SU1728251A1 - Способ получени низкомолекул рного поливинилацетата - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к получению низкомолекул рного поливинилацетата (ПВА), используемого дл  получени  поливинилового спирта. Повышение экономичности процесса за счет снижени  количества растворител  (до 20-25 мае. ч. на 100 мае. ч. винилацетата) достигаетс  тем, что способ получени  н.изкомолекул рного ПВА, осуществл емый непрерывно полимеризацией винилацетата в метаноле в присутствии в качестве инициатора динитрила азобисизомасл ной кислоты, привод т в при-, сутствии добавки - ацетатов натри  или кальци , вз той из расчета 0,035-0,3 мае. % от метанола..

Description

Изобретение относитс  к химии и технологии высокомолекул рных соединений, в частности к способу регулировани  молекул рной массы полимеров, например, при радикальной полимеризации винилацетата в растворе в присутствии инициаторов химической природы.

При производстве полимеров на основе винилацетата регулирование молекул рной массы полимера может осуществл тьс  различными способами. Однако применение регул тора молекул рной массы возможно лишь в том случае, когда он не оказывает нежелательного воздействи  на поливинила- цетат и продукты его полимераналогичных превращений, например поливиниловый спирт (ПВС). Хорошо известно применение . ацетальдегида и его смеси с водородом дл  регулировани  молекул рной массы гомо- и сополимеров винилацетата. Однако при омылении поливинилацетата (ПВA)i полученного с применением ацетальдегида, последний образует продукты альдольной конденсации, окрашенные в желтый или коричневый цвет, что резко снижает потребительские свойства готового продукта. Удовлетворительные результаты были получены при использовании в качестве регул тора молекул рной массы блоксополимеров окисей этилена и пропилена, однако труднодо- ступность указанных сополимеров, а также отсутствие информации об их вли нии на качество и потребительские свойства готового продукта, не позвол ют использовать их дл  широкого применени .

Наиболее близким  вл етс  способ проведени  полимеризации винилацетата в метаноле . При этом регулирование молекул рной массы полимера осуществл етс  изменением соотношени  моно- мер:растворитель и концентрацией инициатора полимеризации. В промышленности дл  инициировани  полимеризации винилацетата в среде органических растворителей используетс  динитрил азобисизомасл ной кислоты (порофор ЧХЗ-57, далее просто порофор). Дл  проведени  полимеризации используетс  метанол с повышен (Л

С

XI

ю со го ел

ными требовани ми к его качеству (дл  устранени  вли ни  примесей на процесс полимеризации ). Реакционна  масса после полимеризации разбавл етс  метанолом до концентрации ПВА 25-30 мае. %. Дл  разбавлени  используетс  более дешевый регенерированный метанол. Показатели качества метанола представлены в таблице 1.

Однако известный способ имеет следующие недостатки. Практика эксплуатации промышленной установки показывает, что низкомолекул рный ПВА может быть получен лишь при значительном увеличении соотношени  растворитель:мономер. Однако при значительном разбавлении винилаце- тата метанолом, даже при увеличении концентрации инициатора полимеризации, скорость полимеризации существенно уменьшаетс , при этом снижаетс  степень конверсии мономера, увеличиваетс  расход растворител  и инициатора, снижаетс  производительность установки, возрастают затраты на регенерацию растворител  и мономера.

Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности процесса за счет снижени  количества растворител .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе полимеризации, заключающемс  в том, что полимеризацию винилацетата провод т в метаноле в присутствии в качестве инициатора динитрила азобисизомасл ной кислоты, в качестве ре- .гул тора молекул рной массы используютс  ацетаты натри  или кальци , причем регул тор молекул рной массы подаетс  в метанольном растворе совместно с инициатором полимеризации в количестве 0,035- 0,3 мае. % от общего количества используемого метанола,

П р и м е р 1 (контрольный). В трехгор- лую колбу емкостью 500 мл, снабженную мешалкой, обратным холодильником и внутренним термометром, загружают 150 г винилацетата и раствор 0,45 г порофора в 75 г метанола. Полимеризацию провод т при 60 +2°С в течение 2 ч. После окончани  полимеризации разбавл ют реакционную массу 226 г метанола. В полимеризате определ етс  сухой остаток, остаточный мономер, мол рна  в зкость полученного поливини- лацетата.

Пример 2 (контрольный). Полимеризацию провод т по примеру 1, но загружают раствор 0,15 г порофора в 30 г метанола.

Пример 3 (контрольный). Полимеризацию провод т по примеру 2, но продолжительность полимеризации 3 ч.

Пример 4. Полимеризацию провод т по примерам 1-3, но после загрузки винилэцетата в колбу загружают последовательно раствор 0,09 г ацетата натри  в 10 г метанола и 0,15 г порофора в 20 г метанола. П р им е р 5. Полимеризацию провод т по примеру А, но ацетат натри  загружают в

количестве 0,03 г.

.Пример 6. Полимеризацию провод т по примеру 5, но продолжительность полимеризации 3 ч.

Пример 7, Полимеризацию провод т

0 по примеру 6, но ацетат натри  раствор ют и ввод т в реакционную массу в 17,5 г метанола .

Пример 8. Полимеризацию провод т по примеру 5, но используют ацетат кальци 

5 в количестве 0,03 г.

Пример 9. Полимеризацию провод т по примерам 4-7, но после загрузки винилацетата в колбу загружают последовательно раствор 0,06 г ацетата натри  в 5 г метанола

0 и 0,15 г порофора в 10 г метанола.

Пример 10. Полимеризацию провод т по примеру 5, но ацетата натри  беретс  0,01 г.

Пример 11. Полимеризацию прово5 д т по примеру 10, но ацетата натри  беретс  0,0014 г.

В табл. 2 приведены свойства ПВА, полученные по примерам 1-11.

Из данных табл. 2 видно, что примене0 ние в качестве регул торов молекул рной массы ацетатов щелочных или щелочноземельных металлов (натри  и кальци ) наиболее эффективно в количестве 0,3-0,035% от общего количества используемого метано .5 ла. При увеличении количества добавки до 0,4% процесс полимеризации становитс  неуправл емым, и добитьс  воспроизводимых результатов не удаетс . Кроме того, снижение мол рной в зкости полимера ни0 же 4-5 сПз не имеет смысла, так.как такие полимеры не имеют практического применени . При уменьшении количества регул тора менее 0,035% от общего количества метанола вли ние регул тора становитс 

5 практически незаметным, и мол рна  в зкость получаемого полимера практически не отличаетс  от в зкости полимера, полученного без применени  регул тора (см. примеры 2, 3 и 11).

0 Предлагаемый способ направлен прежде всего на получение низкомолекул рного ПВА и продуктов его полимераналогичных превращений. Полимер, получаемый при реализации этого метода, характеризуетс 

5 следующими данными. Характеристическа  в зкость дл  ПВС 0.5-0,8 дл-г, Мол. м. 30000-60000, Р 600-1200.

Применение в качестве регул тора молекул рной массы ацетатов натри  или

кальци  при получении низкомолекул рного поливинилацетата (с мол рной в зкостью 10-20 сПз) позвол ет снизить расход свежего растворител  в 2-2,5 раза и расход инициатора полимеризации в 2-3 раза. Использование предлагаемого в изобретении регул тора молекул рной массы позвол ет получать стабильные качественные характеристики полимера даже при некотором отклонении от рецептуры (см. примеры 6.7) и продолжительности времени полимеризации (см. например 5, 6). Предлагаемый способ позвол ет получить широкий спектр новых марок низкомолекул рных ПВА, ЛВС

и других продуктов их полимераналогичных превращений.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ получени  низкомолекул рного поливинилацетата путем непрерывной полимеризации винилацетата в метаноле в присутствии в качестве инициатора динитрила азобисизомасл нойкислоты, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности процесса за счет снижени  количества растворител , процесс полимеризации провод т в присутствии добавки - ацетатов натри  или кальци , вз той в количестве 0,035-0,3 мае. % от метанола.

   Таблица

   Метанол- д технический, используемый дл  приготовлени  раствора порофора, ГОСТ 2222-78, высший или первый сорт

   Внешний вид

   спытание с перманганатом кали 

   ассова  дол  основного вещества

   Содержание воды Смешиваемость с водой

   Бесцветна  прозрачна  жидкость без нерастворимых примесей

   Не менее 30 мин

   Не менее 99,8 %

   Не более 0,1 %

   Смешиваетс  с водой без следов помутнени 

   Температурные пределы: предел кипени , °С

   99% продукта перегон етс  в пределах, °С , не более

   Массова  дол  альдегидов, % не более

   Содержание метилацетата, % не более

   Метанол регенерированный, используемый дл  разбавлени  ПВА, внутризаводские требовани 

   жидых

   ез

   Не регламентируетс 

   Фактическое Не менее 98.7 %

   Не более 0,5 % Не регламентируетс 

   Не регламентируетс 

   -

   0.3 0.5

   Таблица2