SU604500A3 - Способ получени поливинилхлорида или сополимера винилхлорида с винилацетатом - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА ИЛИ СОПОЛИМЕРА ВИНИЛХЛОРИДА С ВИНИЛАЦЕТАТОМ

водной феде в присутствии мас орастворимого инициатора.

Дл  предот&рэптени  отложени  полимера на стенках реактора используют воду в количестве достаточном дл  поддержани  полимеризационной среды на обсто нном уровне {2,

Однако, при осуществлении этого способа отложени  полимера на стенках реактора уменьшаютс  все еще недостаточно, особенно вблизи поверхности раздела жидкой и газообразной фазы в полимеризаторе.

Кроме того, когда полученный полимер перерабатывают в пленку, то имеет место образование так называемых рыбьих глаз в пленке, вслеД ствие присутстви  очень маленьких шарообразных неплавких частид.

Целью изобретени   вл етс  уменьшение отложени  полимера на стенках реактора и улуч1ление однородности пленок на основе полимера.

Это достигаетс  тем, что в реактор непрерывно с начала полимеризации и до достижени , по крайней мере, 50% конверсии мономера ввод т водный раствор щелочи и/или бихромата кали  . в количестве, обеспечивающем посто нство первоначального уровн  жидкой фазы, причем содержание щелош и/или бихромата кали  в водном растворе равно 0,0003-0,01% от веса мономеров.

Примерами щелочей могут быть гидроокиси или окислы щелочных металлов, такие как гидроокись натри , гидроокись лити  гидроокись кали . и окись натри ; гидроокиси или окиси щелочноземельных металлов, такие как гидроокись бари , гидроокись кальци , окись кальщш.

Добавление водных растворов не столько огрничиваетс  количеством, сколько необходимо дл  поддержани  посто нства уровн  поверхности раздела между газообразной и жидкой фазами.

Вышеописанна  добавка водных растворов в полимеризационную систему может производитьс  по любому подход щему способу, при котором жидкость подаетс  в реактор под давлением через внешний насос, и, что рекомендуетс , распыл етс  на внутренние стенки реактора, вблизи поверхност раздела газовой и жидкой фаз.

Дл  этой цели, могут быть предложены wm распылители центрифужного типа или соплова  камера , работающие под давлением и имеющие широкийугол распылени . Насос, предназначенный дл  введени  жидкости в реактор, должен обеспечивать

получение давлени , превышающего давление в реакторе на 2-20 кг/см, вариации давлени  оОуславг ливаютс  размером капель, которые требуетс  получить при распылении.

Данный способ приме1шм к суспензионной псь лимеризации винилхлорида, при которой использунл известные катализаторы и суспендирующие агенты. В качестве суспендирующих агентов могут быть использованы частично или полностью омыленный поливинилацетат, сополимер винилацетата с малеКнойым ангидридом, сополимер стирола и малеинового ангидрида, полиакрилат натри , желатина, поливинилпирролидон , крахмал, водорастворимые производные целлюлозы. В качестве катализаторов полимеризации примен ют органические перекиси, такие как Перекись лауркла, 2,4-дихлорбензоилпервкись , диизопропилпероксидикарЗонат и перекись ацетилциклогексилсульфонила; азосоединени , такие как а,-а-азобисизобутиронитрил и а, о азобисдиметилвалеронитрил .

Этот способ применим не только к гомополимеризации винилхлорида, но и к сополимеризации винилхлорида с винилацетатом.

Пример 1. Реактор из нержавеющей стали объемом 23000 литров с мешалкой, имеющей расположенные один над другим три пропеллера с дааметром 1200 мм, вакуумируют, промывают азсн той и затем ввод т 7000 кг мономера-винилхлорида , 12000 кг деионизированной воды, 7 кг частично омыленного поливинилацетата, 7 кг перекиси лаурила . Все содержимое перемешивают мешалкой со скоростью 100 об/мин, смесь полимеризуют при 57° С в течение 16 час, получа  винилхлорид с выходом 91%.

В течение определенного периода времени от начала полимеризациидо достижени  60% конверсии , воду или водные растворы распыл ют насосом, дающим давление 20 кг/см и распыление происхог дит через сопла на стенки реактора, вблизи поверх ности раздела между жищсой и газовой фазами, со скоростью 300 л/час.

В табл. 1 приведены количество и состав распыл емой жидкости и характеристики отложений. Видно, что количество частиц, откладывающихс  на внутренней стенке реактора жидкой и газовой фазами, и число рыбьих глаз, образующихс  при переработке полимера, намного ниже, чем в контрольном случае, при котором отсутствует распьшение водных растворов.

на 80% поливинилацетата

99,8 51,3 1,3

10

0,002 NaOH 0,002 KjCrzO,

0,002 КгСггО,

КонтрольОное

Прнмечание: Число рыбьих глаз подсчитывают следующим образом. К 100 вес.ч. поливишшхлорида добавл ют 500 вес.ч. диоктилфталата, 2 вес.ч. дибутилмалеата олова, 0,8 вес.ч. цетилового спирта, 0,1 вес.ч, стеарата бари , 0,1 вес.ч. стеарата кадми , 0,5 вес.ч. окиси титана и 0,05 вес.ч. сажи. Смесь после перемешивани  при 150° С в течение 7 мин, формуют в листы. Образец в 10 см берут в качестве основы дл  подсчета видимых глазом рыбьих глаз. П р нм е р 2. Реактор из .нержавеющей стали, оборудованный распылителем, емкостью 1000л., с мешалкой , имеющей три лопатоподобных вертушки, установ ленных одна над другой, вакуумируют, промывают азотом, а затем загружают 250 кг мономера винилхлорида ,.500 кг деионизнрованной воды, 250 г частично омыленного (80 мол.%) поливинилацетата и 50 г а, о-азо-бис-диметилвалеронитрнла, переме-. шивают прн 57 С 10 часов, при скорости мещалки 160 об/мин. За период времени от начала полимери

75

Вода

75

25 омыленного на поливинилПримерз . В реактор из нержавеющей стали, имеющий емкость 1000 л., снабженный ме- д шалкой, имеющей лопастное колесо диаметром

Продолжение таблицы 1

1

99,9 55,4 1,2

2

99,8 51,2 1,1

99,7 56,3 1,3

51

99,9 45,1 1,2 зации до 50% конверсии разбрызгивают воду или водные растворы в количестве 15 л/час через распылитель при давлении 13 кг/см через сопла типа центрифуга, имеющие отверсти  0,5 мм в диаметре так, чтобы поддерживать уровень поверхности раздела между жидкой и газообразной фазами не 1шже того, который имелс  в начале полимеризадииВ табл. 2 приведены количество и состав распыл емой жидкости и характеристики отложений. Таблица 2 600 мм, загружают 235 кг вишшхлорида, 15 кг виниладегата, 500 кг чистой воды, 250 г частично омыленного поливинилацетата на 80% и 50 г а, а-азо-бис-д мет1швалеронитрила , при скорости мешалки 160 об/мин полимеризацию ведут 10 час при 60° С.

За период времени от начала полимеризации до достижени  50% конверсии в реакторе разбрыэ гивают воду или водные растворы в количестве 15 л/ч чеоез распылитель при давлении 13 кг/см

Пример 4. В реактор из нержавеющей стали, емкостью 1000 л, оборудованный мешалкой с трем  лопастными крыльчатками кажда  диаметром 600 мм загружают 250 кг винилхлорида, 500 кг JQ воды, 250 г частичио омыленного поливинилового спирта (80%), 35 г изопропшшероксиликарбоната и 15га, а-азо-5ыс-диметилвалеронигрила. Смесь перемешивают при скорости мешалки 160 об/мин в температуре 57° С в течение 10 часов. В процессе 35

метипцеллюлоза

150,1 сил малеинового

ангидри;(а и винилацетата

так, чтобы уровень поверхности раздела между жидь кой и газообразной фазами бьш не ниже того, который имелс  в начале реакции полимеризации.

5В табл. 3 приведеиы характеристики отложений , количество и состав распыл емой жидкости, при распьшении 75 л жидкости.

Т а 6 П л а, а J

полимеризации в реактор подают воду и водные растворы (скорость 10 л/час) через трубку так, чтобы уровень поверхности раздела между жидкой . и газообразной средой был на уровне начала полиI меризации.

Дл  сравнени  жидкость ввод т при более низких скорост х (контрольные опыты).

В табл. 4 приведены количество и состав распыл емой жидкости и характеристики отложений.

Таблица 4

99,9 47,31,8

99,6 42,1

1,2 1Д 0,9

1 2 21

99,7 50,1 99,3 49,3

99,8 39,2

19 1,6

99,7 45,6

0,1 NaOH

0,005 KjCrjОт % + 6,01 NaOH

15

0,0 NaOFIt+ 0,01 СаСОН)

Пример 5. В реактор из нержавеющей стали, емкостью JOOO л, снабженный мешалкой с трем  лопастными крыльчатками диаметром 600 м затружают 250 кг винилхлорида, 250 г частично омыленного поливинилацетата (80%);65 г а, а-изо-бмс-диметилвалеронитрила . Полимеризацию ведут при температуре 57° С 10 час, при скорости вращени  мещалки, 160 об/мин.

Во врем  полимеризации на внутреннюю стенку реактора, наход щуюс  у поверхности раздела

Продолжение таблицы 4

199,4 43,72,1

10 54 30

28 85

между жидкой и газообразной фазами, распыл ют раствор каустической соды под давлением 13 кг/см через распылитель, имеющий сопло диаметром 0,5 мм.

Хороший эффект наблюдалс  при распылении до тех пор, пока не достигалась по крайной мере, 50% конверси .

Claims (2)

1. В табл. 5 приведены зависимость характеристик отложений от величины конверсии, при которой прекращено распыление 75 л 0,01-ной NaOH.Таолииа 5 Таким образом, при проведении процесса по предлагаемому способу уменьшаетс  (а иногда и совсем отсутствует) отложение полимера на стенкаЗс реактора. Кроме того, пленки, изготовленные на основе полимера, приготовленного по предлагаемому способу, более однородны (меньшее число фыбьих глаз). Формула изобретени  Способ получени  поливинилхлорида или сополимера винилхлорида с винилацетатом путем суспен зионной полимеризации винилхлорида или сополимерйзашш винилхлорида с винилацетатом в водной среде в присутствии маслорастворимого инициатора , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  отложени  полимера на стенках реактора и улучшени  однородности пленок на его основе , в реактор непрерывно- с начала полиЫеризации и до достижени , по крайной мере, 50% конрер сии мономера ввод т водный раствор щелочи ; и/или бихромата кали  в количестве, обеспечивающем посто нство первоначального уровн  жидкой фазы, причем содержание щелочи и/или бихромата кали  в водном растворе равно 0,001-0,01% от веса мономеров. Источники информации, прин тые во внимание при зкспертизе: 1.Патент США № 3488328, кл. С 08 f 1/11, 1970.
2. 2.За вка Фрашщи № 2038111, кл. С 08 f 1/00, l971.