Способ получения полиэтиленовых эмульгируемых восков

 

CCNOS СОВЕТСНИХ

CNUW

РЕСПУБЛИН

0% (ll) цр4 С 08 F 8/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ссссо@ „, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -:-::,-,,. g

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

МЯЛ@ (89) 1462973 DD (21) 7771342/05 (22} 20.08.80 (31) WP С 08 F/2-15847 (32) 27.09.79 (33) DD (46) 23.04. 86. Бюл. В 15 (71) ФЕБ Леуна Верке "Вальтер Ульбрихт" (DD) (72) Ирене Ранготт, Йоахим Патцетт, Кристине Томленовиш, Вернер Еиферт, Ерхард Бауер, Хенделоре Фишер и Клаус Диетер Эбстер (DD) (53) 678.742.2-943(088.8) (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ЭМУЛЬГИРУЕИЫХ ВОСКОВ путем термоокислительной деструкции полиэтилена при 428-438 К в присутствии кислорода, отличающийся тем, что, с целью предотвращения образования высокомолекулярных фракций и улучшения качества эмульсий, получаемых из носков, термоокислительной деструкции подвергают полиэтилен с кислотным числом 15, 1-.

19,8 мг KOH/ã в присутствии 1,55 мас.Ж гидроокиси Na, К, Са или Zn в виде 10-3ОХ-ного водного раствора или водной суспензии.

1225847

Изобретение касается способа получения полиэтиленовых эмульгируемых восков»

Продукты такого рода используются для получения самоблестящих и легко удаляемых эмульсий большой твердости, . Полиэтиленовые отходы путем целенаправленной термоокислительной деструкции можно превращать в продукты с воскообразными свойствами. 10

Известен способ получения полиэтиленовых восковых оксидатов из высокомолекулярных гомо- или сополимеров олефинов путем предварительного нагрева исходного продукта в 1$ экструдере при 553-523 К до вязкости расплава 20000 до 50000 мПа с с последующей термоокислительной деструкцией полученного продукта в присутствии кислорода или кислородсодержа- 20 щих газов при 413-443 К, в случае надобности, в присутствии катализатора (хозяйственный патент ГДР № 128875, кл. С 08 F 8/50, 1975).

Известно, что термоокислительная 2$ деструкция полиэтилена осуществляется таким образом, что полиэтилен или смесь его воском подвергают термоокислительной деструкции в присутствии кислорода или кислородсодержащих З0 газов и жицкой, инертной против реагентов, добавки при температурах выше индекса расплава полиэтилена (хозяйственный патент ГДР ¹ 125131 кл. С 08 F 8/06, 1974).

Однако при таких способах деструкции наряду с деструкцией длинных полиэтиленовых блоков отдельных звеньев встречаются высокомолекуляр-. ные фракции порядка до 7 мас.X 40 последние очень отрицательно влияют на качественные свойства и на дальнейшую переработку восков. Так как эти продукты расплавляются только при более высокой температуре и требуют 4$ более длительного времени плавления при переработке, осуществляемой почти исключительно через расплав, они подлежат большой термической нагрузке, что способствует дальнейшему $0 сшиванию и обесцвечиванию и затрудняет эмульгирование. Эмульсии, полученные иэ этих продуктов, для некоторых областей применения недостаточно стойки к хранению и отлича- $$ ются слишком большой склонностью к отстаиванию вследствие наличия высокомолекулярных фракций.

Цель изобретения — предотвращение образования высокомолекулярных фракций и улучшение качества. эмульсий, получаемых из восков.

Характеристику исходных и конечных продуктов осуществляют следующими параметрами.

Индекс расплава, г 10 мин ТГЛ 20996

Вязкость плавления, мПа-с ТГЛ 0-51562

Кислотное число, мг КОН/г ТГЛ- 8418

Эфирное число, мг КОН/г

Пенетрация, мм .10 ТГЛ 22854

Высокомолекулярную фракцию определяют хроматографией на геле (определение И ) и путем определения содержащихся в бутилацетате при температуре кипения нерастворимых составных компонентов.

Пример ы 1-3. 1,1 кг полиэтилена плотностью 0,921 г/см и индексом расплава 2,1 г/10 мин при

463 К плавят под азотом и перекачивают через дозировочный насос в реактор с мешалкой. При 433-438 К при интенсивном перемешивании вводят чистый кислород (50 л/ч) и продукт подвергают термоокислительной деструкции. После 2,5 ч реакции продукт обладает кислотным числом 19,8, эфирным числом 15,9 и вязкостью плавления при 413 К 1 500 мПа.с. В целях предотвращения образования высокомолекулярных фракций во время термоокислительной деструкции в течение 1 ч непрерывно добавляют

1,5-5 мас.7 (в расчете на полимеризат) 10Х-ного щелока (пример 15%-ный

Na0H пример 2 1,5Х-ный КОН, при мер 3 ЗЕ-ный Са(ОН),). По истечении общего времени реакции 3,5 ч реакцию прекращают и расплав гранулируют распылением.

ТГЛ 8418

В таблице приведены количество применяемой гидроокиси, а также свойства конечных продуктов.

Полученные из этих продуктов эмульсии являются очень гомогенными и стойкими при хранении.

Пример 4 (сравнительный).

1,1 кгприменяемого в примерах 1-3 полиэтилена плавят под азотом и перекачивают через дозировочный насос в

40,8

371

Продукт полностью растворим в бутилацетате и очень легко эмульгируем.

Определенное хроматографией на геле значение М составляет 4730. з 12258 реактор с мешалкой, Расплав интенсивно перемешивают при 433-438 К и пропускают через него 50 л/ч кислорода.

После 3,5 ч реакцию прекращают и расплав рас яют. Свойства продукта 5 приведены в таблице. Полученный продукт вследствие высокомолекулярных фракций является трудно эмульгируемым. Эмульсии .легко отстаиваются.

П р.и м е р 5. Смесь из полиэти- 10 лена и воска, состоящая из 10 кг полиэтилена плотностью 0,923 г/см, с индексом расплава 1.,3 г/10 мин и 8 кг полиэтиленового воска с вязкостью расплава 230 мПа с плавят под азотом, направляют в реактор с мешалкой и там обрабатывают кислородом (30 л/ч) при 428 К.

После 3 ч через дозировочный насос в течение 0,5 ч непрерывно добавляют

4 мас.Х (в расчете на смесь). 307-ного раствора ацетата цинка. Затем прекращают добавление кислорода, охлаждают до 390 К и продукт гранулируют. Конечный продукт имеет следую- д щие характеристики

Кислотное число, мг КОН/Г 35,1

Эфирное число, мг КОН/г

Вязкость плавления при 140 С, МПа с

Пенетрация, мм-10 13

47 4

Согласно изобретению получают гомогенные легко эмульгируемые полиолефиновые воски, отличающиеся незначительной неоднородностью вследствие отсутствия высокомолекулярных фракций. Продукты такого рода можно плавить при значительно низких температурах и в течение более короткого времени, чем известные. Поэтому в процессах переработки они подлежат значительно меньшей термической нагрузке. Полученные из этих продуктов самоблестящие эмульсии являются стабильными при хранении при низких, нормальных и повышенных температурах.

Вследствие хорошей гомогенности они не отстаиваются и не возникает никакого ухудшения их свойств.

Особенно выгодным при этом методе является то, что вследствие добавления щелочных реагентов предотвращается не только образование высокомолекулярнык фракций, но также одновременно подомыляются кислотные группы.

Полученные при этом продукть1 при добавлении достаточных количеств щелочных реагентов можно сравнивать с продуктами, получаемыми по известным методам, эмульгируемых металсодержащих полиолефиновых восков. Продукты такого рода необходимы для получения легко удаляемых самоблестящих эмульсий с большой твердостью.

Преимуществом предлагаемого изобретения по сравнению с полученными деструкцией термоокислительными восками является высокая экономичность метода для получения подомыпенных продуктов по сравнению с известными методами омыления.

1225847

Пример

Характеристика конечных продуктов

ВязПенеМ20 кость, м Па.с растворимые компоненты, Сравнительный 4 39,5 35,8 29,8 618 47000 6,9

43,9 18,2 245 5000 0

40,5 19,4 271 4500 0

41,0 18,5 300 6000 0

1 40,8

П р и м е ч а н и е. М О - центрифугальное средство определенного путем хроматографии на геле молекулярного веса.

Составитель А. Кулакова

Редактор Н. Гунько Техред Л.Олейник Корректор И.Эрдейи

Заказ 2101/18 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная,4!

Кислотное число, мгКОН/г

2 41,3

3 42,1

Эфирное число, мгКОН/г трация, мм 10

Зутилацетатные не