Способ переработки низкомолекулярного полиэтилена

 

(iii 724522

Союз Советских

Социалистических

Республик

ВPYr;

Ф г

»

Ф . (" --"," ч e 4 ° ":.

=.: . »е» (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 24.02.78 (21) 2593081/23-05 с присоединением заявки №вЂ” (51 } M. Кл.

С 08 F 8/06

Гостаарстввииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 30.03.80. Ьитллетекь № 12

Дата опубликования описания Од 0-1.80 (53} УДK 678.742.

1 011(0 38 8) Г. Q. Ляхевич, В. А. Проскуряков, LL. A. Розенталь (72) Авторы изобретения и В. И. Яковлев

Белорусский технологический институт им. С. М. Кирова и Ленинградский. ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (7I ) Заявители (54) Cf GC05 ПЕРЕРАБОТКИ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРПОГО

ПОЛИ ЭТИ ЛЕ НА

Изобретение относится к химическим процессам нефтехимического сырья, в частности к окислительной поликонденсации низкомолекулярного полиэтилена (НМПЭ) и может быть использовано на нефтехимических, нефтеперерабатывающих и химических производствах.

Известны процессы сополимеризации этилена с аллиловым спиртом при 60204 С в присутствии свободнорадикаль,о ного инициатора 1

1Î

Педостатками этих процессов является использование дорогого сырья, инициаторов, а также необходимссть применения высоких давлений.

Паиболее близкий к предлагаемому способ получения эмульгируютцего поли; олефинового воска с кислотным числом до 50 мг/г, эфирным числом до 50 мг/г и соотношением этих чисел 0,9-1,6:1 I путем окисления низкомолекулярного полиэтилена, имеющего ь:олекуляркую массу

800-1000, при 130-190 С и давлении

1-50 кг/см кислородом или кислород«

2 содержащим газом в количестве 0,040,06 и/мол ° кг кислорода $2)

Существенными недостатками способа являются невозможность получения высокомолекулярного связующего с высокими пластическими свойствами и низким кислотным числом, необходимость применения высокого давления (до 50 атм), трудности технологического плака (покижение) температуры реакции от 17О190 С вначале на 6-34 С за 0,251,5 ч, а затем на.4-16 С за 0,251,5 ч. Осуществить такой процесс непрерывно практически сложно.

11едостатком данного способа является также невозможность получения продукта большей молекулярной массы, чем исходное сырье.

Цель изобретения — повышекие молекулярной массы и температуры размягчения получаемого продукта.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе переработки низко-. молекулярного полиэтилена путем окис/

Остальные варианты выполнения спо» соба выход и фчзик химические показатели продуктов представлены в табл.

1и2. l5

Из данных табл. 2 следует, что в случае невыполнения условий проведения процесса, указанных в формуле изобретения, нельзя получить связующее с большим

20 выходом и лучшего качества.

Сравнительная характеристика предлагаемого и известного способов приведена в табл. 3.

Как видно из табл. 3 предлагаемый способ обеспечивает получение связующего с лучшими показателями по интервалу пластичности, температуре размягчения, кислотному числу, растяжимости и молекулярнон массы. . Таким образом, в предлагаемом способе используют в качестве сырья трудноутилиэируемые отходы (низкомолекулярный полиэтилен), а получают ценные и дефицитные материалы, обладающие улучшенными пластическими свойствами, высокой температурой размягчения и низкой температурой хрупкости. Новый способ расширяет сырьевую базу получения

40 связующих, способствует защите окружающей среды от загрязнений.

Годовой экономический эффект от внедрения способа при производстве

10000 т/год связующего составляет

450 т, р, -26

129

271

3 724522 ления его кислородсодержащим газом окисление ведут пр 240-339",С в .:.е=. чение 20-360 мин и. удельном расходе газа 1-80 л/мин кг (иэ расчета.на : кислород). Температура окислителя 20330 С. Образование высокомолекуляр ного материала протекает по нредлагаемому радикальному механизму; нод действием кислорода воздуха образуются перекиси, распад их обеспечивает получение радикалов, которые способны к образованию-С-С- вязей с радикалами другой полимерной цепи. Полимериэация протекает межмолекулярно, поэтому образуется сетка, В качестве сырья используется отход производства — низкомолекулярный полиэтилен Полоцкого химкомбината (плотность при 20 С 0,8835 г/см>, молекулярная масса 876, температура каплепадания 40,5 С, фракционный состав, С:НК-297, 50% выкипает при 289, К.К. Ззф

Окислнтелем служит воздух состава, %(масс):

Кислород 96,8

Aaer и другие газы 3,2 или воздух состава, %(масс):

Кислород . 20,5

Азот и другие газы 79,5

Пример 1. НМПЭ нагревают до

270 С и пропускают через него воздух, о имеющий температуру 20 С, в количестО ве 20 л/мин - кг из расчета на кислород.

Процесс окислительной поликонденсации ведут при 270 С в течение 140 мин и . атмосферном давлении.

Выход и физико-химические показатели связующего:

Выход, %(масс) 89,6

Плотность при 20 С,г/см 0,914

Температура, С хрупкости по Фраасу размягчения по КиШ вспышки

Интервал пластичности, С 155 о

Йг бина Hp QRHKBHNB Иглы

О, мм при О С 19

25 C 52

Растяжимость при 25 С,см 2

Кислотное число, мг KOH/г 0,4

Растворима=ь1 в минеральном масле,%(масс.) 99,9

Молекулярная масса 41290

724522

Табли

По

Технологические параметры процесса

240 265 290

240 265 20

240 280 330

240, 20 330 окислительной поликонденсации

Время процесса, мин

240 265 285

240 60 20

240 280 330

360 120 60

Удельный расход окислителя в пересчете на кислород л/мин кг

80 50 15

1 1 1

30 10

1 1

Давление, атм

Выход и физико-химические показатели связующего

88 3 86 1 84 9

0,912 0,920 0,923

Выход, %(масс.)

Плотность при 20 С, г/см о з

Температура, С хрупкости по Фраасу

90,2 87,4 85, 1

0,907 0,918 0,92 1 размягчения по КиШ вспышки

Интервал пластичности, оС

Глубина проникания иглы, 0,1 мм при С при 25 С . Растяжимость при 25 С, см о 21

17 14 11

38 30 26

13 11 8

0,4 1,2 0,8

0,9

Кислотное число, мг КОН/г

Растворимость в минеральном масле, %(Mace.) 99,9 99,8

99,9 99,9 99,7

99,9

31240 49350 54630 53120 56960 71470

Молекулярная масса

Температура, С

НМПЭ окислителя

-27 -24 -21

86 145 153

265 331 328

113 169 174

18 15

41 32.

14 12

05 01

-25 -2 3 -18

142 151 161

319 334 352

167 174 185

724522

Таблица 2

Показатели

Условия процесса

Температура, С

НМПЭ окислителя

280

340 220 280

350 220 20

280

360

290

280 окислительной поликондежации

Время процесса, мин

280

280

350

220 2" 0

280

490

270 270 10

490

Удельный расход окислителя, л/мин ° кг

85 20

1 1

0,5

20 давление, атм

Выход и физико-химические показатели связующего

Выход, о (масс)

Плотность при 20 С, о и/см 3

68, 1 88,0 90,4

88,1

94,5

45,7

0,919 0,886 0,937 0,918 0,916 0,954

Температура, С хрупкосч и по Фраасу

-27

-13

41,7 Определить 42,5 нельзя ра.-мягчения по Кий

Оп ределить нельзя

160

354 254 248 в спи,пки

67,5

71,6

0 60 64

0 194 20

0,5

0 0

Кислотное число, мг КОН/г

0,8

0,6

0,9 0i2

0,1

0 с(Растворимость в минеральном масле, оо(масс.) 99,9

Молекулярная масса

50150

Пе определяется

Интервал пластичности,оС

Глубина проникания иглы, 0,1 мм при

0 С

25 С

Растяжимость при 25 С,см

99,9 24 99,3 99,5

2135 Не опреде- 1-170 2200 ляется

724522

Таблица 3

Способ

Показатели

Предлагаемый

Известный

Условия процесса

240-330

20-330

20-290

20-330

Температура, С

НМПЭ окислителя воздуха

150-190

20-30

20-30

250-190 кислорода процесса

Снижение температуры, С

Не требуется

Не требуется

20-360

6-34

4-16

600-1200 первое за 0,5-1 ч второе за 0,25-1,5 ч

Время процесса, мин

1-80

О, 04-0,06

12-50

Давление, атм

1-1,4

Качество продукта

Плотность при 20 С, г/см . Температура, С .размягчения по КиШ

0,907-0,92 3

0,890-0,896

25-38

86-153

265-334

215-245

34-85

Интервал пластичности, С о

Растяжимость при 25 С

8-27.Кислотное число, мг КОН/r

0,8-1,4

31-57 103

25-50

900-1500, Молекулярная масса

Формула изобретения

Способ переработки низкомолекулярного полиэтилена путем его окисления кислородсодержашим газом, о т л ич аюш и йс ятем, что, сцельюповышения молекулярной массы и температуры размягчения получаемого продукта, окисление ведут при 240-330 4 . в течение 20-360 мин и удельном расхоСоставитель В. Балгин

Редактор А. Маковская Техред М. Кузьма Корректор И, Муска

Заказ i 792/6 Тираж 549 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал Г1ПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Удельный расход окислителя в пересчете на кислород, л/мин кг де газа 1-80 л/мин - кг (из расчета на кислород) . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

У 669771, опублик. 1962.

2. Патент ГДР М 77820, кл. 39 в" 27/22, опублик. 1970 (про50 тотип) .