Способ получения суспензионного поливинилхлорида

 

Изобретение относится к области химии высокомолекулярных соединений. Суспензионный поливинилхлорид получают полимеризацией в присутствии защитного коллоида и окислительно-восстановительной инициирующей системы, состоящей из ди-2-этилгексил-пероксидикарбоната и фталимида в массовом соотношении от 1:0,67 до 1:0,80. Изобретение позволяет сократить полимеризационный цикл на 19,0 - 23,8% при сохранении выхода и основных показателей продукта. 1 табл.

Настоящее изобретение относится к области химии высокомолекулярных соединений, в частности к получению суспензионного поливинилхлорида, широко используемого при переработке изделия (трубы, пленочные материалы, линолеум, кабельный пластикат и др.).

Известно применение в качестве инициаторов представителей класса перкарбонатов, особенно часто ди-2-этилгексилпероксидикарбоната ПДЭГ. (H.Haspers и др. Kunststoffe, 1976, 66, N 10, 688-694; Пат. US N 4849482, 1987). Их преимущество по сравнению с ацильными перекисями и переэфирами заключается в более равномерной скорости процесса полимеризации, улучшенном теплосъеме и относительно сокращенном по времени полимеризационном цикле. Один из направлений интенсификации суспензионной полимеризации BX является использование восстановителей, способных взаимодействовать с перекисными инициаторами, повышая эффективность инициирования и скорость полимеризации. Такими соединениями могут служить тиомочевина или ее замещенные производные: дифенил-, дибензилтиомочевина (Пат. GB N 1177849, 1970 г.); а также вещества формулы H X (где X - радикал амина, аминокислоты, группа C) сам по себе или в сочетании с третичными алифатическими или гетероциклическими аминами (Пат. N 4. N 136449, 1973 г.).

Для суспензионной полимеризации BX описана окислительно-восстановительная система OBC (Пат. US N 4269957, опубл. 1981 г.; прототип), представляющий собой сочетание пероксидного соединения из класса перэфиров или диацильных перекисей и восстановителя типа карбоксилатов олова (II) или сурьмы (III). Однако при использовании указанных восстановителей скорость полимеризации BX недостаточна (выход полимера за 9 часов составляет 60%).

Чтобы повысить скорость реакции суспензионной полимеризации BX, авторы предлагают применять OBC на основе перкарбоната ПДЭГ и циклического имида (фталимида ФИ), вводимого в реакционную систему до начала процесса полимеризации в массовом соотношении ПДЭГ - ФИ в интервале от 1 - 0,67 до 1 - 0,80. Именно это является отличительным признаком заявки.

Представленные ниже примеры иллюстрируют сущность настоящего предложения.

Пример 1. В специальный реактор объемом 3,5 л, снабженный мешалкой (200 об/мин), загружают 1600 г обессоленной воды; 2,88 г эмульгатора метилоксипропилцеллюлозы марки "метопел"; 0,09 г гидроксида натрия; 0,0089 г дифенилолпропана; 0,48 г ПДЭГ; 0,35 г фталамида (масс. соотношение ПДЭГ - ФИ - 0,72) и 800 г BX. При перемешивании смесь нагревают до 48 - C и ведут полимеризацию до падения давления на 0,5 атм. Оценивают продолжительность полимеризационного цикла и эффективность интенсификации. Последнюю определяют в процентах по сравнению с контрольной операцией. После охлаждения и сдувки остаточного BX содержимое реактора выгружают, промывают водой, сушат, определяют выход полимера и ряд основных его свойств (массу и время поглощения пластификатора, соответственно МПП и ВПП). Полученные экспериментальные данные примера 1 и последующих примеров приведены в таблице.

Примеры 2-3. Аналогичны примеру 1, но соотношение ПДЭГ - ФИ Примеры для сравнения.

Пример 4. Аналогичен примеру 1, но используют только один перкарбонат ПДЭГ без восстановителя.

Полученные результаты свидетельствуют о принципиальной возможности сокращения полимеризационного цикла на 19,0-23,0 по сравнению с индивидуальным инициатором ПДЭГ при сохранении на одном уровне выхода и основных качественных показателей полимера (сопоставление примеров 1-3 с примером 4).

Примеры 5-6. Аналогичны примеру 1, но соотношение ПДЭГ - ФИ 1- 0,35 и 1-1 соответственно.

Взятыми для сравнения примерами 5 и 6 установлено, что применение фталимида в концентрациях ниже и вышеуказанных в примерах 1-3 не обеспечивает сокращение полимеризационного цикла.

Пример 7. Аналогично примеру 1, но вместо фталимида используют трибутиламин ТБА в количестве 0,087 г (ПДЭГ - ТБА-1 - 0,18).

Замена фталимида на трибутиламин в качестве восстановителя даже в очень небольших количествах резко снижает скорость полимеризации (за 14 часов выход полимера составляет ~ 15%).

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволит сократить продолжительность полимеризации и увеличить мощность действующих производств по синтезу ПВХ с одновременным сохранением комплекса свойств этого полимера.

Формула изобретения

Способ получения суспензионного поливинилхлорида суспензионной полимеризацией винилхлорида в присутствии защитного коллоида и окислительно-восстановительной инициирующей системы, состоящей из перкарбоната и восстановителя, отличающийся тем, что в качестве перкарбоната используют ди-2-этилгексил-пероксидикарбонат, а в качестве восстановителя - фталимид при их массовом соотношении от 1 : 0,67 до 1 : 0,80.

РИСУНКИ

Рисунок 1