Способ получения полиэтиленовых эмульгируемых восков Советский патент 1986 года по МПК C08F8/06 

11

Изобретение касается способа получения полиэтиленовых эмульгируемых восков.

Продукты такого рода используются для получения самоблестящих и легко удаляемых эмульсий большой твердости .Полиэтиленовые отходы путем целенаправленной термоокислительной деструкции можно превращать в продукты с воскообразными свойствами.

Известен способ получения полиэтиленовых восковых оксидатов из высокомолекулярных гомо- или сополимеров олефинов путем предварительного нагрева исходного продукта в экструдере при 553-523 К до вязкости расплава 20000 до 50000 мПа-с с последующей термоокислительной деструкцией полученного продукта в присутствии кислорода или кислородсодержа- щих газов при 413-443 К, в случае надобности, в присутствии катализатора (хозяйственньй патент ГДР № 128.875, кл. С 08 F 8/50, 1975).

Известно, что термоокислительная деструкция полиэтилена осуществляется таким образом, что полиэтилен или смесь его воском подвергают термоокислительной деструкции в присутствии кислорода или кислородсодержащих газов и жидкой, инертной против реагентов, добавки при температурах выше индекса расплава полиэтилена (хозяйственный патент ГДР № 12513Г, кл.-С 08 F 8/06, 1974)..

Однако при таких способах деструкции наряду с деструкцией длинных полиэтиленовых блоков отдельных звеньев встречаются высокомолекулярг ные фракции порядка до 7 мас.%, последние очень отрицательно влияют на качественные свойства и на дальнейшую переработку восков. Так как (ЭТИ продукты расплавляются только пр более высокой температуре и требуют более длительного времени плавления при переработке, осуществляемой почти исключительно через расплав, они подлежат большой термической нагрузке, что способствует дальнейшему сшиванию и обесцвечиванию и затрудняет эмульгирование. Эмульсии, полученные из этих продуктов, для некоторых областей применения недостаточно стойки к хранению и отлича- -ются слишком большой склонностью к отстаиванию вследствие наличия высокомолекулярных фракций.

Цель изобретения - предотвращение образования высокомолекулярных фракций и улучшение качества эмульсий, получаемых из восков.

Характеристику исходных и конечных продуктов осуществляют следунщи- ми параметрами.

Индекс расплава,

г 10 минТГЛ 20996

Вязкость плавления, мПа-с ТГЛ 0-51562

Кислотное

число,

мг КОН/ГТГЛ: 8418

Эфирное число,

мг КОН/гТГЛ 8418

Пенетрация,

мм-10 .ТГЛ 22854

Высокомолекулярную фракцию определяют хроматографией на геле (определение Mg) и путем определения содержащихся в бутилацетате при температуре кипения нерастворимых составных компонентов.

П р и м е р ы 1-3. 1,1 кг поли- этилена плотностью 0,921 г/см и индексом расплава 2,1 г/10 мин при 463 К плавят под азотом и перекачивают через дозировочный насос в реактор с мешалкой. При 433-438 К при интенсивном перемешивании вводят чистый кислород (50 л/ч) и продукт подвергают термоокислительной деструкции. После 2,5 ч реакции продукт обладает кислотным числом 19,8, эфирным числом 15,9 и вязкостью плавления при 413 К 1 500 . В целях предотвращения образования высокомолекулярных фракций во время термоокислительной деструкции в течение 1 ч непрерывно добавляют . 1,5-5 мас.% (в расчете на полимери- зат) 10%-ного щелока (пример 15%-ньм NaOH, пример 2 1,5%-ньй КОН, при мер 3 3%-ный Са(ОН)2). По истечении общего времени реакции 3,5 ч реакци прекращают и расплав гранулируют распылением.

В таблице приведены количество применяемой гидроокиси, а т-акже свойства конечных продуктов.

Полученные из этих продуктов эмульсии являются очень гомогенными и стойкими при хранении.

Пример 4 (сравнительный). 1,1 кг применяемого в примерах 1-3 полиэтилена плавят под азотом и перкачивают через дозировочный насос в

реактор с мешалкой. Расплав интенсив но перемешивают при 433-438 К и пропускают через него 50 л/ч кислорода. После 3,5 ч реакцию прекращают и расплав распыляют. Свойства продукта приведены в таблице. Полученный продукт вследствие высокомолекулярных фракций является трудно эмульгируемым. Эмульсии -легко отстаиваются.

П р. и м е р 5. Смесь из полиэти- лена и воска, состоящая из 10 кг . полиэтилена плотностью 0,923 г/см, с индексом расплава 1-,3 г/10 мин и 8 кг полиэтиленового воска с вязкостью расплава 230 мПа-с плавят под азотом, направляют в реактор с мешалкой и там обрабатывают кислородом (30 л/ч) при 428 К.

После 3 ч через дозировочный насо в течение 0,5 ч непрерывно добавляют 4 мас.% ( в расчете на смесь). 30%-но го раствора ацетата цинка. Затем прекращают добавление кислорода, охлаждают до 390 К и продукт гранулируют. Конечный продукт имеет следую- щие характеристики

Кислотное число,

мг КОН/Г35,1

Эфирное число,

мг КОН/Г40,8

Вязкость плавления при 140 С,

МПа-с371

Пенетрация,

мм-10

13

Продукт полностью растворим в бу- тилацетате и очень легко эмульгируем. Определенное хроматографией на геле значение М составляет 4730.

j

0 5

0 5

0

5

Согласно изобретению получают гомогенные -легко эмульгируемые поли- олефиновые воски, отличающиеся незначительной неоднородностью вследствие отсутствия высокомолекулярных фракций. Продукты такого рода можно плавить при значительно низких температурах и в течение более короткого времени, чем известные. Поэтому в процессах переработки они подлежат значительно меньшей термической нагрузке . Полученные из этих продуктов самоблестящие эмульсии являются стабильными при хранении при низких, нормальн ых и повьаиенных температурах. Вследствие хорошей гомогенности они не от.стаиваются и не возникает никакого ухудшения их свойств.

Особенно выгодным при этом методе является то, что вследствие добавления щелочных реагентов предотвращается не только образование высокомолекулярных фракций, но также одновременно подомыляются кислотные группы, Полученные при этом продук-А при добавлении достаточных количеств щелочных реагентов можно сравнивать с продуктами, получаемыми по известным методам, эмульгируемых металсодержа- щих полиолефиновых восков. Продукты такого рода необходимы для получения легко удаляемых самоблестящих эмульсий с большой твердостью.

Преимуществом предлагаемого изобретения по сравнению с полученными деструкцией термоокислительными вос- ками является высокая экономичность метода для получения подо1 шенных продуктов по сравнению с известными методами омьшения.

Примечание. MjO - центрифугальное средство

определенного путем хроматографии на геле молекулярного веса.

Составитель А. Кулакова Редактор Н. Гунько Техред Л.Олейник Корректор И.Эрдейи

Заказ 2101/18 Тираж 470Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

1роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,4