Способ получения поливинилхлорида

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (&1).Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 12р181 (21) 3234893/23-05 tS1) М. КЛ з с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

С 08 F 14/06

С 08 F 2/42

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 23р8.82. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 233882 (И) УДК 678.743..22(088.8) (72) Авторы изобретения

В.ltl.Ìèðçàçÿíaâ, A.Ï.ÕÉðäèí и О.И.Тужиков (71) Заявитель

Волгоградский политехнический институт (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА

34а

s P)âî,— м

25

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к способам по лучения поливинилхлорида суспензионным методом.

Известен способ получения поливинилхлорида радикальной суспензионной полимеризацией винилхлорида в присутствии защитного коллоида и ингибитора полимеризации (базовый объект), в котором в качестве ингиоитора используют 0,03 мас.% от массы мономера ионола(11.

Недостаток способа заключается в невысокой эффективности ингибирования при глубоких степенях превращения мономера, приводящей к медленному снижению скорости реакции полимеризации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения поливинилхлорида в присутствии защитного коллоида и ингибитора полимеризации, в котором в качестве ингибитора используют 0,005-0,02 мас.% от массы винилхлорида ионола и о — и р -иононов (21.

Недостатком способа является невысокая эффективность ингибирования при глубоких степенях превращения мономеров, определяющаяся природой слабого ингибитора.

Целью изобретения является повышение эффективности ингибирования при глубоких степенях превращения мономера.

Поставленная цель достигается тем, что согласно спОсобу получения поливинилхлорида радикальной суспензионной полимеризацией винилхлорида в присутствии защитного коллоида и ингибитора полимеризации, в качестве ингибитора используют

0,0025-0,01% от массы винилхлорида соединений формулы где R = -Н, -СН .

Эти соединения известны как хлорамин Б (R=-H) и хлорамин T (R=-СН3)

Хлорамины необходимо добавлять не менее 0,0025% от массы винилхлорида (так как в противном случае эффективность ингибирования резко снижается), но и не более 0,01%. Оптимальные количества добавок хлораминов находятся в пределах 0,0050,007% от массы винилхлорида. 952858

Таблица 1

Компоненты

Загрузка, мл

Содержание основного вещества, %

Вода (бидистиллят) 40,0

1,0

1,4

1,0

1,0

200 г (21,8 мп) Винилхлорид

99,98

Процесс ингибированной полимеризации можно проводить, используя в качестве радикальных инициаторов перекись лауроила (ПЛ), диизопропилпероксидикарбонат (ПДИ), ди-(Д -бутоксиэтил)-пероксидикарбонат (ПДБЭ) 5 и другие перекисные соединения при. температурах до 70ОC. В качестве защитного коллоида можно использовать водные растворы метилцеллюлозы или поливинилового спирта (ПВС) (частич- 10 но гидролизованного поливинилацетата) . Процесс полимеризации винилхлорида проводят в металлических ампулах, в крышках которых установлены обратные клапаны для стравливания непрореагировавшего мономера.

Пример 1. В серию металлических ампул емкостью 100 мл загружают воду, раствор HBC и винилхлорид (состав смеси представлен в табл1), содержащий 0,0074 г ди-(p -бутоксиэтил) -пероксидикарбоната и

Водный раствор ПВС или метацела

Пример 2, В серию металличес-4О ких ампул емкостью 100 мл загружают воду, раствор ПВС и винилхлорид (табл.1), содержащий 0,08 r ПЛ и

0,0005 r (0,0025 мас.%) хлорамина Б.

Затем проводят испытания и обработку 45

0,002 r (0,01 мас.%) хлорамина Т, после чего ампулы закрывают резьбовыми крышками с обратными клапанами и помещают в термостат с температурой 56 С. Через 1 ч ампулы поочередно извлекают, охлаждают до ООС и стравливают в атмосферу через обратный клапан не вступивший в реакцию винилхлорид. Процесс проводят до конверсии мономера Не мейее 85%. Полученный полимер отфильтровывают и сушат до постоянного веса в сушильном шкафу с температурой не выше 80 С.

Зная вес полученного полимера и время выдержки ампулы в термостате, строят график зависимости степени превращения винилхлорида от времени, по которому определяют скорость превращения винилхлорида в зоне гель-эффекта (17, 1%) .

Состав исходной мономерной смеси, используемой для полимериэации во всех примерах, приведен в табл.1. результатов как описано в примере 1.

Загрузки инициаторов в примерах 1 и 2 и ингибиторов приведены в табл.2.

Контрольнь|е опыты проводят без добавления ингибиторов и с добавлением ионола (2,6-дитретбутил-4-метилфенола).

952858

О 3О

Ю 1О

%-! %Ч

СО W 3A

М М с О !.- Г 3 а-3 <Ч

00 . itl

3Ч (Ч с.3 Ф с ч3 О\

3Ч

Ф 3О

М М о а

С 3 т-3

3А о сч

О 3 О о о о

М М М о о о а о о о о

М о о

3 о о о о

М М о о

CO ь о

М о о о с о

1 3

1 1

1 ° I

Ц о х о ж

1 Id а о

1 3

3 1

1 а 1

О 3

Н 333

<6 Н хо

3 333

Х ф 333

Х Х33 х х

0330 о а.

Ю 3Ч

3 О

М % о о

333 3

СЧ РЧ. о о

М о о о

33 О

О 3

Ъ М о. о

333

3Ч 3 3 о о

М о о

& НХ I Ю о о о

М М о о

3А

3Ч о

М

Ю оое

333 Х юх х

3; O t3I ох

Х И Ф

М о

331

3О х

Вл И И т<

I 3

2 а

Е х а

В

F е

33)

I х

5 (33 I.

3d4 1

0 1

133 333 I

333Х Ю а03

И IP х

333

33\ & во

Ntd 3 о

333

1 3 33 I хоо

О Х а Н 3 хох х х дР

0 ° 131 3

333 O

Н fd 3d 3d 3

oX33Itt!

333 Н Х 1

-V 0, Х 3d 333 3

3" .аЬ

0 ox

Н Ц

1

1 Е3

I CL х I 3 к I Х

1

1 а 1 о.

333 1

1

1 И х и 1

1

0 1

1 333 1

И 1

I Х а I! 1

1 3 (Ч РЪ с3 Л lO 3 CO

952858

Пример 3. Ампульную полимеризацию винилхлорида проводят при

50 и 55оС по методике, описанной в примере 1, используя в качестве защитного коллоида метацел, а в качестве ингибитора — 0,07 мас.Ъ хлорамина Т. Зная общее время полимеризации и общий процент превращения винилхлорида, находят средний процент превращения в час (16,8%) . Условия и результаты опытов сведены в табл.3. Здесь 243 же для сравнения прив ецены данные известного способа.

Данные по примерам 4-18 приведены в табл.2 и 3.

Из табл.2 видно, что добавле- 15 ние в реакционную смесь натриевых солей монохлорамидов ароматических сульфокислот приводит к снижению скорости реакции полимеризации при глубоких степенях превращения моноТаблица 3

Ингибитор

Приме в

Количество ингибитора, мас.4 от количества винилхлорида

Инициатор

Время реакции, ч.

Температура реакции, ОС

Количество инициатора, мас.Ъ от количества винилхлорнда

Конверсия, Ф

Проце нт конверсии в час

89,7

55,0

5,5

0,007 .О, 007

0,005

0,005

0,011

0,011

16,3

0,025 о,озо

О, 025. о,озо

0,025

0,030

Хлорамин Т

ПДИ н

50,0

8,0

91,4

11Ф4

55,0 5,5

16,8

11,3

92,0

Хлорамин Б

50,0

8,0

90,5

27 ионол

55,0

5,5

92,5

16,8

50,0

8,0

90,0

11,2

45 ния эффективности ингибирования при глубоких степенях превращения мономера, в качестве ингибитора используют 0,0025-0,01 мас.Ъ от массы винилхлорида соединения формулы р с,Юз

С1 где R = -Н, -СН3.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Технологический регламент производства поливинилхлоридной смолы. Волгоград, Волгоградское производственное объединение

"Каустики, 1974.

@ 2. Патент Великобритании Р 1318237, кл. С3Р, опублик. 1972, (прототип).

Тираж 514 Подписное

Формула изобретения

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4

Примеры 17 и 18 сравнительные.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать поливинил- хлорид суспензионной радикальной полимеризацией винилхлорида с высокой эффективностью ингибирования при глубоких степенях превращения мономеров и может быть использован в процессах производства поливинилхлоридных смол.

Способ получения поливинилхлорида радикальной суспензианной полимеризацией винилхлорида в присутствии защитного коллоида и ингибитора, полимеризации о т л и ч.а юшийся тем, что, с целью повышеВНИИПИ Заказ 6203/38 мера в зоне гель-эффекта. При этом эффективность ингибирования хлораминами Б и Т выше, чем при использовании наиболее активного из известных ингибиторов — ионола, поскольку добавление хлораминов даже в меньших количествах, чем ионола, приводит к большему снижению процента превращения винилхлорида в час в зоне гель-эффекта.

В табл.3 приведены условия суспензионной полимеризации винилхлорида в оптимальных условиях, обеспечивающих практически полное устранение явления гель-эффекта. При одинаковой загрузке инициаторов и одинаковых температурных режимах проведения процесса полимеризации винилхлорида без гель-эффекта необходимо в 1,5-3 раза меньше ингибиторов хлораминов.