Способ получения поливинилхлорида Советский патент 1985 года по МПК C08F114/06 

Ю

СО

vj Изобретение относится к получению полимеров винилхлорида (ВХ) путем суспензионной полимеризации, применяемых для переработки в мягкие и жесткие изделия. Известно, что в процессе полимеризации ВХ происходит налипание полимера на стенки реактора. Налипший на стенки полимер уменьшает эффективность охлаждения реакционной маесы, что приводит к снижению производ тельности оборудования, а также ухуд шает качество поливинилхлорида (ПВХ) за счет-попадания корок в готовый пр дукт. Поэтому возникает необходимость чистки аппаратуры после каждой операции. Известны многочисленные способы предотвращения образования отложений полимера при суспензионной полимеризации ВХ.. Уровень техники включает прежде всего такие технологические меры, как глубокое охлажде.ние стенки реактора, орошение поверхности раздела фаз. Однако предл женные решения неудовлетворительны, поскольку с их помощью добиваются лишь уменьшения коркообразования; кроме того, ОНИдорогостоящие и связаны с частичной реконструкцией основного оборудования. К тому же глубокое охлаждение стенок приемлемо только для очень больших реакторов, где для теплосъема требуется применение теплоносителей с низкой темnepaTyj30H. Известны два наиболее выжные направ ления в ре111ении проблемы предотвраще ния коркообразования при полимериза.ции ВХ: введение специальных веществ в реак ционную Maccy f нанесение на стенки реактора како го-либо покрытия и частичное добавле ние данного соединения в водную фазу В качестве добавок, уменьшающих коркообразование, могут быть: полиоксиэтилированные сахарозы и гелактозы, акриловый латекс, в сочетании с электролитом в количестве 2%; нитриты щелочных и щелочно-земельных металлов. Эти способы уменьшают количество образующихся отложений, однако не исключают необходимости чистки аппаратов после каждой операции. Известен способ уменьшения коркообразования в процессе суспензионной по лимеризации ВХ в присутствии маслорастворимого инициатора при добавлении в полимеризационную среду водорастворимых восстановителей в количестве до 2000 частей на 1 млн в пересчете на воду. Полимеризация происходит в реакторе, внутренние поверхности которого имеют средние размеры шероховатостей 10 мкм, лучше 1 мкм, и скорость потока у внутренних стенок составляет 0,3 м/с, лучше 1 м/с. Только сочетание всех трех факторов позволяет добиться проведения 20-25 операций без корок. По второму направлению известен способ суспензионной полимеризации, галоидсодержаи их виниловых мономеров, при котором коркообразование предотвращают нанесением на стенки реактора покрытия или пигмента. Кроме того, частично добавляют данное соединение в водную фазу и рН реакционной среды поддерживают 8-10. В качестве покрытия используются бензоль-: Hbte, толуольные или этанольные растворы хиноновых, нигрозиновых, фталоцианиновых, азиновых и других красителей, неорганические пигменты и их смеси. Для закрепления пигментов и красителей на стенке реактора возможно использование целого ряда соединений, таких как желатин, производные целлюлозы, полистирол, эпоксидные соединения и т.д. При использовании этого изобретения авторам удается избежать образования корок в течение 20-35 операций. К числу недостатков данного метода следует отнести необходимость применения токсичных и огне- и взрывоопасных растворителей, таких как бензол, толуол и т.п., работу с которыми приходится проводить в противогазах со строжайшим соблюдением техники безопасности. Возникает также проблема удаления паров растворителей из реактора перед началом процесса полимеризации и кс личественного улавливания их, что связано с применением сложных улавливающих устройств и ведет к снижению экономических показателей производства. Известен способ уменьшения коркообразования в процессе суспензионной (со)полимеризации ВХ путем нанесения на стенки автоклава водного раствора полиэтиленимина. Однако при использовании этого метода защиты стенок автоклава от корок не исключается необходимость чистки реактора через 2-3 операции. Для этих же целей при полимеризации ВХ-обрабатывают стенки трубопроводов и дефлегматора в верхней части реактора водным раствором нитрита натрия. В этом случае количество полимерных отложений после проведения одной операции только уменьшается. Ближайшим по технической cj/щности к изобретению является известный спо соб получения поливинилклорида путем суспензионной полимеризации винилхлорида в присутствии маслораство римого инициатора, защитного коллоида и добавки, предотвращающей корко образование. В качестве добавки, пре отвращающей коркообразование, исполь зуют смесь 0,0002-0,6% от веса винил хлорида нитрита натрия и 0,0002-0,02% от веса винилхлорида полиэтиленимина с одновременным покрытием стенок реактора 0,1-10%-ным водным раствором нитрита натрия. Способ позволяет проводить до 60 операций без чистки реактора и исключить недостатки, при сущие вышеназванным способам. Однако недостатком данного метода является снижение удельного объемного элек- , трического сопротивления ПВХ, полученного этим-способом, что не позволяет использовать полимер в целом ря де областей техники. Целью изобретения является повьше ние удельного объемного электрического сопротивления поливинилхлорида. Цель достигается тем, что по способу получения поливинилхлорида путе суспензионной полимеризации винилхло рида в присутстйии маслорастворимого /инициатора, защитного коллоида н добавки, предотвращающей коркоо бразование, в качестве добавки предотвращающей коркообразование, используют 0,001-0,1% от веса воды пероксиламинодисульфоната калия, и процесс проводят в реакторе, стенки которого покрыты 1-5%-ным водным раствором пероксиламинодисульфоната калия. При осзпцествлении способа сохраняется возможность проведения до 60 операций без очистки реактора. Для осуществления способа исполь: зуются обычно применяемые защитные коллоиды, такие как метилцеллюяоза, поливиниловый спирт, стиромалеИнат натрия и др., в качестве инициаторов - обычные маслорастворимые инициаторы радикального типа. Процесс проводят при 25-100 С (в зависимо7714сти отактивности инициатора) и перемешивании. Приведенные ниже примеры иллюстрируют данное изобретение. Пример 1. Внутреннюю поверхность полимеризационного реактора из нержавеющей стали, емкостью 200 литров и внешнюю поверхность мешалки импеллерного типа покрывают 1%-ным водным раствором пероксиламинодисульфоната калия.- Затем в полимеризационный реактор загружают 100 кг воды, 50 кг винилхлорида, 30 г метштцеллю.лозы, 2-этилгексилпероксидикарбоната (ПДЭГ) в количестве 92 г (соответствует 2 г активного кислорода), 10 г (0,01 мас.% от воды) пероксиламинодисульфоната калия. Полимеризацию проводят при 53°С с одновременным перемешива ием со скоростью 250 об/минi После окончания полимеризации полимер выгружают, реактор промывают водой. Затем полимеризацию повторяют при указанной загрузке без чистки и покрытия стенок и фиксируют количество операций, до появления налипания на стенках автоклава. Верхнюю сферу реактора покрывают после каждой операции. Количество операций без чистки реактора по этому и нижеследующим примерам приведены в таблице. Пример 2. Полимеризацию проводят в условиях, аналогичных примеру 1. Дополнительно в реакционную массу вводят 50 г (0,05 мас.% от воды) пероксиламинодисульфоната калия. П мер 3. Внутреннюю поверхность автоклава и мешалку покрывают 5%-ным раствором пероксиламинодисульфоната калия. Дополнительно в реакционную массу вводят 1 г (0,001 мас.% от воды) пероксиламинодисульфоната калия. В остальном полимеризацию проводят в условиях, аналогичных примеРУ 1. П р и м е р 4. Внутреннюю поверхность автоклава и мешалку покрывают 2%-ным раствором пероксиламинодисульфоната калия. Полимеризацию проводят в условиях аналогичных примеру 1. Пероксиламинодисульфонат калия добавляют в количестве 100 г (0,1 мас.% от воды). В качестве инициатора используют азо-бис-изобутиронитрип (АИБН) в количестве 125 г(0,25мас.% от винилхлорида). Пример 5. Полимеризацию пров.одят в условиях аналогичных примеру 1. Пероксиламинодисульфонат калия в реакционную массу добавляют

в количестве 25 г (0,025 мае.

% от воды).

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА путем суспензионной полиме ризации винилхлорида в присутствии маслорастворимого инициатора, защитного коллоида и добавки, предотвращающей коркообразование, отличающийся тем, что, с целью повьпиения удельного объемного электрического сопротивления поливинилхлорида, в качестве добавки, предотвращающей коркообразование, используют 0,001-0,1% от веса воды пероксиламинодисульфоната калия и процесс проводят в реакторе, стенки которого покрыты 1-5%-ным водным раствором пероксиламинодисульфоната калия.