Способ получения сополимера винилиденхлорида с винилхлоридом

 

Использование: изобретение относится к улучшенному способу получения сополимера винилиденхлорида с винилхлоридом, который лежит в основе получения упаковочной пленки пищевого назначения. Сущность изобретения: способ пля сополимера винилиденхлорида с винилхлоридом путем полимеризации при нагревании в водной среде в присутствии радикального инициатора - диизопропилпероксидикарбоната и эмульгатора с введением 0,02 - 0,04 мас. % прерывателя - смеси N,Nʹ-бис-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензоил)-пиперазин с дистеарилтиодипропионатом при их массовом соотношении 1 - 2 : 1.

Изобретение относится к улучшенному способу получения сополимера винилиденхлорида с винилхлоридом, который лежит в основе получения упаковочной пленки пищевого назначения.

Известны способы получения указанного сополимера, в которых регулирование реакции сополимеризации для получения сополимера с заданными свойствами осуществляют путем введения в процесс прерывателей, связывающих радикалы инициатора и таким образом прекращающих процесс цепной полимеризации.

Наиболее близким к предложенному является способ получения сополимера винилиденхлорида с винилхлоридом при соотношении мономеров 1,5-9: 1 мас. ч. соответственно в присутствии диизопропилпероксидикарбоната (ИПК) в качестве инициатора (0,01 - 0,3 мас. % от смеси мономеров) с введением в качестве прерывателя смеси бутилгидроксианизола (БГА) с дистеарилтиодипропионатом (ДСТДП) при массовом соотношении БГА: ДСТДП = 0,1-10: 1 в количестве 0,005- 0,5 мас. % от смеси мономеров при температуре сополимеризации 0-100^оС (15-70^оС).

Согласно известному способу реакцию сополимеризации проводят в стальном автоклаве при перемешивании в течение 40-50 ч. Винилиденхлорид и винилхлорид загружают в автоклав вместе с водным раствором метилцеллюлозы в качестве эмульгатора. По истечении указанного времени в автоклав под давлением загружают раствор БГА и ДСТДП в винилиденхлориде и перемешивают 30 мин при 50-54^оС для разложения инициатора. Затем температуру поднимают до 80^оС и отгоняют непрореагировавший мономер. Выход сополимера составляет 81-83% . Из полученного сополимера формованием при 180^оС приготавливали пленку, которая имела слабый запах.

Наличие запаха объясняется тем, что в указанном способе сополимеризации процесс разложения инициатора идет достаточно медленно (30 мин), что приводит к образованию нестабильных низкомолекулярных продуктов, которые при последующей отгонке мономеров при 80^оС и изготовлении из сополимера пленки (180^оС) разлагаются с выделением хлористого водорода. Это не дает возможности получить пленку с полным отсутствием запаха, что является очень важным показателем для ее применения в контакте с пищевыми продуктами. Кроме того, применяемый в качестве составной части прерывателя бутилгидроксианизол относится к малотоксичным веществам (3 класс опасности) и имеет летальную дозу ЛД₅₀= 2000 мг на 1 кг живой массы, что также нежелательно для упаковочной пленки пищевого назначения.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса и качества целевого продукта.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом сополимеризации винилиденхлорида с винилхлоридом при нагревании в присутствии диизопропилпероксидикарбоната в качестве инициатора с введением в качестве прерывателя смеси N, N'-бис-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензил)-пиперазина (фенол-85) с дистеарилтиодипропионатом, взятой в количестве 0,02-0,4 мас. % от смеси мономеров.

Способ получения и свойства фенола-85 известны.

Данное соединение нетоксично (4 класс опасности; ЛД₅₀отсутствует).

Сополимеризацию винилиденхлорида с винилхлоридом проводят в присутствии 0,05-0,15 мас. % ИПК при температуре 34 - 54^оС в течение 47 ч, после чего добавляют смесь Фенола-85 и ДСТДП в соотношении 1-2: 1, взятую в количестве 0,02-0,04 мас. % от смеси мономеров, и выдерживают 20 мин для разложения инициатора. Затем из полученной смеси отгоняют мономеры, получая сополимер с выходом 80-82% .

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

П р и м е р 1 (сравнительный). Скорость разложения инициатора (ИПК) в присутствии различных прерывателей.

Готовят раствор ИПК в хлороформе с исходной концентрацией 2,52 мас. % . Добавляют Фенол-85 в эквимолекулярном отношении и ИПК и через определенные промежутки времени определяют концентрацию ИПК йодометрическим титрованием.

В аналогичном контрольном опыте в качестве прерывателя добавляют БГА.

Результаты приведены в таблице.

П р и м е р 2. Получение сополимера винилиденхлорида с винилхлоридом.

В стальной автоклав емкостью 10 л загружают 4,8 л воды, затем раствор 3,7 метилцеллюлозы в 550 мл воды (эмульгатор).

Содержимое реактора подогревают до 28-32^оС, загружают смесь 3,585 кг винилиденхлорида, 0,896 кг винилхлорида, 4,79 г ИПК и проводят сополимеризацию в течение 47 ч, поднимая температуру от 34,5 до 54^оС. Затем в реактор вводят под давлением смесь прерывателей, состоящую из 0,448 г Фенола-85 и 0,448 г ДСТДП, растворенную в 15 см³винилиденхлорида, и выдерживают в течение 20 мин для разложения инициатора. Реакционную массу нагревают до 70-75^оС, отгоняют не вступившие в реакцию мономеры, полученную суспензию промывают водой и сушат. Выход сополимера 82% .

Из полученного сополимера при 180^оС формуют пленку, которая не имеет запаха.

П р и м е р 3. Сополимеризацию винилиденхлорида с винилхлоридом проводят в условиях примера 2, с тем отличием, что по окончании сополимеризации добавляют раствор 0,597 г Фенола-85 и 0,597 г ДСТДП в 15 см³ винилиденхлорида.

Выход сополимера 80% .

П р и м е р 4. Сополимеризацию проводят в условиях примера 2, добавляя по ее окончании раствор 0,896 г Фенола-85 и 0,896 г ДСТДП в 20 см³ винилиденхлорида.

Выход сополимера 81% .

П р и м е р 5. Сополимеризацию проводят в условиях примера 2, добавляя по ее окончании раствор 0,896 г Фенола-85 и 0,448 г ДСТДП в 15 см³ винилиденхлорида. Выход сополимера 82% . (56) Патент США N 3658778, кл. С 08 F 1/88, 1972.

Патент США N 3218322, кл. 260-268, 1972.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОПОЛИМЕРА ВИНИЛИДЕНХЛОРИДА С ВИНИЛХЛОРИДОМ путем полимеризации при нагревании в водной среде в присутствии радикального инициатора - диизопропилпероксидикарбоната и эмульгатора с введением 0,02 - 0,04% от массы мономеров прерывателя роста цепи - смеси производного фенола с дистеарилтиодипропионатом при массовом соотношении 1 - 2 : 1 соответственно, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса и качества целевого продукта, в качестве производного фенола используют N, N'-бис-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензил)-пиперазин.

РИСУНКИ

Рисунок 1