Способ получения полимеров или сополимеровэтилена

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельсгва ¹

Заявлено 31.1.1966 (№ 1052357/23-5) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.1.1968. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 27.П1.1968

Кл. 39с, 25/01

МПК С 08f

УД К 678.742.2-134.4. .678.044 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Иностранцы

Манфред Рэч, Фритц Гертнер и Рольф Килияи (Германская Демократическая Республика) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ ИЛИ СОПОЛИМЕРОВ

ЭТИЛЕНА

Известен способ получения полимеров или сополимеров этилена полимеризацией или сополимеризацией этилена лри температуре

50 †4 С и давлении ) 500 ат в присутствии свободнорадикальных инициаторов типа перекиси бензоила или лауроила.

Прсдложенным способом, предусматривающим применение в качестве свободнорадикальных инициаторов перекиси окиси мезитила или перекиси дигидропероксициклогексанона, получают полимеры или сополимеры этилена с повышенным выходом.

Описываемые инициаторы содержат одну или больше перекисных и (или) гидроперекисных групп,,распад которых начинается при различных температурах. Реакцию проводят в двух или нескольких зочах, благодаря чему достигается оптимальное использование мощности реактора.

В качестве сополимеров этилена применяют преимущественно пропилеи, виниловый спирт, винилацетат, стирол, акрилонитрил, метилметакрилат, этилакрилат, акриловую кислоту и малеиновый ангидрид.

Время пребывайия полимеризуемой смеси в различных зонах реактора согласуется со скоростями реакции в этих зонах, рассчитываемых по скоростям распада компонентов инициатора при соответству ощих температурах.

Инициатор вводят в реактор в подходящем растворителе — ароматических или высших парафиновых углеводородах, например бензоле, толуоле, ксилоле, декане, циклогексанс

5 или парафиновом масле.

Для получения конечных продуктов реакцию проводят в присутствии агентов передачи цепи. B качестве последних особенно пригодными являются низшие парафины, цикло10 парафины, галоидированные парафины, спирты, альдегиды, кетоны и карбоновые кислоты.

В случае необходимости агенты передачи цепи являются растворителями инициаторов.

15 При мер 1. В трубчатый реактор длиной

300 мм с внутренним диаметром 20 мм, снабженный рубашкой, вводят 950 кг) час этилена под давлением 1750 ат при температуре 80ОС.

Через рубашку реактора перекачивают

20 20 ме/час воды с температурой 170 С. С помощью дозировочного насоса высокого да l3ления в реактор каждый час подают инициатор — раствор 0,15 кг перекиси окиси мезитила и 3,5 кг парафинового масла.

На длине реактора 120 м температура реакционной смеси соответствует 140 С. Распад перекиси, начинающийся в этом месте, вызывает повышение температуры полимеризации

30 до 240 С по всей остающейся длине реактора.

209744

Образовавшийся расплав полиэтилена направляют через запор ый клапан в отделитель, находящийся под давлением 250 ат, где и отделяют от непрореагировавшего мономера, который возвращают обратно в процесс полимеризации. Получают 153 кг/час полиэтилена, что соответствует конверсии 162o/, (в расчете на взятый этилен). Индекс плавления

1,8 г/10 мин; предел прочности на растяжение 142 кг/сл ; уд. вес 0,927 г/см . Полимер прозрачен и пригоден для производства пленок.

Для сравнения полимеризацию проводят при условиях, соответствующих данному примеру, однако с добавкой раствора инициатора из 0,3 кг перекиси дилауроила и 7,5 кг парафинового масла. За пределами 150 я длины реактора температура реакционной смеси соответствует 215"C и до конца реактора почти не изменяется. Получают

112 кг/час полиэтилена, что соответствует конверсии 11,8>/, (в расчете на взятый этплен). Индекс плавления 2,8 г, 10 ипи; предел прочности на растяжение 124 кг/сл-; уд. Вее

0,923 г/с,я.r.

Пример 2. В трубчатый реактор, описанный в примере 1, вводят 940 кг этилена в смеси с 18 кг впнилацетата при 1600 ar и температуре 80 С. Через рубашку реактора в час перекачивают 20 м : воды с температурой

170 C. С помощью дозировочного насоса высокого давления в реактор к смеси мономеров каждый час вводят инициатор — раствор

0,2 кг перекиси окиси мезитила и 5 кг парафинового масла.

На длине реактора 100 я температура реа«ционной смеси соответствует 145 С и поднимается до конца реактора до 247 С. Образующийся расплав сополпмсра направляют через запорный клапан в отделитель, находящийся под давлением 250 ат, где его отделяют, согласно примеру 1, от мономеров.

В час получают 164 кг твердого сополимсра, что соответствует конверсии 17,1О/ (в расчете на взятую смесь мономеров). Сополимер содержит 10,4>/р звеньев винилацетата. Индекс плавления 2,8 г/10 лик; предел прочности ra растяжение 136 кг/сл - ; уд. вес 0,930 г/см .

Сополимер прозрачен и пригоден для производства пленок, которые, в свою очередь, пригодны для печатания.

Для сравнения проводят сополимеризацию в тех же условиях, что и в данном примере, однако с добавкой раствора инициатора пз

0,4 кг перекиси дилауроила и 10 кг парафинового масла. На длине реактора 150 л температуре соответствует 220"С и почти не изменяется до конца реактора. Получают

135 кг/час твердого сополимера, что соответ5

40 ствует конверсии 14,2>/, (в расч Tc на взятую смесь мономеров). Сополимер содержит 12,4r/, звеньев винилацетата. Индекс плавления

3,0 г/10 вин; предел прочности на растяжение 118 кг/сл- ; уд. вес 0,932 г/си .

Пример 3. В трубчатый реактор, описанный в примере 1, вводят 950 кг/час этилена под давлением 2000 ат и температуре 60 С.

Через руоашку реактора пропускают 25 и воды с температурой 140 С. В качестве инициатора каждый час в реактор подают раствор 0,25 кг перекиси 1,1 -дигидропероксициклогексанона и 10 кг метилового спирта, как описано выше.

На длине реактора 130 м температура реакционной смеси соответствует 125 С. Начинающийся в этом месте распад более термостабильной перекиси повышает температуру полимеризации до 168"С. Образующийся расплав полиэтилена, согласно примеру 1, подают в отделитель, где под вакуумом удаляют метиловый спирт.

Получают 110 кг/час твердого полиэтилена, что соответствует конверсии 11,6О/о (в расчете на взятый этилен). Индекс плавления

0,8 г/10 мин; предел прочности на,растяжение

175 r;e/сл -; уд. вес 0,933 г/сл з.

Получаемый полиэтилен из-за хороших анти коррозийных свойств пригоден, главным образом, для производства специальных кабелей.

Для сравнения проводят полимеризацию в тех же условиях, что и в данном примере, однако с добавкой раствора инициатора из

0,4 кг а,cc -азобисизобутиронитрила и 10 кг метилового спирта. На длине реактора 150 м реакционная смесь имеет температуру 145"С, которая до конца реактора .почти не изменяется. Получают 93 кг/час твердого полиэтилена, что соответствует конверсии 9,8>/, (в расчете па взятый этилен) . Индекс плавления

1,1 г/!0 лин; предел прочности на растяжение

163 кг/сл- ; уд. вес 0,928 г/с,и<.

Предмет изобретения

1. Способ получения полимеров или сопо,rrr»epoB arH reHa полимепизациеЙ Han corrode гмеризацией этилена при температуре 50—

400 - С и давлении выше 500 ат в присутствии свободнорадикальных инициаторов, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода полимеров или сополимеров, в качестве сВободнорадикальных инициаторов применяют перекись окиси мезитила или перекиси дигидропероксициклогексанона.

2. Способ по п. 1, отл:яающийся тем, что процесс полимеризации или сополимеризацип проводят в присутствии агентов передачи цепи.