Всесоюзная . патентно--5 те)шичесиап библиотека

 

О п И С А Н И Е 359829

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

Заявлено 28.IV,1967 (№ 1156227/23-5)

Приоритет 29.1V.1966 № P-114323, ПНР

М, Кл. С 08f 3/14

Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 21.Х1.1972. Бюллетень № 35

УДК 678.742.4.02 (088.8) Дата опубликования описания 13.1.1973

Авторы изобретения

Иностранцы

Лидия Кубичек, Йозеф Облуй и Мария Новаковска (Польская Народная Республика) Заявитель

ВСЕС0103НАЧ DATEHTrl0 ® тЕ)ЦЮЧЕС. 2п

БИБЯ(ПЕКА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИИЗОБУТИЛЕНА

Известен способ получения полиизобутилена полимеризацией изобугилена в среде галоидсодержащих углеводородов типа хлористого этила при температуре от — 30 до — 100 С с применением .в качестве катализатора диэтилалюминийхлорида.

Однако проведение реакции в интервале низких температур очень неудобно с точки зрения технической трудносги и дорогой стоимости охлаждающего устройства.

Согласно предлагаемому способу полимеризацию изобугилена проводят в более мягких условиях, при температуре примерно от 0 до

+50 С, что позволяет значительно упростить технологию полимеризации. Процесс проводят в присутствии воды (играющей роль сокатализатора) при ее молярном отношении к катализатору от 1: 1 до 6: 1, вместо галоидзамещенных углеводородов применяют алифатические угловодороды, например углеводородную фракцию С4, получаемую в результате крекинга, или экстр акционный бензин или ароматические углеводороды, например толуол.

С экономической точки зрения наиболее выгоден процесс полимер изации в фракции С4, содержащей изобутилен, поскольку указанная фракция может быть непосредственно применена в процессе после очистки ее от кислородсодержащих и серусодержащих соединений без экстракции изобугилена.

Наиболее эффективная полимеризация происходит при концентрации изобутилена в растворе в пределах 10 — 35% по весу, Расход катализатора составляет 0,2 — 2% по весу по

5 весу по отношению к изобутилену.

Продолжительность реакции 10 — 150 мин, и скорость процесса позволяет производить непрерывную подачу мономера и катализатора с одновременным отбором продукта.

10 Степень превращения изобугилена в полимер составляет примерно 80 †10 при одном (единственном) пропускании через реактор.

Катализатор отделяется от продукта реакции, который состоит из полиизобутилена в

15 углеводородном растворителе, при помощи его химического разложения водой или водой с добавкой спирта. Гидроокись алюминия, образующаяся в указанных условиях, переходит в водный слой, который (как низший слой)

20 отводится в сточные воды или в зону регенерации.

Для того, чтобы удалить катализаторные остатки, находящиеся в виде твердых алюминиевых соединений в полимерном углеводо25 родном растворе в верхнем слое, раствор фильтруют. После этого растворитель отделяют от полимера при помощи двухстадийной перегонки, причем перегонка во второй стадии проводится при уменьшенном давлении.

30 Полученный продукт имеет консистенцию густого прозрачного клея от белого до светло359829

55 желтого цвета и характеризуется очень низким содержанием золы, т. е. примерно 0,01—

0,05 /о по весу и может использоваться как добавка, улучшающая свойства смазочных масел, машинных масел и гидравлических жидкостей.

Пример 1. 350 мл бензина, промытого азотом и содержащего примерно 60 ч. на

1 млн. кислородсодержащих примесей (вычисленных в расчете на НрО), и затем 150 мл ,изобутилена загружают в стальной реакционный сосуд емкостью 600 мл, снабженный охлаждающей рубашкой и мешалкой.

После закрывания реакционного сосуда содержимое перемешивают и 0,48 г А1(СрН ) С1 в виде 30 /о-ного раствора в нефти вводят через стальной капилляр с помощью эластичной втулки и после этого медленно добавляют

0,13 мл Н О.

Все содержимое перемешивают в течение

2 час при 0 — 5 С.

Реакционный продукт переносят в сепаратор, в котором алюминиевый катализатор разлагается с помощью водного раствора метанола (50 мл СНзОН+50 мл Н О).

После встряхивания низший водный слой, содержащий продукты разложения катализатора, отделяется.

Для того, чтобы удалить следы продуктов, полученных в результате разложения катализатора, операции промывания повторяют три раза, а затем раствор полиизобутилена в углеводородном растворителе (верхний слой) профильтровывают и переносят в дистилляционную колбу. Растворитель подвергают упариванию, сначала при нормальном, а затем при уменьшенном давлении. Получают 75 г полиизобутилена в виде густой прозрачной белой массы, имеющей консистенцию клея, Истинная вязкость продукта, определенная в изооктане при температуре 20 С равна

q = 0,180.

Пример 2. Процесс полимеризации проводят так же, как и в примере 1, с применением 0,48 г А1(С Н ) С1 в качестве катализатора и 0,3 мл воды в качестве сокатализатора.

После завершения реакции катализатор разлагается и его остатки отмывают при помощи воды без метанола.

Получают 79 г полиизобутилена желтого цвета.

Пример 3. Процесс полимеризации проводят в аппаратах, описанных в примере 1, с применением следующих количеств компонентов, мл;

Зо

40 бензин 420 изобутилен 80

А1 (С Н ) С! 0,48 г

Н О 0,25

Получают 38,5 г полиизобутилена, имеющего истинную вязкость @=0,137.

Пример 4. Полимеризацию изобутилена проводят, как в примере 2, используя в качестве растворителя толуол.

Полимеризационное отношение изобутилена к полиизобутилену составляет 85 /о по весу.

Истинная вязкость продукта @=0,100.

Пример 5. Процесс осуществляют в аппарате, который схематически изображен на прилагаемом чертеже. В состав аппарата входит смеситель 1, охлаждаемый до температуры — 2 С, емкостью

10 л, содержащий приготовленный 30 /о-ный раствор изобутилена в бензине.

Реакционный сосуд 2 емкостью 1 л, рабочей высотой 600 мл, диаметром 50 мм снабжен мешалкой, соединительной трубкой для подачи мономера, катализатора и сокатализатора (воды) в реактор и для отбирания полимера из реактора. Следующие субстраты подают в реактор с помощью поршневого насоса 8: раствор мономера со скоростью 2 л/час; 10О/о-ный раствор Al(С Н ) С1 в нефти со скоростью

20 мл/час при помощи поршневого насоса 4; воду в качестве сокатализатора со скоростью

0,5 мл)час. Образующийся продукт непрерывно отбирают в сборник 5 и после этого направляют для очистки от остатков катализатора, проводимой периодическим способом, как описано в примере 1.

Выход составляет около 500 г из реактора с мощностью 1 л/час.

Получаемый продукт представляет собой полимер белого цвета с желтоватым оттенком, имеющий истинную вязкость 7I=0,224.

Предмет изобретения

Способ получения полиизобутилена полимеризацией изобутилена в среде органического растворителя с применением в качестве катализатора диэтилалюминийхлорида, отличаюи1ийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса полимеризации, последний проводят в присутствии воды при ее молярном отношении к катализатору от 1: 1 до 6: 1 и в качестве органического растворителя применяют алифатические или ароматические углеводороды.

359829

Составитель В. Филимонов

Редактор Е. Хорина

Техред Е. Борисова

Корректор 3. Тарасова

Заказ 424872 Изд. № 1754 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2