PL112011B1 - Method of processing of atactic polypropylene - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób przetwa¬ rzania polipropylenu ataktycznego powstajacego w przemyslowym procesie produkcji polipropylenu izotaktycznego jako produkt uboczny. Polipropy¬ len ataktyczny poddaje sie obróbce termicznej w wyniku której otrzymuje sie mieszanine weglo¬ wodorów sluzacych do wytwarzania dodatku lep¬ kosciowego do olejów, srodków ochrony antyko¬ rozyjnej, past, olejów weglowodorowych, szczegól¬ nie bezbarwnych i innych.W praktyce przemyslowej polipropylen ataktycz¬ ny najczesciej wykorzystywany jest do opalania pieców jako paliwo plynne,, lub tez stasowany jako komponent do wyrobu mas bitumicznych oraz kle¬ jów i impregnacji papieru.Prowadzono takze badania d próby wykorzysta¬ nia polipropylenu ataktycznego do wytwarzania dodatku lepkosciowego do olejów smarowych.Z polipropylenu ataktycznego ekstrahowano roz¬ puszczalnikami takimi jak n-heksan lufo n-heptan polipropylen latwo rozpuszczalny w produktach naftowych, który stosowano jako dodatek lepkos¬ ciowy do olejów smarowych w 'ilosci do 10 pro¬ cent wagowych. Sposób ten jest trudny do zreali¬ zowania w skali przemyslowej, ze wzgledu na zla filtrowainosc mieszaniny rozpuszczalnika i polipro¬ pylenu (oraz klopotliwy proces regeneracji duzych ilosci rozpuszczalnika. Ponadto w procesie mozna wykorzystac tylko czesc polipropylenu ataktyczne¬ go, a reszta stanowa odpad.Z opisu patentowego RFN nr 1122 257 znany jest 10 15 20 25 2 takze sposób przeróbki wysokoczasteczkowych a- -olefin na produkty o mniejszej masie czasteczko¬ wej. Proces ten prowadzi sie w temperaturze 150—200°C w obecnosci tlenu i trójfluorku boru.W oposie patentowym RFN nr 1113 821 przedsta¬ wiony jest sposób otrzymywania produktów wos¬ kowych przez obróbke polipropylenu o ciezarze czasteczkowym 1000—8000 i liczbie kwasowej prak¬ tycznie równej zero, w temperaturze 100—200°C w obecnosci katalizatora nadtlemkowego. Oba powyz¬ sze sposoby dotycza glównie przetwarzania poli¬ propylenu izotaktycznego i wymagaja stosowania ostrej obróbki chemicznej z zastosowaniem trój¬ fluorku boru lub nadtlenków organicznych.Znany z opisu patentowego mr 88821 sposób o- trzymywania syntetycznych olejów smarowych jest zlozony i polega na krakowaniu katalitycznym wo¬ bec tlenków lub siarczków metali w temperaturze 250—300°C.Sposobem wedlug wynalazku polipropylen atak¬ tyczny poddaje sie obróbce termicznej w tempe¬ raturze 330° do 440°C z równoczesna lub nastep¬ cza destylacja wytworzonych produktów, które nastepnie ewentualnie poddaje sie rafinacji przy uzyaiu kwasu siarkowego i/lub ziemi aktywnej d/lub wegla aktywnego. W wyniku dzialania tem¬ peratury nastepuje rozpad dlugich czasteczek po¬ lipropylenu ma mniejsze weglowodory nasycone i nienasycone w postaci gazowej, cieklej i pól¬ stalej plastycznej. Im wyzsza temperatura proce¬ su i dluzszy czas trwania tym wieksza ilosc pro- 112 011U?QH 3 duktów gazowych i cieklych o mniejszej czastecz¬ ce. W trakcie procesu obróbki termicznej wydzie¬ lajace sie gorace opary ochladza sie do tempera¬ tury korzystnie ponizej 80°C i uzyskuje gaz do spalarnia oraz weglowo4ory plynne. Weglowodory s plynne mozna poddawac dodatkowo rektyfikacji bezposrednio z oparów lub po kondensacja i wy¬ dzielic najlepiej frakcje benzyny wrzacej do tem¬ peratury H0°C, nafty od 140°C do 220°C oraz . frakcje lekkich olejów e temperaturze wrzenia do ic 400°C. Otrzymana jako pozostalosc po destylacji substancja ma konsystencje plastyczna i moze byc uzyta bezposrednio jako dodatek lepkosciowy do olej&\y serowych y? ilosci do 10*/o wagowych, jako, srodek zageszczajacy preparaty antykorozyj- 15 ne, pasty do podlóg lub dodatek uplastyczniajacy dfl asfaltów.W celu uzyskania pozostalosci po destrukcji o jasniejszej barwie* i wiekszej odpornosci na sta¬ rzenie poddaje sie ja rafinacji kwasem siarkowym ?o i/lub ziemia bielaca i/lub weglem aktywnym, lub wodorem, lub chlorkiem glimu, przy czym rafina¬ cje mozna prowadzic po rozpuszczeniu w produkt tach naftowych na przyklad w olejach mineral¬ nych. 25 W celu otrzymania olejów weglowodorowych produkty destrukcji polipropylenu ataktycznego poddaje sie destylacji pod obnizonym cisnieniem iAub z para wodna, przy czym destylacje mozna prowadzic w trakcie procesu obróbki cieplnej iAub* ^0 po jej zakonczeniu. Pozostalosc po destylacji- de- struktu lub skladniki destylujace mozna zawra¬ cac ponownie do procesu. Uzyskuje sie w ten sposób rozcienczenie polipropylenu ataktycznego produktami destrukcji i mozliwosc sterowania o-. 35 trzymaniem poszczególnych frakcji destruktu.Uzyskana po oddestylowaniu olejów pozostalosc ma konsystencje plastyczna, wyzsza temperature zaplonu i nizsza tendencje do odparowania. Po¬ zostalosc ta ewentualnie po rafinacji moze byc 40 stosowana jako dodatek lepkosciowy do olejów smarowych w ilosci do 10^ wagowych, jako za¬ geszczacz do srodków ochrony antykorozyjnej me¬ tali, skladnik past, skladnik wazelin lub parafin specjalnych, dedatek uplastyeaftiajaey asfalty. « Oleje o^Fz^mane z destruktu polipropylenu atak- tyeanego charakteryzujace sie tym, ze sa bezbarwT ne lub nieznaeanie zabarwione, posiadaja wysoki wskaznik lepkosci, bardzo mala izawartosc siaski i pozoatalosei po skeksowaniu, wysoka odpornosc ^ tepmoeksydaeyjna. Wlasnosci tyeh olejów a zwlasz¬ cza barwe i odpornosc na starzenie mesna polep¬ szyc ppzez- rafinacje kwasem siarkowym, ziemia aktywna, weglem aktywnym, wodorem.Oleje otipzymane z destrukcji polipropylenu ^ ataktycznego moga byc- stosowawe jako oleje sma¬ rowe lub specjalne ewentualnie po skomponowa¬ niu z olejami mineralnymi i/lub dodatkami uszla¬ chetniajacymi.Uzyskane tak oleje nadaja sie zwlaszcza do wal- ^ oowairaa metali niezelaznych takich jalk miedz, aluminium, gdzie wymagana jest jak najmniejsza zawartosc siarki i pozostalosci pe steoksotwaniu, jako oleje smarowe dla wlókiennictwa gdzie wy¬ magane sa oleje bezbarwnie, do konserwacji pre- w cyzyjnych przyrzadów, jako zamienniki olejów wa^ zelinowych i do innych celów. Wysoka odpornosc termooksydacyjna tych olejów pozwala, na zasto¬ sowanie ich jako nosników ciepla o wysokich tem¬ peraturach oraz olejów smarowych pracujacych w wysokich temperaturach roboczych, gdzie istotna jest mala zawartosc pozostalosci po skoksowaniu.Przeróbke polipropylenu ataktycanego sposobem wedlug wynalazku mozna prowadzic systemem periodycznym i ciaglym. Obróbke polipropylenu nalezy prowadzic w takich warunkach, aby do¬ prowadzic do lagodnej destrukcji polimer nieroz¬ puszczalny, natomiast pozostawic w mozliwie nie¬ zmienionej postaci skladniki rozpuszczalne, oleiste.Dzieki temu uzyskuje sie produkt o niskiej liczbie jodowej i duzej stabilnosci termooksydacyjnej. za¬ stosowany proces destylacji pozwala na .rozdzial produktu na frakcje i obdzielenie substancji wos¬ kowych pochodzacych glównie z rozkladu polipro¬ pylenu twardego.Zaleta przeróbki polipropylenu ataktycznego wedlug wynalazku jest mozjiwosc uzyskania war¬ tosciowych produktów zastepujacych deficytowe i drogie produkty pochodzenia ¦naftowego lub syn¬ tetycznego, oraz mozliwosc zastosowania znanych procesów w przemysle rafineryjnym i wykorzysta¬ nia istniejacej aparatury.Przyklad I. 10,00 kg polipropylenu atak¬ tycznego stopiono a nastepnie mieszajac intensyw¬ nie wygrzewano 70 minut w temperaturze 340— —345flC. Wydzielajace sie opary odprowadzano z mieszalnika poprzez chlodnice, gdzie •schladzano je do temperatury okolo 30°C. W chlodnicy skra¬ plaly sie produkty ciekle, które zebrano w od¬ bieralniku, natomiast nie kondensujace sie opary spalono w piecu. Destylat poddano rafinacji aktyw¬ na ziemia krzemianowa uzyskujac znacznie jas¬ niejsze zabarwienie produktu. Uzyskano 7,51 kg pozostalosci po ogrzewaniu i 2,13 kg skroplin z oparów.Wlasnosci pozostalosci po ogrzewaniu: — wyglad — substancja ma¬ zista, barwa szara — temperatura krzepniecia — 93°C — temperatura zaplonu w ty¬ glu otwartym. — 191°C ^« liczba jodowa —- 4gJfi/10Qg — TOzpuszosalrLOCc w oleju odparatimowanym rafinowanym selektywnie wodorem o lepkosci &5 mmVs w temperaturze WPC w proporcji 1:1 r— dobra -*~ liczba kwasowa ™ 0i,lG3 mg HOU/g ^ pozostalosc po sfcokisoy* woniu — 0,©6°/l Wtesneici destylatu: -^- wyglad -^ ciecz barwy bialawej — lepkosc w temperaturze —* temperatura krzepniecia ^ ponizej ^-Q$?C «¦¦ liczba jodowa ™ aagJgAK&g Wplyw dodatku pozostalosci po ogrzeuwamiu na5 mm wlasnosci nie inhibitowanego oleju bazy dla ole¬ jów silnikowych podaje tablica 1.Tablica 1 c.d. tabl. 2 — lepkosc w temperatu¬ rze 50°C w mm2/s — lepkosc w temperatu¬ rze 100°C wmm2/s — wskaznik lepkosci — temperatura krzepnie¬ cia, w °C — temperatura zaplonu w tyglu zamknietym w °C ' Olej bazowy 55,6 9,7 78 — 9 252 Olej bazowy +i9°/o wag. pozostalosci po ogrze¬ waniu 74,4 13,1 96 — 8 244 Przyklad II. 10,00 kg polipropylenu atak- tycznego ogrzewano 60 minut w temperaturze 420—430°C. Wydzielajace sie opary schladzano do temperatury 50°C i zbierano kondensat w zbior¬ niku. Gazy nie skroplone spalano. Uzyskano 3,82 kg pozostalosci po ogrzewaniu oraz 5,57 kg skroplin z oparów.Wlasnosci pozostalosci po ogrzewaniu: — wyglad — mazista substancja barwy szarej — temperatura krzepniecia — 43°C Pozostalosc po ogrzewaniu w ilosci 3,80 kg roz- destylowano pod obnizonym cisnieniem 20 mm slupa rteci i w temperaturze podgrzania pozosta¬ losci nie wyzej 390°C.Uzyskano wydajnosc frakcji: — frakcje w granicach wrzenia 200—350°C 0,19 kg — frakcje o granicach wrzenia 350—450°C 1,95 kg — frakcje o granicach wrzenia 450—500°C 0,52 kg — pozostalosc po destylacji 1,10 kg Wlasnosci uzyskanych frakcji podano w tab¬ licy 2.Tablica 2 1 — wyglad — tempe¬ ratura krzep- Granice wrzenia frakcji 200—350°C 2 ciecz kla¬ rowna bezbarwna 350^L50°C 3 ciecz klarowna bezbarwna 455—500°C 4 ciecz kla¬ rowna bezbarwna 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1 niecia, °C — liczba jodowa gJ^ /100 g 2 ponizej -65 46 3 8 23 4 4 27 1 Skroplony wydzielone w procesie destrukcji roz- destylowano na dwie frakcje: do temperatury 200°C uzyskano 40°/o wagowych frakcji i od 200°C do 390°C uzyskano 59*/o wagowych frakcji.Wlasnosci frakcji z destylatu skroplin podano w tablicy 3.Tablica 3 — barwa — lepkosc w tempe¬ raturze 50°C w mm2/s — temperatura krzepniecia, °C 1 — liczba jodowa, gJ2/ioo g frakcja do 200°C biala 0,38 ponizej -70 53 frakcja 200—390°C lekko zólta 2,6 ponizej -70 42 | Zastrzezenia patentowe 1. Sposób przetwarzania polipropylenu ataktycz- nego przez obróbke termiczna, znamienny tym, ze obróbke termiczna (prowadzi sie w tempera¬ turze 330—400°C a uzyskana mieszanine cieklych produktów rozkladu poddaje sie destylacja a na¬ stepnie ewentualnie rafinacji z kwasem siarko¬ wym i/lub z ziemia aktywna i/lub z weglem aktywnym. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze destylacje prowadzi sie pod zmniejszonym cisnie¬ niem i/lub z para wodna. 3. Sposób przetwarzania polipropylenu ataktycz- nego przez obróbke termiczna, znamienny tym, ze obróbke termiczna prowadzi sie w temperatu¬ rze 330—400°C równoczesnie z destylacja wytwo¬ rzonych produktów, które nastepnie ewentualnie poddaje sie rafinacji kwasem siarkowym i/lub z ziemia aktywna i/lub z chlorkiem glinu i/lub z weglem aktywnym,. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze destylacje prowadzi sie pod zmniejszonym cisnie¬ niem i/lub z para wodna. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób przetwarzania polipropylenu ataktycz- nego przez obróbke termiczna, znamienny tym, ze obróbke termiczna (prowadzi sie w tempera¬ turze 330—400°C a uzyskana mieszanine cieklych produktów rozkladu poddaje sie destylacja a na¬ stepnie ewentualnie rafinacji z kwasem siarko¬ wym i/lub z ziemia aktywna i/lub z weglem aktywnym.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze destylacje prowadzi sie pod zmniejszonym cisnie¬ niem i/lub z para wodna.
3. 3. Sposób przetwarzania polipropylenu ataktycz- nego przez obróbke termiczna, znamienny tym, ze obróbke termiczna prowadzi sie w temperatu¬ rze 330—400°C równoczesnie z destylacja wytwo¬ rzonych produktów, które nastepnie ewentualnie poddaje sie rafinacji kwasem siarkowym i/lub z ziemia aktywna i/lub z chlorkiem glinu i/lub z weglem aktywnym,.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze destylacje prowadzi sie pod zmniejszonym cisnie¬ niem i/lub z para wodna. PL