SK278502B6 - A method for removal of volatile waste product from raw polymerisation product - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu odstraňovania prchavých splodín zo surového polymerizačného produktu, obsahujúceho menej než 50 % hmotnostných polymerizačného produktu, spolu s organickým rozpúšťadlom a nezreagovaným monomérom, zahrievaním surového polymerizačného produktu pri nižšom tlaku, ako je atmosférický, s následným odparovaním prchavých splodín z polymerizačného produktu a zrážaním taveniny polyméru s menej než 1 % prchavých splodín.

Doterajší stav techniky

Jednou z ťažkostí pri polymerizácii metylmetakrylátu je skutočnosť, že sa polymerizácia stáva nekontrolovateľnou vo chvíli, keď surový polymerizát prekročí kritickú koncentráciu pevného polyméru. Preto sa spôsoby polymerizácie, známe zo stavu techniky, vyhýbali polymerizácii v bloku a väčšina polymetylmetakrylátu, ktorý je v súčasnosti na trhu, sa vyrába suspenznou polymeráciou.

Metylmetakrylát sa bežne kopolymerizuje s obmedzeným množstvom kopolymerizovateľných monomérov /komonomérov/, ako sú metylakrylát a etylakrylát. Tieto komonoméry stabilizujú polymér, obzvlášť proti dopolymerizácii, ku ktorej môže dôjsť, keď polymérové reťazce končia nenasýtenými uhlíkovými atómami. To môže byť dôsledkom terminácie disproporcionácií, a preto sa známe spôsoby zameriavali skôr na ukončovanie reťazcov kopuláciou voľných radikálov, než na termináciu disproporcionácií. To sa dá dosiahnuť vnášaním obmedzeného množstva prenášača reťazca, ako alkylmerkaptánu, napríklad n-dodecylmcrkaptánu do polymerizačnej zóny. Terminácia reťazca kopuláciou voľných radikálov na alkylmeikaptán však vytvára merkaptánový voľný radikál, ktorý môže reiniciovať polymerizáciou, čím sa získa polymérový reťazec, ktorý má merkaptánovú koncovú skupinu.

Polymetylmetakrylát sa bežne vyrába suspenznou polymeráciou, pre ťažkosti pri rozpúšťadlovej polymerizácii tohto monoméru alebo pri jeho polymerizácii v bloku. Jednou z hlavných ťažkostí obmedzujúcich polymerizáciu v hmote je nekontrolovateľnosť procesu, keď sa polymerizát dostane do gólového stavu, k čomu spravidla dochádza pri jeho hmotnostnej koncentrácii približne nad 30 až 40 %. Aj keď na predchádzanie týmto ťažkostiam je možné používať rozpúšťadlovú polymerizáciu, nebol doteraz vyvinutý účinný spôsob alebo účinné zariadenie na odparovanie veľkého množstva rozpúšťadla zo surového polymerizátu; preto sa dávala pred suspenznou alebo blokovou polymerizáciou prednosť iným spôsobom, ktoré majú nedostatočnú účinnosť a/alebo nedostatočnú konzistenciu produktu. V prípade, že surový polymerizát obsahuje rozpúšťadlo, môže dochádzať k silnému peneniu pri odstraňovaní rozpúšťadla odparovaním a toto penenie bráni účinnému prenosu tepla a odparovaniu rozpúšťadla. Okrem toho sa polymér ľahšie zafarbuje pri styku s povrchmi, na ktorých dochádza k prestupu tepla pri teplotách nad približne 270 °C. Táto skutočnosť je v rozpore s účinným prenosom tepla a tak bráni úspešnej komercionalizácii kontinuálnej suspenznej polymerizácie akrylátových esterov, ako napríklad metylmetakrylátu.

Podstata vynálezu

Predmetom vynálezu je spôsob odstraňovania prchavých splodín zo surového polymerizačného produktu, obsahujúceho menej než 50 % hmotnostných polymerizačného produktu, spoločne s organickým rozpúšťadlom a nezreagovaným monomérom zahrievaním surového polymerizačného produktu pri tlaku nižšom, ako je atmosférický tlak s následným odparovaním prchavých splodín z polymerizačného produktu a zrážaním taveniny polyméru s menej než 1 % prchavých splodín.

Podstata spôsobu podľa vynálezu spočíva v tom, že sa ako vinylový polymér používa polymetylakrylát alebo kopolymér obsahujúci hmotnostné 80 až 99 % metylakrylátu a 1 až 20 % metylakrylátu a/alebo etylakrylátu, surový polymerizačný produkt sa zahrieva v jednom stupni na teplotu 200 až 270 °C a pri tlaku postačujúcom na udržanie kvapalnej fázy počas zahrievania a odparí sa pri tlaku 1,3 až 20 kPa.

Spôsob podľa vynálezu zahŕňa stupeň kondenzácie prchavých splodín na kondenzát obsahujúci rozpúšťadlo a nezreagovaný monomér.

Surový polymerizát sa zahrieva v predhrievači na teplotu 200 až 260 °C a privádza sa do odlučovača prchavých splodín cez rozstrekovač vo forme dokonalej disperzie jemného filmu alebo kvapôčok.

Pri spôsobe podľa vynálezu sa odlučovač prchavých splodín udržiava pri absolútnom tlaku 1,3 až 20 kPa a ako polymér sa používa kopolymér obsahujúci hmotnostné 80 až 99 % metylakrylátu a 1 až 20 % metylakrylátu či etylakrylátu, alebo ich zmesí.

Ako rozpúšťadlo sa pri postupe podľa vynálezu používa benzén alebo alkylbenzény so 6 až 10 atómami uhlíka a ich zmesi.

Pri postupe podľa vynálezu ide o kontinuálnu polymerizáciu metylmetakrylátu v hmote výhodne v prítomnosti obmedzených množstiev komonomérov ako etylakrylátov a metylakrylátov. Polymerizácia sa uskutočňuje mnohostupňovo, väčšina polymerizácie prebehne v prvých stupňoch, pričom ďalšie stupne slúžia na ukončenie polymerizácie a na spotrebu zvyškov iniciátorov a/alebo modifikátorov. Polymerizácia sa tiež vykonáva v prítomnosti prenášačov reťazca, ktoré podporujú žiadané vlastnosti konečného produktu, pričom sa tieto prísady výhodne zavádzajú do všetkých stupňov. Surový polymerizát z konečného stupňa sa zavádza do ohrievača v odparovacej sekcii a zahrieva sa v ňom za dostatočného tlaku na udržanie kvapalnej fázy na potlačenie vytvárania pevnej látky, penových inkrustácií na teplozmenných plochách vyhrievacieho zariadenia. Surový polymerizát sa vo výmenníku tepla dostatočne zohrieva na dodanie výpamého tepla potrebného na odparovanie rozpúšťadla, na účinné odparovanie nezreagovaných monomérov a nízkovrúcich polymérových produktov. Prehriaty, surový polymerizát sa privádza do odparovacej zóny, kde sa tlak znižuje na okamžité odparenie rozpúšťadla, nezreagovaných monomérov a nízkomolekulámych polymérov z polymérového produktu. Odparené rozpúšťadlo a monoméry sa zbavujú nečistôt, ochladia sa, kondenzujú a kontinuálne sa recyklujú do prvého reakčného stupňa na uzavretie cirkulačnej slučky recyklovaného rozpúšťadla a monomérov. Hlavný podiel metylakrylátu alebo etylakrylátu, ako aj komonomérov a prenášača reťazca, napríklad hmotnostné 75 %, použitých v procese, sa zavádza do prvého stupňa s metylakrylátovou vsádzkou. Zvyšok sa zavádza do ďalších polymerizačných stupňov na zaistenie toho, aby polymerizácia v ďalšom stupni prebiehala za podmienok, ktoré umožňujú vytváranie homogénneho kopolyméru s lepšími vlastnosťami, ako napríklad s lepšou tepelnou stálosťou a výhodnejšou teplotou tepelnej deformácie.

Polymerizácia sa výhodne vykonáva v kontinuálnych miešaných reakčných nádobách za dostatočného miešania na vytvorenie homogénnej reakčnej hmoty v každom reaktore. Exotermné polymerizačné teplo sa odvádza výhodne refluxným chladením, na tento účel sú reaktory udržiavané pod prísne udržiavaným tlakom na dodržanie teploty varu polymerizačnej reakčnej zmesi. Pary sa z reaktora odvádzajú, odchladzujú sa, kondenzujú a vracajú sa ako refluxný produkt. Tento spôsob polymerizácie zaisťuje presné riadenie polymerizačných podmienok, ako je teplota a umožňuje výrobu produktu, ktoiý má žiadanú molekulovú hmotnosť pomerne s nízkym kolísaním (s úzkymi hranicami rozdelenia molekulových hmotností).

Podľa spôsobu vynálezu sa uskutočňuje polymerizácia akrylových monomérov, obzvlášť polymerizácia monomérov, ako sú akrylátové a metakrylátové estery alkanolov alebo atómy halogénov substituovaných alkanolov s približne 1 až 18 atómami uhlíka, napríklad metylakrylátu, etylakrylátu, metylmetakrylátu, propylakrylátu, n-butylmetakrylátu, n-hexakrylátu, chlóretylakrylátu, n-oktyl-metakrylátu, stearylakrylátu, a to buď samých alebo v zmesiach na výrobu homopolymérov alebo kopolymérov. Iné bežné komonoméry, ktoré sa môžu začleňovať v hmotnostnom množstve približne 1 až 60 %, zahrnujú akrylonitril, styrén, maleínanhydrid, a-metylstyrén a ich zmesi.

Polymerizácia sa vykonáva v prítomnosti dostatočného množstva rozpúšťadla na predchádzanie vzrastu viskozity surového polymerizátu nad hodnotu, pri ktorej by sa polymerizácia stala neriaditeľnou. To sa spravidla posudzuje obsahom pevných látok a používa sa dostatočné množstvo rozpúšťadla na udržanie obsahu pevného surového polymerizátu pod 50 % hmotnostných, výhodne pod 40 % hmotnostných. Na tento účel sa môže použiť akékoľvek rozpúšťadlo s nízkou teplotou varu, ako sú nasýtené a aromatické uhľovodíky, napríklad hexán, heptán, oktán, benzén, toluén, xylén, cyklohexán, cyklodekán, izooktán a ich zmesi, ako je napríklad nafta. Všeobecne sú použiteľné rozpúšťadlá, majúce za tlaku okolia teplotu varu približne 40 až 225 °C, výhodne približne 60 až 150 °C. Je výhodné používať rozpúšťadlá s teplotou varu veľmi podobnou, ako je teplota varu hlavného monoméru, napríklad metylmetakrylátu na predchádzanie nutnosti frakcionácie recyklovanej zmesi monoméru a rozpúšťadla. Ak majú rozpúšťadlo a monomér približne rovnaké teploty varu, má aj zmes úzky rozsah teplôt varu, zamedzujúci včlenenie nečistôt do recyklovanej zmesi.

Je tiež výhodné vykonávať polymerizáciu v prítomnosti voľného radikálu, ako prenášača reťazca na minimalizáciu koncentrácie polymérových reťazcov majúcich nenasýtené koncové atómy uhlíka. Na tento účel sa používa radikálové prenosové činidlo. Užitočnými prenosovými činidlami sú zlúčeniny, ktoré uvoľňujú atóm vodíka pre polymérový reťazec, ukončujúci jeho polymerizáciu nasýtenou uhlíkovou skupinou a vytvárajúci voľný radikál, ktorý môže reiniciovať polymerizáciou alebo sa kombinovať s iným voľným radikálom za vytvorenia stabilného vedľajšieho produktu. Ako príklady radikálového prenosového činidla sa uvádzajú zlúčeniny síry, ako sú alkylmerkaptány s približne 5 až 18 atómami uhlíka, napríklad amylmerkaptán, heptylmerkaptán, izo-oktylmerkaptán, decylmcrkaptán, n-dodecylmerkaptán, fenyletylmerkaptán, hexydecylmerkaptán, stearylmerkaptán a podobné merkaptány.

Ako iné zlúčeniny, ktoré sú užitočné ako prenášače reťazca, sa uvádzajú zlúčeniny, ktoré majú štruktúru stabilizujúcu voľný radikál, pričom tieto zlúčeniny zahrnujú aromatické uhľovodíky s 6 až približne 18 atómami uhlíka a atómami halogénu, aminoskupinou alebo imidoskupinou substituované alkány, alebo aromatické zlúčeniny majúce 1 až približne 18 atómov uhlíka. Ako príklady vhodných aromatických uhľovodíkov sa uvádzajú benzén a alkylbenzény s 1 až 6 atómami uhlíka v alkylovom podieli, napríklad toluén, etylbenzén, xylén, propylbenzén, izobutylbenzén, izopropyltoluén, diizopropylbenzén a tietylbenzén. Ako príklady substituovaných uhľovodíkov sa uvádzajú zlúčeniny s 1 až približne 18 atómami uhlíka a s 1 až približne 6 atómami halogénu, amidoskupinami alebo imidoskupinami, ako napríklad tetrachlorid uhličitý, dichlóretán, trichlóretán, difluórpropán, fluórdichlórbután, dichlórizopentán, brómcyklohexán, metylamín, izopropylamín, terc.-butylamín, dodecylamín, 2,4-diaminooktán, cyklopentylamín, metyleyklohexylamín, anilín, pyridylidén, piperozin, pyridín, dimetylsulfoxid, atď.

Obzvlášť výhodný prenášač reťazca má nízku teplotu varu, napríklad 60 až približne 150 °C, pretože taká zlúčenina môže mať zároveň funkciu rozpúšťadla, ako samotná tak aj v zmesi s ktorýmkoľvek z uvedených rozpúšťadiel.

Koncentrácia použitého prenášača reťazca závisí na jeho voľbe. Zlúčeniny síry alebo merkaptánov sa používajú v koncentrácii hmotnostne približne 0,1 až 1,0 %, výhodne v množstve hmotnostne približne 0,2 až približne 0,3 %, vzhľadom na násadovú zmes monoméru a komonoméru. S omnoho lepšími výsledkami sa však používajú alkylbenzény, pretože môžu pôsobiť pri procese ako samotné rozpúšťadlo, alebo v zmesi s inými rozpúšťadlami.

Môžu sa tiež používať modifikátory v koncentrácii hmotnostne 2 až 50 % na zlepšenie fázovej pevnosti hotového polyméru. Modifikátory sú elastoméry, ako napríklad etylánproplyléndiamínový kopolymér, polybutadién, styrénbutadiénový kopolymér, polyuretán a etylénpropylénový kopolymérový kaučuk. Tieto modifikátory sa môžu vnášať do upravovaného polyméru, výhodne pridávaním do roztaveného polyméru alebo do surového polymerizátu v priebehu upravovacicho procesu.

Spôsob podľa vynálezu je obzvlášť vhodný na polymerizáciu metylmetakrylátu, výhodne v prítomnosti obmedzeného množstva komonoméru, ako je etylakrylát alebo metylakrylát v množstve hmotnostne 0,1 až 12 % a obzvlášť 1 až 6 %, vzhľadom na hmotnosť získaného kopolyméru.

Polymerizácia uvedených monomérov sa iniciuje voľným radikálom a ako iniciátory sa môžu používať početné prekurzory voľných radikálov. Ako príklady užitočných iniciátorov sa uvádzajú: dibenzoylperoxid, dikumylperoxid, 2,2'-azo/bis/-izobutylnitril, 2,2'-azobis/dimctylvaleronitril/, dietylperoxid, distearylperoxid, terc, -butyl-peroxid, di-/2,4-dichlórbenzoyl/-per

SK 278502 Β6 oxid, diacetylperoxid, terc.-butvlperbenzoát. terc.-amylperoktoát, l,l-di-/terc.-butylperoxy/cyklohexán, di-/terc.-butyl/peroxid a dikumylperoxid. Z uvedených iniciátorov sa dáva prednosť 2,2'-azo-/bis/izobutylnitrilu. Iniciátor sa môže používať v koncentrácii približne 0,01 až 1,0 % hmotnostných, vzhľadom na násadovú monomérovú zmes, výhodne v hmotnostnom množstve približne 0,03 až 0,5 %, predovšetkým 0,07 až 0,10 %.

Ako iné užitočné prísady pre spôsob podľa vynálezu sa uvádzajú prostriedky na viazanie peroxidických voľných radikálov na predchádzanie akémukoľvek vytváraniu polyméru, ktorý by obsahoval oxyskupiny. Prítomnosť akéhokoľvek významnejšieho množstva polyméru obsahujúceho oxyskupinu je nežiaduca, pretože také polyméry majú zhoršenú odolnosť voči pôsobeniu poveternostných vplyvov a tepla a ľahšie sa zafarbujú. Významnejšiemu množstvu oxysubstituovaného polyméru sa môže predísť zavedením ako prísady pri spôsobe podľa vynálezu obmedzeného množstva peroxidického radikálového prenosového činidla, ako je napríklad bránený fenolický antixidant, tetrakis-/=metylén-/3,5-di-terc.-butyl-4-hydroxyhydrocinnamát/=/metán, tiodietylén-bis-/3,5-di-terc.-butyl-4-hydroxyl/-hydrocinnamát, di-tere.-butyl-p-kresol, oktadccyl-3-/3 ',5 '-di-terc.-butyl-4'-hydroxyfenyl/propionát, tris-/3,5-di-terc.-butyl-4-hydroxybenzyl/ izokyanurát, 2,2'-metylén-bis-/4-metyl-6-terc.-butylfenol/ a 3:1 kondenzát 3-metyl-6-terc.-butylfenolu s krotónaldehydom.

Z uvedených prísad sú výhodnými prísadami 3-/3',5'-di-terc.-butyl-4'-hydroxyfenyl/propionát a tris-/3,5-di-terc.-butyl-4-hydroxybenzyl/izokyanurát, pretože nenarušujú polymerizáciu. Uvedené látky viažuce peroxidické voľné radikály sa používajú v koncentráciách hmotnostné približne 0,01 až 0,5 %, výhodne približne 0,1 až 0,2 %, vzhľadom na hmotnosť monomérovej zmesi.

Vynález je bližšie objasnený pomocou schémy výrobného toku na pripojenom obrázku.

Príklad uskutočnenia vynálezu

S prihliadnutím na obrázok sa spôsob podľa vynálezu vykonáva v dvoch alebo niekoľkých kontinuálne miešaných tankových reaktoroch 10 a 20. Každý reaktor sa skladá z oceľovej nádoby s centrálne uloženým hriadeľom miešadla 11 a 21, vyčnievajúcim z pohonu 12 a 22 miešadla, umiestneného nad nádobou. Každý hriadeľ, ako napríklad hriadeľ 11, nesie jedno alebo niekoľko miešadiel, skladajúcich sa z niekoľkých radiálnych lopatiek 13, ktoré môžu byť úplne radiálne, t. j. bez axiálneho natočenia, alebo môžu byť axiálne natočené o uhol približne 5 až 45 °C, ako je zrejmé pri pohľade na lopatku 14. Miešadlá dokonale miešajú v každom reaktore polymerizačné médium na homogénnu hmotu.

Každý reaktor má spodnú vypúšťaciu trysku, ktorá sa výhodne priamo otvára do tesne napojeného zubového čerpadla 15 a 25, akými sú na trhu dostupné zubové čerpadlá na polyméry. Každý reaktor má prívodné potrubie 17 a 27 na zavádzanie polymerizovateľných reakčných zložiek. Recyklovacia zmes, skladajúca sa hlavne z rozpúšťadla, sa zavádza recyklovacím potrubím 30 rozpúšťadla a čerstvá dávkovaná zmes, skladajúca sa z metyletakrylátu a z obmedzeného množstva komonoméru, prenášača reťazca, prostriedku na viazanie peroxidického radikálu atď., sa zavádza potrubím 32.

Surový polymerizát sa prevádza z prvého miešaného tankového reaktora 10 zubovým čerpadlom 15 pre polymér a potrubím 34 do druhého miešaného tankového reaktora 20. Do miešaného tankového reaktora 20 sa tiež zavádza prídavné množstvo komonoméru a prípadne prenášače reťazca prívodným potrubím 36.

Exotermné teplo polymerizácie sa odvádza z miešaných tankových reaktorov 10 a 20 chladením za refluxu. Miešané tankové reaktory 10 a 20 sú úplne uzavreté a je v nich udržiavaný vopred určený tlak. Ak je potrebný nižší tlak, nezje tlak okolia, použije sa vákuový systém 40. Každý tankový reaktor 10 a 20 má potrubie 18 a 28 na odsávanie pár, ktoré ústia do rúrkového kondenzátora 50 a 51. Chladiaca voda sa do týchto kondenzátorov 50 a 51 dodáva potrubím 54 a 56 a kvapalný kondenzát sa zavádza do príslušného miešaného tankového reaktora 11 a 21 refluxným potrubím 58 a 59.

Kondenzátory 50 a 51 sú spojené so systémom riadenia tlaku v parnom potrubí 60 a 62, ktoré je vybavené ventilmi 61 a 63 na riadenie tlaku. Ventily sa riadia vhodnými zariadeniami na kontrolu tlaku, ktoré umožňujú udržiavať vopred určený tlak v každom miešanom tankovom reaktore 10 a 20, čím sa umožňuje presné nastavenie tlaku v obidvoch týchto miešaných tankových reaktoroch, a tým pádom aj presné riadenie teploty v každom z týchto miešaných tankových reaktorov. Pri praktickom spôsobe vyhotovenia vynálezu sa teploty v prvom a v druhom tankovom reaktore môžu riadiť s toleranciou 0,5 °C, čo je presnosť, ktorá umožňuje veľmi presné riadenie molekulovej hmotnosti a rozdelenie molekulovej hmotnosti polyméru, vyrábaného v každom z miešaných tankových reaktorov.

Ako bolo uvedené, polymerizácia prebehne vo veľkej miere v prvom miešanom tankovom reaktore 10. V tomto prvom miešanom tankovom reaktore 10 sa spravidla dosiahne prebehnutie 20 až 95 % konverzie monoméru, výhodne 65 až 95 %. Všeobecne je teplota v tomto prvom miešanom tankovom reaktore 60 až 130 °C a príslušná teplota sa volí v súlade so žiadanou molekulovou hmotnosťou a v súlade so žiadanými vlastnosťami konečného polymérového produktu.

Druhý miešaný tankový reaktor 20 slúži na ukončenie polymerizácie a na zbavenie surového polymerizátu všetkých zvyškových alebo nespotrebovaných iniciátorov. Dosahuje sa to predĺženou dobou oneskorenia, čím sa zaistí, že sa v podstate všetok iniciátor spotrebuje. Na optimálne vlastnosti konečného polyméru sa zavádza prídavné množstvo komonomérov, ako je etylakrylát alebo metylakrylát, do druhého miešaného tankového reaktora spolu so surovým polymerizátom, prevádzaným z prvého miešaného tankového reaktora 10. Približne 5 až približne 50 % , výhodne približne 25 % všetkého pri procese použitého komonoméru sa zavádza do druhého miešaného tankového reaktora 20 potrubím 36. Prídavné množstvo prenášača reťazca, napríklad n-dodecylmerkaptánu, sa tiež zavádza do druhého miešaného tankového reaktora 20. Približne 5 až približne 50 % celkového množstva prenášača reťazca, použitého pri procese, výhodne približne 25 %, sa zavádza do druhého miešaného tankového reaktora 20 potrubím 36. V tomto druhom miešanom tankovom reaktore 20 sa udržiava teplota približne 60 až 130 °C.

Surový polymerizát, odvádzaný z druhého tankového miešaného reaktora 20, sa prevádza zubovým čerpadlom na polymér 25 potrubím 38 do výmenníka tepla 70. Surový polymerizát sa výhodne vedie rúrami rúrového výmenníka tepla a nechá sa zohriať na teplotu 220 až 260 °C v tomto výmenníku prenosom tepla z vyhrievacej kvapaliny, napríklad z horúceho oleja, ktorý sa zavádza do plášťovej strany výmenníka tepla potrubím 71. Surový polymerizát, ohriaty vo výmenníku tepla 70, sa prevádza potrubím 39 do rýchloodparovacej nádoby 76 v odparovacej zóne. Potrubie 39 je vybavené ventilom 72 na riadenie spätného tlaku, ktorý zaisťuje výstupný tlak zubového čerpadla 25 polyméru. Tlak, udržiavaný v surovom polymerizáte, je dostatočný na zachovanie zmesového, dvojfázového systému kvapaliny a pár. Pri praktickom vykonávaní spôsobu podľa tohto vynálezu, sa podstatná časť rozpúšťadla udržiava vo výmenníku tepla 70 v kvapalnej fáze, čím sa predchádza vytváraniu penových inkrustácií na povrchu výmenníka tepla a zaisťuje sa dostatočný prestup tepla v odparovacom výmenníku tepla. Ak vo výmenníku tepla dochádza k nadmernému odparovaniu, môže sa surový' polymér ochladiť na teplotu oboru teplôt topenia alebo pod túto teplotu, čím sa vytvorí pevná fázy, ktorá rýchlo vytvára penové inkrustácie na povrchu výmenníka tepla. Tomu sa predchádza udržiavaním dostatočného spätného tlaku surového polymerizátu vo výmenníku tepla 70.

Nutný tlak surového polymerizátu, ktorý je akoukoľvek zmesou monoméru, komonoméru a rozpúšťadla, sa môže určiť experimentálne zahrievaním vzorky surového polymerizátu na vstupnú teplotu vo výmenníku tepla, v laboratórnej tlakovej bombe pri udržiavaní dostatočného tlaku vzorky, na predchádzanie akémukoľvek podstatnejšiemu vyparovaniu. Potom sa tlak na vzorku pomaly uvoľňuje pri pozorovaní kvapalnej fázy vzorky na určenie tlaku, pri ktorom začne dochádzať k solidifikácii. Tento tlak je minimálnym tlakom, ktorý sa musí udržiavať na vstupe do výmenníka tepla 70.

Musí sa dbať na predchádzanie zahriatia surového polymerizátu na teplotu približne nad 270 °C, pretože také zvýšenia teploty vedú k zafarbovaniu polyméru. Účinné odparenie rozpúšťadla však vyžaduje, aby sa surový polymerizát zahrial na teplotu približne 240 až 250 °C a teplotné rozmedzie, nutné na úspešné odparovanie rozpúšťadla a vedúce k zafarbovaniu polyméru, je teda veľmi úzke.

Surový polymerizát sa rýchlo zbavuje rozpúšťadla v odparke 76, v ktorej sa udržiava nižší, než atmosférický tlak, na vytvorenie podmienok dostatočných na odohnanie takmer celého rozpúšťadla, nezreagovaného monoméru a komonoméru a nízko vrúceho vedľajšieho produktu z vyrobeného polyméru. Výhodne sa používa rozstrekovač 78, na dokonalú dispergáciu polymerizátu, na jemný film alebo na kvapôčky, na dosiahnutie účinného odparenia. Spravidla sa v odparke udržiava absolútny tlak 1,3 až 19,5 MPa, výhodne 6,5 MPa. Pary sa z odparky 76 odvádzajú dýzou vo veku a vedú sa potrubím 80 do kolóny 81, ktorá má dve zóny výplne 83 a 85 a pod ktorou je umiestnený ohrievač 87. Horúce pary sa zavádzajú pod spodnú zónu výplne 85 a čiastočne kondenzujú pri styku s recyklovaným kondenzátom, zavádzaným potrubím 86 a 91. Rýchlosť zavádzania refluxovaného kondenzátu potrubím 86 sa riadi ventilom 79 na udržiavanie vopred zvolenej výšky hladiny v ohrievači 87. Rozpúšťadlo, časť monoméru a nízkovrúce polymé rové produkty sa zhromažďujú v ohrievači 87 a odvádzajú sa potrubím 93.

Pary sa recyklujú z kolóny 81 potrubím 95 do kondenzátora 82 refluxu. Kondenzátor 82 refluxu je rúrkový a pary rozpúšťadla sa kondenzujú a zrhomažďujú v akumulačnej nádobe 84 refluxu. Nekondenzovateľné podiely sa odvádzajú potrubím 97 do vákuového systému 40 cez riadiaci ventil 99. Časť skondenzovaného rozpúšťadla sa vracia potrubím 86 ako recyklát do kolóny 81 potrubím 86, zatiaľčo zvyšok kondenzovaného rozpúšťadla sa vracia potrubím 30 za uzatvárania rozpúšťadlového okruhu v procese. Hotový polymér, obsahujúci spravidla zvyškový monomér a rozpúšťadlo v množstve menšom než hmotnostné 1,0 %, výhodne v množstve menšom než hmotnostné 0,1 %, sa odvádza zo dna odparky 76 za pomoci čerpadla 75 pre polymér a zavádza sa na konečné spracovanie. Pri konečnom spracovaní sa polymér mieša s prísadami, ktoré sa zavádzajú potrubím 89 vstrekovacou dýzou 88 a ktoré sa s polymérom dokonale miešajú prechodom statickým miesičom 90, čo je na trhu dostupné zariadenie, majúce početné, za sebou umiestnené, oproti sebe zakrivené stacionárne listy. Uvedené modifikačné elaslomérové prísady sa môžu pridávať v tomto bode, alebo sa môžu pridávať iné prísady, ako napríklad stabilizátory voči pôsobeniu ultrafialového žiarenia, antioxidanty, vnútorné mazivá (prísady uľahčujúce spracovanie, tepelné stabilizátory, farbivá), optické zjasňovače a zmäkčovače v bežných koncentráciách. Polymér sa pretláča sitom 92 na odstránenie časticovitých nečistôt a filtrovaný polymér sa vytláča dýzou 94 vo forme prameňov roztaveného polyméru a pramene vytlačeného polyméru sa vedú vodným kúpeľom 96 na stuhnutie. Stuhnutý polymér sa vedie odháňačom vody 98 na odstránenie zvyškov vlhkosti a na ďalšie ochladzovanie polymérových prameňov 100, ktoré sa zavádzajú do paletizačnej stanice 102, kde sa pramene polyméru režú na palety 104 vhodné pre zariadenie na spracovanie plastických hmôt, ako sú vytláčacie a vstrekovacie zariadenie.

Spôsob podľa vynálezu bol podrobne opísaný na príklade výhodného vyhotovenia. Tento príklad výhodného vyhotovenia však nie je mienený ako obmedzenie vynálezu.

Claims (7)

1. Spôsob odstraňovania prchavých splodín zo surového polymerizačného produktu, obsahujúceho menej než 50 % hmotnostných polymerizačného produktu, spolu s organickým rozpúšťadlom a nezreagovaným monomérom zahrievaním surového polymerizačného produktu pri tlaku nižšom ako atmosférickom a následným odparovaním prchavých splodín z polymerizačného produktu a zrážaním taveniny polyméru s menej než 1 % prchavých splodín, vyznačujúci sa t ý m , že sa ako vinylový polymér používa polymetylmetakrylát alebo kopolymér obsahujúci hmotnostné 80 až 99 % metylmetakrylátu a 1 až 20 % metylakrylátu a/alebo etylakrylátu, surový polymerizačný produkt sa zahrieva v jednom stupni na teplotu 200 až 270 °C a pri tlaku postačujúcom na udržiavanie kvapalnej fázy počas zahrievania a odparia sa pri tlaku 1,3 až 20 kPa.

2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že zahŕňa stupeň kondenzovania prcha5 vých splodín na kondenzát obsahujúci rozpúšťadlo a nezreagovaný monomér.

3. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že sa surový polymerizát zahrieva v predhrievači na teplotu 200 až 260 °C. 5

4. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že sa surový polymerizát uvádza do odlučovača prchavých splodín cez rozstrekovač vo forme dokonalej disperzie jemného filmu alebo kvapôčok.

5. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci ^lc sa t ý m , že zahŕňa stupeň udržiavania odlučovača prchavých splodín pri absolútnom tlaku 1,3 až 20 kPa.

6. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že sa ako polymér používa kopolymér obsahujúci hmotnostné 80 až 99 % metylmetakrylátu a 1 až 120 % metylakrylátu alebo etylakrylátu alebo ich zmesí.

7. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že sa rozpúšťadlo volí zo skupiny zahrnujúcej benzén, alkylbenzény celkom s 6 až 10 atómami uhlíka a ich zmesi.