Способ получения поливинилхлорида

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА путем суспензионной полиме ризации винилхлорида в присутствии маслорастворимого инициатора, защитного коллоида и добавки, предотвращающей коркообразование, отличающийся тем, что, с целью повьпиения удельного объемного электрического сопротивления поливинилхлорида , в качестве добавки, предотвращающей коркообразование, используют 0,001-0,1% от веса воды пероксиламинодисульфоната калия и процесс проводят в реакторе, стенки которого покрыты 1-5%-ным водным раствором пероксиламинодисульфоната калия.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

1 ЕСПЬЕЛИН (19) (11) 4(51) С 08 F 114/06 (21) 266874 1/23-05 (22) 02. 10. 78 (46) 07.02.85. Бюл. В 5 (72) В.А. Попов, В.И. Солдатов, В.С. Этлис, Е.П. Шварев, А.И. Дьячков и Л.В. Левагина (53) 678.743.22(088.8) (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА путем суспензионной полиме"

:ризации винилхлорида в присутствии маслорастворимого инициатора, защитного коллоида и добавки, предотвращающей коркообразование, о т л ич а ю шийся тем, что, с .целью повышения удельного объемного электрического сопротивления поливинилхлорида, в качестве добавки, предотвращающеи коркообразование, используют 0,001-0,1% от веса воды пероксиламинодисульфоната калия и процесс проводят в реакторе, стенки которого покрыты 1-5%-ным водным раствором пероксиламинодисульфоната калия.

1023771

Изобретение относится к получению полимеров винилхлорида (ВХ) путем суспензионной полимеризации, применяемых для переработки в мягкие и жесткие изделия. 5

Известно, что в процессе полимеризации ВХ происходит налипание полимера на стенки реактора, Налипший на стенки полимер уменьшает эффективность охлаждения реакционной мас- 10 сы, что приводит к снижению производительности оборудования, а также ухудшает качество поливинилхлорида (ПВХ) за счет,-попадания корок в готовый продукт. Поэтому возникает необходимость чистки аппаратуры после каждой операции. Известны многочисленные способы предотвращения образования отложений полимера при суснензионной полимеризации ВХ.. Уровень техники 20 включает прежде всего такие технологические меры, как глубокое охлаждение стенки реактора, орошение поверхности раздела фаз. Однако предложенные решения неудовлетворительны, 25 поскольку с их помощью добиваются лишь уменьшения коркообразования; кроме того, они-дорогостоящие и связаны с частичной реконструкцией основного оборудования. К тому же глу- 30 бокое охлаждение стенок приемлемо только для очень больших реакторов, где для теплосъема требуется применение теплоносителей с низкой температуро й.

Известны два наиболее выжные направления в решении проблемы предотвращения коркообразования при полимеризации ВХ: введение специальных веществ в реак- 40 ционную массу, нанесение на стенки реактора какого-либо покрытия и частичное добавление данного соединения в водную фазу.

В качестве добавок, уменьшающих 45 коркообразование, могут быть: полиоксиэтилированные сахарозы и гелактозы, акриловый латекс в сочетании с электролитом в количестве 2, нитриты щелочных и щелочно-земельных ме- 50 таллов. Эти способы уменьшают количество образующихся отложений, однако не исключают необходимости чисткиаппаратов после каждой операции. Из- вестен способ уменьшения коркообра- 55 зования в процессе суспензионной пог лимериэации ВХ в присутствии маслорастворимого инициатора при добавленин в полимеризационную среду водорастворимых восстановителей в количестве до 2000 частей на 1 млн в пересчете на Bîäó. Полимеризация происходит в реакторе, внутренние поверхности которого имеют средние размеры шероховатостей 10 мкм, лучше 1 мкм, и скорость потока у внутренних стенок составляет 0,3 м/с, лучше 1 м/с. Только сочетание всех трех факторов позволяет добиться проведения 20-25 операций без корок.

По второму направлению известен способ суспензионной полимеризации галоидсодержащих виниловых мономеров, при котором коркообразование предотвращают нанесением на стенки реактора покрытия или пигмента. Кроме того, частично добавляют данное соединение в водную фазу и рН реакционной среды поддерживают 8-10. В качестве покрытия используются бензоль-:

Hbfe> толуольные или этанольные растворы хиноновых, нигрозиновых, фталоцианиновых, азиновых и других красителей, неорганические пигменты и их смеси. Для закрепления пигментов и красителей на стенке реактора возможно использование целого ряда соединений, таких как желатин, производные целлюлозы, полистирол, эпоксидные соединения и т.д. При использовании этого изобретения авторам удается избежать образования корок в течение

20-35 операций. К числу недостатков данного метода следует отнести необходимость применения токсичных и огне- и взрывоопасных растворителей, таких как бенэол, толуол и т.п., рабо" ту с которыми приходится проводить в противогазах со строжайшим соблюФ дением техники безопасности. Возникает также проблема удаления паров растворителей из реактора перед началом процесса полимеризации и количественного улавливания их, что связано с применением сложных улавливающих устройств и ведет к снижению экономических показателей производства.

Известен способ уменьшения коркообразования в процессе суспензионной (со)полимеризации ВХ путем нанесения на стенки автоклава водного раствора полиэтиленимина. Однако при использовании этого метода защиты стенок автоклава от корок не исключается необходимость чистки реактора через 2-3 операции. Для этих же целей

1023771 при полимеризации ВХ обрабатывают стенки трубопроводов и дефлегматора в верхней части реактора водным раствором нитрита натрия. В этом случае количество полимерных отложений по- 5 сле проведения одной операции только уменьшается.

Ближайшим по технической сущности к изобретению является известный способ получения поливинилхлорида пу- 10 тем суспензионной полимеризации винилхлорида в присутствии маслорастворимого инициатора, защитного коллоида и добавки, предотвращающей коркообразование. В качестве добавки, предЧ5 отвращающей коркообразование, используют смесь 0,0002-0,67 от веса винилхлорида нитрита натрия и 0,0002-0,027 от веса винилхлорида полиэтиленимина с одновременным покрытием стенок ре- Z0 актора 0,1-10Х-ным водным раствором нитрита натрия. Способ позволяет проводить до 60 операций без чистки реактора и исключить недостатки, присущие вышеназванным способам. Однако 25 недостатком данного метода является снижение удельного объемного элек-, трического сопротивления ПВХ, полученного этим способом, что не позволяет использовать полимер в целом ря- З0 де областей техники.

Целью изобретения является повыше-, ние удельного объемного электрического сопротивления поливинилхлорида.

Цель достигается тем, что по спо35 собу получения поливинилхлорида путем суспензионной полимеризации винилхлорида в присутствии маслорастворимого, инициатора, защитного коллоида И добавки, предотвращающей коркообразование, в качестве добавки предотвращающей коркообразование, используют

0,001-0,1/ от веса воды пероксиламинодисульфоната калия, и процесс проводят в реакторе, стенки которого покрыты 1-57-ным водным раствором пер оксиламинодисульфоната калия.

При осуществлении способа сохраняется возможность проведения до 60 операций без очистки реактора.

Для осуществления способа исполь; зуются обычно применяемые защитные коллоиды, такие как метилцеллюлоза, поливиниловый спирт, стиромалеинат натрия и др., в качестве инициато- у ров — обычные маслорастворимые инициаторы радикального типа. Процесс проводят при 25-100 С (в зависимо0 сти от:активности инициатора) и перемешивании..

Приведенные ниже примеры иллюстрируют данное изобретение.

Пример 1. Внутреннюю поверхность полимеризационного реактора иэ нержавеющей стали, емкостью 200 литров и внешнюю поверхность мешалки импеллерного типа покрывают 17;ным водным раствором пероксиламинодисульфоната калия; Затем в полимеризационный реактор загружают 100 кг воды, 50 кг винилхлорида, 30 г метилцеллю.лоэы, 2-этилгексилпероксидикарбоната (ПДЭГ) в количестве 92 г (соответствует 2 г активного кислорода), 10 r (0,01 мас.7 от воды) пероксиламинодисульфоната калия. Полимеризацию проводят при 53 С.с одновременным перемешиванием со скоростью 250 об/мин.

После окончания полимеризации полимер выгружают, реактор промывают водой.

Затем полимеризацию повторяют при указанной загрузке без чистки и покрытия стенок и фиксируют количество операций.до появления налипания на стенках автоклава. Верхнюю сферу реактора покрывают после каждой операции. Количество операций без чистки реактора по этому и нижеследующим примерам приведены в таблице.

Пример 2. Полимеризацию проводят в условиях, аналогичных примеру

Дополнительно в реакционную массу вводят 50 г (0,05 мас.7 от воды) пероксиламинодисульфоната калия.

Пример 3. Внутреннюю поверхность автоклава и мешалку покрывают

57-ным раствором пероксиламинодисульфоната калия. Дополнительно в реакционную массу вводят 1 г (0,001 мас.7. от воды) пероксиламинодисульфоната калия. В остальном полимеризацию проводят в условиях, аналогичных примеру

Пример 4. Внутреннюю поверх.— ность автоклава и мешалку покрывают

27-ным раствором пероксиламинодисульфоната калия. Полимеризацию проводят в условиях аналогичных примеру

1. Пероксиламинодисульфонат калия добавляют в количестве 100 г (0,1мас.X от воды). В качестве инициатора используют азо-бис-изобутиронитрил (АИБН) в количестве 125 r (0,25мас.X от винилхлорида) .

Пример 5. Полимеризацию проводят в условиях, аналогичных приме1023771 в количестве 25 r (0,025 мас.% от воды) . ру 1. Пероксиламинодисульфонат калия в реакционную массу добавляют !

Количество операций до появле. ния отложений

Тип

Примеры инициатора полимера!

2,3 ° 10

ПДЭГ

0,01

14

2,1 10

0 05

ПДЭГ

2, 7 10<4

О, 001 ПДЭГ!

1,8>10

АИБН

0,1

0,025 ПДЭГ 2,6 ° 10

14

Для сравнения

О

ПДЭГ

ПДЭГ

0,05

О,1 раствор нитрита натрия (по 111) 4,2 10

Из таблицы видно, что по предла- объемного электрического сопротивгаемому способу можно получать по- . ления и проводить без чистки авто5) лимер с высоким значением удельного клава большое количество операций.

3ЯИИПИ Заказ 313/! Тираж 475 Повписное ИГЮ,7, Нанесено на стенку реактора и мешалку

1%-ный раствор пероксиламинодисульфоната калия

2 1Х-ный раствор пероксиламинодисульфоната калия

5Х-ный раствор пероксиламинодисульфоната калия

4 2%-ный раствор пероксиламинодисульфоната калия

1%-ный раствор пероксиламинодисульфоната калия

6 5Х-ный раствор пероксиламинодисульфоната калия

Добавлено в реакционную массу, % от воды

0,3 NaNO2

0,0005 ПЭИ (полиэтиленимина) ПДЭГ

Удельное объемное электрическое сопротивление при

20 С, ом.см

2,8 "10

2,0" 10