Суспензионный способ получения синтетического этиленпропиленового каучука Российский патент 2022 года по МПК C08F2/18 C08F4/642 C08F4/68 C08F6/24 C08F210/16 C08F210/18 

Изобретение относится к нефтехимии, конкретно к суспензионному способу получения синтетических двойных этиленпропиленовых каучуков СКЭП и тройных этиленпропилен-диеновых каучуков СКЭПТ.

Этиленпропиленовые каучуки благодаря своей озоно - и кислородостойкости, стойкости к агрессивным жидкостям, великолепным низкотемпературным свойствам и отличной перерабатываемостью занимают престижное первое место по объему производства среди каучуков специального назначения и вплотную приблизились к шинным каучукам.

Резины на основе этиленпропиленовых каучуков характеризуются высокими диэлектрическими показателями, прочностью при растяжении, эластичностью, повышенным сопротивлением к истиранию, легкостью переработки, низкой плотностью и умеренной ценой.

Благодаря высокой погодо- и атмосферостойкости, отличным диэлектрическим свойствам, СКЭПТ широко используются в автомобильной промышленности (прокладки для уплотнения стекол, шланги, бамперы автомобилей и т.п.), строительной индустрии, кабельной промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Этиленпропиленовые каучуки по составу делятся на двойные (СКЭП) и тройные (СКЭПТ) каучуки. Двойные каучуки содержат в полимерной цепи только этилен и пропилен, и по своей химической структуре являются насыщенными сополимерами. Это, с одной стороны, придает СКЭП более высокую по сравнению со СКЭПТ стойкость к воздействию кислорода и озона воздуха, а также стойкость к агрессивным жидкостям, с другой стороны, отсутствие в полимерной цепи двойных связей лишает СКЭП серной вулканизации, широко используемой в производстве РТИ и шин.

С целью введения в полимерную цепь необходимого количества двойных связей, обеспечивающих возможность проведения серной вулканизации, обычно используют сополимеризацию этилена и пропилена с третьим мономером. Третий мономер должен содержать две неравноценные двойные связи, одна из которых обеспечивает внедрение третьего мономера в полимерную цепь, тогда как другая обеспечивает применение серной вулканизации при производстве РТИ, кабельной продукции и других изделий.

В качестве третьих мономеров нашли применение дициклопентадиен (ДЦПД), этилиденнорборнен (ЭНБ) и 1,4-гексадиен (ГД).

Наибольшее применение нашел ЭНБ, что объясняется его преимуществами как на стадии сополимеризации, так и на стадии вулканизации. На стадии сополимеризации ЭНБ имеет наибольшую конверсию, на стадии вулканизации более высокую скорость вулканизации.

В промышленности каучуки СКЭП и СКЭПТ получают растворной технологией на катализаторах Циглера-Натта и металлоценовых катализаторах и суспензионной полимеризацией на катализаторах Циглера-Натта. Важной задачей, помимо качества получаемых каучуков СКЭП и СКЭПТ, является улучшение технико-экономических показателей процесса, а именно, снижение эксплуатационных и капитальных затрат, а именно, расхода энергосредств и катализатора, что позволяет отказаться от узла отмывки полимера от остатков катализатора.

Известен способ растворной полимеризации этилена, пропилена и 5-этилиден-2-норборнена (ЭНБ) в изогексане для получения каучуков СКЭП и СКЭПТ в присутствии каталитической системы Циглера-Натта тетрахлорид ванадия (VCU) - сесквидихлорид этилалюминия (AlEt₂Cl/AlEtCl₂). После полимеризации получали смесь, состоящую из СКЭПТ, остатков катализатора, растворителя и непрореагировавших мономеров. Реакционную смесь выгружали из реактора. Затем в реакционную смесь добавляли охлаждающую воду. Водную фазу отделяли от реакционной смеси для удаления остатков катализатора. Охлаждающая вода была разделена и добавлена и несколько раз до тех пор, пока в реакционной смеси полностью не исчезнут остатки катализатора. После процесса отмывки реакционную смесь подавали в отпарную колонну, в которой поддерживали температуру около 95°С или выше с использованием пара для отгонки изомеров гексана и непрореагировавших мономеров. Полученный каучук СКЭПТ содержал примерно 76% масс, этилена, 3,3% масс. 5-этилиден-2-норборнена (ЭНБ) и 20,7% масс, пропилена. Вязкость по Муни каучука при 100°С составила 24 ед.М уни (WO 2014/058663, 17.04.2014).

Известен способ суспензионной полимеризации получения этиленпропиленовых эластомеров в среде жидкого пропилена. Процесс проводится в присутствии каталитической системы Циглера-Натта: ванадий триацетилацетонат V (АсАс)₃-диэтилалюминий хлорид Al(C₂H₅)₂Cl и хлорсодержащего активатора. В качестве олефина используют этилен и пропилен, в качестве диенового соединения используют этилиденнорборнен (ЭНБ), ДЦПД, либо 1,4-гексадиен. Молярное соотношение Al/V составляет от 2 до 150. Молярное соотношение ЭТХА/V составляет от 1 до 8.

Процесс сополимеризации проводят при температуре в диапазоне от 10 до 50°С, давлении в диапазоне от 5 до 30 бар и времени реакции в диапазоне от 20 мин до 2 ч с получением двойных и тройных этиленпропиленовых эластомеров в присутствии водорода в качестве регулятора молекулярной массы. Полученный эластомерный полимер может быть извлечен с помощью технологии, которая включает в себя первую секцию отгонки паром (паровая отгонка) и вторую секцию удаления воды и сушку с использованием одного или нескольких экструдеров. Суспензию получаемого эластомерного полимера выгружали из дна реактора и направляли в непрерывном режиме в секции отгонки, заполненные водой при температуре 120°С, куда также направляли водяной пар, достигая этим испарения водорода, пропана и непрореагировавших мономеров (пропилен, этилен и третий мономер). Непрореагировавшие хлорид диэтилалюминия (ДЭАХ) и дихлорфенилэтилацетат (DCPAE) также нейтрализовали и разлагали в вышеуказанных секциях отгонки, используя раствор гидроксида натрия (NaOH) и получая в результате этого гидроксид/оксид алюминия [Al(ОН)₃/Al₂O₃], уксусную кислоту/уксусный ангидрид [СН₃СООН/(СН₃СО)₂О] и хлорид натрия (NaCl). Воду, покидающую отпарные секции, которая также содержит следы непрореагировавшего ванадия, собирали и направляли на водоочистку. Содержание пропилена в сополимере составило от 29,5 до 49 масс. %. Содержание ЭНБ от 0 (СКЭП) до 4,1 масс. % (СКЭПТ). Вязкость по Муни ML₁₊₄@125°C составила от 58 до 77 ед. Муни. US 2014/0249282 Al, опубл. 04.09.2014.

Недостатком данных способов получения каучуков СКЭП и СКЭПТ является наличие стадии отмывки от остатков каталитического комплекса, что приводит к образованию большого количества сточных вод и, как следствие, низкой технологичности и экологичности процесса.

Наиболее близким к настоящему изобретению является суспензионный способ получения синтетических каучуков, в котором этилен, α-олефин и диолефин (если используется) и ванадиевая металлоценовая каталитическая система непрерывно подают в зону реакции, и полимерный продукт образуется в виде суспензии в жидкой фазе. Каталитическая система представляет собой:

(а) ванадиевый катализатор формулы I:

(б) алюминийорганический сокатализатор формулы II

(с) реактиватор катализатора формулы III:

В качестве сокатализатора используется, главным образом, диэтилалюминийхлорид (ДЭАХ). В качестве реактиватора используется дихлорфенилэтилацетат (DCPAE). Реактиватор решает задачу повторного окисления ванадия с +2 до +3 ÷ +5. Однако даже с помощью реактиватора не всегда удается достичь высоких выходов каучука на 1 г катализатора, чтобы полностью исключить узел отмывки СКЭПТ от остатков каталитической системы. Процесс сополимеризации проводится в среде жидкого пропилена в стандартном аппарате с мешалкой. Полимеризацию проводят при температурах от -10°С до 80°С и при давлении в диапазоне от 5 до 700 фунтов/кв.дюйм. Молярное отношение Al/V составляет 70. Молярное соотношение DCPAE/V составляет от 4 до 20. В качестве регулятора молекулярной массы используется диэтилцинк (DEZ). Полимерный продукт может быть выделен обычным способом путем испарения низкокипящих соединений при пониженном давлении или, альтернативно, путем обработки суспензии смесью пара и горячей воды, а также с помощью дегазационного экструдера или с помощью дополнительной обработки паром с последующим обезвоживанием и сушкой. Активность катализатора составила от 40 до 4013 кг/моль/час. Содержание этилена в сополимере составило от 60 до 75 масс. %. US 2002/0082368 А1, 27.06.2002.

Недостатком данного способа получения синтетических каучуков СКЭП и СКЭПТ является довольно высокое молярное отношение между алюминийорганическим соединением формулы II и соединением ванадия формулы I (A1/V), а также использование диэтилцинка в процессе, что обуславливает повышение энергозатрат вследствие необходимости удаления остатков каталитической системы из образующегося полимера.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка суспензионного способа получения синтетического этиленпропиленового каучука, использующего постметаллоценовый прекатализатор - {2,4-ди-трет-бутил-6-[(трет-бутилимино)метил]фенолят}оксодихлорида ванадия (V) в толуоле, повышение активности каталитической системы, снижение остаточного содержания ванадия в готовом каучуке.

Технический результат от реализации предлагаемого изобретения заключается в повышении активности каталитической системы, эффективности и экологичности процесса за счет снижения остаточного содержания ванадия в готовом каучуке.

Технический результат достигается тем, что в суспензионном способе получения синтетического этиленпропиленового каучука, предусматривающем сополимеризацию этилена и пропилена в среде жидкого пропилена в присутствии несопряженного диена или без него при раздельной подаче непосредственно в реакционную зону реактора компонентов каталитической системы на основе постметаллоценового соединения ванадия, алюминийорганического активатора - диэтилалюминийхлорида и хлорорганического реактиватора, реакционной смеси и регулятора молекулярной массы с получением суспензии каучука в жидком пропилене, удаление остатков каталитической системы из полученной суспензии каучука дегазацией, выделение и сушку каучука, согласно изобретению, в качестве регулятора молекулярной массы используют водород, остатки каталитической системы из полученной суспензии каучука в жидком пропилене удаляют на стадии двуступенчатой дегазации при давлении в дегазаторе I ступени 0,03-0,07 МПа и температуре 75-85°С, при давлении в дегазаторе II ступени 0,3-0,4 МПа и температуре 130-140°С с образованием на каждой ступени суспензии каучука в воде с концентрацией 4-5 масс. % и диаметром частиц 5-15 мм, которую подают на усреднение каучука, выделение и сушку, при этом каталитическая система в качестве постметаллоценового соединения ванадия содержит прекатализатор {2,4-ди-трет-бутил-6-[(трет-бутилимино)метил] фенолят}оксодихлорид ванадия (V) в толуоле, хлорорганического реактиватора - этилтрихлорацетат в абсолютированном дихлорметане. Технический результат достигается также тем, что в качестве несопряженного диена используют 5-этилиден-2-норборнен или дициклопентадиен.

Компонент каталитической системы - прекатализатор {2,4-ди-трет-бутил-6-[(третбутилимино)метил]фенолят}оксодихлорид ванадия (V) (катализатор) известен и описан в RU 2748114 С1, опубл. 19.05.2021.

Применение данного суспензионного способа получения синтетического этиленпропиленового каучука СКЭП и СКЭПТ обеспечивает повышение эффективности и экологичности процесса, что выражается в снижении остатков катализатора (ванадия) в готовом продукте менее 10 ppm.

Способ иллюстрируется технологической схемой суспензионного получения синтетического этиленпропиленового каучука, включающей реакторный блок, узел дегазации, узел отгонки мономера, узел выделения и сушки каучука (Фиг.).

Технологическая схема включает реакторный блок (реактор сополимеризации 9), узел подачи антиоксиданта, антиагломератора, масла и щелочи на дегазацию (26), узел дегазации дегазатор первой ступени (18), дегазатор второй ступени (19), узел отгонки мономера (24), усреднитель (25) и узел выделения и сушки каучука (27). Водород и этилен из емкостей (1) и (2) под собственным давлением, пропилен и диен из емкостей (3) и (4) насосами (14) и (15) подают в систему термоцикла реактора (9), оборудованного комбинированной мешалкой (8). Компоненты каталитической системы (прекатализатор, активатор и реактиватор) подают раздельно насосами (11), (16) и (17) из емкостей (10), (12) и (13) непосредственно в реактор (9).

Активация каталитической системы происходит непосредственно в момент контакта компонентов каталитического комплекса (прекатализатора, активатора и реактиватора). Подачу каталитического комплекса осуществляют в зависимости от режима работы установки: - при периодической работе - однократная загрузка;- при непрерывной работе - при непрерывной подаче мономеров и непрерывном отводе сополимеризата из реактора. Составы жидкой и равновесной паровой фаз легко регулируют поддержанием постоянства температуры и давления в реакторе. Температура процесса составляет 10÷25°С, давление 0,7÷1,2 МПа в зависимости от марки получаемого каучука (состава и молекулярной массы полимера). Тепло реакции отводится за счет испарения пропилена. Смесь паров этилена и пропилена, соответствующая составу паровой фазы реактора, поступает на прием газодувки (6) через сепарационное устройство (7). Парогазовая смесь поступает в теплообменник (5), где охлаждается и частично конденсируется. Затем парожидкостная смесь поступает в реакционную зону реактора (9). Суспензия каучука в жидком пропилене с концентрацией 25-30 масс. % и с диаметром частиц 0,1-0,2 мм из реактора поступает в дегазатор первой ступени (18). Мономеры и растворитель подают в узел отгонки мономеров (24). В дегазатор первой ступени (18) подают водяной пар, также из узла (23) подают неокрашивающие антиоксиданты, компоненты антиагломератора (стеарата кальция) с целью образования крошки каучука в воде необходимых размеров (5-15 мм), масла и едкий калий. Образующаяся в дегазаторе первой ступени (18) суспензия каучука в воде с концентрацией 4-5 масс. % и диаметром частиц 5-15 мм насосом (21) подается в дегазатор второй ступени (19). Дегазатор II ступени представляет собой трехсекционный аппарат с вращающимся валом, на котором крепятся трехлопастные мешалки, что предотвращает расслоение суспензии каучука. Диаметр мешалки 0,6-0,8 D аппарата, число оборотов мешалки составляет 60-180 об/мин. Высота жидкой фазы (суспензия каучука в воде концентрацией 4-4,5% масс.) - 0,7-0,8 м. Суспензия каучука с верхней ступени опускается на третью ступень противотоком водяному пару.

Использование на второй стадии дегазации трехсекционного дегазатора позволяет обеспечить полное удаление остатков каталитического комплекса и диена (ДЦПД, ЭНБ) из каучука, обеспечить высокое качество каучука. Давление в дегазаторе второй ступени составляет 0,3-0,4 МПа, температура 130-140°С.

При дросселировании суспензии каучука в воде из дегазатора второй ступени (19) в сепаратор (20) образуются пары воды низкого давления. Для полезного использования их тепла, пары воды противотоком эжектируют в дегазатор второй ступени паровым эжектором (22) при помощи пара высокого давления 1,6-2,0 МПа. Из дегазатора второй ступени (19) 4-5 масс.%-ная суспензия каучука в воде насосом (23) перекачивается в усреднитель каучука (25), из усреднителя подается в узел выделения и сушки каучука (27) с получением марок каучуков СКЭП и СКЭПТ.

Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения.

Пример 1.

Водород из емкости (1), этилен из емкости (2) под собственным давлением и пропилен из емкости (3) насосом (15) подают в систему термоцикла реактора (9), оборудованного комбинированной мешалкой (8).

После добавления газов и охлаждения реактора до температуры 10°С, в реактор (9) раздельно подают из емкости (12) 0,9 М раствор ДЭАХ (5,6 мл; 5,0 ммоль) насосом (16), из емкости (13) раствор прекатализатора {2,4-ди-трет-бутил-6-[(трет-бутилимино)метил]фенолят}оксодихлорида ванадия (V) в толуоле (43 мг, 0,1 ммоль) насосом (17), из емкости (10) раствор ЭТХА (145 мкл, 1,0 ммоль) в 5 мл абсолютированного дихлорметана насосом (11). Продолжительность процесса 90 мин.

Смесь паров этилена и пропилена, соответствующая составу паровой фазы реактора, поступает на прием газодувки (6) через сепарационное устройство (7). Парогазовая смесь поступает в теплообменник (5), где охлаждается и частично конденсируется. Затем парожидкостная смесь поступает в реакционную зону реактора (9). Суспензия каучука в жидком пропилене с концентрацией 25 масс. % и с диаметром частиц 0,1-0,2 мм из реактора поступает в в дегазатор первой ступени (18). Давление в дегазаторе I ступени составляет 0,03 МПа, температура 75°С.Мономеры и растворитель подают в узел разделения мономеров (24). В дегазатор первой ступени (18) подают водяной пар, также из узла (26) подают антиоксиданты, компоненты антиагломератора (стеарата кальция) с целью образования крошки каучука в воде необходимых размеров (5-15 мм), масло и едкий калий. Образующаяся в дегазаторе первой ступени (18) суспензия каучука в воде с концентрацией 5 масс. % и диаметром частиц 5-15 мм насосом (21) подается в дегазатор второй ступени (19). Использование на второй стадии дегазации трехсекционного дегазатора позволяет обеспечить полное удаление остатков каталитического комплекса из каучука, обеспечить высокое качество каучука. Давление в дегазаторе второй ступени составляет 0,3 МПа, температура 130°С. При дросселировании суспензии каучука в воде из дегазатора второй ступени (19) в сепаратор (20) образуются пары воды низкого давления. Для полезного использования их тепла, пары воды противотоком эжектируют в дегазатор второй ступени паровым эжектором (22) при помощи пара высокого давления 1,6 МПа. Из узла дегазации (19) 5 масс.%-ная суспензия каучука в воде насосом (23) перекачивается в усреднитель каучука (25), затем подается в узел выделения и сушки каучука (27) с получением марок каучуков СКЭП.

Активность катализатора составила 4200 кг/моль⋅ч. Остаточное содержание ванадия в готовом каучуке менее 10 ppm.

Пример 2.

Синтез, как в Примере 1, за исключением того, что процесс сополимеризации проводят при температуре 20°С.

Активность катализатора составила 4830 кг/моль⋅ч. Остаточное содержание ванадия в готовом каучуке менее 9 ppm.

Пример 3.

Водород из емкости (1), этилен из емкости (2) под собственным давлением и пропилен из емкости (3) насосом (15) подают в систему термоцикла реактора (9), оборудованного специальной комбинированной мешалкой (8).

После добавления газов и охлаждения реактора до температуры 10°С, в реактор (9) раздельно подают из емкости (4) ДЦПД (6,3 мл, 46,8 ммоль) насосом (14), из емкости (12) 0,9 М раствор ДЭАХ (5,6 мл; 5,0 ммоль) насосом (16), из емкости (13) раствор прекатализатора {2,4-ди-трет-бутил-6-[(трет-бутилимино)метил]фенолят}оксодихлорида ванадия(V) в толуоле (43 мг, 0,1 ммоль) насосом (17), из емкости (10) раствор ЭТХА (145 мкл, 1,0 ммоль) в 5 мл абсолютированного дихлорметана насосом (11). Продолжительность процесса 90 мин.

Смесь паров этилена и пропилена, соответствующая составу паровой фазы реактора, поступает на прием газодувки (6) через сепарационное устройство (7). Сжатая парогазовая смесь поступает в теплообменник (5), где частично конденсируется. Парожидкостная смесь поступает в реакционную зону реактора (9).

Суспензия каучука в жидком пропилене с концентрацией 30 масс. % и с диаметром частиц 0,1-0,2 мм из реактора поступает в дегазатор первой ступени (18). Давление в дегазаторе I ступени составляет 0,05 МПа, температура 80°С. Мономеры и растворитель подают в узел разделения мономеров (24). В дегазатор первой ступени (18) подается водяной пар, также из узла (26) подают антиоксиданты, компоненты антиагломератора (стеарата кальция) с целью образования крошки каучука в воде необходимых размеров (5-15 мм), масло и едкий калий.

Образующаяся в дегазаторе первой ступени (18) суспензия каучука в воде с концентрацией 4 масс.% и диаметром частиц 5-15 мм насосом (21) подается в дегазатор второй ступени (19). Использование на второй стадии дегазации трехсекционного дегазатора позволяет обеспечить удаление остатков каталитического комплекса и остатков ДЦПД из каучука, обеспечить высокое качество каучука. Давление в дегазаторе второй ступени составляет 0,35 МПа, температура 135°С. При дросселировании суспензии каучука в воде из дегазатора второй ступени (19) в сепаратор (20) образуются пары воды низкого давления. Для полезного использования их тепла, пары воды противотоком эжектируют в дегазатор второй ступени паровым эжектором (22) при помощи пара высокого давления 1,8 МПа. Из дегазатора второй ступени (19) суспензия каучука в воде насосом (23) перекачивается в усреднитель каучука (25), затем подается в узел выделения и сушки каучука (27) с получением марок каучуков СКЭПТ.

Активность катализатора составила 4920 кг/моль⋅ч. Остаточное содержание ванадия в готовом каучуке менее 8 ppm.

Пример 4.

Синтез, как в Примере 3, за исключением того, что процесс сополимеризации проводят при температуре 20°С.

Активность катализатора составила 5100 кг/моль⋅ч. Остаточное содержание ванадия в готовом каучуке менее 7 ppm.

Пример 5.

Водород из емкости (1), этилен из емкости (2) под собственным давлением и пропилен из емкости (3) насосом (15) подают в систему термоцикла реактора (9), Водород из емкости (1), этилен из емкости (2) под собственным давлением и пропилен из емкости (3) насосом (15) подают в систему термоцикла реактора (9), оборудованного специальной комбинированной мешалкой (8).

После добавления газов и нагревания реактора до температуры 25°С, в реактор (9) из емкости (4) подают ЭНБ (3,8 мл, 27,9 ммоль) насосом (14), из емкости (12) 0,9 М раствор ДЭАХ (5,6 мл; 5 ммоль) насосом (16), из емкости (13) раствор прекатализатора {2,4-ди-трет-бутил-6-[(трет-бутилимино)метил]фенолят}оксодихлорида ванадия (V) в толуоле (43 мг, 0,1 ммоль) насосом (17), из емкости (10) раствор ЭТХА (145 мкл, 1,0 ммоль) в 5 мл абсолютированного дихлорметана насосом (11). Продолжительность процесса 90 мин. Смесь паров этилена и пропилена, соответствующая составу паровой фазы реактора, поступает на прием газодувки (6) через сепарационное устройство (7). Парогазовая смесь поступает в теплообменник (5), где охлаждается и частично конденсируется. Затем парожидкостная смесь поступает в реакционную зону реактора (9). Суспензия каучука в жидком пропилене с концентрацией 27 масс. % и с диаметром частиц 0,1-0,2 мм из реактора поступает в дегазатор первой ступени (18). Давление в дегазаторе I ступени составляет 0,07 МПа, температура 85°С. Мономеры и растворитель подают в узел разделения мономеров (24). В дегазатор первой ступени (18) подается водяной пар, также из узла (26) подают антиоксиданты, компоненты антиагломератора (стеарата кальция) с целью образования крошки каучука в воде необходимых размеров (5-15 мм), масло и едкий калий.

Образующаяся в дегазаторе первой ступени (18) суспензия каучука в воде с концентрацией 5 масс. % и диаметром частиц 5-15 мм насосом (21) подается в дегазатор второй ступени (19). Использование на второй стадии дегазации трехсекционного дегазатора позволяет обеспечить полное удаление остатков каталитического комплекса и остатков ЭНБ из каучука, обеспечить высокое качество каучука. Давление в дегазаторе второй ступени составляет 0,4 МПа, температура 140°С. При дросселировании суспензии каучука в воде из дегазатора второй ступени (19) в сепаратор (20) образуются пары воды низкого давления. Для полезного использования их тепла, пары воды противотоком эжектируют в дегазатор второй ступени паровым эжектором (22) при помощи пара высокого давления 2,0 МПа. Из узла дегазации (19) 5 масс. %-ная суспензия каучука в воде насосом (23) перекачивается в усреднитель каучука (25), затем подается в узел выделения и сушки каучука (27) с получением марок каучуков СКЭПТ.

Активность катализатора составила 5120 кг/моль⋅ч. Остаточное содержание ванадия в готовом каучуке менее 7 ppm.

Пример 6 (по прототипу).

В типичном эксперименте в реактор подавали бутан (300 мл), жидкий пропилен (200 мл) и этилен до полного давления 74 psig. После установления температуры 12°С в реакторе, поршневым насосом в реактор подают раствор ДЭАХ (10 мл, 70 ммоль) с последующей одновременной подачей из различных поршневых насосов катализатора (10 мл, 1 ммоль), реактиватора этилацетата (5 мл, 10 ммоль) и диэтилцинка (9,6 мл, 10 ммоль) в качестве регулятора молекулярной массы. Этилен подается по мере необходимости с целью поддержания начального общего давления 74 psig. Полимеризация проводится в течение 60 мин. После реакции мономеры сдували и температуру реактора повышали до комнатной температуры. Полимер СКЭП промывали этанолом и сушили в вакууме при температуре 60°С. Активность составила 3174 кг/моль⋅ч, остаточное содержание ванадия в готовом каучуке не приведено.

Изобретение относится к нефтехимии, конкретно к суспензионному способу получения синтетических двойных этилен-пропиленовых каучуков СКЭП и тройных этилен-пропилен-диеновых каучуков СКЭПТ. Описан суспензионный способ получения синтетического этиленпропиленового каучука, предусматривающий сополимеризацию этилена и пропилена в среде жидкого пропилена в присутствии несопряженного диена или без него при раздельной подаче непосредственно в реакционную зону реактора компонентов каталитической системы на основе постметаллоценового соединения ванадия, алюминийорганического активатора - диэтилалюминийхлорида и хлорорганического реактиватора, реакционной смеси и регулятора молекулярной массы с получением суспензии каучука в жидком пропилене, удаление остатков каталитической системы из полученной суспензии каучука на стадии дегазации, выделение и сушку каучука. В качестве регулятора молекулярной массы используют водород, остатки каталитической системы из полученной суспензии каучука в жидком пропилене удаляют на стадии двуступенчатой дегазации, причем на второй ступени дегазации используют трехсекционный дегазатор, при давлении в дегазаторе I ступени 0,03-0,07 МПа и температуре 75-85°С, при давлении в дегазаторе II ступени 0,3-0,4 МПа и температуре 130-140°С с образованием на каждой ступени суспензии каучука в воде с концентрацией 4-5 мас.% и диаметром частиц 5-15 мм, которую подают на усреднение каучука, выделение и сушку, при этом каталитическая система в качестве постметаллоценового соединения ванадия содержит прекатализатор {2,4-ди-трет-бутил-6-[(трет-бутилимино)метил]фенолят}оксодихлорид ванадия (V) в толуоле, хлорорганического реактиватора - этилтрихлорацетат в абсолютированном дихлорметане. Технический результат - повышение активности каталитической системы, эффективности и экологичности процесса за счет снижения остаточного содержания ванадия в готовом каучуке. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 6 пр.

1. Суспензионный способ получения синтетического этиленпропиленового каучука, предусматривающий сополимеризацию этилена и пропилена в среде жидкого пропилена в присутствии несопряженного диена или без него при раздельной подаче непосредственно в реакционную зону реактора компонентов каталитической системы на основе постметаллоценового соединения ванадия, алюминийорганического активатора - диэтилалюминийхлорида и хлорорганического реактиватора, реакционной смеси и регулятора молекулярной массы с получением суспензии каучука в жидком пропилене, удаление остатков каталитической системы из полученной суспензии каучука на стадии дегазации, выделение и сушку каучука, отличающийся тем, что в качестве регулятора молекулярной массы используют водород, остатки каталитической системы из полученной суспензии каучука в жидком пропилене удаляют на стадии двуступенчатой дегазации, причем на второй ступени дегазации используют трехсекционный дегазатор, при давлении в дегазаторе I ступени 0,03-0,07 МПа и температуре 75-85°С, при давлении в дегазаторе II ступени 0,3-0,4 МПа и температуре 130-140°С с образованием на каждой ступени суспензии каучука в воде с концентрацией 4-5 мас.% и диаметром частиц 5-15 мм, которую подают на усреднение каучука, выделение и сушку, при этом каталитическая система в качестве постметаллоценового соединения ванадия содержит прекатализатор {2,4-ди-трет-бутил-6-[(трет-бутилимино)метил]фенолят}оксодихлорид ванадия (V) в толуоле, хлорорганического реактиватора - этилтрихлорацетат в абсолютированном дихлорметане.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве несопряженного диена используют 5-этилиден-2-норборнен или дициклопентадиен.