PL70916B1 - - Google Patents

Description

Sposób wydzielania elastomerów z roztworów zawierajacych rozpuszczalniki weglowodorowe Przedmiotem wynalazku jest sposób wydzielania elastomerów z roztworów zawierajacych rozpuszczalniki weglowodorowe.W celu otrzymania elastomerów odpowiednie monomery rozpuszcza sie w rozpuszczalniku weglowodoro¬ wym i poddaje reakcji w obecnosci katalizatora metaloorganicznego, otrzymujac roztwór elastomerów, z którego nastepnie usuwa sie rozpuszczalnik.Sposoby usuwania rozpuszczalnika sa znane. Jeden z nich polega na destylacji rozpuszczalnika weglowodo¬ rowego, ale przy tym napotyka sie na znaczne trudnosci pod koniec procesu z powodu tworzenia sie masy elastomeru o strukturze scisle upakowanej.Inny znany sposób polega na zmieszaniu roztworu elastomeru z woda i nastepnie destylacji w obecnosci srodków powierzchniowo czynnych, umozliwiajacych otrzymanie dyspersji elastomeru w wodzie. Elastomer ma w tym przypadku postac odpowiednio drobnych grudek, które maja tendencje do koagulacji i przylegania do innych okruchów lub do scianek aparatu. W sposobach tych najtrudniej jest rozwiazac problem usuwania srodków powierzchniowo czynnych zwody odpadowej, poniewaz srodki te sa szkodliwe dla fauny i flory ze wzgledu na ich toksycznosc i nagromadzenie sie w wodzie. Problem zanieczyszczania wody, stosowanej do wytwarzania dyspersji zywicznych polimerów i kopolimerów, przez srodki powierzchniowo czynne nie zostal dotychczas rozwiazany w sposób zadawalajacy.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wydzielania zywicznych elastomerów z roztworów w rozpusz¬ czalnikach weglowodorowych poprzez destylaqe z para wodna mieszaniny tych roztworów z woda w obecnosci srodka powierzchniowo czynnego, dajacego sie latwo usuwac ze zuzytej wody. Nieoczekiwanie stwierdzono, ze stosowanie jako srodków dyspergujacych grudki elastomeru w wodzie srodków powierzchniowo czynnych ulegajacych biologicznemu rozkladowi, to znaczy takich, które ulegaja metabolizmowi przez mikroorganizmy zyjace w srodowisku brudnych wód kanalów sciekowych, nie ma wad znanych sposobów.Jako srodki powierzchniowo czynne ulegajace biologicznemu rozkladowi stosuje sie fjoliglikole i politlenki, zwlaszcza estryfikowane i eteryfikowane zmodyfikowane politlenki etylenu, takie w których grupa oksyetyleno-2 70 916 wa jest zwiazana z jedno- lub wielowodorotlenowym alkoholem, a który moze byc czesciowo zestryfikowany kwasem tluszczowym. Sa to zwlaszcza oksyetylenowane estry sacharozy lub roztwory tych estrów w glicery¬ dach, znane jako destylenowe sacharoglicerydy.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze weglowodorowy roztwór elastomeru wprowadza sie do aparatu, w którym miesza sie go z woda i dyspergujacym srodkiem powierzchniowo czynnym, po czym na drodze destylacji z para wodna mieszanine rozdziela sie na dwie fazy, z których pierwsza sklada sie z polimeru, wody, niewielkich ilosci rozpuszczalnika i srodka powierzchniowo czynnego, a druga zwody i rozpuszczalnika.Polimer zdyspergowany w wodzie z pozostalym rozpuszczalnikiem wprowadza sie nastepnie do drugiego aparatu, w którym nastepuje calkowite odpedzenie rozpuszczalnika z para wodna, w wyniku czego, otrzymuje sie dyspersje polimeru w wodzie i pare zawierajaca rozpuszczalnik, wykorzystywana jako srodek odpedzajacy dla roztworu w pierwszym aparacie.Przyklady I—VI. Do reaktora o objetosci 250 litrów, wyposazonego w turbinowe mieszadlo i zawie¬ rajacego 50 litrów wrzacego wodnego roztworu srodka dyspergujacego, którego stezenie podano w tablicy I, wprowadza sie z szybkoscia 200 litrów/godzine 13,5% roztwór toluenowy 1,4-cis-polibutadienu otrzymanego na drodze polimeryzacji z zastosowaniem ukladu katalizujacego zawierajacego AIHCI2 ' 0(C2H5)2, AIJ3 iTiCI4.Do reaktora wprowadza sie zywa pare wodna w takiej ilosci, aby pod cisnieniem atmosferycznym utrzymac w reaktorze temperature 88°C. Wprowadzenie roztworu polimeru przerywa sie, gdy stezenie polimeru wynosi 5—10% wagowych, jak pokazano w tablicy I. W tablicy I podano równiez stezenie srodka dyspergujacego w dyspersji elastomeru. Dyspersje te usuwa sie niezwlocznie po osiagnieciu temperatury wrzenia czystej wody.Elastomer ma postac porowatych grudek i zadawalajace jednolite uziarnienie, wynoszace srednio 3,5—6 mm. Na fig. 1 przedstawiono grudki elastomeru o trwalych wymiarach otrzymane w przykladzie VI.Numer przykladu I II III IV V VI Tabl Srodek dyspergujacy Typ A A B B C C Ilosc (g/100 g pol i 0,05 0,2 0,15 0,2 0,05 0,2 meru) i ca I Koncowe stezenie polimeru (%) 7 10 9 8 5 10 Srednie* rozmiary grudek (mm) 6 4 5 4 5 3,5 Symbol A oznacza sacharogliceryd otrzymany z oksyetylenowanego loju.Symbol B oznacza eter polietylenoglikolu i mieszaniny alkoholi drugorzedowych o liczbie atomów wegla 11-15.Symbol C oznacza modyfikowany politlenek etylenu (produkt o nazwie handlowej Surfactant CF 76 produkcji firmy Rohm and Haas).Przyklad VII—XII. Do reaktora zawierajacego okolo 60 litrów wrzacej wody z dodatkiem róznych srodków dyspergujacych ulegajacych biologicznemu rozkladowi, w ilosciach podanych w tablicy 2, wprowadza sie 2 szybkoscia 250 litrów/godzine roztwór 1,4-cis-poliizoprenu w heksanie o stezeniu 12,5%. Szybkosc odparowy¬ wania reguluje sie tak, aby pod cisnieniem atmosferycznym utrzymac temperature roztworu 90±1°C. Po uplywie 35 minut przerywa sie dodawanie roztworu polimeru i stwierdza, ze w reaktorze znajduje sie 12,4 kg grudek elastomeru, co stanowi stezenie 9—10%. Fig. 2 przedstawia dyspersje elastomeru o trwalych wymiarach, otrzymana w przykladzie IX.70 916 Tablica II Numer przykladu vu VIII IX X XI XII Srodek dyspergujacy Ilosc Typ (g/100 g polimeru).A 0,05 A 0,2 B 0,15 B 0,2 C 0,05 C 0,2 Srednie rozmiary grudek w mm 6 3 5 4 5,5 3 Przyklady XIII—XVI. Do reaktora ze szkla pyrex o pojemnosci 30 litrów, wyposazonego w turbino¬ we mieszadlo i promieniowe dysze doprowadzajace pare, zawierajacego okolo 6 litrów wrzacej wody z dodat¬ kiem róznych ilosci srodków dyspergujacych podanych w tablicy III wprowadza sie toluenowy roztwór handlowego elastomeru typu EPDM (etylenowo-propylenowo-dienowy),o stezeniu 4,5%, otrzymany na konwen¬ cjonalnym katalizatorze Ziglera-Natta. Podczas wprowadzania roztworu polimeru w reaktorze utrzymuje sie za pomoca doprowadzanej swiezej pary temperature wrzenia 97 ± 0,5°C, Pod koniec dodawania roztworu polimeru mieszanine reakcyjna utrzymuje sie wstanie wrzenia tak dlugo, az temperatura wciagu co najmniej 5 minut pozostanie stala, w celu usuniecia nieprze^eagowanego termonomeru, otrzymujac trwala dyspersje produktu o wymiarach nadajacych sie do dalszej przeróbki.Numer przykladu XIN • XIV XV XVI Tablica Srodek dyspergujacy Typ A A C C Ilosc (g/100 g polimeru) 0,05 0,2 0,1 0,4 III Koncowe stezenie polimeru (%) 4 6 5 7 Srednie wymiary grudek (mm) 5 2,5 4 2 Przyklad XVII. Do butli z szeroka szyjka, o pojemnosci 20 litrów, wykonanej ze szkla pyrex wprowadza sie 10 litrów roztworu wodnego, zawierajacego sacharogliceryd otrzymany z oksyetylenowanego loju. Po usunieciu polimeru dodaje sie roztwór otrzymany w przykladzie II. Do roztworu dodaje sie odpowiednia ciekla pozywke i uzyskuje stezona zawiesine flory bakteryjnej z dodatkiem roslin oczyszczajacych (2—3*105 mikroorganizmów/mm3) w taki sposób, aby osiagnac stezenie mikroorganizmów podobne jak w zbiorniku oczyszczajacym, zwanym brudnym kanalem sciekowym. Obnizenie stezenia srodka dyspergujacego bada sie po róznym czasie, za pomoca pomiaru napiecia powierzchniowego, stoujac tensjometr miedzyfazowy Lecomtede Nouy. Otrzymane wyniki przedstawiono w tablicy IV, w której napiecie powierzchniowe wodnego roztworu srodka dyspergujacego wyrazono jako procent napiecia powierzchniowego roztworu wodnego cieklej pozywki nie zawierajacej flory bakteryjnej.Tablica IV Czas(dni) 0 12 3 Wielkosc napiecia powierzchniowego 69 86,4 90,3 90,8 (%)4 7V416 Przyklad XVIII. Kilka próbek wody z brudnego kanalu sciekowego, pochodzacych z procesu odped¬ zania, z których kazda zawierala rózny srodek dyspergujacy, poddano pomiarom metabolizmu bakteryjnego metoda Warburga. Próbki takie, zawierajace w litrze 0,08-0,15 g srodka dyspergujacego rozcienczono stezonym roztworem hodowli bakterii i syntetyczna pozywka w taki sposób, aby stezenie srodka dyspergujacego wynosilo okolo 30 czesci na milion, a stezenie mikroorganizmów 700 czesci na milion. Próby prowadzono w ciagu 5 dni w temperaturze 22 ± 0,5°C, mierzac calkowite zuzycie tlenu. Wyniki przedstawiono w tablicy V, Tablica V Calkowite zuzycie tlenu Srodek dyspergujacy (mg/l) Kopolimer dwuizobutylenu z bezwodnikiem maleinowym 0,1 A 10,2 B 10,3 PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezen i a paten owe 1. Sposób wydzielania elastomerów z roztworów zawierajacych rozpuszczalniki weglowodorowe, polegaja¬ cy na mieszaniu weglowodorowego roztworu elastomeru z woda i nastepnie poddawaniu otrzymanej mieszaniny z dodatkiem srodka dyspergujacego grudki elastomeru destylacji z para wodna i usuwaniu razem z para wodna calej ilosci rozpuszczalnika z weglowodorowego roztworu, znamienny tym, ze jako srodek dyspergujacy stosuje sie powierzchniowo czynny srodek ulegajacy biologicznemu rozkladowi, taki jak zwiazek oksyetylenowy, w którym grupa oksyetylenowa jest zwiazana z alkoholem jednowodorotlenowym lub wielowodorotlenowym, ewentualnie czesciowo zestryfikowanym kwasami tluszczowymi.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, z n,a m i e n n y tym, ze proces mieszania weglowodorowego roztworu elastomeru z woda i srodkiem powierzchniowo czynnym prowadzi sie w pierwszym etapie, w którym zachodzi pierwsze czesciowe oddestylowanie z para wodna rozpuszczalnika z roztworu, podczas gdy w drugim etapie destylacje prowadzi sie za pomoca zywej pary wodnej, przy czym rozpuszczalnik zostaje calkowicie usuniety z roztworu i otrzymuje sie dyspersje elastomeru i strumien pary wodnej, który wykorzystuje sie do destylacji w pierwszym etapie.

3. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze jako dyspergujacy srodek powierzchniowo czynny stosuje sie poliglikole lub politlenki, zwlaszcza modyfikowane, estryfikowane lub eteryfikowane politlenki etylenu.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, z n a m i e n n y tym, ze jako dyspergujacy srodek powierzchniowo czynny stosuje sie zwiazek oksyetylenowy zmieszany z glicerydami.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, z n a m i e n n y tym, ze jako zwiazek oksyetylenowy stosuje sie oksyetyle¬ nowy ester sacharozy.70 916 FIG.1 fi. K V iitMAi^^j. "*- w ; "i- "** ^ v*^^ - /S* -lir ^^ ! ^ -mm11 lt* f ^ V;{ FIG.2 i ? * fi \ * ^"'SJl^ - i* Ir PL PL