SU211093A1 - Способ получения полиэтиленового воска - Google Patents

Description

Известный способ получени  полйэТйЛейбвого воска состоит в термическом расщеплении высокомолекул рных полимеров и сополимеров этилена в Среде углеводородного растворител  при 300-600°С.

Предлагаемый способ, предусматривающий применение плава низкомолекул рных полимеров и сополимеров этилена вместо углеводородного растворител , позвол ет значительно упростить технологию, так как отпадает необходимость в выделении конечного продукта из реакционной среды.

Термическую обработку целесообразно осуществл ть при 360-420°С в течение 80 сек - 5 чйс в обычной или комбинированной мешалке с проточной трубой. При этом к исходным продуктам перед или при расщеплении известным способом МОЖ.НО добавл ть радикалообразователи и/или регул торы молекул рных весов.

Термическое расщепление зависит от температуры и от времени пребывани  полимеров в мешалке. Однако при посто нной температуре крива  расщеплени  через определенное врем  остановитс , так что расщепление высокомолекул рных полимеров можно проводить в гор чем плаве. Например, воскоподобный низкомолекул рный полимер можно довести до желаемой температуры в мешалке, снабженной электрическим обогреванием. 0тЩепЛ емый пластоподобный высокомолекул рный полимер вводитс  в виде гранул илк порошка в интенсивно размешиваемый плав и немедленно расплавл етс . Скорость расщеплени  можно регулировать или температурным режимом или временем пребывани  полимера в мешалке. Последнюю целесообразно снабжать проточной трубой, температуру в которой поддерживают такую же, как температура обработки. Через эту трубу выгружают расщепленный воскоподобный низкомолекул рный полимер после заданного времени его пребывани  в мешалке.

Смесь из высоких и низких полимеров можно изготовл ть также при комнатной температуре , расплавл ть и затем доводить до желательной температуры. Кроме этого, расщепл емый полимеризат можно вводить в плав низких полимеров, температура которого поддерживаетс  ниже температуры расщеплени , и затем нагревать оба компонента до температуры расщеплени . Возможио и введение высокого полимера в расплавленном состо нии в плав низкого полимера, который или нагреваетс  до температуры расщеплени  или после добавлени  высокого полимера доводитс  до этой температуры.

продукты можно отсасывать из мешалки. Благодар  возможности точной выдержки температуры и времени пребывани  нолимера 3 мешалке простым способом получают конечные продукты с единой молекул рной структурой , вследствие чего не нужно отдел ть продукты с нел елательным молекул рным весом или проводить их очистку.

Способ особенно пригоден дл  производства восков из малоценных пластов, которые невозможно дальше переработать на пласты.

В нижеследуюших примерах индексы плавлени  определены по методу АСТМ, пробе № D-1238-52 Т, а показатели в зкости - по методу Хепплера.

Пример 1. В электрически обогреваемый котел с мешалкой емкостью 1 ввод т 500 кг полиэтиленового воска с пределом плавлени  95-102°С, твердостью 310 кг/см, в зкостью 100 спз при 140°С и мол. весом 2200 и нагревают до 365°С. В качестве зашитной атмосферы примен ют азот. В нижней части мешалки находитс  покрытый расплавленным воском змеевик длиной 5 м и диаметром в свету 50 мм, через который продукт из котла через затвор подают на разгрузочное устройство или в гранул тор.

С помощью дозировочного шнека в мешалку непрерывно ввод т 150 кг/час полиэтиленового гранул та с индексом плавлени  2,5 2/10 мин (по методу АСТМ). Через змеевик непрерывно снимают 150 кг полиэтиленового воска. Врем  пребывани  продукта в змеевике 2 мин. Образуюш,иес  во врем  расш;еплени  летучие составные части отсасываютс  из мешалки.

Получаемый полиэтиленовый воск бесцветный , без запаха и имеет предел плавлени  95-103°С, твердость 315 кг/см, в зкость нри 140°С - 108ОТЗ.

Из-за большой твердости, хорошего блеска и сохранени  качеств такой полиэтиленовый воск можно примен ть, главным образом, в производстве восков дл  натирки полов, печатных красок, а также в текстильной промышленности .

Пример 2. В котле с мешалкой, описанном в примере 1, 500 кг полиэтиленвиннлацетатного воска с т. разм. 110°С, в зкостью 160 спз при 140°С и мол. весом 3000 расплавл ют в азотной атмосфере и нагревают до 380°С. Затем к плаву при размешивании добавл ют 175 кг/час смешанного полимера полиэтиленвинилацетата с индексом плавлени  3 г/10 мин (по методу АСТМ) с содержанием випилацетата 28 вес о/о- Через змеевик непрерывно снимают 175 кг/час полиэтиленвинилацетатного воска после времени его пребывани  в котле 115 сек. Охладив, воск подвергают гранулированию. Получаемый продукт отличаетс  замечательной прозрачностью , высокой эластичностью до температуры - 30°С и непропускаемостью вод ного нара . Поэтому он может быть применен дл  пропитки картонажных изделий и бумаги.

Пример 3. В котел с мешалкой, описанный в примере 1, ввод т 500 кг полиэтиленового воска с т. пл. 109-117°С, твердостью 465 /сг/сл42, в зкостью 145 спз при 140°С и мол. весом 2500 и нагревают до 350°С. При размешиваниинепрерывно добавл ют

100 кг/час полиэтилена с индексом плавлени  8,3 г/10 мин (но методу АСТМ), к которому при 150°С добавили 0,5в/о дикумилперекиси в качестве инициатора. Непрерывно через змеевик снимают по 100 кг/час полиэтиленового воска. После времени контактировани  5 шм и охлаждени  нродукт гранулируют. Получают бесцветный хрункотвердый полиэтиленовый воск без запаха с кристалличностью 97%, предел его плавлени  расположен между 113-117°С, в зкость 140 спз при 140°С, твердость 455 KZJCM. Этот нродукт пригоден дл  производства высококачественных самоблест щих эмульсий, которые сохран ют продолжительный блеск и обладают большой устойчивостью на трение от ходьбы и при вытирании пола.

Пример 4. В котле с мешалкой, описанном в примере 1, 500 кг полиэтиленового воска с т. пл. 65-73°С и в зкостью 84 спз при 140°С расплавл ют в азотной атмосфере и нагревают до 41p°C. В этот плав непрерывно добавл ют 150 кг/час полиэтиленового гранул та с индексом нлавлени  3 г/10 мин (по методу АСТМ). После 2 мин. через змеевик снимают такое лее количество продукта, охлаждают его и заполн ют им бочки.

Полученный продукт бесцветный до светложелтого цвета и слегка клейкий. Он имеет почти такие же показатели, как имеюш,ийс  воск, и пригоден дл  применени  в качестве светозашитного воска, а также средства скольжени  в резиновой нромышленности и

ири производстве фольги.

Пример 5. В котле с мешалкой, описанном в примере 1, 500 кг воска из смешанного полимеризата этилена и моноокиси углерода с пределом плавлени  95-105°С, твердостью

290 кг1см, в зкостью 100 спз нри 140°С, мол. весом 2100 и содержанием 5% нолимеризованной моноокиси углерода расплавл ют в азотно атмосфере и нагревают до 380°С. Затем при размешивании добавл ют 80 кг/час

полимеризата этилена и моноокиси углерода со средним мол. весом 20000. Полимеризат содержит в качестве стабилизатора 0,7о/о дитретичного бутил-/г-крезола. Через змеевик непрерывно вывод т 80 кг/час бесцветного

воска смешанного полимеризата с 94,5%-ной

кристалличностью, твердостью 215 кг/см,

в зкостью 115 спз нри 140°С и пределом

плавлени  96-107°С.

Этот тин воска можно эмульгировать без

дополнительной обработки. Пленка из такого воска хорошо блестит, не пропускает пар и устойчива на трение от ходьбы. Поэтому воск можно использовать в производстве вспомогательных средств дл  ухода за кожей и в Пример 6. В электрически обогреваемом котле с мешалкой емкостью 1 м, согласно примеру 1, расплавл ют 400 кг полиэтиленового воска при 250°С. В качестве защитного газа примен ют аргсн. К этому плаву при размешивании быстро примешивают 350 кг гранул та полиэтилена высокого давлени  с индексом плавлени  2,3 г/10 мин (по методу АСТМ), причем температуру всегда поддерживают свыше 230°С. Образующуюс  в зкую смесь нагревают при размешивании до 380°С и держат эту температуру 4 час. Во врем  расщеплени  наблюдаетс   вное снижение в зкости. Затем жидкий воск снимают в течение 3 час, охлаждают и раздробл ют. Полученный продукт имеет т. нл. 90-97 С, твердость 240 кг/см и в зкость 95 спз при 140°С. Продукт пригоден в качестве парафинового компаунда и в качестве воска дл  изол ции кабелей. При производстве нескольких партий целесообразно снимать в каждом случае лишь по 350 кг воска, а в оставшемс  в котле количестве воска расплавить дальнейшее количество полиэтилена. Пример 7. В котел с мешалкой, описанный в примере 6, загружают смесь из 400 /сг твердого полиэтиленового воска, согласно примеру 1, и 350 г полиэтилена с индексом плавлени  8,3 г/10 мин (по методу АСТМ) при комнатной температуре. В аргоновой атмосфере нагревают смесь до 385°С и поддерживают эту темнературу. Когда начинаетс  расплавление, смесь перемешивают. Расщепление заканчиваетс  после перемешивани  в течение 3,5 час. Образующийс  воск снимают, охлаждают и раздробл ют. Продукт имеет такие же показатели, как конечный продукт в примере 6. Пример 8. В основном работу ведут согласно примеру 6. Вместо полиэтиленового гранул та к плаву воска, имеющему температуру 250°С, добавл ют с помощью экструдера расплавленный полиэтилен с температурой 250°С. В данном случае врем  на добавку можно сократить по сравнению с примером 6, потому что теплота, необходима  дл  расплавлени  гранул та, в этом случае не требуетс . Конечные продукты имеют такие же показатели, как в примере 6. Пример 9. В электрически обогреваемый котел с мешалкой емкостью 1 м загружают, согласно примеру 1, 500 кг полиэтиленового воска, расплавл ют и при размешивании нагревают до 365°С. На дне сосуда дл  выгрузки воска имеетс  нагреваема  снаружи труба длиной 5 м и диаметром в свету 50 мм. Согласно примеру 1, к плаву добавл ют 150 кг/час полиэтиленового гранул та с индексом плавлени  8,3 г/10 мин (по методу АСТМ). Через нагретую до 365°С трубу после пребывани  воска 2мин. снимаютпо 150кг/час полиэтиленового воска, который имеет те же свойства, что и конечный продукт в примере 1. Предмет изобретени  Способ получени  полиэтиленового воска термическим расщеплением высокомолекул рных полимеров или сополимеров этилена в инертной жидкой среде при 300-600°С, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  технологии , в качестве инертной жидкой среды примен ют плав низкомолекул рных полимеров или сополимеров этилена.