Способ получения хлорсодержащего пленкообразующего

Изобретение относится к технологии получения синтетических хлорсодержащих пленкообразующих (СПО) катионной сополимеризацией катионофильных мономеров, содержащихся в монохлорпропенах и в винилароматических углеводородах. Способ получения хлорсодержащего пленкообразующего осуществляют сополимеризацией хлорорганических соединений с ненасыщенными углеводородами в присутствии каталитического комплекса AlCl₃О(С₆Н₅)₂. Хлорсодержащий пленкообразующий получают сополимеризацией 60-80 мас.% хлорорганических соединений, представляющих собой побочные продукты производства хлористого аллила с содержанием 80-98 мас.% монохлорпропеновой фракции и 20-40 мас.% ненасыщенных углеводородов, при температуре 25-65°С в течение 1-3 часов, в присутствии каталитического комплекса, промотированного 10%-ным раствором окиси пропилена или ацетона в толуоле и содержащего 0,5-1,0 мас.% от количества сополимеризатов AlCl₃. С последующим отгоном непрореагировавших хлорорганических соединений и возвратом их в рецикл. Дегазацией содержащегося в полученном сополимере катализатора окисью пропилена при соотношении AlCl₃ и окиси пропилена, равном 1:2. Добавлением растворителя в количестве 30-50 мас.% от количества сополимера. Технический результат заключается в получении хлорсодержащего пленкообразующего, обладающего низкой горючестью, и в возможности использования побочных продуктов производства хлористого аллила. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к технологии получения синтетических хлорсодержащих пленкообразующих (СПО) катионной сополимеризацией катионофильных мономеров, содержащихся в монохлорпропенах и в винилароматических углеводородах.

Известен способ получения СПО сополимеризацией компонентов С₅-фракции пиролиза нефтепродуктов (содержащих (мас.%): изопрена - 19-41; пипериленов - 10-25; амиленов - 9,5-14; пентаны - остальное) в присутствии 0,8-3,0 мас.% безводного хлористого алюминия, промотированного влагой и другими микропримесями сырья, 4,8-50 мас.% ароматического углеводорода-растворителя при температуре 70-120°С в течение 0,5-2 часа с последующей дезактивацией катализатора водной щелочью, отмывкой полимеризата водой и отгонкой легких балластов, непрореагировавших мономеров и растворителя /Патент SU 1692989 А1, кл. С08F 236/04, 1988./. Недостатками известного способа являются химическая опасность производства в связи с образованием химически загрязненных сточных вод, горючесть пленкообразующего.

Известен способ получения синтетических пленкообразователей катионной полимеризацией катионофильных мономеров, содержащихся в техническом пиперилене (1,3-пентадиен), или их сополимеризацией с винилароматическими углеводородами /RU 20884464, бюл. №20, опубл. 20.07.97/. Недостатками известного способа являются использование дорогостоящего сырья, горючесть пленкообразующего.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности является известный способ получения хлорсодержащего пленкообразующего катионной и радикальной гомополимеризацией неидентифицированной смеси ненасыщенных соединений, содержащихся в кубовых остатках хлорорганических производств хлористого этила и дихлорэтана [С.В.Колесов, Н.П.Петров, В.Г.Козлов, К.С.Минскер. «Пленкообразующие материалы на основе кубовых остатков производства некоторых хлорорганических продуктов». Журнал прикладной химии. Т.67 1994 г. вып.6]. Недостатками известного способа являются низкий выход пленкообразующего, повышенная хрупкость покрытия.

Задача изобретения - получение хлорсодержащего синтетического пленкообразующего, обладающего низкой горючестью.

Технический результат при использовании изобретения выражается в возможности квалифицированного использования побочных продуктов производства хлористого аллила.

Вышеуказанный технический результат достигается особенностью способа получения пленкообразующего материала сополимеризацией хлорорганических соединений и ненасыщенных углеводородов в присутствии каталитического комплекса AlCl₃·O(С₆Н₅)₂, заключающейся в том, что 60-80 мас.% хлорорганических соединений, представляющих собой побочные продукты производства хлористого аллила, содержащие 80-98 мас.% монохлорпропеновой фракции (пис-, транс-, 1-хлорпропены-1, 2-хлорпропены-1), сополимеризуют с 20-40 мас.% стирола, пиперилена или дициклопентадиена. Сополимеризацию ведут при температуре 25-65°С в течение 1-3 часов в присутствии промотированного 10%-ным раствором окиси пропилена или ацетона в толуоле каталитического комплекса, содержащего 0,5-1,0 мас.% AlCl₃ от количества сополимеризатов, с последующим отгоном непрореагировавших хлорорганических соединений из образовавшегося сополимера, возвратом их в рецикл с последующей дезактивацией катализатора окисью пропилена при соотношении AlCl₃: окись пропилена, равном 1:2, с добавлением уайт-спирита или скипидара, или смеси толуола с бутилацетатом - 30-50 мас.% от количества образовавшего сополимера.

Способ осуществляется следующим образом.

В реактор, представляющий собой круглодонную колбу с мешалкой и рубашкой для теплообмена, загружают 60-80 мас.% хлорорганических соединений - побочные продукты производства хлористого аллила, содержащие 80-98 мас.% монохлорпропеновой фракции, и 20-40 мас.% стирола, пиперилена или дициклопентадиена, каталитического комплекса AlCl₃О(С₆Н₅)₂ с содержанием 0,5-1,0 мас.% AlCl₃ в расчете на количество сополимеризатов. Каталитический комплекс предварительно промотирован 10%-ным раствором окиси пропилена или ацетона в толуоле. Сополимеризацию проводят при температуре 25-65°С в течение 1-3 часов, затем из реакционной смеси отгоняют непрореагировавшие монохлорпропены, которые возвращают в рецикл. Полученный сополимер обрабатывают окисью пропилена для дезактивации катализатора в соотношении к количеству AlCl₃, равном 1:2 (моль), затем в полученный сополимер добавляют 30-50 мас.% растворителя - уайт-спирит, или скипидар, или смесь толуола с бутилацетатом и получают готовый продукт.

Пример 1

В реактор с мешалкой и рубашкой подают 100 г смеси: хлорорганические соединения - побочные продукты производства хлористого аллила - 80 мас.%, стирол - 20 мас.%

Хлорорганические соединения следующего состава (мас.%):

монохлорпропены - 80-98 (цис; транс; 1-хлорпропены-1; 2-хлорпропен-1).

В полученную смесь вводят 5 г каталитического комплекса, промотированного окисью пропилена в толуоле - 10%-ный раствор. Концентрация AlCl₃ составляет 1,0 мас.% от количества сополимеризатов. Реакцию сополимеризации проводят при температуре 30°С, при атмосферном давлении, в течение 1 часа. По окончании сополимеризации при температуре 60-65°С отгоняют непрореагировавшие хлорорганические соединения, которые возвращаются в рецикл. Полученный сополимер в количестве 75 г обрабатывают при температуре 25°С окисью пропилена при соотношение AlCl₃: окись пропилена, равном 1:2 (моль), добавляют уайт-спирит в количестве 30 мас.% и получают готовый продукт - пленкообразующий, который по своим техническим характеристикам соответствует ТУ 2388-426-057-42686-96 изменение 1, кроме того, содержание хлора в пленкообразующем в количестве 10-15% придает ему негорючие свойства.

1. Внешний вид - прозрачная однородная жидкость.

2. Цвет по иодометрической шкале, мг J₂, не более 600.

3. Условная вязкость по вискозиметру ВЗ-246, с не более - 45.

4. Массовая доля пленкообразующих веществ, в пределах - 65-70 мас.%.

5. Время высыхания до степени «3» при температуре (20+2)°С, не более 24.

6. Прочность пленки при изгибе, мм, не более - 1.

Примеры 2-12 см. в таблице.

Влияние условий проведения реакции сополимеризации - соотношение сополимеров, концентрация катализатора, температура реакции, время проведения реакции - приведены в таблице.

Таблица
Примеры	Соотношение мономеров (об.%)	Количество катализатора, мас.%	Время реакции, час	Температура реакции, °С	Содержание пленкообразующего, мас.%	Молекулярная масса
Сополимер стирола и хлорорганические соединения
2-по прототипу	50		1	80
3	30:70	0,5	1	35	45	880
4	30:70	1,0	1	35	65	1000
5	30:70	1,5	1	35	70	1040
6	30:70	1,0	3	55	75	1170
7	30:70	1,0	3	65	70	1200
8	30:70	1,0	1	25	58	1100
9	40-60	1,0	3	55	80	1500
Сополимер пиперилена и хлорорганические соединения
10	30:70	1,0	1	35	42	800
11	40:60	1,0	3	55	46	850
Сополимер дициклопентадиена и хлорорганические соединения
12	20:80	1,0	1	55	60	900

1. Способ получения хлорсодержащего пленкообразующего сополимеризацией хлорорганических соединений с ненасыщенными углеводородами в присутствии каталитического комплекса AlCl₃О(С₆Н₅)₂, отличающийся тем, что хлорсодержащий пленкообразующий получают сополимеризацией 60-80 мас.% хлорорганических соединений, представляющих собой побочные продукты производства хлористого аллила с содержанием 80-98 мас.% монохлорпропеновой фракции (цис-, транс-, 1-хлорпропены-1, 2-хлорпропены-1), и 20-40 мас.% ненасыщенных углеводородов, при температуре 25-65°С в течение 1-3 ч, в присутствии каталитического комплекса, промотированного 10%-ным раствором окиси пропилена или ацетона в толуоле и содержащего 0,5-1,0 мас.% от количества сополимеризатов AlCl₃, с последующим отгоном непрореагировавших хлорорганических соединений, возвратом их в рецикл, дегазацией содержащегося в полученном сополимере катализатора окисью пропилена, при соотношении AlCl₃ и окись пропилена равным 1:2 и добавлением растворителя в количестве 30-50 мас.% от количества сополимера.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве ненасыщенных углеводородов используют стирол, пиперилен, дициклопентадиен.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют уайт-спирит, скипидар или смесь толуола с бутилацетатом.