethylene polymers
US5780547A (en) Dispersing stabilizer for suspension polymerization of vinyl chloride
FI111374B (fi) Menetelmä vinyylikloridin radikaalipolymeroimiseksi happamassa pH:ssa veteen dispergoituna
US5087678A (en) Method for reducing foaming in a vinyl chloride polymerization reactor
EP0659777B1 (en) Process for preparing vinyl chloride polymer
NO168830B (no) Fremgangsmaate til fremstilling av vinylkloridholdig polymer
MXPA01007549A (es) Proceso mejorado para fabricacion de cloruro de polivinilo.
US5756602A (en) Method for controlling reaction temperature
BG63396B1 (bg) Метод за полимеризиране във водна суспензия на винилхлорид с помощта на диалкилови пероксидикарбонати в разтвор и метод за получаване на разтвор на диалкилов пероксидикарбонат
US7232867B2 (en) Process for producing vinyl chloride polymer
RU2144043C1 (ru) Способ получения полимеров и сополимеров винилиденхлорида или винилхлорида
US4455413A (en) Method for suppressing bubbling in polymerization of vinyl chloride resin
US4482684A (en) Process for polymerization of vinyl monomers with improved kinetic rate profile
US5739222A (en) Process for preparing vinyl chloride polymer under specified vapor pressure
JPH0643387B2 (ja) パーエステル類、それらの製造法および重合開始剤としての使用法
US5721312A (en) Aqueous polymer dispersions
FI89269B (fi) Foerfarande foer framstaellning av vinylkloridhomo- och kopolymerlatexer i mikrosuspension foer anvaendning saosom ympmedel
FI95474C (fi) Vinyylikloridipolymeeri
JP3388528B2 (ja) ビニル系重合体の製造方法
JPS61126112A (ja) 塩化ビニル系重合体の製造方法
JPH1135607A (ja) 塩化ビニル系樹脂の製造方法
EP0064259A1 (en) Process for polymerization of vinyl monomers with improved kinetic rate profile
EP0473490B1 (en) Improvement in the suspension polymerization of vinyl chloride
US6448372B2 (en) Process for producing vinyl chloride polymer with low residual monomer
FI85589B (fi) Foerfarande foer framstaellning i mikrosuspension av homo- och kopolymerlatexer av vinylklorid som kan anvaendas som ympningsmedel.

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed