Непрерывный способ выделения карбоцепнб1хполимеров

 

оййслни

ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹ л, 39с, 25/05

Заявлено 22.VII.1968 (№ 1260689/23-5) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано ЗО.IX 1969. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 24.II.1970

ПК С 08d

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

ДК 678.762.021.6 (088.8) Авторы изобретения

А. В. Златогурский, И. В. Гармонов, Б. В. Мамонтов, Д. P. Мнушкина, Л. Г. Андрианова и Т. Г. Яковлева

Заявитель

НЕПРЕРЫВНЫЙ СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ КАРБОЦЕПНЫХ

ПОЛ ИМЕРОВ

Предлагаемое изобретение относится к способам выделения карбоцепных,полимеров из углеводородных растворов. Оно может найти широкое применение в промышленности си нтетичеокого каучука, а также в других отраслях, где процесс получения полимерных продуктов осуществляется в среде растворителя.

Известен способ выделения карбоцепных полимеров из углеводородных растворов (в том числе стереорегулярного бутадиенового или изоиренового каучука) путем отгонки растворителя в виде азеотропной смеси с осадителем, например спиртом.

Сущность способа состоит в том, что бензольный раствор иис-полибутадиена вливают в смесь ocíçoëà и метилового спирта (в соотношении 3: 1) при непрерывном перемешивании раствора. В результате этой операции получают крошку диаметром 0,5 — 0,6 сл, сильно набухшую в бензоле.

Далее суспензию нагревают, и непрерывно при добавлении метилового спирта отгоняют бензол в виде азеотропной смеси. Перегонку и добавление метилового спирта продолжают до тех пор, пока подъем температуры паров показывает, что содержание бензола,не снизилось до Зо/о объема.

Крошку вторично суспендируют в чистом подогретом метиловом спирте для удаления следов растворителя. Продует высушивают путем четырехкратного пропуска через шприцмашину при 83 С.

Однако этот спо>соб не может быть применен для организации непрерывного процесса

5 выделения карбоцепных полимерных продуктов из углеводородных растворов, так как расходуется большое количество осадителя (до 2,5 вес. ч. ыа 1 вес. ч. полимеризата) и растворителя (до 1 вес. ч на 1 вес. ч. поли10 м ер из ата) .

Кроме того, в выделенном полимере содержатся низкомолекулярные продукты (олигомеры), образующиеся в процессе получения полимера, что ограничивает область его при15 мен ения.

Процесс выделения периодичен и многостадиен. Рекуперация растворителя и осадителя, получаемых в виде азеотропной смеси, сложна, а на отгонку. растворителя и осадителя

20 и их рекуперацию требуются большие энергетические затраты.

Преимуществами предлагаемого спо" ооа являются малый удельный расход осадителя на выделение полимера, равно — 2,5 т на 1 т

25 выделенчого полимера, тогда как на выделение 1 т полимера по американскому, патенту требуется соответственно 20 т; получение полимеров, не содержащих олигомеров; возможность регулирования соотношения между мо30 лекулярным весом выделенного полимера и

253361

40

55

65 низкомолекулярной его части, остающейся в смеси осадителя и растворителя; возможность осуществления непрерывного процесса выделения полимера с одновременным непрерывным регулированием указанного соотношения.

С целью упрощения технологии процесса и снижения расхода осадителя, последний непрерывно вводят в полимеризат в количестве ниже соответствующего порогу коагуляции полимера из раствора с последующей отгонкой части растворителя из смеси до изменения соогношения между полимеризатом и осадителем выше порога коагуляции.

С целью снижения содержания в выделенном полимере растворителя, реакционную массу после отгонки из нее части растворителя охлаждают.

Сущность изобретения заключается в том, что раствор карбоцепного:полимера в углеводородном растворителе разбавляют осадителем в количестве ниже соответствующего порогу коагуляции полимера из раствора при данной температуре.

При этом применяют осадитель, имеющий более высокую температуру кипения, чем растворитель, и не образующий с ним азеотропной смеси.

Затем из раствора непрерывно отгоняют растворитель до изменения соотношения между осадителем и исходным раствором полимера выше порога коагуляции. В результате достигаемого соотношения, между раствором полимера и осадителем выше порога коагуляции происходит выделение полимера, не содержащего низкомолекулярных продуктов.

Выделившийся полимер непрерывно отделяют от смеси растворителя и осадителя в аппарате червячного типа. Растворитель удаляют из полимера на обогреваемом шнекпрессе при 130 — 140 С. Раствор с низкомолекулярной фракцией поступает на непрерывно действующий выпарной аппарат для отгонки растворителя и осадителя.

Молекулярный вес выделенных фракций полимера зависит от природы примененных растворителя и осадителя, их объемного соотношения и абсолютного значения температуры, при которой происходит разделение фаз.

В качестве осадителей полимеров из углеводородных растворов могут быть использованы кетоны, спирты, их простые и сложные эфиры, а также смеси этих веществ.

Выделившиеся фракции полимера могут быть использованы в различных областях техники и изделиях спецназначения.

Пример 1. Полимеризат иис-полибутадиена в бензоле с содержанием 12 вес. полимера и бутиловый спирт непрерывно смешивают в соотношении на 1 вес. ч. полимеризата 0,4 вес. ч. спирта при 45 С. Из разбавленного бутиловым спиртом полимеризата непрерывно в аппарате пленочного типа отгоняют бензол в количестве 0,4 вес. ч. от пропущенного полимеризата.

Зо

При этом за счет обогащения смеси спиртом происходит разделение раствора на две фазы.

Фазу выделившегося полимера, содержащую 38 — 40 вес. % полимера, непрерывно отделяют от омеси растворителя и осадителя в аппарате червячного типа.

Растворитель удаляют из выделившегося полимера на обогреваемом шнек-прессе при температуре 130 — 140 С.

Раствор с,низкомолекулярной фракцией Iloлимера из разделителя фаз направляют на непрерывно действующий выпарной аппарат для удаления растворителя и осадителя.

Полимер иис-полибутадиена, выделенный из первой фазы, имеет средний мол. в. 215000 и не имеет запаха. Полимер, полученный из второй фазы, имеет средний мол. в. 35000 и составляет 3% от веса взятого полимера.

Пример 2. Полимеризат цис-полиизо прена с содержанием 13 вес. % полимера и пропиловый спирт непрерывно смешивают в соотношении на 1 вес. ч. полимеризата 0,35 вес. ч. про пилового спирта при б0 С. Далее нагретый раствор, находящийся под давлением

2 ати, дросселируют в вакуум-камеру и за счет ранее полученного тепла, отгоняют изопентан в количестве 0,25 вес. ч. от пропущенного раствора. При этом за счет обогащения смеси спиртом, происходит разделение раствора на две фазы . Фазу осажденного иис-полиизопрена, содержащую 40 — 42 вес. % полимера, непрерывно отделяют в аппарате червячного типа. Растворитель и осадитель из выделенного полимера удаляют на обогреваемом шнек-прессе при 130 С.

Раствор с низкомолекулярной фракцией полимера из разделителя фаз направляют на непрерывно действующий выпарной аппарат для удаления растворителя и осадителя.

Полимер иис-полиизопрена, выделенный из первой фазы, имеет средний мол. в. б40000 и не имеет запаха. Полимер, полученный из второй фазы, имеет средний мол. в. 35000 и составляет 2% от веса взятого полимера.

П р и и е р 3. Раствор полимеризата иисполиизопрена в изопентане с содержанием

12 вес. % полимера и пропиловый спирт непрерывно смешивают в соотношении на

1 вес. ч полимеризата 0,1 вес, ч. спирта при

25 С. Затем разбавленный раствор полимеризата подвергают распылению парами пропилового спирта, нагретыми до 110 С. 3а счет тепла, подводимого с парами спирта, отгоняют изопентан в количестве 0,3 вес. ч. от пропущенного через распылитель раствора.

Общий расход спирта на предварительное разбавление и отгонку изопентана при .распылении составляет 0,35 вес. ч. на 1 вес. ч. исходного полимеризата. За счет обогащения смеси спиртом выше порота коагуляции происходит разделение раствора на две фазы— полимера и раствора, содержащего компоненты каталитического комплекса из низкомолекулярной составляющей полимера. Суспензию

253361

Составитель В. Филимонов

Редактор А. Петрова Техред А. А. Камышникова Корректоры: Е. Ласточкина и В. Петрова

Заказ 334/18 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 выделенного полимера охлаждают до 0 — 2 С, при этом фазу осажденного полимера, содержащую 42 — 44 вес. % г1ис-.полиизопрена, непрерывно выводят аппаратом червячного типа.

Растворитель и осадитель удаляют из выделенного полимера на обогреваемом шнекпрессе при 130 С.

Раствор с низкомолекулярной фракцией полимера из разделителя фаз направляют на непрерывно действующую колонну для отгонки растворителя и осадителя. Олигомеры, выделенные из второй фазы, представляют собой маслообразную массу с сильным неприятным запахом. Прозрачный полимер, выделенный из первой фазы, имеет средний мол. в. 590000 и .не имеет запаха.

Пример 4. Раствор т1ис-полиизопрена в изопентане с содержанием 13 вес. % полимера и метилэтнлкетон непрерывно смешивают в соотношении на 1 вес. ч. полимеризата

0,4 вес. ч. кетона при 60 С. Далее нагретый раствор, находящийся под давлением 3 атм, дросселируют в вакуум-камеру и за счет ранее полученного тепла отгоняют изопентан в количестве 05 вес. ч. от пропущенного раствора. При этом за счет обогащения смеси метилэтилкетонам происходит разделение раствора на две фазы. Фазу осажденного г1исполиизопрена, содержащую 40 — 42 вес. /о полимера, непрерывно отделяют в а ппарате червячного типа. Растворитель и осадитель удаляют из выделенного полимера известным способом в обогреваемом шнек-прессе при температуре 130 С.

Раствор с низкомолекулярной фракцией полимера из разделителя фаз направляют на

5 непрерывно действующий выпарной аппарат для отгонки осадителя и растворителя.

Полимер цис-полиизопрена, выделенный из первой фазы, имеет средний мол. в. 680000 и не имеет запаха. Полимер, полученный из

10 второй фазы, имеет средний мол. в. 45000 и составляет 4% от веса взятого полимера.

Предмет изобретения

1. Непрерывный способ выделения карбо25 цепных полимеров из их углеводородных растворов путем непрерывного введения в раствор осадителя, имеющего более высокую температуру кипения, чем растворитель, и не образую цего с ним азеотропной смеси, с

20 последующим непрерывным отделением осажденного полимера, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и снижения расхода осадителя, его вводят в раствор в количестве ниже соответствующего

25 порогу коагуляции полимера из раствора и затем из реакционной массы отгоняют растворитель в количестве, обеспечивающем изменение соотношения между полимеризатом и осадителем выше порога коагуляции.

30 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания в выделенном полимере растворителя, реакционную массу после отгонки из нее части растворителя охлаждают.