SU253361A1 - Непрерывный способ выделения карбоцепнб1хполимеров - Google Patents

Description

Предлагаемое изобретение относитс  к способам выделени  карбоцепных лолимеров из углеводородных растворов. Оно может найти широкое применение в промышленности синтетического каучука, а также ъ других отрасл х , где процесс получени  полимерных продуктов осуществл етс  в среде растворител .

Известен способ выделени  карбоцепных полимеров из углеводородных растворов (в том числе стереорегул р ого бутадиенового или изопренового каучука) путем отгонки растворител  в виде азеотропной смеси с осадптелем , например спиртом.

Сушность способа состоит в том, что бензольный раствор мыс-полибутадиена вливают в смесь бензола и метилового спирта (в соотношении 3: 1) при непрерывном перемешивании раствора. В результате этой операции получают крошку диаметром 0,5-0,6 см, сильно набухшую в бензоле.

Далее суспензию нагревают, и непрерывно при добавлении метилового спирта отгон ют бензол в виде азеотропной смеси. Перегонку и добавление метилового спирта продолжают до тех пор, пока подъем температуры паров показывает, что содержание бензола не снизилось до 3% объёма.

2

путем четырехкратного через шприцмашину при 83°С.

Однако этот способ не может быть применен дл  организации непрерывного процесса

выделени  карбоцепных полимерных продуктов из углеводородных растворов, так как расходуегс  большое количество осадител  (до 2,5 вес. ч. еа 1 вес. ч. полимеризата) и растворител  (до 1 вес. ч на 1 вес. ч. полимеризата ).

Кроме того, в выделенном полимере содержатс  низкомолекул рные продукты (олигомеры ), образующиес  в процессе получени  полимера, что ограничивает область его применени .

Процесс выделени  периодичен и многостадиен . Рекупераци  растворител  и осадител , получаемых в виде азеотропной смеси, сложна , а на отгонку растворител  и осадител 

и их рекуперацию требуютс  большие энергетические затраты.

Преимуществами предлагаемого способа  вл ютс  малый удельный расход осадител  на выделение полимера, равно 2,5 г на 1 т

выделенного полимера, тогда как на выделение 1 т полимера по американскому .патенту требуетс  соответственно 20 г; получение полимеров , не содержащих олигомеров; возможность регулировани  соотношени  между монизкомол&кул рной его части, остающейс  в смеси осадител  и растворител ; возможность осуществлени  непрерывного процесса выделени  полимера с одновременным непрерывным регулированием указанного соотношени .

С целью упрощени  технологии процесса и снижени  расхода осадител , носледн-ий непрерывно ввод т в полимеризат в количестве ниже соответствующего порогу коагул ции полимера из раствора с последующей отгонкой части растворител  из смеси до изменени  соотношени  между лолимеризатом и осадителем выше норога коагул ции.

С целью снижени  содержани  в выделенном полимере растворител , реакционную массу после отгонки из нее части растворител  охлаждают.

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что раствор карбоцепного .полимера в углеводородном растворителе разбавл ют осаднтелем в количестве ниже соответствующего порогу коагул ции полимера из раствора при данной температуре.

При этом примен ют осадитель, имеющий более высокую температуру кипени , чем растворитель , и не образующий с нвм азеотропной смеси.

Затем из раствора непрерывно отгон ют растворитель до изменени  соотнощени  между осадителем и исходным раствором полимера выше норога коагул ции. В результате достигаемого соотношени  ,между раствором полимера и осадителем выше -порога коагул ции происходит выделение полимера, не содержащего низкомолекул рных продуктов.

Выделившийс  полимер непрерывно отдел ют от смеси растворител  и осадител  в аппарате черв чного типа. Растворитель удал ют из полимера на обогреваемом шнекпрессе при 130-140°С. Раствор с низгкомолекул рной фракцией поступает на непрерывно действующий выпарной аппарат дл  отгонки растворител  -и осадител .

Молекул рный вес выделенных фракций полимера зависит от природы примененных растворител  и осадител , их объемного соотношени  и абсолютного значени  тем.пературы , при которой происходит разделение фаз. В .качестве осадителей полимеров из углеводородных растворов могут быть использованы кетоны, спирты, их простые и сложные эфиры, а также смеси этих веществ.

Выделивщиес  фракци  полимера могут быть использованы в различных област х техники и издели х спецназначени .

Пример 1. Полимеризат г мс-пол-ибутадиена в бензоле с содержанием 12 вес. % полимера и бутиловый спирт непрерывно смешивают в соотношении на 1 вес. ч. полимеризата 0,4 вес. ч. спирта при 45°С. Из разбавленного бутиловым спиртом полимеризата непрерывно в аппарате пленочного тина отгои ют бензол в количестве 0,4 вес. ч. от пропущенного нолимеризата.

При этом за счет обогащени  смеси спиртом происходит разделение раствора на две фазы. Фазу выделившегос  полимера, содержащую 38-40 вес. % полимера, непрерывно отдел ют от смеси растворител  и осадител  в аппарате черв чного типа.

Растворитель удал ют из выделившегос  полимера на обогреваемом шнек-прессе при

температуре 130-140°С.

Раствор с низкомолекул рной фракцией полимера из разделител  фаз направл ют на непрерывно действующий выпарной аппарат дл  удалени  растворител  и осадител .

Полимер ыс-полибутадиена, выделенный из первой фазы, имеет средний мол. в. 215000 и не имеет запаха. Полимер, полученный из второй фазы, имеет средний мол. в. 35000 и составл ет 3% от веса вз того полимера.

Пример 2. Полимеризат г ис-полиизопрена с содержанием 13 вес. % полимера и прониловый спирт непрерывно смешивают в соотношении на 1 вес. ч. полимеризата 0,35 вес. ч. про илового спирта при 60°С. Далее нагретый раствор, наход щийс  под давлением 2 ати, дросселируют в вакуум-камеру и за счет ранее полученного тепла, отгон ют изопентан в количестве 0,25 вес. ч. от пропущенного раствора. При этом за счет обогащени 

смеси спиртом, происходит разделение раствора на две фазы: Фазу осажденного цис-полиизонрена , содержащую 40-42 вес. % полимера , непрерывно отдел ют в апнарате черв чного типа. Растворитель и осадитель из

выделенного полимера удал ют на обогреваемом шнек-прессе при 130°С.

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

дл  удалени  растворител  и осадител .

Полимер 1 «с-полиизопрена, выделенный из первой фазы, имеет средний мол. в. 640000 и не имеет запаха. Полимер, полученный из второй фазы, имеет средний мол. в. 35000 и

составл ет 2% от веса вз того полимера.

Пример 3. Раствор полимеризата цисполиизо-прена в изопентане с содержанием 12 вес. % полимера и пропиловый спирт непрерывно смещивают в соотношении на

1 вес. ч полимеризата 0,1 вес. ч. спирта при 25°С. Затем разбавленный раствор полимеризата подвергают распылению парами нропилового спирта, нагретыми до 110°С. За счет тепла, подводимого с парами спирта, отгон ют изопентан в количестве 0,3 вес. ч. от пропущенного через распылитель раствора. Общий расход спирта на предварительное разбавление и отгонку изопентана при распылении составл ет 0,35 вес. ч. на 1 вес. ч.

исходного полимеризата. За счет обогащени  смеси спиртом выше порога коагул ции происходит разделение раствора на две фазы - полимера и раствора, содержащего компоненты каталитического комплекса из низкомолевыделенного полимера охлаждают до О-2°С, при этом фазу осажденного полимера, содержащую 42-44 вес. % г ис-полиизопрена, непрерывно вывод т аппаратом черв чного типа. Растворитель и осадитель удал ют из выделенного полимера на обогреваемом шнекпрессе при 130°С. Раствор с низко.молекул рной фракцией полимера из разделител  фаз направл ют на 10 непрерывно действующую колонну дл  отгонки растворител  и осадител . Олигомеры, выделенные из второй фазы, представл ют собой маслообразиую массу с сильным непри тным запахом. Прозрачный полимер, вы- 25 деленный из первой фазы, имеет средний мол. в. 590000 и не имеет запаха. Пример 4. Раствор г{нс-полиизо1прена в изонентане с содержанием 13 вес. % полимера 20 и метилэтилкетон непрерывно смешивают в соютношеиии на 1 вес. ч. нолимеризата 0,4 вес. ч. кетона при 60°С. Далее нагретый раствор, наход щийс  под давлением 3 атм, дросселируют в вакуум-камеру и за счет ра- 25 нее полученного тепла отгон ют изопентан в количестве 0,5 вес. ч. от пропущенного раствора . При этом за счет обогащени  смеси метилэтилкетоном происходит разделение раствора на две фазы. Фазу осажденного цис- зо полиизопрена, содержащую 40-42 вес. % полимера, непрерывно отдел ют в аппарате черв чного типа. Растворитель и осадитель удал ют из выделенного полимер-а известным 5 способом в обогреваемом шнек-прессе при температуре 130°С. Раствор с низкомолекул рной фракцией полимера из разделител  фаз направл ют на непрерывно действующий выпарной аппарат дл  отгонки осадител  и растворител . Полимер г{ис-полиизопрена, выделенный из первой фазы, имеет .средний мол. в. 680000 и не имеет запаха. Полимер, полученный из второй фазы, имеет средний мол. в. 45000 и составл ет 4% .от веса вз того полимера, „,, Предмет изобретени  1. Непрерывный способ выделени  карбоцепных полимеров из их углеводородных растворов путем непрерывного введени  в раствор осадител , имеющего более высокую температуру кипени , чем растворитель, и не образующего с ним азеотропной смеси, с последующим непрерывным отделением осажденного полимера, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  технологии процесса и снижени  расхода осадител , его ввод т в раствор в количестве ни,же соответствующего порогу коагул ции полимера из раствора и затем из реакционной массы отгон ют растворитель в количестве, обеспечивающем изменение соотношени  менаду полимеризатом и осадителем выше порогакоагул ции. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью снижени  содержани  в выделенном полимере растворител , реакционную массу после отгонки из нее части растворител  охлансдают.