PL60698B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.IX.1970 60698 KI. 39 b\ 3/30 MKP C 08 f, 3/30 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Karol Faruga, Eligiusz Racki, Franciszek Sta¬ chowiak, Zbigniew Szczypinski Wlasciciel patentu: Zaklady Azotowe im. F. Dzierzynskiego, Tarnów (Pol¬ ska) Sposób otrzymywania polichlorku winylu Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywa¬ nia polichlorku winylu na drodze polimeryzacji sus¬ pensyjnej.Proces polimeryzacji suspensyjnej przebiega na¬ stepujaco. Do autoklawu zaopatrzonego w mieszadlo wprowadza sie w okreslonych stosunkach wago¬ wych: wode jako osrodek dyspersyjny, stabilizatory suspensji, katalizatory polimeryzacji, usuwa sie z przestrzeni autoklawu powietrze, nastepnie wpro¬ wadza monomer, uruchamia mieszadlo i zawartosc autoklawu podgrzewa. Po osiagnieciu okreslonego stopnia przemiany monomeru przerywa sie polime¬ ryzacje i wydobywa polimer z autoklawu.Wiadomo, ze na jakosc uzyskiwanego polichlorku winylu wplyw maja takie czynniki jak stezenie po¬ lichlorku winylu w suspensji, stopien przemiany monomeru i skuteczne przerywanie polimeryzacji, oczyszczanie przestrzeni autoklawu z zawartosci tlenu oraz odpowiednie mieszanie w czasie procesu polimeryzacji.W znanych sposobach stezenie polichlorku winy¬ lu w suspensji utrzymywano ponizej 45% wagowych, gdyz wiadomo, ze stosowanie wyzszych stezen po¬ woduje trudnosci w odbiorze ciepla polimeryzacji.Jest to z kolei przyczyna powstawania produktu o ziarnie niejednorodnym, zawierajacym tak zwane rybie oczka, które utrudniaja przetwórstwo polime¬ ru. Wymagane stezenie osiagano przez wprowadze¬ nie do autoklawu przed polimeryzacja odpowiednio 10 15 20 30 odmierzonych ilosci wody i chlorku winylu. Otrzy¬ mane w ten sposób stosunkowo duze, poczatkowe rozcienczenie chlorku winylu w wodzie dawalo ma¬ la szybkosc polimeryzacji w fazie poczatkowej a nie chronilo przed gwaltownym przebiegiem procesu w fazie, w której szybkosc polimeryzacji dazy do maksimum. Przerywanie procesu polimeryzacji po uzyskaniu wymaganego stopnia przemiany mono¬ meru osiagano badz przez dodawanie odpowiednich inhibitorów, badz przez odgazowanie nieprzereago- wanego chlorku winylu przy pomocy podgrzania lub prózni. Trudno bylo jednak calkowicie usunac mo¬ nomer, w wyniku czego polimeryzacja przebiegala nadal, powodujac powstawanie niekorzystnej, rozga¬ lezionej i niejednorodnej struktury polimeru.Jak wiadomo tlen jest inhibitorem polimeryzacji chlorku winylu. Usuwano wiec powietrze z prze¬ strzeni gazowej autoklawu przez poddanie dziala¬ niu prózni autoklawu pustego lub napelnionego wo¬ da, przez wprowadzenie do autoklawu czesci chlor¬ ku winylu i jego odgazowanie, lub przedmuchiwano autoklaw gazem obojetnym. Nieskutecznosc tych za¬ biegów polegala na niemozliwosci usuniecia tlenu rozpuszczonego w wódzie.Celem wynalazku jest otrzymanie polichlorku wi¬ nylu dobrej jakosci w procesie polimeryzacji nie po¬ siadajacym wyzej wymienionych niedogodnosci.W sposobie wedlug wynalazku, do autoklawu z mieszadlem zaladowuje sie przed polimeryzacja tyl- 606983 60698 4 ko czesc wody stanowiacej osrodek dyspersyjny, a pozostala ilosc wody wprowadza sie w czasie poli¬ meryzacji, przy czym intensywnosc jej dawkowania ustala sie tak, aby na 1—3 godzin przed zakoncze¬ niem polimeryzacji stezenie polichlorku winylu w suspensji obnizyc o 2—ff°/o wagowych w stosunku do stezenia wynikajacego z ilosci chlorku winylu wprowadzonego do autoklawu na poczatku procesu i w ten sposób uzyskac po zakonczeniu polimeryza¬ cji 28—40D/o-owe wagowe, korzystne 28—36%-owe wa¬ gowe stezenie polichlorku winylu w suspensji.W ten sposób, rozcienczajac suspensje w trakcie polimeryzacji, a szczególnie w jej najbardziej in¬ tensywnej fazie, nie dopuszcza sie do jej gwaltow¬ nego przebiegu oraz ulatwia odbiór ciepla polime¬ ryzacji, co ma korzystny wplyw na jakosc uzyska¬ nego polimeru. Po osiagnieciu stopnia przemiany chlorku winylu najwyzej iWo a korzystniej 87%, polimeryzacje przerywa sie przez odgazowanie nie- przereagowanego chlorku winylu do zawartosci naj¬ wyzej 0,8P/o wagowych przy pomocy prózni, przy czym odgazowanie rozpoczyna sie w temperaturze polimeryzacji, a konczy w temparaturze najwyzej o 15° nizszej.Pozwala to na uzyskanie jednolitego pod wzgle¬ dem wielkosci ziarna polimeru, o korzystnej liniowej strukturze. W celu maksymalnego usuniecia tlenu nie tylko z przestrzeni gazowej autoklawu, lecz takze tlenu rozpuszczonego w wodzie, podgrzewa sie wode po zaladowaniu lub przed zaladowaniem do auto¬ klawu i powstala w autoklawie para oczyszcza sie srodowisko polimeryzacji przy zastosowaniu prózni.Dodatkowo mozna usuwac tlen za pomoca odgazo- wania pod próznia chlorku winylu doprowadzonego do przestrzeni gazowej autoklawu.Sposobem wedlug wynalazku otrzymuje sie poli¬ chlorek winylu wysokiej jakosci o doskonalych wlasnosciach przetwórczych.Odmiana sposobu wedlug wynalazku pozwala uzy¬ skac polichlorek winylu wysoce porowaty, cechu¬ jacy sie bardzo duza chlonnoscia plastyfikatora. W celu otrzymania takiego produktu prowadzi sie poli¬ meryzacje do osiagniecia stopnia przemiany mono¬ meru 60—80'Vo wagowych, po czym stosuje sie od¬ gazowanie chlorku winylu przez rozprezenie zawar¬ tosci autoklawu do cisnienia atmosferycznego w cza¬ sie 2—20 minut. Przeprowadzone w ten sposób od¬ dzielenie nieprzereagowanego chlorku winylu daje produkt charakteryzujacy sie chlonnoscia plastyfika¬ tora o przeszlo 50'Vo wieksza niz produkt otrzymy¬ wany sposobem wedlug wynalazku bez stosowania tego zabiegu.Przyklad I. Do autoklawu o pojemnosci 1 m3, zaopatrzonego w mieszadlo wprowadzono 479 litrów wody zdemineralizowanej o temperaturze 20°C, 495 g nadtlenku lauroilu, nastepnie podgrzewano zawar¬ tosc autoklawu do temperatury 45°C i poddano dzia¬ laniu prózni 0,1 atmosfery absolutnej w ciagu 15 minut. Nastepnie wprowadzono 410 g metylocelu- lozy w postaci P/o-owego roztworu wodnego i 330 kg cieklego chlorku winylu. Uruchomiono mie¬ szadlo i zawartosc autoklawu ogrzewano do tempe¬ ratury 63°C. Od chwili uruchomienia mieszadla w ciagu calego procesu polimeryzacji wprowadzono 63 litry wody. Po 10 godzinach polimeryzacji osiagnie¬ to 87Vo przemiany chlorku winylu, rozprezono za¬ wartosc autoklawu i odgazowano pod próznia nie- 5 przereagowany chlorek winylu do zawartosci 0,76%, obnizajac temperature do 48°C. Po odsaczeniu, prze¬ myciu i wysuszeniu otrzymano polichlorek winylu 0 wartosci K wynoszacej 60—62.Przyklad II. Do autoklawu jak w przykladzie 1 wprowadzono 470 litrów wody zdemineralizowa¬ nej o temperaturze 20°C, 690 g nadtlenku lauroilu, podgrzano zawartosc autoklawu do temperatury 45°C i poddano dzialaniu prózni 0,1 atmosfery abso¬ lutnej w ciagu 15 minut. Nastepnie wprowadzono 400 g metylocelulozy w postaci l°/o-owego roztworu wodnego i 340 kg chlorku winylu. Uruchomiono mieszadlo i ogrzewano zawartosc autoklawu do tem¬ peratury 53°C. W czasie polimeryzacji wprowadzono 65 litrów wody. Po 12-tu gadzinach polimeryzacji 0 osiagnieto 87°/o przemiany chlorku winylu.Dalej postepowano jak w przykladzie I z tym, ze temperatura przy koncu odgazowania chlorku wi¬ nylu wynosila 45°C. PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania polichlorku winylu na drodze polimeryzacji suspensyjnej w autoklawie za¬ opatrzonym w mieszadlo, przy usuwaniu tlenu przez poddanie dzialaniu prózni autoklawu napelnionego woda i przy zachowaniu stezenia polimeru w sus¬ pensji nie przekraczajacego 40"°/o wagowych, zna¬ mienny tym, ze do autoklawu zaladowuje sie przed polimeryzacja tylko czesc wody stanowiacej osrodek dyspersyjny, a pozostala ilosc wody wprowadza sie w czasie polimeryzacji, która prowadzi sie do osiag¬ niecia stopnia przemiany chlorku winylu najwyzej 9Gl3/o wagowych, korzystnie 87% wagowych, po czym odpedza sie nieprzereagowany chlorek winylu do wartosci najwyzej 0,8% wagowych.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dzialaniu prózni poddaje sie autoklaw zawieraja¬ cy podgrzana wode.

3. Sposób wedlug zastrz. 1. znamienny tym, ze intensywnosc dawkowania wody wprowadzanej do autoklawu w czasie polimeryzacji ustala sie tak, aby na 1—3 godzin przed zakonczeniem polimeryzacji stezenie polichlorku winylu w suspensji obnizyc o 2—8ID/o wagowych w stosunku do stezenia wynikaja¬ cego z ilosci chlorku winylu wprowadzonego na po¬ czatku procesu do autoklawu, i w ten sposób uzy- Otrzymano polimer, którego wartosc K wynosi 70, nadajacy sie dla przemyslu kablowniczego. Przyklad III. Przeprowadzono postepowanie identycznie jak w przykladzie II z tym, ze po 10 go¬ dzinach osiagnieto 75,0/o przemiany chlorku winylu i gwaltownie rozprezono zawartosc autoklawu do cisnienia atmosferycznego w ciagu 15 minut. Dalej postepowano jak w przykladzie II. Otrzymano po¬ limer o strukturze porowatej, którego wartosc K wy¬ nosi 70. 45 50 55 6060698 skac po zakonczeniu polimeryzacji 28—40°/o wago¬ we stezenie polichlorku winylu w suspensji.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym-, ze odpedzanie nieprzereagowanego chlorku winylu roz¬ poczyna sie w temperaturze polimeryzacji, a kon¬ czy w temperaturze najwyzej o 15° nizszej.

5. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1—4, znamien¬ na tym, ze polimeryzacje prowadzi sie do osiagnie¬ cia stopnia przemiany 60—80%, po czym zawartosc autoklawu rozpreza sie do cisnienia atmosferyczne¬ go w ciagu 2—20 minut. PL PL