SU221287A1 - - Google Patents

Description

НЕПРЕРЫВНЫЙ СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ КАРБОЦРЛНЫХ

ПОЛИМЕРОВ

Известен непрерывный способ выделени  карбоцепных полимеров из их углеводородных растворов путем непрерывного введени  раствора в избыток осадител  или охлаждением раствора с последующим непрерывным отделением осажденного полимера.

Предложенный способ предусматривает предварительное разбавление исходного раствора полимера осадителем в соотношении ниже соответствующего порогу коагул ции полимера из раствора. Это значительно упрощает технологию процесса, так как в зкость раствора после разбавлени  его осадителем резко снижаетс , что позвол ет легко транспортировать раствор на любое рассто ние. Кроме того, снижаетс  содержание остатков растворител  в осажденном полимере, что также упрощает технологию, снижает энергетические затраты в процессе окончательной очистки полимера от растворител .

По предлагаемому способу получают полимеры (например, стереорегул рные полибутадиеновые и полизопреновые каучуки, этиленпропиленовый каучук), свободные от низкомолекул рных фракций, придающих им непри тный залах, что дает возможность использовать эти каучуки в пищевой промыщленности.

поли.мера в осадитель, в котором происходит выделение полимера, экстракци  растворител  и низкомолекул рных продуктов из нолимера. При этом осадитель подаетс  параллельно или но противотоку по отношению к вводимому раствору полимера. Этот способ выделени  полимеров может быть осуществлен в одну или несколько стадий.

При одностадийном снособе нити или ленты выделенного полимера отдел ютс  от смеси растворител  и осадител  с помощью шнекпресса или другого выгрузного устройства.

При двухстадийном способе выделени  полимер из первого щнек-пресса экструзируетс  через фильеру в осадитель вторично. Остатки растворител  из выделенного полимера удал ютс  известными способамп.

В качестве осадителей полимеров из их углеводородных растворов могут быть 1 СПОЛЬзованы кетоны, спирты, их простые и сложные эфиры, низкокип щне углеводороды, а также смеси этих веществ.

Углеводородные растворы полимеров обычно получают inpH полимеризации соответствующих полимеров с применением в качестве растворителей любых углеводородов ароматического или алифатического р да, например бензола, толуола циклогексана или изопен1а на.

ключаетс  в том, что раствор полимера в углеводородном растворителе непрерьтно разбавл ютс  осадителем при комнатной или повышенной температуре и при последующем охлаждении раздел ют на две фазы, кажда  из которых содержит полимер желаемого молекул рного веса. Выделенные фракции полимера могут быть использованы самосто тельно в различных област х техники и в издели х спецназначени . Молекул рный вес выделенного полимера зависит от природы примененных растворител  п осадител , их объемного соотношени , температурных перепадов , стадий разбавлени  и осаждени  и абсолютного значени  температуры, при которой происходит разделение фаз.

Пример 1. Раствор полимеризата дисполибутадиена в толуоле с содержанием 12 вес.о/о полимера и ацетон непрерывно смешивают IB соотношении 2 вес. ч. полимеризата на 1 вес. ч. ацетона при температуре 20°С. Далее разбавленный ацетоном раствор полимеризата и ацетон непрерывно смешивают в соотношении 3 ; 1 прп температуре 55-бО С, вторично разбавленный ацетоном раствор полимеризата подают в охлаждаемый разделитель фаз. Температуру смеси па выходе из разделител  фаз поддерживают в пределах 2-4°С. Фазу высажденного полимера, содержащую 33-36 вес;0/о полимера, непрерывпо вывод т двухчерв чным шпек-прессом. Растворитель и осадитель из выделенного высокомолекул рного полимера удал ют на обогреваемом шнек-прессе при температуре 120-130°С.

Раствор с пизкомолекул рной фракцией полимера из разделител  фаз направл ют на непрерывно действующую колопну дл  отгонки осадител  и растворител , а раствор из куба колонны с концентрацией низко молекул рного полимера 13-15% направл ют на повторное осаждение полимера. При выделении низкомолекул рной фракции полимера соотношение раствора полимера и ацетона составл ет 1 : 4. Полимер, выделенный во второй фазе , имеет средний мол. в. 35000, количество его 3 вес.О/о от веса выделенного полимера. Полимер, полученный в первой фазе, имеет средний мол. в. 198000, характеристическую в зкость в бензольном растворе 2,33, пластичность по Карреру 0,41. Полимер прозрачный, без запаха.

Пример 2. Раствор полимеризата стереорегул рного сополимера этилена и пропилена в экстракционном бензине с содержанием 10 вес.о/о сополимеров и метилэтилкетон непрерывно смешивают в соотношении 2 вес. ч. полимеризата на 1 вес. ч. метилэтилкетона при температуре 20°С. Далее разбавленный метилэтилкетоном раствор полимеризата и метилэтилкетон непрерывно смешивают в соотношении 3 : 1 при температуре 55-60°С. Вторич-. но разбавлепный метилэтплкетоном раствор полпмеризата подают в охлаждаемый разделитель фаз. Температуру смеси на выходе из

разделител  фаз поддерживают в пределах 2-4°С. Фазу выделенного полимера, содержащую 25 вес.о/о полимера, непрерывно вывод т двухчерв чны.м шнек-прессом. Осадитель п растворитель из выделепного высокомолекул рного полимера удал ют на обогреваемом шнек-прессе при температуре 120-130°С.

Раствор с низкомолекул рной фракцией полимера из разделител  фаз направл ют на непрерывно действующую колонну дл  отгонки осадител  и растворител , а раствор из куба колонны с содержанием низкомолекул рного полимера 10 вес./ паправл ют на повторное осаждение полимера. Полимер, полученный во

второй фазе, имеет средний мол. в. 40000, количество его 3 вес.«/о от веса всего выделенного полимера.

Пример 3. Раствор полимеризата цисполиизопрена и изопентана с содержанием

13 вес.о/о полимера и п-бутанол непрерывно смешивают в соотношении 2 вес. ч. полимеризата на 1 вес. ч. бутанола нри температуре 50°С и подают в охлаждаемый разделитель фаз. Температуру смеси при выходе из разделител  фаз поддерживают в пределах 2-4°С. Фазу осал денного цисполиизопрена, содержащую 30 вес. полимера, непрерывно вывод т двухчерв чным шнек-прессом. Растворитель из осажденного полимера удал ют на обогреваемом шнек-прессе при температуре 120-130°С.

Раствор с низкомолекул рной фракцией полимера из разделител  фаз направл ют на непрерывно действующий выпарной аппарат

дл  удалени  растворител  и осадител .

Полимер цисполиизопрена, выделенный в первой фазе, без запаха, средний мол. в. 210000. Полимер, получаемый во второй фазе, имеет средний мол. в. 30000, количество его

20/0 от веса вз того полимера на выделение.

Пример 4. Раствор полимеризатов цисполибутадиена , цисполиизопрена в толуоле и ацетон непрерывно смешивают в соотнощении 1:1:1 при температуре . Далее разбавленпые ацетоном растворы полимеризатов и ацетон непрерывно смешивают в соотношении 3 вес. ч. разбавленных полимеризатов на 1 вес. ч. ацетона прп температуре 55-60°С. Вторично разбавленные растворы полимеризатов подают в охлаждаемый разделитель фаз. Температуру смеси на выходе из разделител  фаз поддерживают в пределах 2-4°С. Фазу осажденных полимеров, содержащую 32 вес.О/о полимеров, непрерывпо вывод т

двухчерв чным шнек-прессом. Осадитель и

растворитель из смеси выделенных полимеров

удал ют на обогреваемом шнек-прессе при

температуре 120-130°С.

Раствор с нпзкомолекул рной фракцией полимеров из разделител  фаз направл ют на непрерывно действующую колонну дл  отгонленных во второй фазе, составл ет 3 вес.з/о от вз тых полимеров на выделение. Полимеры, выделенные в первой фазе, запаха не имеют. При м е р 5. Раствор полимеризата стереорегул рного сополимера этилена и пропилена в экстракционном бензине с содержание:. 10 вес.э/о сополимера и этнлацетаг непрерывно смешивают в соотношении 2 вес. ч. полимеризата на 1 вес. ч. этилацетата при температуре 20°С. Далее разбавленный этилацетатом paciвор сонолимера и этилацетат непрерывно смешивают в соотношении 2 вес. ч. разбавленного раствора сополимера на 1 вес. ч. этнлацетата при температуре 55-бО С. Вторично разбавленный этилацетатом раствор сополимера подают в охлаждаемый разделитель фаз. Температуру смеси на выходе из разделител  фаз поддерживают в пределах 2-4°С. Фазу выделенного высокомолекул рного лолимера, содержащую 20 вес.о/о сополимера, непрерывно вывод т двухчерв чным шнек-прессом. Растворитель из выделенного сополимера удал ют на подогреваемом шнек-прессе при температуре 120-130°С. Раствор с низкомолекул рной фракцией сополимера из разделител  фаз направл ют на непрерывно действуюшую колонну дл  отгонки осадител  и растворител , а раствор из куба с концентрацией низкомолекул рного сополимера 10-12о/о - на повторное осаждение полимера. Во второй фазе выдел ют 5% полимера от всего количества вз того полимера на выделение. Пример 6. Раствор полимеризата цисполибутадиена в толуоле с содержанием 12 вес.о/о полимера и смесь ацетона с метиловым спиртом (7:1) непрерывио смешивают в соотношении 2 вес. ч. полимеризата на 1 вес. ч. смеси ацетона с .метиловым спиртом при температуре 20°С. Далее разбавленный смесью ацетона с метиловым спиртом полимеризат непрерыв 10 смешивают со смесью ацетона и метилового спирта в соотношении 3 : 1 при температуре 55-60 С. Вторично разбавленный смесью ацетона и метилового спирта полимеризат подают в охлаждаемый разделитель фаз. Температуру смеси на выходе из разделител  фаз поддерживают в пределах 2-4°С. Фазу осажденного высокомолекул рного полимера, содержащую 45 вес./о полимера , непрерывно вывод т двухчерв чным шнек-прессом. Осадители и растворитель из выделенного полимера удал ют на обогреваемом шнек-прессе при температуре 120-130С. Раствор с низкомолекул рной фракцией полимера из разделител  фаз направл ют на непрерывно действуюшую колонну дл  отгонки осадителей и растворител . Олигомеры, выделенные во второй фазе, представл ют собой маслообразную массу с сильным непрн тным запахом. Полимер, полученный в первой фазе без запаха, прозрачный, имеет средний мол. в. 202000, пластичность по Карреру 0,40. П р и м е р 7. Раствор полимеризата цисполибутадпеиа в толуоле с содержаниел 12 вее.э/о полимера непрерывно разбавл ют ацетоном при 20°С в соотношении на 1 вес. ч. полимеризата 0,6 вее. ч. ацетона. Далее разбавленный ацетоном раствор цисполибутадиена продавливают через многоместную фильеру в колонну, наполненную ацетоно.м. В нижнюю часть колонны по противотоку подают ацетои. Выдел ющийс  полимер непрерывно вывод т из ни;.-К11ей части колонны двухчерв чным шнек-прессом и вторично экструзируют через многоместную фильеру во вторую коло 1ну , аналогичную первой. Количество ацетона , непрерывно подаваемого по противотоку , составл ет 1,4 вес. ч. от подаваемого полн .меризата. Из нижней части второй колонны выходит полимер, еодер:-кащий 5-6 вес.о/о толуола и 16-17% ацетона. Отгонку оставшихс  в поли.мере растворите.т  и осадител  производ т на черв чно-отжимном прессе при 120-130 С. Пример 8. Раствор полимеризата цисполиизопрена в изопснтане с содерл-:анием 12 вес./о полимера непрерывно разбавл ют бутиловым спиртом при в соотношег1ин на 1 вес. ч. полимеризата 0,4 вес. ч. бутилового спирта. Далее разбавленный бугиловым спиртом раствор цисполиизопрена продавливают через многоместную ф 1льеру в колонну, заполненную бутиловым сниртом. В нг1ж;иою часть колонны по противотоку подают бутиловый спирт. Выдел ющийс  пол;1мер непрерывно вывод т из нижней части колонны двухчерв чным шнек-прессом и вторично экструзируiOT через многоместную фильеру во вторую колонну, аналогичную первой. Количество бутилового спирта, неирерывно подаваемого по противотоку, составл ет 1,1 вес. ч. от подаваемого иолимеризата. Из нижней части второй колонны выходит полимер, содержащий 4-5 вес.о/о изопептана в 10-12% бутилового снирта. Оставшиес  в полимере растворитель и осадители отгон ют на подогреваемом черв чно-отжимиом прессе при 120-130°С. Полимер без запаха.

В таблице приведены результаты выделени  полимерных продуктов из углеводородных растворов различными осадител ми.

8 Предмет изобретени 

Непрерывный способ выделени  карбоцеппых полимеров из их углеводородных растворов путем непрерывного введени  раствора в избыток осадител  или путем охлаждени  раствора с последующим непрерывным отделением осажденного полимера, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  технологии процесса и сни кени  содержани  остатков растворител  в осажденном полимере, исходный раствор полимера разбавл ют осадителем в соотношении ииже соответствующего порогу коагул ции полимера из раствора.