СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНОЙ КОМПОЗИЦИИ Российский патент 1997 года по МПК C08L27/06 C08L23/32 C08J3/205 

Изобретение относится к области модификации пластических масс, а именно к способу получения композиций на основе поливинилхлорида и хлорированного полиэтилена, служащих полимерной основой для изготовления оконных блоков, водостойких желобов и других деталей, применяемых в строительстве.

Известен способ получения легкоперерабатываемых композиций на основе поливинилхлорида и хлорированных полиолефинов, в частности, хлорированного полиэтилена, путем смешения порошкообразных компонентов [1]
Недостатком этого способа является необходимость предварительного выделения, сушки и измельчения хлорированного полиэтилена.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения ударопрочного поливинилхлорида путем введения 0,1 0,9 мас. порошкообразного полиэтилена в поливинилхлорид на стадии латекса с последующим выделением композиции на распылительной сушилке [2]
К недостаткам данного способа относится сложная технология процесса, связанная с необходимость получения порошкообразного полиэтилена и невозможностью получения полимерной композиции, содержащей более 0,9 мас. хлорированного полиэтилена.

Цель изобретения упрощение технологии процесса за счет исключения стадий выделения, сушки и измельчения при получении порошкообразного хлорированного полиэтилена, а также проведение более глубокой модификации поливинилхлорида введением большего количества хлорированного полиэтилена.

Поставленная цель достигается тем, что композицию на основе поливинилхлорида и хлорированного полиэтилена получают смешением водной суспензии поливинилхлорида с раствором хлорированного полиэтилена в четыреххлористом углероде, взятого непосредственно после стадии хлорирования полиэтилена и процесс ведут в присутствии ионогенного эмульгатора, вводимого в составе эмульсионного поливинилхлорида или добавляемого в смесь, содержащую суспензионный поливинилхлорид, в количестве 0,2 от массы воды.

Увеличение содержания эмульгатора более 0,2 масс. экономически не целесообразно, а проведение процесса в его отсутствии при использовании суспензионного поливинилхлорида не позволяет достичь однородной по размерам частиц композиции.

Применение для получения композиций раствора хлорированного полиэтилена в четыреххлористом углероде с концентрацией менее 5 исключается тем, что получение меньших концентраций полимера в производственных условиях экономически не целесообразно, а работа с высоковязкими растворами концентрацией выше 15 технически затруднена.

Смещение компонентов при температуре ниже 40^o C не приводит к образованию однородной по размеру частиц композиции, а повышение температуры выше 50^o C экономически не целесообразно.

Способ позволяет получать композиции, содержащие 85,0 99,9 мас. поливинилхлорида и 0,1 15,0 мас. хлорированного полиэтилена. Состав композиции определяется требованиями, предъявляемыми к конкретным изделиям. В соответствии с этим определяется количество добавляемого к водной суспензии поливинилхлорида хлорированного полиэтилена.

Пример 1. В двухлитровый трехгорлый реактор, снабженный мешалкой, капельной воронкой и нисходящим холодильником, заливают 400 мл воды и добавляют 189 г поливинилхлорида марки Е6250Ж (К_ф 64,3) при перемешивании, нагревают до 50^o C и добавляют в течение 15 минут 315 г 7-ного раствора хлорированного полиэтилена, содержащего 36,2 хлора в четыреххлористом углероде. Затем температуру поднимают до 85 90^o C и отгоняют азеотроп четыреххлористого углерода с водой. Полученную полимерную композицию отфильтровывают на воронке Бюхнера и сушат в вакуумном сушильном шкафу при 50^o C. Получают 207,9 г полимерной композиции, содержащей на 100 мас. частей поливинилхлорида 10 мас. частей хлорированного полиэтилена. Выход количественный.

Пример 2. По методике, описанной в примере 1, производят смешение 189 г поливинилхлорида марки Е6250Ж (К_ф 64,3) и 15 г 15-ного раствора хлорированного полиэтилена, содержащего 36, 2% хлора в четыреххлористом углероде. Получают 189,2 г полимерной композиции, содержащей на 100 мас. частей поливинилхлорида 0,1 мас.часть хлорированного полиэтилена. Выход количественный.

Пример 3. По методике, описанной в примере 1, производят смешение 189 г поливинилхлорида марки Е6250Ж (К_ф 64,3) и 405 г 7-ного раствора хлорированного полиэтилена, содержащего 36,2 хлора в четыреххлористом углероде. Получают 217,4 г композиции, содержащей на 100 мас.частей поливинилхлорида 15 мас. частей хлорированного полиэтилена. Выход количественный.

Пример 4. В двухлитровый трехгорлый реактор, снабженный мешалкой, капельной воронкой и нисходящим холодильником, заливают 400 мл воды, добавляют 0,8 г (0,2) алкилсульфоната и 189 г поливинилхлорида марки С7058М (К_ф 72) при перемешивании. Затем содержимое реактора нагревают до 40^o C и добавляют в течение 15 мин. 360 г 5-ного раствора хлорированного полиэтилена, содержащего 37,4 хлора в четыреххлористом углероде. Далее температуру в реакторе поднимают до 85 90^o C и отгоняют азеотроп четыреххлористого углерода с водой. Полученную полимерную композицию отфильтровывают на воронке Бюхнера и сушат в вакуумном сушильном шкафу при 50^o C.

Получают 207,9 г полимерной композиции, содержащей на 100 мас. частей поливинилхлорида 10 мас.частей хлорированного полиэтилена. Выход количественный.

Пример 5. По методике, описанной в примере 4, производят смешение 189 г поливинилхлорида марки С7058М (К_ф 72) и 2,0 г 10-ного раствора хлорированного полиэтилена, содержащего 37,4 хлора в четыреххлористом углероде. Получают 189,2 г полимерной композиции, содержащей на 100 мас. частей поливинилхлорида 0,1 мас. часть хлорированного полиэтилена. Выход количественный.

Пример 6. По методике, описанной в примере 4, производят смешение 189 г поливинилхлорида марки С7058М (К_ф 72) и 217,4 г 10-ного раствора хлорированного полиэтилена, содержащего 37,4 хлора в четыреххлористом углероде. Получают 217,5 г композиции, содержащей на 100 мас. частей поливинилхлорида 15 мас. частей хлорированного полиэтилена. Выход количественный.

Сравнительные показатели предлагаемого и известного способа получения композиции на основе поливинилхлорида и хлорированного полиэтилена приведены в таблице.

Как видно из таблицы, предложенный способ позволяет получать композиции, содержащие в 15 раз большее количество хлорированного полиэтилена, что обеспечивает получение полимерной основы композиций, используемых для изготовления оконных блоков и других профильных изделий, применяемых в промышленности строительных материалов [3] Кроме того, применение хлорированного полиэтилена в виде его раствора в четыреххлористом углероде позволяет использовать данный раствор, полученный непосредственно после стадии хлорирования полиэтилена, и исключить из процесса энергоемкие стадии выделения, сушки и измельчения хлорированного полиэтилена.

Источники информации.

1. Патент США N 3682924, 1971.

2. Авторское свидетельство НРБ N 13735, 1971.

3. Японский патент N 61-308759, 1988.

Использование: полимерная основа строительных материалов. Сущность: поливинилхлорид (ПВХ) смешивают с хлорированным полиэтиленом, вводимым в виде 5 - 15%-ного раствора в четыреххлористом углероде. Процесс проводят при 40 - 50^oC в водной среде в присутствии ионогенного эмульгатора. Последний вводят в составе эмульсионного ПВХ или добавляют в смесь, содержащую суспензионный ПВХ, в количестве 0,2% от воды. 1 табл.

Способ получения поливинилхлоридной композиции смешением поливинилхлорида с хлорированным полиэтиленом, отличающийся тем, что хлорированный полиэтилен вводят в виде 5 15%-ного раствора в четыреххлористом углероде и процесс проводят при 40 50^oС в водной среде в присутствии ионогенного эмульгатора, вводимого в составе эмульсионного поливинилхлорида или добавляемого в смесь, содержащую суспензионный поливинилхлорид, в количестве 0,2% от массы воды.