Способ получения поливинилхлорида Советский патент 1988 года по МПК C08F114/06 

Изобретение относится к химии и технологии полимеров, а именно к способу получения поливинилхлорида (ПВХ), и может быть использовано в технологии пластмасс для получения и изделий из ПВХ вальцеванием, экструзией, прессованием.

Целью изобретения является повышение термостабильности и снижение скорости дегидрохлорирования ПВХ за счет снижения содержания гидропере- кисных групп в полимере.

Введение малеинового ангидрида осуществляют на поздних стадиях про- цесса (конверсия 80%), где полимеризация переходит из кинетической в диффузионную область, которая харак- териузется значительным снижением скорости процесса по сравнению со скоростью в период самоускорения процесса, а также по сравнению со средней скоростью. Из-за гетерофазности системы и малой концентрации малеинового -ангидрида сополимеризация ви- нилхлорида (ВХ ) с малеиновым ангидридом в данных условиях невозможна, но происходит его взаимодействие с гидроперекисньми группами.

Пример 1. Водно-суспензион- ная полимеризация ВХ.

В реактор из нержавеющей стали емкостью 17 м загружают 9000 кг дез- аэрированной воды (содержание кислорода 3,5 мг/л), 3 кг 25%-ной аммиачной воды, 0,2 мас,% от ВХ азо-бис- изобутиронитрила, 0,024 мас.% от воды стабилизатора дисперсии (мето- цел F 65) Реактор вакуумируют при 750 мм рт.ст. в течение 5 мин при перемешивании, затем загружают А500 кг WK и нагревают до 53°С.Процесс ведут 10 ч и при начале падения давления на 0,5 атм (конверсия ВХ 80%) в реактор вводят 0,22 кг (0,005 мас.% от ВХ) малеинового ангидрида в виде раствора в воде или этиловом спирте. Вьщерживают в реак- торе температуру 53°С в течение 15- 20 мин и заканчивают процесс. Выход полимера 80-83%.

Полимер отделяют от водной фазы на центрифуге отстойного типа и высушивают в сушилке с кипящим слоем. Содержание пероксидных групп в полученном полимере 0,2 ед/1000.м.з. При этом ПВХ имеет температуру разложения 138 С, термостабильность 320 с

Из ПВХ получают пленки следующим образом.

100 мае.ч. ПВХ и 50 мае.ч. плас- тификатора-диоктилфталата (ДОФ), 0,305-мае.ч. стеарата кадмия, взвешенных с погрешностью не более 0,001 г, перемешивают в стакане шпателем до однородной массы и нагревают 30-40 мин при 80-90°С. Приготовленную смесь загружают на вальцы, предварительно нагретые до 160J:2 C и вальцуют пленку-в течение 2-4 мин при зазоре между валками 0,4-0,5 мм. Затем корректируют зазор в соответствии с толщиной и вальцуют 5 мин. В процессе вальцевания лист периодически подрезают не менее двух раз в 1 мин, последнюю минуту вальцуют без подреза.

Из пленки нарезают 8-10 образцов размером 6x40x2 мм. Пробирки заполняют на 50 мм по ее высоте вазелиновым маслом и помещают в термостат при 160±l C, следя за тем, чтобы уровень масла в бане бьш вьш1е уровня масла в пробирке примерно на 10 мм. Затем в каждую пробирку одно- временно-погружают по одному образцу. Образцы вынимают последовательно через каждые 5 мин, охлаждают и сравнивают между собой. За результат испытания принимают максимальное время в минутах, за которое цвет испытуемого образца не изменился, по сравнению с контрольным. В данном примере оно равно 12-18 мин.

Полученный в этих же условиях, но без добавки малеинового ангидрида, полимер содержит пероксидных групп 0,4 ед./ЮОО м.з., температура разложения порошка 110 С, термостабильность порошка 75 с. термостабильность пленки 3 мин.

Примеры 2-12. Проводят аналогично примеру 1.

Условия получения и свойства поливинилхлорида приведены в таблице. .

Приме р 13. Водно-эмульсионная полимеризация ВХ. В реактор ёмкостью I м загружают 500 кг дез- азрированной воды, 2,4-2,6 мас.% от воды стабилизатора -эмульсии Е 30, 0,025 мас.% от ВХ персульфата аммония, 7% от воды затравочного латекса, буфер фосфатньй (едкий натр, фосфорная кислота) рН 8-10. Реакционную смесь вакуумируют при перемешивании (по об/мин) при 720мм рт ст в течение 30 мин. Загружают 480 кг ВХ и проводят процесс при .

Через 24 ч (конверсия ВХ 80%) в реактор вводят малеиновый ангидрид 0,09 кг (0,02 мас.% от ВХ) в растворе спирта и выдерживают при режимной температуре и перемешивании 15- 20 мин. После этого процесс заканчивают.

ПВХ вьщеляют из латекса на распылительной сушилке. При этом содержание гидропероксидных групп в поли- мере 0,2 ед./ЮОО м.з. Скорость дегидрохлорирования в вакууме (, 175 С) равна 0,8 Ю моль НС1/ (моль ПВХ-с).

Полученный аналогичным образом в этих же условиях, но без добавления малеинового ангидрида, ПВХ характеризуется содержанием гидропероксидных группировок 0,5 ед./ЮОО м.з., скорость дегидрохлорирования в вакууме 1,6 10 моль НС1/ (моль ПВХ с)

формула изобретения

Способ получения поливинилхлори- да путем радикальной полимеризации винилтслорида в водной суспензии в присутствии инициатора, стабилизатора и антиоксиданта, отличающийся тем, что, с целью повыше - ния термостабильности и снижения скорости дегидрохлорирования поли- винилхлорида, в качестве антиоксиданта используют 0,005-0,05 мас.% от винилхлорида малеинового ангидрида, который вводят в реакционную систему при конверсии винилхлорида не ниже 80%.

Изобретение относится к области химии и технологии полимеров и позволяет получать перерабатываемый вальцеванием, экструзией и прессованием поливинилхлорид, имеющий вы сокую термостабильность (18-30 мин, бО с) и низкую (0,45-0,90) 10 моль НС1 (моль ПВХ) скорость дегидрохло- рирования, что достигается проведе- иием радикальной полимеризации ви- нилхлорида в родной среде в присутствии инициатора, стабилизатора и анти- оксиданта, в качестве которого используют 0,005-0,5 мас.% от винил- хлорида малеинового ангидрида, вво- в реакционную систему при коверсии винилхлорида не ниже 80%. 1 табл. i (Л