SK122396A3 - Quality control method of latex of halogen vinyl polymers and device for carrying out this method - Google Patents

Quality control method of latex of halogen vinyl polymers and device for carrying out this method Download PDF

Info

Publication number
SK122396A3
SK122396A3 SK1223-96A SK122396A SK122396A3 SK 122396 A3 SK122396 A3 SK 122396A3 SK 122396 A SK122396 A SK 122396A SK 122396 A3 SK122396 A3 SK 122396A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
latex
polymerization
vinyl
reactor
aqueous emulsion
Prior art date
Application number
SK1223-96A
Other languages
English (en)
Inventor
Claude Josephy
Pol Breyer
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 SK122396A3 publication Critical patent/SK122396A3/sk

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006Controlling or regulating processes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3563Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/359Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

SPÔSOB A ZARIADENIE PRE KONTROLU KVALITY LATEXU HALOGÉNOVÝCH VINYLOVÝCH POLYMÉROV.
Oblasť techniky
Predložený vynález sa týka spôsobu kontroly kvality latexu halogénových vinylových polymérov. Týka sa zvlášť spôsobu kontroly kvality takýchto polymérov počas zásaditej polymerizácie vo vodnej emulzii halogénových vinylových monomérov. Týka sa tiež zariadenia na kontrolu kvality vodných emulzií.
Doterajší stav techniky
Zásaditá polymerizácia vo vodnej emulzii typicky uvádzaná do činnosti, okrem vodného polymerizačného prostredia, emulzačnými činidlami a zásaditými iniciátormi vytvárajú polymerizačnú techniku zvlášť dobre použiteľnú vo výrobe vodných emulzií halogénových vinylových polymérov, obvykle nazývaných latexy, takých ako napríklad latexy polychloridu vinylu alebo kopolymérov chloridu vinylu. Takto vyrobené latexy obsahujú jemné elementárne polymerické častice, ktoré majú stredné priemery veľmi malé s veľkosťou od približne 10 do približne 4000 nm (nanometrov).
Pre určité aplikácie, ako napríklad v oblasti farieb alebo náterov vo všeobecnosti, tieto latexy nachádzajú priame použitie bez predchádzajúcej separácie polymérov z ich prostredia polymerizácie.
V iných aplikáciách, ako sú napríklad plastisoly na základe PVC, polyméry sú oddelené od ich prostredia polymerizácie a pred ich použitím sú suché. Vo všetkých prípadoch, kvalita upravených výrobkov je závislá, hlavne na strednom priemere elementárnych latexových polymérových častíc a rozložení priemerov častíc.
Je preto preukázateľne žiadúce disponovať kontrolným postupom účinným a rýchlym pre kvalitu latexu počas polymerizácie vo vodnej emulzii, aby bolo možné zabezpečiť vysokú reprodukovateľnosť kvality latexov a vyrábaných polymérov. Kontrola priebehu polymerizácie, pomocou meraní vyjadrujúcich vlastnosti polyméru počas jeho tvorenia, dovoľuje skutočne regulovať podmienky polymerizácie tak, aby sa produkovali polyméry, ktoré majú určené vlastnosti so zlepšenou reprodukovateľnosťou.
Bolo už navrhnuté kontrolovať vlastnosti charakterizujúce molekulárnu štruktúru polymérov, ako je viskozita alebo hustota polymérov, pomocou merania absorpčného spektra v oblasti v blízkosti infračerveného (ďalej NIR) na odobraných vzorkách polymérov počas polymerizácie a predbežne odstránené zo svojho prostredia polymerizácie a zvlášť, na práškových olefínových polyméroch (patentová prihláška EP-A-0 328 826). Predložený spôsob dovoľuje reguláciu polymerizácie pôsobením na podmienky polymerizácie ihneď ako sa vyskytne určená odchýlka medzi meranými vlastnosťami na izolovanom polyméri a tými, ktoré je potrebné dosiahnuť. Okrem toho, spôsob podľa dokumentu EP-A 0 328 826 vyžaduje pravidelný odber a analýzu vzoriek polyméru predtým oddeleného od svojho prostredia polymerizácie a nie je preto vhodná pre kontrolu in situ počas polymerizácie.
Popisuje sa ďalej meranie (z hľadiska etalonáže) spektrálnej priepustnosti v blízkej infračervenej oblasti, idúcej od 900 do 1200 nm, na prepustenom svetle cez latex kopolyméru styrénu a akrylátu metylu, pri 30% hmotnostných suchého materiálu, obsahujúceho polymérové čiastočky, ktorých stredný priemer je asi 60 až 80 nm (Paul D. Gossen a kol., Applied Spectroscopy, Vol.47,N° 11, 1993,pp. 1852-1870). Tieto merania dovoľujú vytvoriť určité korelácie medzi priesvitnosťou pri špecifických vlnových dĺžkách a určitými vlastnosťami latexov kopolyméru styrénu a metylakrylátu, ako sú stredný priemer čiastočiek a obsahom pevných latexových materiálov. V každom prípade, táto etalonážna technika off line na prechádzajúcom svetle cez latex je popísaná ako nevhodná pre latexy obsahujúce polymerické čiastočky, ktorých stredné priemery dosahujú asi 150 až 200 nm (a viac). Nie sú teda vhodné na kontrolu priemyselných latexov, ktorých koncentrácia môže prekročiť 50% na konci polymerizácie, ani na stanovenie stredných priemerov a všeobecnejšie rozdeleniu priemerov polymerických častíc vo vodných emulziách pozostávajúcich z jednej alebo viacerých druhov častíc, ktorých konečný stredný priemer je vo všeobecnosti presahuje asi 200 nm.
Predložený vynález sa zameriava na zabezpečenie kontrolného spôsobu kvality halogénových vimylových latexov, ktorý nevykazuje nijaké predtým uvedené nedostatky.
Podstata vynálezu
Preto sa vynález týka spôsobu kontroly kvality halogénových polymerických latexov počas zásaditej polymerizácie vo vodnej emulzii halogénových vinylových monomérov charakterizovaného tým, že sa do vodnej emulzie vyžaruje svetelné žiarenie, difúzne svetlo odrazené polymerickými časticami latexu v spektrálnom pásme medzi 1100 a 2500 nm sa sníma a prenáša na infračervený spektrofotometer, odrazené difúzne svetlo sa meria pri určitých špecifických vlnových dĺžkach umiestnených v tomto spektrálnom pásme a koreluje sa so špecifickými vlastnosťami latexu pomocou korelačných rovníc umiestnených v pamäti, merané hodnoty sa vkladajú do spomenutej pamäti a vypočíta sa kontrolovaná špecifická vlastnosť.
Vlnové dĺžky zvolené pre uskutočnenie korelácie medzi odrazeným difúznym svetlom (ďalej nazývaným skrátene odraz) a špecifickou vlastnosťou latexu polyméru budú vo všeobecnosti funkciou podmienok polymerizácie, druhu latexu a halgénového vinylového polyméru. Tieto je potrebné predtým stanoviť experimentálnym spôsobom.
S výhodou sa táto etalonáž uskutočňuje štatistickou analýzou veľkého počtu vzoriek latexu. Vytvorenie korelačných rovníc sa uskutoční prednostne štatistickou regresiou. Korelačné rovnice môžu sa potom uložiť do pamäti počítača, pripojeného na spektrofotometer, alebo do samotného spektrofotometra a vlastnosti priamo vypočítať.
Ako neohraničujúce príklady kvalít latexu, ktoré môžu byť kontrolované počas polymerizácie spôsobom podľa vynálezu, sa môžu uviesť stredný priemer častíc, celkový obsah suchých materiálov a teda stupeň konverzie (alebo stupeň postupu polymerizačnej reakcie), distribúcia priemerov častíc (podľa druhov) a teda detekcia rôznych druhov častíc alebo tiež celková plocha častíc.
Ako príklad vlnových dĺžok korelovaných štatistickou regresiou s vlastnosťami špecifickými homopolymérového latexu chloridu vinylu sa na príklad môžu uviesť:
- pre celkový obsah suchých materiálov:
1602, 1610, 1692, 1714, 2394 nm
- pre stredný priemer častíc:
1332, 1382, 1390, 1816, 2102, 2180 nm
- pre druh častíc s priemerom od 500 do 900 nm:
1394, 1402 1410, 2094, 2488 nm
- pre celkový povrch častíc: 1190, 1198, 1282, 1404, 2230 nm.
Meranie odrazeného difúzneho svetla (odraz) pri špecifických vlnových dĺžkach sa uskutočňuje vo všeobecnosti minimálne určitý počet krát počas polymerizácie; napríklad minimálne na začiatku polymerizácie, aby sa sledovala iniciácia a na konci polymerizácie, aby sa overil stupeň konverzie pred odplynením reaktora.
Podľa zvláštneho spôsobu realizácie podľa vynálezu, kontrola kvality latexu halogénového vinylového polyméru sa uskutočňuje na vzorke vodnej emulzie odobranej počas polymerizácie. Toto odobratie vzorky sa môže napríklad uskutočniť v obtoku umiestneného na reaktore polymerizácie.
Podľa iného zvláštneho spôsobu realizácie, ktorému sa dáva prednosť, spôsob kontroly podľa vynálezu sa uskutočňuje vo vodnej emulzii priamo v reaktore polymerizácie. Pri tomto uprednostnenom spôsobe realizácie nie je potrebné nijaké odobratie vzorky latexu a odozva na všetky odchýlky vlastnosti vzhľadom k predtým stanovenej hodnote je ešte rýchlejšia. Okrem toho, tento spôsob realizácie má prednosť v tom, že umožňuje kontinuálnu kontrolu latexu počas polymerizácie.
Halogénovým vinylovým monomérom sa mieni vyznačiť v cieľoch tohoto vynálezu všetky zásaditým spôsobom polymerizovateľné monoméry, ktoré majú konečnú olefinickú insaturáciu a nahradenú najmenej jedným atómom halogénu. S výhodou sú tieto monoméry zvolené z derivátov nahradených etylénom a propylénom a obsahujúcich len dva alebo tri atómy uhlíka. S výhodou atómy halogénu sú vybrané z atómov chlóru a fluóru. Ako neohraničujúce príklady rovnakých monomérov, je možné citovať chlorid vinylu, bromid vinylu, fluorid vinylu, chlorid vinylidénu, fluorid vinylidénu, chloridtrifluóretylén, tetrafluóretylén a hexafluóretylén.
Vynález je zvlášť použiteľný na kontrolu zásaditej polymerizácie vo vodnej emulzii chloridu vinylu, chloridu vinylidénu a fluoridu vinylidénu.
Polymerizáciou, mieni sa vyznačiť v cieľoch predloženého vynálezu, tiež homopolymerizácia halogénových vinylových monomérov ako ich kopolymerizácia medzi sebou alebo s inými kopolymerizateľnými monomérmi s nimi. Ako príklad posledných, sa môžu citovať vinylové estery, ako sú acetát vinylu, akrylové estery ako akrylát metylu a metaakrylát metylu, nesaturované nitridy ako akrylonitril a metaakryolonitril, akrylické estery ako acetát allylu, styrénické deriváty a alfaolefíny, ako sú etylén a propylén. V každom prípade, vynález sa vzťahuje prednostne na kontrolu latexu polymérov obsahujúcich najmenej 50% molárnych a s výhodou najmenej 80% molárnych jednotiek derivátov halogénových vinylových monomérov. Vynález sa vzťahuje zvlášť na kontrolu kvality latexu polymérov chloridu vinylu, zvlášť na homopolyméry chloridu vinylu, kopolyméry chloridu vinylidénu a polyméry, homo- a kopolyméry fluoridu vinylidénu.
Ako neohraničujúce príklady kopolymérov chloridu vinylidénu, je možné uviesť kopolyméry obsahujúce okolo 70 až 96% hmotnostných chloridu vinylidénu, pričom zostatok je tvorený v podstate z alkylových akrylátov ako sú akrylát metylu, alebo tiež chlorid vinylu.
Ako neohraničujúce príklady fluoridových kopolymérov vinylidénu, je možné uviesť kopolyméry s chlórtrifluóretylénom alebo s hexafluórpropylénom s obsahom najmenej 75% hmotnostných fluoridu vinylydénu.
Zásaditou polymerizáciou vo vodnej emulzii, mieni sa vyznačiť v cieľoch predloženého vynálezu celý postup zásaditej polymerizácie, ktorá sa uskutočňuje vo vodnom prostredí za prítomnosti emulzačných činidiel a zásaditých iniciátorov. Táto špecifikácia zahrňuje zvlášť polymerizáciu vo vodnej emulzii nazývanej klasická, v ktorej sa uvádzajú do činnosti zásadité vo vode rozpustné iniciátory, ako aj polymerizácia v mikrosuspenzii, tiež nazývanej v homogenizovanej vodnej disperzii, v ktorej sa uvádzajú do činnosti v oleji rozpustné iniciátory a realizuje sa kvapôčková emulzia monomérov vďaka mechanickému miešaniu a prítomnosti emulzačných činidiel.
Druh emulzačných činidiel a iniciátorov, rozpustných vo vode a v oleji, nie je kritický. Spôsob kontroly podľa vynálezu sa vzťahuje teda na celý postup zásaditej polymerizácie vo vodnej emulzii halogénových vinylových monomérov za prítomnosti obvyklých emulzačných iniciátorov a činidiel tohoto typu polymerizácie. Zvlášť sa vzťahuje na kontrolu polymerizácie vo vodnej emulzii klasickej s použitím emulzačných činidiel a vo vode rozpustných iniciátorov.
Spôsob podľa vynálezu má výhodu v tom, že umožňuje sledovanie kvality latexu, ako napríklad sledovanie stupňa konverzie a/alebo stredných rozmerov polymerických častíc, v priebehu celého trvania polymerizácie, to znamená ako pre stupeň nízkej konverzie (začiatok polymerizácie) keď latex je chudobný na tuhý materiál a obsahuje len častice veľmi malých rozmerov, tak aj pre stupne zvýšenej konverzie (koniec polymerizácie) keď latex je bohatý na tuhý materiál (viacero desiatok %) a obsahuje hlavne častice so zvýšeným priemerom.
Spôsob podľa vynálezu má tiež značnú výhodu v tom, že umožňuje priame merania počas polymerizácie určitých vlastností latexu bez predbežného oddelenia polyméru od jeho prostredia polymerizácie (príležitostne voda). Preto umožňuje veľmi rýchlu odozvu v prípade odchýlky vlastnosti latexu vzhľadom k predtým stanovenej hodnote, to znamená rýchly zásah v prípade potreby do parametrov polymerizácie, ktoré majú vplyv na odchýlenú vlastnosť a teda reguláciu polymerizácie schopnú zaručiť veľmi vysokú reprodukovateľnosť kvality vyrábaného latexu. Ako neobmedzujúce príklady parametrov dobre známych odborníkovi, ktoré majú vplyv na vlastnosti latexu polymérov počas polymerizácie, je možné uviesť teplotu polymerizácie, rýchlosť miešania prostredia polymerizácie, program injektovania reagentov ako emulzátor a iniciátor alebo tiež zavedenie počas polymerizácie jedného alebo viacerých latexov polyméru.
Vynález sa týka tiež zariadenia pre kontrolu kvality latexu halogénových vinylových polymérov v reaktore počas polymerizácie.
Zariadenie podľa vynálezu pozostáva v podstate z meracej sondy umiestnenej v reaktore, z optického spojenia medzi spomenutou sondou a infračerveným spektorfotometrom umiestnenom vedľa reaktora, pričom spomenutý spektrofotometer je vybavený prostriedkami pre vysielanie svetelného žiarenia a pre snímanie odrazeného difúzneho svetla v spektrálnom pásme medzi 1100 a 2500 nm a z počítača, ktorý má v pamäti rovnice tvoriace koreláciu medzi hodnotou odrazeného difúzneho svetla so špecifickými vlnovými dĺžkami a špecifickými vlastnosťami latexu.
Meracie sondy tohoto typu, nazývané sondy NIR sú komerčne k dispozícii. Optické spojenie medzi meracou sondou a infračerveným spektrofotometrom sa s výhodou uskutočňuje pomocou optických vláken.
Odporúča sa umiestniť meraciu sondu na dne reaktora a umiestniť ju nad miešádlom s dôrazom na to, aby bola umiestnená takým spôsobom, aby bola ponorená na začiatku polymerizácie (t.j.keď reaktor obsahuje celú naplň polymerizácie). V týchto podmienkach, uskutočnené merania kontroly sú reprezentatívne pre kvalitu latexu.
Predpokladá sa, že sonda umiestnená v reaktore je schopná odolávať zvýšeným tlakom vytvoreným počas polymerizácie a podtlakom použitým pred polymerizáciou pre elimináciu kyslíka z reaktora. Rovnako sa predpokladá, že sonda je dôkladne tesná natoľko, aby sa vylúčil únik plynných monomérov.
Preto sa odporúča použiť sondu opatrenú dvomi tesniacimi bariérami: prvá tesniaca bariéra na strane reaktora, napríklad safírové okno a druhá tesniaca bariéra na vonkajšej strane, napríklad spoj s O-krúžkom na udržanie vnútra sondy pod stálym tlakom neutrálneho plynu.
Kontrola tohoto tlaku dovoľuje zistiť zlyhanie bariéry na strane reaktora zvyšovaním tlaku počas polymerizácie (alebo pokles tlaku počas fázy podtlaku) a zlyhanie bariéry na strane vonkajšej strany poklesom tlaku.
Pre zabezpečenie maximálnej bezpečnosti a možnosti zistenia prípadnej súčasnej závady oboch tesniacich bariér, môže sa tiež uvažovať detektor monoméru, napríklad chlorid vinylu v okolí kde je sonda zasunutá do reaktora polymerizácie. Pri hypotéze takejto súčasnej závady oboch tesniacich bariér, môže sa ešte uvažovať dodatočná zdvojená ochrana a to uzatvorenie ventilom, ktorý oddeľuje optické vlákno pripojené na meraciu sondu a zabezpečuje tesnosť prechodu do uzavretého priestoru, ako aj uzatvorenie (po odobratí oddeleného optického vlákna) druhým ventilom inštalovaným v sérii s prvým, aby sa zabezpečila dodatočná bezpečnosť celkovej tesnosti prechodu do uzavretého priestoru.
Zariadenie podľa vynálezu sa môže použiť na kontrolu kvality latexu halogénových vinylových polymérov vo vodnej emulzii a v akomkoľvek reaktore polymerizácie obvykle používaného pre polymerizáciu vo vodnej emulzii takýchto monomérov. Tieto reaktory sú vo všeobecnosti vybavené prostriedkami pre zavedenie reagentov a pre vypustenie latexu polyméru, miešadlom a dvojitým obalom pre odvádzanie tepla polymerizácie.
Príklady vyhotovenia vynálezu
Príklady, ktoré nasledujú sú určené na ilustráciu spôsobu a zariadenia podľa vynálezu.
Týkajú sa homopolymerizácie vo vodnom roztoku chloridu vinylu na výrobu latexu polychloridu vinylu pri priamej kontrole v reaktore vývoja celkového obsahu suchých materiálov latexu polychloridu vinylu a stredného priemeru polymerických častíc počas priebehu polymerizácie.
Merania odrazivosti v spektrálnom pásme medzi 1100 a 2500 nm pri vlnových dĺžkach špecificky korelovaných s týmito dvomi vlastnosťami latexu homopolyméru chloridu vinylu (spomenutých vyššie) sa uskutočňujú každé dve minúty od počiatočného naplnenia až do konca reakcie polymerizácie a odplynenia zvyškového chloridu vinylu.
Príklady sú realizované v laboratórnom reaktore s objemom 6,6 litrov, vybaveného dvojitým plášťom, v ktorom cirkuluje teploprenášajúca kvapalina a miešadlom s obvyklými lopatkami z nehrdzavejúcej ocele. Reaktor je ďalej vybavený meracou sondou v infračervenej oblasti (NIR) hermeticky upevnenej cez dvojitý plášť s meracím oknom umiestneným na povrchu steny reaktora. Táto sonda je umiestnená na dne reaktora nad úrovňou počiatočného plnenia. Korelačné rovnice a kalkulátor sú zahrnuté do počítača pripojeného k spektrofotometru.
Príklad 1
Tento príklad sa týka kontroly celkového obsahu suchého materiálu a stredného priemeru častíc počas polymerizácie v nemicelárnej vodnej emulzii chloridu vinylu na výrobu monomodálneho latexu, tvoreného jediným druhom častíc, ktorých konečný stredný priemer dosahuje asi 300 nm. Polymerizáciou v nemicelárnom vodnom roztoku sa mieni označiť polymerizáciu za prítomnosti určitého množstva emulgátora, ktorého koncentrácia neprekročí v nijakom momente kritickú micelárnu koncentráciu emulgátora.
Do reaktora sa privádza postupne pri okolitej teplote 2675 g demineralizovanej vody a 0,0075 g síranu medi, 5aq. (7,5 cm3 roztoku 1 g/l). Uzavrie sa reaktor a uvedie sa do činnosti miešadlo s otáčkami 225 ot/min.
Obsah reaktora sa ohreje na 30°C. Po jej stabilizácii vytvorí sa dva krát podtlak (absolútny tlak 180 mmHg) a medzi dvomi operáciami sa reaktor prepláchne technickým dusíkom pri absolútnom tlaku 600 mmHg. Pridá sa potom 2180 chloridu vinylu a postupne sa zvýši teplota obsahu reaktora na 51°C. V okamihu keď sa dosiahne 51°C pridá sa 1,30 g persulfátu amónia (26 cm3 roztoku pri 50 g/l). O šesť minút neskôr, sa pridá 2,16 g amoniaku (16 cm3 roztoku 135 g/l). Tento okamih sa pokladá za čas nula polymerizácie (tO).
Medzi tO+Oh 30min a tO+4h 15min, sa postupne pridáva 21,8 g kyselina myristická (v tvare amónia)(242cm3 roztoku s 90g/kg kyseliny myristickej).
Po poklese tlaku o 2 bary, sa teplota zvýši na 80°C. Zníži sa rýchlosť miešania na 50 ot/min a eliminuje sa zvyškový chlorid vinylu odplynením a odstránením varom.
Z dôvodu kontroly získaných hodnôt z merania odrazivosti sa odoberie vzorka latexu polychloridu vinylu v čase od tO + Oh 30 min v pravidelných intervaloch po 30 minút. Odobrané vzorky sú zbavené zvyškového chloridu vinylu odplynením a odstránením varom.
Pre tieto vzorky sa stanoví obsah suchých materiálov (densiometriou) a stredný priemer častíc fotosedimentometriou.
Na obraze 1, v prílohe, sa uvádza v poradí celkový obsah suchých materiálov kontrolovaného latexu, vyjadrený v %. Na obraze 2, v prílohe, sa uvádza v poradí stredný priemer častíc vyjadrený v mikrometroch (pm). Na obrazoch 1. a 2, sa uvádza na osi čas, vyjadrený v minútach a počítaný od tO.
Na týchto obrazoch, prázdne štvorce zodpovedajú meraniam uskutočneným každé dve minúty podľa spôsobu vynálezu a plné kruhy meraniam uskutočneným každých 30 minút na odobraných vzorkách počas polymerizácie.
Príklad 2
Tento príklad sa týka kontroly obsahu suchých materiálov a stredného priemeru častíc počas polymerizácie vo vodnej emulzii osadenej nemicelárne chloridom vinylu na výrobu monomodálneho latexu, tvoreného jedným druhom častíc, ktorých konečný stredný priemer dosahuje asi 600 nm.
Postupne sa pridáva do reaktoru 2520 g vody, 0,0070 g síranu medi, 5aq (7 g roztoku s 1 g/l) a 295 g polychloridu vinylu v tvare latexu vyrobeného podľa príkladu 1. Reaktor sa uzavrie a spustí sa miešanie. Od tohoto okamihu sa použije v celku postup podľa príkladu 1, a len množstvo použitých prídavkov (vyjadrených v g) je nasledovné:
vinylchlorid : 1975,00 persíran amónny : 0,70 amoniak: 2,00 kyselina myristická (v tvare soli): 11,80
Ako v príklade 1, meria sa priamo vo vodnej emulzii pomocou sondy každé dve minúty hodnota odrazivosti pri uvedených vlnových dĺžkach a odoberajú sa ďalej pravidelne každých 30 minút vzorky latexu, ktoré po odplynení sú analyzované z dôvodu kontroly.
Výsledky merania sú uvedené na obrázkoch 3 a 4, v prílohe, na ktorých súradnice predstavujú tak isto čas, vyjadrený v minútach, počítaný od tO. Na obrázku 3 sa uvádza v poradí celkový obsah suchých materiálov kontrolovaného latexu, vyjadrený v % a na obrázku 4 stredný priemer častíc vyjadrený v pm.
Porovnanie výsledkov uvedených na obrázkoch 1 až 4 potvrdzujú hodnovernosť a reprodukovateľnosť metódy kontroly kvality latexu podľa vynálezu.

Claims (10)

1. Spôsob kontroly kvality latexu vinylových halogénových polymérov počas zásaditej polymerizácie vo vodnej emulzii halogénových vinylových monomérov, vyznačujúci sa tým, že sa do vodnej emulzie vysiela svetelné žiarenie, zachytáva sa a prenáša do infračerveného spektrofotometra difúzne svetlo odrazené polymerickými časticami latexu v spektrálnom pásme medzi 1100 a 2500 nm, meria sa odrazené difúzne svetlo pri určitých špecifických vlnových dĺžkach umiestnených v tomto spektrálnom pásme a koreluje sa so špecifickými vlastnosťami latexu pomocou korelačných rovníc uložených v pamäti, namerané hodnoty sa zavádzajú do tejto pamäti a vypočíta sa špecifická kontrolovaná vlastnosť.
2. Spôsob kontroly podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že kontrola kvality latexu vinylového halogénového polyméru sa uskutočňuje na vzorke vodnej emulzie odobranej z reaktora počas polymerizácie.
3. Spôsob kontroly podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že kontrola kvality latexu sa uskutočňuje na vodnej emulzii priamo v reaktore počas polymerizácie.
4. Spôsob kontroly podľa niektorého z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že sa táto použije na kontrolu kvality latexu polymérov vinylových halogénových monomérov vybraných z chloridu vinylu, chloridu vinylidénu a fluoridu vinylidénu.
5. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že polyméry vinylových halogénových monomérov sú vybrané z homopolymérov chloridu vinylu, kopolymérov chloridu vinylidénu a homopolymérov a kopolymérov fluoridu vinylidénu.
6. Spôsob kontroly podľa niektorého nároku 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že je použitý na zásaditú polymerizáciu vo vodnej emulzii za prítomnosti emuigačných činidiel a zásaditých iniciátorov rozpustných vo vode.
7. Zariadenie na kontrolu kvality latexu halogénových vinylových polymérov v reaktore počas polymerizácie vo vodnej emulzii vyznačujúce sa tým, že v zásade zahrňuje meraciu sondu umiestnenú v reaktore, optické spojenie medzi spomenutou sondou a infračerveným spektrofotometrom umiestneným mimo reaktora, pričom spomenutý spektrofotometer je vybavený prostriedkami pre vysielanie svetelného žiarenia a pre snímanie odrazeného difúzneho svetla v spektrálnom pásme medzi 1100 a 2500 nm a počítač, ktorý má v pamäti rovnice vytvárajúce koreláciu medzi hodnotou odrazeného difúzneho svetla pri špecifických dĺžkach vlny a špecifickými vlastnosťami latexu.
8. Zariadenie podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že optické spojenie medzi meracou sondou a infračerveným spektrofotometrom je uskutočnené pomocou optických vláken.
9. Zariadenia podľa nárokov 7 alebo 8, vyznačujúce sa tým, že sonda je umiestnená na dne reaktora nad miešadlom.
10. Zariadenia podľa nárokov 7 až 9, vyznačujúce sa tým, že sonda je opatrená prvou tesniacou bariérou na strane reaktora a druhou tesniacou bariérou na vonkajšej strane a že vnútro sondy je udržiavané pod stálym tlakom neutrálneho plynu.
SK1223-96A 1995-09-25 1996-09-25 Quality control method of latex of halogen vinyl polymers and device for carrying out this method SK122396A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9500784A BE1009667A3 (fr) 1995-09-25 1995-09-25 Procede et dispositif de controle de la qualite de latex de polymeres vinyliques halogenes.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK122396A3 true SK122396A3 (en) 1997-06-04

Family

ID=3889189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1223-96A SK122396A3 (en) 1995-09-25 1996-09-25 Quality control method of latex of halogen vinyl polymers and device for carrying out this method

Country Status (13)

Country Link
US (2) US5898056A (sk)
EP (1) EP0764843A3 (sk)
JP (1) JPH09124708A (sk)
BE (1) BE1009667A3 (sk)
BR (1) BR9603884A (sk)
CO (1) CO4560522A1 (sk)
HR (1) HRP960431A2 (sk)
MX (1) MX9604304A (sk)
NO (1) NO964019L (sk)
PL (1) PL316275A1 (sk)
RU (1) RU2170419C2 (sk)
SK (1) SK122396A3 (sk)
TW (1) TW375679B (sk)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1299889B1 (it) * 1998-03-10 2000-04-04 Wolmer Lupi Metodo per la rilevazione di sostanze diffuse in un campione, ed apparecchiatura che realizza tale metodo.
WO2007018783A2 (en) * 2005-08-08 2007-02-15 Arkema Inc. Polymerization of fluoropolymers using non-fluorinated surfactants
JP6105981B2 (ja) * 2013-03-11 2017-03-29 日本酢ビ・ポバール株式会社 ビニルエステル共重合体の分析方法及び製造方法
ITMI20131916A1 (it) * 2013-11-19 2015-05-20 Versalis Spa Metodo per monitorare un parametro di controllo di una reazione di polimerizzazione e relativo apparato per attuare detto metodo
RU2709407C1 (ru) * 2019-03-29 2019-12-17 Российская Федерация в лице Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Тверской государственный университет" ИК-спектроскопический способ контроля качества прекурсоров для ориентационного вытягивания пленочных нитей из сверхвысокомолекулярного полиэтилена

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4755048A (en) * 1986-10-23 1988-07-05 Amoco Corporation Optical analysis of impurity absorptions
FR2625506B1 (fr) * 1987-12-31 1992-02-21 Bp Chimie Sa Procede et appareillage de fabrication de polymeres controlee a l'aide d'un systeme de regulation comprenant un spectrophotometre infrarouge
US4882493A (en) * 1988-03-09 1989-11-21 Indiana University Foundation Sample holders or reflectors for intact capsules and tablets and for liquid microcells for use in near-infrared reflectance spectrophotometers
US5349188A (en) * 1990-04-09 1994-09-20 Ashland Oil, Inc. Near infrared analysis of piano constituents and octane number of hydrocarbons
US5062709A (en) * 1990-04-25 1991-11-05 Amoco Corporation Process for monitoring particle size and moisture content of finely divided material
US5170056A (en) * 1991-02-28 1992-12-08 Galileo Electro-Optics Corporation Optical fiber coupled devices for remote spectroscopy in the infrared
US5223715A (en) * 1991-09-20 1993-06-29 Amoco Corporation Process for spectrophotometric analysis
US5379464A (en) * 1992-07-24 1995-01-10 Schleger; Linda Facial shield, particularly for protection from the sun
US5573952A (en) 1994-08-12 1996-11-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for controlling concentration of a solution of a solvent and polymer
US5532487A (en) * 1994-11-23 1996-07-02 E. I. Du Pont De Nemours And Company Near-infrared measurement and control of polyamide processes
JP3672268B2 (ja) * 1995-09-22 2005-07-20 コニカミノルタホールディングス株式会社 測定用センサ及び測定用センサを用いる拡散反射スペクトル測定方法並びに乳剤製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
BR9603884A (pt) 1998-06-02
MX9604304A (es) 1997-08-30
US5898056A (en) 1999-04-27
TW375679B (en) 1999-12-01
CO4560522A1 (es) 1998-02-10
HRP960431A2 (en) 1997-08-31
PL316275A1 (en) 1997-04-01
US6335527B1 (en) 2002-01-01
EP0764843A3 (fr) 1997-06-04
EP0764843A2 (fr) 1997-03-26
BE1009667A3 (fr) 1997-06-03
NO964019L (no) 1997-03-26
RU2170419C2 (ru) 2001-07-10
JPH09124708A (ja) 1997-05-13
NO964019D0 (no) 1996-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Santos et al. In‐line evaluation of average particle size in styrene suspension polymerizations using near‐infrared spectroscopy
US6479597B1 (en) Raman analysis system for olefin polymerization control
SK122396A3 (en) Quality control method of latex of halogen vinyl polymers and device for carrying out this method
KR20200013801A (ko) 시간-의존적 공정 동안 화학 종의 성질을 예측하고 제어하기 위한 방법 및 시스템
Šašić et al. Monitoring the melt-extrusion transesterification of ethylene–vinylacetate copolymer by self-modeling curve resolution analysis of on-line near-infrared spectra
EP1214362A1 (en) Raman analysis system for olefin polymerization control
MXPA96004304A (en) Procedure and device for checking the quality of latex of vinyl polymers halogen
Miller et al. Capillary hydrodynamic fractionation (CHDF) as a tool for monitoring the evolution of the particle size distribution during miniemulsion polymerization
US7122379B2 (en) Determining the reaction progress of graft polymerization reactions
DE60127205T2 (de) Gesteuertes Polymerisationsverfahren und Vorrichtung hierfür
Chicoma et al. In Line monitoring of VAc‐BuA emulsion polymerization reaction in a continuous pulsed sieve plate reactor using NIR spectroscopy
US11940384B2 (en) Device and methods for determination of molecular weight distributions of polymers and distributions of other polymer properties without physical separation
Bataille et al. On semicontinuous polymerization of vinyl acetate
KR19980025446A (ko) 할로겐-함유 비닐중합체의 라텍스질을 감시하는 방법과 장치
Martínez et al. Polymerization reactor monitoring by in-line Raman spectrometry
Gheghiani et al. Monitoring of polymer content in an emulsion polymerization using spatially resolved spectroscopy in the near infrared region and Raman spectroscopy
Junkers et al. Determination of vinyl acetate propagation rate coefficients via high frequency pulsed laser polymerization
Araújo et al. Utilization of neural networks as soft sensors to monitor emulsion polymerization reactions (average particle diameter and conversion)
RU96119050A (ru) Способ и устройство контроля качества латекса на основе виниловых галогенсодержащих полимеров
Giudici Polymerization reaction engineering: A personal overview of the state-of-art
Merlin et al. Monomer Transport in Emulsion Polymerization IV Gaseous Monomers
Santos et al. Monitoring of Generation and Stability of Droplets in Miniemulsion Polymerizarion Using the Near‐Infrared Spectroscopy
Hosemann et al. Supercritical Carbon Dioxide as Reaction Medium for Fluoropolymer Synthesis and Kinetic Investigations into Radical Polymerizations of VDF and HFP
Cristallini et al. Kinetics and reaction mechanism of template polymerization investigated by conductimetric measurements. 2. Radical polymerization of sodium methacrylate in the presence of poly (allylamine) hydrochloride
Li Process Monitoring of Polymer Systems by using Near-Infrared Spectroscopy