SU512715A3 - Способ очистки поливинилхлорида или сополимеров винилхлорида - Google Patents

Description

оавка может осуществл тьс  в процессе полимеризации или иепосредствеино перед обработкой . При этом употребл ютс  обычные дл  поливиаилхлорида стабилизаторы или смеси стабилизаторов, придающие ему теплостойкость , такие как соли металлов с оргапическими или неоргаиическими кислотами, например соли ципка, свинца, бари , кальци , кадми , металлоорганические соединепи , такие как оловоорганические соединепи , эпоксиды , иапример эпоксидироваппые масла и т. п.

Перва  стади  способа заключаетс  в пагревании полимера путем введени  вод ного пара, кондеисирующегос  непосредственно на полимере.

Нагрев полимера можпо осуществить также сочетанием нагрева вод ным паром с одним или несколькими обычными средствами нагрева, например при помощи гор чего газа , нагрева через рубащку или обогреваюнще трубопроводы, а также мехаиическими средствами , при которых выдел етс  теило, и в особеииости при соответствуюн:,ем неремеишвании .

Вторичные источники нагрева могут представл ть дополнительный полезный нагрев, но их не рекомендуетс  нсиользовать без сочетани  с даппым способом, так как без него они представл ю экономические и практические неудобства.

Количество тенла от вторичных источииков не должно значительно иревыщать количество тепла, необходимого дл  испарени  остаточного мономера, но важно нри этом, чтобы количество сконденсировавшегос  вод ного пара было достаточным дл  быстрого охлаждени  полимера на последующей стадии процесса . С другой стороны, количество скопденсированпого вод ного пара, учитыва  другие возможные источники тепла, должно быть достаточным дл  нагревани  полимера до температуры в интервале от температуры стекловани  до 180°С. Эти результаты достигаютс  обычно конденсацией вод ного пара в количестве , соответствующем 1 -10 вес. % обрабатываемого полимера, преимущественно в количестве 2-6 вес. %. При достижении заданной температуры ее поддерживают до тех пор, пока не будет удалена больша  часть захваченного абсорбированного полимером мономера . Эта продолжительность зависит от выбранной температуры и обычно она тем короче , чем выше температура. Процесс провод т в интервале температур от 80 до 130°С. Выдерживают от о мин до 2 ч, предпочтительпо от 10 до 60 мин.

Если температура, до которой нагревают полимер, ниже его температуры стекловани , то удаление остаточного мономера протекает очень медленно, способ тер ет свою экономичность и не нредставл ет практического интереса . Если полимер, даже в случае добавки стабилизатора (дл  теилостойкости), нагревать сравнительно долго нри температуре выше 180°С, то после обработки он не буДет иметь нужных свойств.

Затем полимер охлаждают ниже его температуры стекловани , испар   воду, скон5 денсировавшуюс  нри нагревании. Эта быстра  упарка может быть осуществлена обычнымп способами, в особенности под вакуумом. На обеих стади х данного способа, т. е. при нагревании и последующем охлаждении 10 поливинилхлорида температуру регулируют за счет давлени .

По окончании операции полимер можно отправнть непосредственно на склад и использовать без иоследующей сушки.

15 Выделенный мономер можно рекуперировать после конденсации вод ных паров.

Способ по изобретепию осуществл ют на ирактнке либо в аппарате, снабженном мешалкой , либо в кии щем слое. При осущест20 влепнн способа в кип щем слое, конденсацию паров воды на полимере осуществл ют предпочтительно , поддержива  его в кип щем состо нии нри помощи другого газа, в частности полимеризующегос  мономера. При достиже5 НИИ заданной темнературы несконденсировавшиес  полностью вод ные пары можно использовать в качестве флюидизирующего газа , что позвол ет снизить расход газа, используемого в начале онерации.

0 Сиособом по изобретению можно очищать ноливиннлхлорнд или сонолимеры винилхлорида , нолучеппые полимеризацией в массе, суспензии, эмульсии, газовой фазе, кип щем слое.

5 Примеры 1 и 2. Обрабатывают поливинилхлорид , содержащий после дегазации и очистки полимеризатора 34 г вппилхлорида на 1 кг поливинилхлорида.

Поливинилхлорид получен полимеризацией 0 в газовой фазе при 60°С и упругости паров винилхлорида 9 кг/см.

Температура стекловани  указанного ноливинилхлорида равна 80°С.

В автоклав, снабженный рубашкой и ме5 шалкой, загружают 1 кг поливипилхлорида. После создани  вакуума, с доведением давлени  до 430 мм рт. ст., ввод т вод ной пар при 90°С.

Поливинилхлорид с первоначальной темпе0 ратурой 30°С начинает быстро нагреватьс  при контакте с вод ными парами, которые конденсируютс .

При достижении поливипилхлоридом темнературы 85°С, т. е. температуры, соответствующей точке росы паров воды при рабочем давлении, пары воды практически больше не конденсируютс  и удал ютс  непосредственно из системы, наход щейс  под вакуумом.

Во избежание вторичной конденсации на 3 Степках автоклава, его поддерживают в продолжении цикла нагревани  полимера при той же температуре, что и у полимера.

После операции нагревани  поливипилхлорид содержит около 3 вес. % конденсированной воды.

Через 30 мин поливинилхлорид охлаждают до температуры, ниже его темнературы стекловани , нанример до 40°С, создава  в автоклаве остаточное давление в 55 мм рт. ст. Пары воды и дегазируемого винилхлорида раздел ют конденсацией. Рекуперируют таким образом 28 г воды и 31 г винилхлорида.

Полученный поливинилхлорид содержит не более 3 г остаточного вииилхлорида, иначе говор  удал етс  более 90% остаточного нинилхлорида , содержащегос  в иоливииилхлориде .

Дл  сравнени  повтор ют этот же опыт, нагрева  соответственно полимер в течение 30 мин и 2 час при температуре 60°С (т. е. температуре, ниже температуры стекловани  полимера), пуска  вод ной пар при 65°С и поддержива  в автоклаве давление 150 мм рт. ст., что соответствует точке росы (наров) 60°С.

Собранный после 30 мин нагревани  при 60°С поливпнилхлорид содержит еще 32 г винилхлорида , что соответствует удалению остаточного винилхлорида менее 10%.

Собранный после двухчасового нагревани  нри 60°С ноливинилхлорид содержит еще 29 г винилхлорида, что соответствует менее чем 20%-ному удалению остаточного винилхлорида .

Примеры 3 и 4. Обрабатывают сополимер винилхлорида и пропилена, содержащего 3% сополимеризовавшегос  пропилена и полученного полимеризацией в газовой фазе при 53°С.

Температура стекловани  полученного полимера 75°С.

В автоклав загружают 1 кг сополимера виинлхлорида и пропилена, содержащего остаточные мономеры в количестве 28 г винилхлорида и 15 г пропилена. Внос т затем на 100 вес, ч. сополимера, 2 вес. ч. сульфата

свинца (трехосновного), 1 вес. ч. стеарата свинца (двухосновного), 0,5 вес. ч. стеарата кальци  и 0,3 вес. ч. стеариновой кислоты.

Нагревают до 115°С, ввод  вод ной пар, нерегретый до 120°С, поддержива  давление в автоклаве до 1270 мм рт. ст., что соответствует точке росы (вод ного иара) 115°С. По достижении 115°С вод ной пар больще не конденсируетс  и подачу пара прекращают.

После выдержки в течение 10 мин при 115°С создают вакуум и продукт охлаждают до . Собранный нродукт содержит не более 0,5 г остаточного вннилхлорида и 0,1 г пропилена, что соответствует удалению остаточных мономеров соответственно на 98 и 99%.

Дл  сравнени  повтор ют опыт, с подачей вод ного пара при 65°С, поддержива  давление 150 мм рт. ст., что соответствует точке росы 60°С. После выдержки в течение 10 мин собирают продукт, содержащий 27 г винилхлорида и 13 г пропилена, иначе говор  удал етс  лишь ничтожное количество остаточных .мономеров.

П р и м е р ы 5-7. Эти примеры осуп ествл ют в услови х, аналогичных услови м примера 1.

Примеры 5 относ тс  к обработке нестабилизированного полнвинилхлорида, полученного путем полимерпзацни в водной суспензии и имеющего температуру стекловани  80°С; примеры 6 - к обработке поливинилхлорида, идентичного поливииилхлориду, использованному в иримере 5, но содержащему на 100 вес. ч. смолы 4 вес. ч. эпоксидированного соевого масла; примеры 7 - относ тс  к обработке поливинилхлорида, нолученного путем полимеризации в массе и имеющего те.мпературу стекловани  80°С.

В табл. 1 приведены услови  проведени  процесса и результаты опытов 5-7.

Таблица 1

Имеетс  в виду продолжительность с того момента, как

Пример 8. Процесс осуществл ют в услови х , аналогичных услови м примера 1.

Он относитс  к обработке нестабилизированного поливинилхлорида, приготовленного

полимеризацией в водной суспензии и имеющего температуру стекловани  прнблизительно 80°С, в котором первоначальное содержание виннлхлорида повышаетс  до 20 г/кг. полимер достигает желаемой температуры.

Врем , учитываемое с момента, когда полимер достигает температуры 0,002 соответствует насто щему пределу чувствительности винил слорида.

В табл. 2 показаны рабочие услови  и результаты опыта 8.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ очистки поливинилхлорида или сополимеров винилхлорида от мономера или сомономеров, отличающийс  тем, что, с

   т а б л II ц а 2

   целью повышени  эффективности очистки, полимер нагревают до температуры, наход щейс  в интервале от температуры стекловани  до 180°С, и выдерживают при этой температуре в течение 5-120 мин, с последующим охлаждением полимера под вакуумом до температуры , ниже температуры стекловани .