Способ получения 82-93 мас.% водной суспензии хлорида 2- (N,N,N - триметиламмонио) этилметакрилата Советский патент 1989 года по МПК C07C93/193 C08K5/19 

1

Изобретение относится к способу получения 82-93 мас.% водной суспензии хлорида 2-(К,М,Ы-триметиламмонио) этилметакрилата, применяемой в производстве синтетических полимеров.

Цель изобретения - повышение качества целевого продукта.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. 52,7 кг 2-(N,N- диметиламино)этилметакрилата(содержащего . 2000 ррт метилгидрохинона), 10,4 кг воды ь 4 г оксилата аммония загружают в эмалированный реактор

внутренней емкостью 100 л, который оснащен мешалкой, газопродувной трубкой, термометром и охлаждающей рубашкой. После этого через полученную смесь продувают 17,4 кг хлористого метила (что эквивалентно 1,03 моль на 1 моль 2-(М,К-диметиламино)этилметакрилата) при постоянном перемешивании в течение 4ч.

Температуру реакционной системы сначала поддерживают равной 35 С путем пропускания холодной воды, примерно через 3 ч после начала реакции

Ј

оо

j

я ю

и

ее повышают и заканчивают процесс гри 70°С.

После удаления избытка хлористого метила с помощью вакуумного отсасывания реакционную смесь охлаждают и кристаллизуют в хромированном барабанном шуппен-аппарате (вращающемся со скоростью;, примерно равной 2,0 об/мин) диаметром 350 мм и длиной 500 мм

при одновременном пропускании через барабанный шуппен-аппарат охлаждающей воды с температурой 5 С, в результате чего получают водную суспензию соли четвертичного основания, имеющую температуру 25 С (82-93 мае.%)

Кристаллы получаются очень мелкими , и не осаждаются, даже при отстаивании 1ч.

Пример2,80кг раствора це- левого продукта с температурой 70 С, полученного аналогично описанному в примере , выливают в 80 кг водной суспензии, полученной по примеру 1, после чего эту смесь перемешивают в течение 10 мин. Температуру поддерживают равной 45 С,

После этого смесь охлаждают до 25 С с помощью барабанного шуппен- аппарата, аналогичного используемому в примере I, с целью получения- водной суспензии в которой содержится около 30 мас,% кристаллов.

Кристаллы получаются очень мелкими,, такими же, как в примере 1.

П р и м е р 3 (сравнительный). Около 3 кг водной суспензии с температурой 45 С полученной по примеру 2„ выливают в стеклянную колбу, внутри которой находится стеклянный охлаждающий змеевик, после этого суспензию постепенно охлаждают перемешиванием при одновременном пропускании охлаждающей воды с температурой 15 С через охлаждающий змеевик. Че- рез 30 мин кристаллы соли четвертичного основания плотно прилипают к поверхности охлаждающего змеевика. По достижении водной суспензией температуры 25 С количество кристаллов, ко- торые осаждаются на поверхности охлаждающего змеевика, увеличивается.

Кристаллы полученной суспензии крупные и в верхнем слое оседают в течение нескольких минут, при отстаивании, следовательно, нельзя получить продукт, пригодный для осуществления способа полимеризации, со сверхвысокой концентрацией.

$

о

л 5

5

Пример 4 (сравнительный), Используют автоклав из стекла емкостью 1 л, снабженный мешалкой, га- зоподводящей трубкой, термометром, датчиком давления и газоотводящей трубкой. Для отвода тепла реакции половину стеклянного автоклава погружают в холодную водяную баню, снабженную мешалкой, Газоподводящая трубка связана с помощью гибкой трубки с баллоном с метилхлоридом, снабженным редуктором давления. Газоотводящая трубка связана с вакуумным насосом через кран и ловушку. В стеклянный автоклав загружают 560 г 2-(Н,Н-ди- метиламино) этилметакрилата, содержащего 2000 ррт метилгидрохинона и 110 г деионизованной водыс Температуру полученной смеси доводят до 27 С. Кран на газоотводящей трубке закрывают, и газообразный метилхлорид впускают в автоклав, контролируя подачу газа краном. Скорость подачи газообразного метилхлорида составляет 1,5 г/мин в среднем в первые 30 мин и 0,8 г/мин в последующий час и 93 г газа подается в течение 3 ч. Температуру реакции поддерживают равной 27- 30 С в течение процесса. По завершении подачи метилхлорийа полученную смесь подвергают дисперсионному твердению в течение 15 мин. Через 4 ч после начала подачи метилхлорида наблюдают помутнение, в реакционной сие- теме и прилипание кристаллов к внутренней поверхности стеклянного автоклава у кромки воды, которое при перемешивании становитея значительным. После дисперсионного твердения и окончания процесса газообразный метилхлорид удаляют путем сброса давления. В течение операции удаления (20 мин) температуру системы понижают до 23 С с помощью внешнего охлаждения, при этом увеличивается количество кристаллов четвертичной соли.

Пример 5. Полимеризация водной суспензии хлорида 2-(К,И,Н-триме™ тиламмонио)этилметакрилата,

800 г водной суспензии доводят до рН 4,5 с помощью разбавленной соляной кислоты и остаточный растворенный кислород удаляют при пониженном давлении, после чего водную суспензию помещают в стеклянный сосуд емкостью 1 л, К суспензии добавляют 250 ррт гидрохлорида 2,2 -азобис-2-амидино-.

пропана в качестве инициатора полиме ризации, 70 ррт формалъдегидсульфо- ксилата натрия и 70 ррт перекиси водорода. Полученную смесь перемешивают, после чего мешалку удаляют и затем проводят полимеризацию, помещая

сосуд в вакуумный шкаф (при адиабатических условиях), и оставляют смесь при 23 °С.

Результаты полимеризации представлены в таблице.

При использовании предлагаемого способа значительно повышается качество целевого продукта (получается однородная устойчивая мелкодисперсная суспензия мономера).

Формула изобретения

Способ получения 82-93 мас.% водной суспензии хлорида 2-(N,N,N-TpH14807626

метиламмонио)этилметакрилата взаимодействием 78-91 мас.% водного раствора 2-(К,К-диметиламино)-этилметакрилата с хлористым метилом при нагревании, включающий охлаждение реакционной массы до 25 С, о т л и ч а ю щ и и с я

тем, что, с целью повыше

ния качества целевого продукта, процесс проводят при температуре от 35 С в йачале реакции с повышением до 70 С в конце реакции, регулируя ее таким образом, чтобы не происходило выпадения кристаллов, и затем раствор целевого продукта охлаждают непосредственно или после смешивания с раствором целевого продукта, предварительно охлажденного до указанной температуры охлаждения, путем нанесения в виде тонкой пленки на охлажденную стеклянную или хромированную поверхность.

Изобретение относится к четвертичным аммониевым солям ,в частности, к получения водной суспензии хлорида 2-(N,N,N-триметиламмонио)этилметакрилата, применяемого в производстве синтетических полимеров. Цель - повышение качества целевого продукта. Синтез ведут реакцией 78-91%-ного водного раствора 2-(N,N-диметиламино)этилметакрилата с CH₃CL при повышение температуры процесса с 35 до 70°С с предотвращением образования кристаллов. Затем полученный раствор охлаждают непосредственно или после смешения с раствором целевого продукта, предварительно охлажденного до 25°С, путем нанесения в виде тонкой пленки на охлажденную стеклянную или хромированную поверхность. Полученный продукт представляет собой в отличие от известного светло-желтую, полупрозрачную и полностью однородную массу, которая способна к распылению. 1 табл.

Размеры кристаллов четвертичной соли в суспензии

Около 50-1 50 мкм Не только раз- Пости все окомером порядка 1000 мкм, но также агрегатные хлопья из охлаждающего змеевика15 мин/ 14 мин/

ло 800 мкм

Кндукцконный период Максимальная температура Время требуемое для достижения максималной температуры Прозрачность (в виде полимерного блока) , внешний вид суспензии

мером порядка 1000 мкм, но также агрегатные хлопья из охлаждающего змеевика15 мин/ 14 мин/

990С/107°С

65 мин/60 мин Светло-желтая, прозрачная в верхней части толщиной 2см и светло-желтая, полупро зрачная в нижней части

Показатели

Водная суспензия

по примерам 1 1 и 2

к

Вся суспензия имеет однородную плотность и ломкость,и, следовательно, обладает хорошей способностью к распылению

Верхний слой/нижний слой

Продолжение таблицы

по примеру А (сравнительный)

Верхний прозрачный слой толщиной 2 см трудно распылять, а нижний слой распыляется легко