Способ регулирования процесса эмульсионной полимеризации

 

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭМУЛЬСИОННОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ с применением модификатора и эмульгирования мономеров в водной фазе в смесителе-, отличающийся тем, что, с целью получения каучука с высокими технологическими свойствами , регулируют интенсивность эмульгирования углеводородов в водной фазе изменением времени пребывания эмульсии в смесителе путем изменения кратности -циркуляции эмульсии через смеситель с коррекцией вязкости по Муни дегазированного латекса. 9 6 , ff 1. n-n 11 10 СО iu 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А

3(51) С 08 F 2/22 G 05 D 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

1 »

I) I ) J

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

) ) 1

М ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3311493/23-05 (22) 02.07.81 (46) 23.09.83 Вюл. 9 35 (72) И.Ф.Сотников, Л.Ф.Коврижко, Л.A.Íåäîéíîâà, М.Я.Цырлов, Л.И.Кото. ва, Ю.М.Соколов, А.В.Молодыка, (0.К.Чистоколов, В.Н.Семечев, Э.М.Ривин, Л.В.Масагутова, Ф.Е.Куперман, Ф.С.Кантор, Л.П.Коршунов, Г.Г.Шифрин, Г.Ф.Рысляев и В,Д. Бочаров (53) 66.012-52 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 763366, кл. С 08 F 236/10, 1975 .

2. Синтетический каучук. Под ред. И.В.Гарманова. Л., "Химия", 1976, с. 253 (прототип) . (54)(57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭМУЛЬСИОННОИ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ с применением модификатора и эмульгнрования мономеров в водной фазе в смесителе., отличающийся тем, что, с целью получения каучука с высокими технологическими свойствами, регулируют интенсивность эмульгирования углеводородов в водной фазе изменением времени пребывания эмульсии в смесителе путем изменения кратности циркуляции эмульсии через смеситель с коррекцией вязкости по Муни дегазированного латекса.

1043148

Изобретение относится к способам управления процессами эмульсионной полимеризации и может быть использовано в нефтехимической промыаленности, в частности, в производстве бу-. тадиенстнрольных, бутадиен-a(, --метилстирольных и бутадиеннитрильных каучуков.

Известен способ регулирования процесса эмульсионной полимеризации с использованием модификатора путем 10 изменения температуры в полимеризаторах в зависимости от концентрации полимерных частиц и непрореагировавших мономеров t1J .

Недостатком приведенного способа является невозможность поЯУчения каучука с высокими технологическими свойствами и повышенный расход модификатора.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ регулирования процесса эмульсионной полимеризации с применением модификатора и эмуль ировании мономеров в водной фазе в смесителе (2) .

Недостатком этого способа является то, что он не позволяет получить каучук с высокими технологическими

Ф свойствами. По этому способу интенсивность эмульгирования углеводоро-, дов в водной Фазе определяется пара- З0 метрами смесителя и не регулируется. .Вместе с тем, интенсивность эмульгирования меняется в зависимости от периодически изменяющейся производительности полимеризационной батареи. 35

В отдельных случаях это приводит к недостаточной интенсивности эмульгироваиия углеводородов в водной фа зе, при этом увеличивается размер частиц эмульсии, что yxy aeT pery- 40 лирующее действие модификатора— третичного додецилмеркаптана, увеличивает его расход, снижает активность процесса полимеризации и, в конечном счете, ухудшает технологические свойства каучука (при регламентируемых значениях вязкости каучука по Муки увеличивается его жесткость и эластическое восстановление) .

Целью изобретения является полу чение полимера .с высокими техноло- 50 гическими свойствами.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу регулирования процесса эмульсионной полимериза- 55 ции с применением модификатора и эмульгирования.мономеров в водной

Эазе в смесителе регулируют интенивность эмульгирования углеводородов р водной фазе изменением времени пре-60

Рыванйя эмульсии в смесителе путем изменения кратности циркуляции эмульсии через смеситель с коррекцией вязкости по Муни дегаэированного латекса.

Повышение интенсивности эмульгйрования углеводородов в водной фазе обеспечивает необходимый размер частиц эмульсии, что способствует лучшему регулированию модификатором молекулярномассового распределения полимера и получению каучука с лучшими технологическими свойствами: прн одном и том же значении вязкости по

Мунн каучук имеет меньшее значение жесткости и эластического восстановления.

В табл.1 приводятся значения технологических свойств бутадиенстирольных каучуков в зависимости от изменения интенсивности эмульгирования при различных значениях вязкости каучука по Муни (скорость мешалки 200 об/мин)

Увеличение времени экульгирования также повышает скорость процесса полимеризации и сокращает расход модификатора — третичного додецнлмеркаптана. 4

В табл. 2 приведена зависимость длительности полимеризации и расхода модификатора - третичного додецилмеркаптана от длительности эмульгирования прн вязкости каучука по

Муни, равной 80+2.

На чертеже приведена система автоматического регулирования, реализующая предлагаемый способ.

Схема включает смеситель 1, трубопроводы 2-5, расходомеры б и 7, регулирующие клапаны 8 и 9 и систему 10 полимеризации, стопперирования и дегазации латекса, анализатор 11, регулятор 12 и вычислительное устройCTBO 13.

В смеси тель 1 по трубопроводу 2 подают эмульсию мономеров в водной

Фазе, содержащую заданное количество модификатора. Из смесителя 1 по трубопроводу 3 эмульсию частично возвращают в смеситель 1 через расходомер 6 и клапан 9, а частично по трубопроводу 4 через расходомер 7 и клапан 8 подают на систему 10 полимеризации, стопперирования и дегазацни незаполимеризованных мономеров из латекса. Дегазированный латекс далее по трубопроводу 5 подают на дальнейшую переработку. Вязкость по Муни каучука определяют прибором или.лабораторными анализами (анализатор 11). Интенсивность эмульгирования углеводородов в водной фазе регулируют путем изменения кратности циркуляции эмульсии через смеситель

1 регулятором 12 по соотношению потоков, подаваемых по трубопроводам

3 и 4, с коррекцией от вычислительного устройства 13 по величине вязкости по Мунк.

Технико-экономический эффект от использования способа определяется сокращением энергозатрат на переработку каучука в резинотехнической

1043148:Средний диа- Технологические свойства каучука метр частиц эмульсии,мкм Вязкость Жесткость, Эластическое по Муни II восстановлеБ-1-4-100 . ние, мм

Способ регулирования полимеризации

Время эмульгирования, ч

Известный

3,7

8 9

20

0,05

10,9

4,0

12,5

4,3

4,8

16,0

83. Предлагаемый

3,2

8,8

0,25

3,2

10,5

3, 6

12,5

3,8

14,1

8,2

3,2

0,33

3,3

9,1

3, 6

12,3

3i5

14,0

0,50

3,0

7,4

3,1

9,0

3,5

11,9

3,5

12,5

Таблица 2 длительность полимеризации, Расход модификатора ч мас.ч., на мономеры

Время эмульгирования, ч

0,05

0,25

0,34

0,17

0,16

0,33

0,14

0,50

ВНИИПИ Заказ 7260/27 Тираж 494 Подписное э

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,4 промьыленности за счет повышения его технологических свойств. Снижение эластического восстановления и жесткости каучука прн регламентированном значении его вязкости по Муви сокращает время смешения каучука с 5 ингредиентами, улучшает условия рярицевания и календрования резиновых смесей, сокращает повторную пеI реработку смесей, улучшает качество протекторных заготовок и шин и повышает производительность оборудования.

При получении эмульсионных каучуков экономический эффект получается за счет сокращения расхода модификатора (25%) и инициатора (10%) полимеризации.

1 Та бли.ца