Полимеризатор непрерывиого действия
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
231528 Союэ Саветскик
Социалистическик
Республик
Зависимое от авт, свидетельства №
Кл. 12@, 4/02
Заявлено 15Х1.1967 (№ 1163741/23-5) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 28.Х1.1968. Бюллетень ¹ 36
Дата опубликования описания 12.III.1969
МПК В 011
УДК 66.095.263.05(088.8) Комитет по делам иэобретений и открытий при Совете коииистров
СССР
Авторы изобретения Л. В, Черешкевич, А. В. Купфер, К. И. Масляк, М. Д. Северовостоков и Б. 3. Зубарев
Заявитель
ПОЛИМЕРИЗАТОР HEIIPEP6IBHOI О ДЕЙСТВИЯ
Изобретенный полимеризатор непрерывного действия используют для получения полимера
3,3-бис- (хлорметил) -оксациклобу тана (пентапласта) блочным методом.
Известен аппарат непрерывного действия, который может быть использован,как полимеризатор. Этот аппарат выполнен в виде горизонтального корпуса с расположенными в нем двумя взаимозацепленными червяками, транспортирующими продукт через зону обработки и одновременно перемешивающими его.
Однако при такой, конструкции трудно регулировать степень конверсии продукта и низка производительность аппарата.
Предлагаемый аппарат отличается от известного наличием камеры испарения с обратным холодильником, присоединенной к верхней открытой части корпуса. Благодаря этому можно просто и удобно регулировать теплосъем и первмешивание реакционной смеси. Кроме того, интенсифицируется процесс;полимеризации и образуется полимер. практически свободный от мономера.
На фиг. 1 дана схема полимеризатора с указанием рабочих зон (I — 111);, на фиг. 2 изображен полимеризатор (без привода), разрез; на фиг. 3 — горизонтальный разрез полимеризатора по А — А; на фиг. 4 — поперечный разрез по открытой части цилиндра полимеризатора; на фиг. 5 — разрез по закрытой части цилиндра.
Полимеризатор состоит из корпуса l, в котором находятся два взаимозацепляющихся винта 2 и 3, камеры испарения 4, .привода винтов 5, головки б и приемного устройства 7 (ванны с валками). В отличие от обычных червячных смесителей значительная часть цилиндра по длине открыта. Камера испарения
10 4 расположена .как раз над всей открытой частью корпуса. Она снабжена обратным холодильником 8 и трубкой 9 для продувки полимеризатора. В верхней части холодильника находится загрузочная трубка 10 и труба
1l для соединения полимеризатора с атмосферой через гидравлический затвор. Поперечное сечение открытой части цилиндра имеет вид восьмерки. Винты 2 и 8 соединяются с приводными валами при помощи шлице20 вых втулок 12; друг гми концами винты опираются на упорные подшипники 18. Зазоры в подшипниках регулируются крышкой 14 с помощью прокладок. Смазка их осуществляется рабочей массой. К цилиндру приварен выход25 ной штуцер 15, к,которому при помощи байонетного затвора присоединена головка, например щелевая или прутковая,,В привод червяков входит вариатор, позволяющий бесступенчато регулировать число
30 оборотов валов.
231528
Цилиндр полимеризатора и головка снабжены электронагревателями, которые разделяют полимеризагор на тепловые зоны, соответствующие зонам рабочего процесса. Полимеризатор с приводом смонтирован на общей раме, на которой монтируется и приемная ванна.
Зоны рабочего процесса в полимеризаторе по.казаны на фиг. 1. Мономер с катализатором непрерывно подается по трубке 10 во входную зону I, захватывается шнеками и транспортируется в зоне полимеризации П. Здесь одновременно происходит полимеризация мономера, перемешивание образующегося полимера и испарение незаполимеризовавшегося мономера. Пары мономера конденсируются в холодильнике 8, в рубашку которого подается теплая вода. Конденсат стекает на червяки в зону подачи свежего мономера. Число оборотов валов выбирается с таким расчетом, чтобы полимеризация закончилась во время транс,портирования материала в открытой зоне.
Однако возможно окончание полимеризации и в зоне сжатия IП.
Из зоны сжатия полимер продавливается к отверстию выходного штуцера 15, расположенному прямо под червяками, и затем через экструзионную головку выходит из полимеризатора. Из головки лист, если применена щелевая головка, выходит вертикально и поступает на валки, приемной ванны. В выходящем полимере мономер практически отсутствует.
Ввод валов червяков осуществляется со стороны выхода расплава образовавшегося полимера. Концы винтов 2 и 8, расположенные со стороны привода, имеют нарезку, противоположную основной винтовой нарезке. Здесь
4 образуется обратный поток расплава полимера, который с одной стороны препятствует утечке массы через зазоры между валом и корпусом, а с другой стороны, предохраняет реакционную зону от попадания воздуха. Таким образом, расположение привода со стороны выходной зоны выгодно усовершенствует предлагаемый полимеризатор, так как во время работы это герметичный аппарат без при>0 менения сальниковых устройств.
Пример 1. В,полимеризатор в атмосфере азота при температуре 1 и II зон 172 — 175 С, IП зоны 180 — 182 С и температуре головки
193 — 200 С в течение 1 час 45 мин,подают
1037 г 3,3-бис- (хлорметил) -оксациклобутена с катализатором. Получают 992 г (96% теории) пентапласта в виде ленты шириной
100 мм, толщиной 0,8 — 1,:0 мм.
Пример 2. В полимеризатор в атмосфере азота при температуре 1 и П;зон 192 — 196 С, ПI зоны 198 — 200 С и головки 208 — 212 С в течение 55 мин подают 422 г 3,3-бис-(хлормегил)-оксациклобутана-1 с растворенным в нем катализатором. Получают 400,5 г (95% теории) пентапласта в виде ленты.
Предмет изобретения
Полимеризатор непрерывного действия, представляющий собой герметизированный и термостатированный корпус, в котором установлечы два взаимозацепленных червяка, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса полимеризации и регулирования теплосъема, над открытой верхней частью корпуса смонтирована камера испарения с обратным холодильником.
231528
Составитель И. Рыхлова
Техред Т. П. Курилко Корректор В. В. Крылова
Редактор С. Лазарева
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 353!2 Тираж 530 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
