СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНОВОГО ВОСКА Советский патент 1968 года по МПК C08F10/02 C08F8/50 

Известный способ получения полйэТйЛейбвого воска состоит в термическом расщеплении высокомолекулярных полимеров и сополимеров этилена в Среде углеводородного растворителя при 300-600°С.

Предлагаемый способ, предусматривающий применение плава низкомолекулярных полимеров и сополимеров этилена вместо углеводородного растворителя, позволяет значительно упростить технологию, так как отпадает необходимость в выделении конечного продукта из реакционной среды.

Термическую обработку целесообразно осуществлять при 360-420°С в течение 80 сек - 5 чйс в обычной или комбинированной мешалке с проточной трубой. При этом к исходным продуктам перед или при расщеплении известным способом МОЖ.НО добавлять радикалообразователи и/или регуляторы молекулярных весов.

Термическое расщепление зависит от температуры и от времени пребывания полимеров в мешалке. Однако при постоянной температуре кривая расщепления через определенное время остановится, так что расщепление высокомолекулярных полимеров можно проводить в горячем плаве. Например, воскоподобный низкомолекулярный полимер можно довести до желаемой температуры в мешалке, снабженной электрическим обогреванием. 0тЩепЛяемый пластоподобный высокомолекулярный полимер вводится в виде гранул илк порошка в интенсивно размешиваемый плав и немедленно расплавляется. Скорость расщепления можно регулировать или температурным режимом или временем пребывания полимера в мешалке. Последнюю целесообразно снабжать проточной трубой, температуру в которой поддерживают такую же, как температура обработки. Через эту трубу выгружают расщепленный воскоподобный низкомолекулярный полимер после заданного времени его пребывания в мешалке.

Смесь из высоких и низких полимеров можно изготовлять также при комнатной температуре, расплавлять и затем доводить до желательной температуры. Кроме этого, расщепляемый полимеризат можно вводить в плав низких полимеров, температура которого поддерживается ниже температуры расщепления, и затем нагревать оба компонента до температуры расщепления. Возможио и введение высокого полимера в расплавленном состоянии в плав низкого полимера, который или нагревается до температуры расщепления или после добавления высокого полимера доводится до этой температуры.

продукты можно отсасывать из мешалки. Благодаря возможности точной выдержки температуры и времени пребывания нолимера 3 мешалке простым способом получают конечные продукты с единой молекулярной структурой, вследствие чего не нужно отделять продукты с нел елательным молекулярным весом или проводить их очистку.

Способ особенно пригоден для производства восков из малоценных пластов, которые невозможно дальше переработать на пласты.

В нижеследуюших примерах индексы плавления определены по методу АСТМ, пробе № D-1238-52 Т, а показатели вязкости - по методу Хепплера.

Пример 1. В электрически обогреваемый котел с мешалкой емкостью 1 вводят 500 кг полиэтиленового воска с пределом плавления 95-102°С, твердостью 310 кг/см, вязкостью 100 спз при 140°С и мол. весом 2200 и нагревают до 365°С. В качестве зашитной атмосферы применяют азот. В нижней части мешалки находится покрытый расплавленным воском змеевик длиной 5 м и диаметром в свету 50 мм, через который продукт из котла через затвор подают на разгрузочное устройство или в гранулятор.

С помощью дозировочного шнека в мешалку непрерывно вводят 150 кг/час полиэтиленового гранулята с индексом плавления 2,5 2/10 мин (по методу АСТМ). Через змеевик непрерывно снимают 150 кг полиэтиленового воска. Время пребывания продукта в змеевике 2 мин. Образуюш,иеся во время расш;епления летучие составные части отсасываются из мешалки.

Получаемый полиэтиленовый воск бесцветный, без запаха и имеет предел плавления 95-103°С, твердость 315 кг/см, вязкость нри 140°С - 108ОТЗ.

Из-за большой твердости, хорошего блеска и сохранения качеств такой полиэтиленовый воск можно применять, главным образом, в производстве восков для натирки полов, печатных красок, а также в текстильной промышленности.

Пример 2. В котле с мешалкой, описанном в примере 1, 500 кг полиэтиленвиннлацетатного воска с т. разм. 110°С, вязкостью 160 спз при 140°С и мол. весом 3000 расплавляют в азотной атмосфере и нагревают до 380°С. Затем к плаву при размешивании добавляют 175 кг/час смешанного полимера полиэтиленвинилацетата с индексом плавления 3 г/10 мин (по методу АСТМ) с содержанием випилацетата 28 вес о/о- Через змеевик непрерывно снимают 175 кг/час полиэтиленвинилацетатного воска после времени его пребывания в котле 115 сек. Охладив, воск подвергают гранулированию. Получаемый продукт отличается замечательной прозрачностью, высокой эластичностью до температуры - 30°С и непропускаемостью водяного нара. Поэтому он может быть применен для пропитки картонажных изделий и бумаги.

Пример 3. В котел с мешалкой, описанный в примере 1, вводят 500 кг полиэтиленового воска с т. пл. 109-117°С, твердостью 465 /сг/сл42, вязкостью 145 спз при 140°С и мол. весом 2500 и нагревают до 350°С. При размешиваниинепрерывно добавляют

100 кг/час полиэтилена с индексом плавления 8,3 г/10 мин (но методу АСТМ), к которому при 150°С добавили 0,5в/о дикумилперекиси в качестве инициатора. Непрерывно через змеевик снимают по 100 кг/час полиэтиленового воска. После времени контактирования 5 шм и охлаждения нродукт гранулируют. Получают бесцветный хрункотвердый полиэтиленовый воск без запаха с кристалличностью 97%, предел его плавления расположен между 113-117°С, вязкость 140 спз при 140°С, твердость 455 KZJCM. Этот нродукт пригоден для производства высококачественных самоблестящих эмульсий, которые сохраняют продолжительный блеск и обладают большой устойчивостью на трение от ходьбы и при вытирании пола.

Пример 4. В котле с мешалкой, описанном в примере 1, 500 кг полиэтиленового воска с т. пл. 65-73°С и вязкостью 84 спз при 140°С расплавляют в азотной атмосфере и нагревают до 41p°C. В этот плав непрерывно добавляют 150 кг/час полиэтиленового гранулята с индексом нлавления 3 г/10 мин (по методу АСТМ). После 2 мин. через змеевик снимают такое лее количество продукта, охлаждают его и заполняют им бочки.

Полученный продукт бесцветный до светложелтого цвета и слегка клейкий. Он имеет почти такие же показатели, как имеюш,ийся воск, и пригоден для применения в качестве светозашитного воска, а также средства скольжения в резиновой нромышленности и

ири производстве фольги.

Пример 5. В котле с мешалкой, описанном в примере 1, 500 кг воска из смешанного полимеризата этилена и моноокиси углерода с пределом плавления 95-105°С, твердостью

290 кг1см, вязкостью 100 спз нри 140°С, мол. весом 2100 и содержанием 5% нолимеризованной моноокиси углерода расплавляют в азотно атмосфере и нагревают до 380°С. Затем при размешивании добавляют 80 кг/час

полимеризата этилена и моноокиси углерода со средним мол. весом 20000. Полимеризат содержит в качестве стабилизатора 0,7о/о дитретичного бутил-/г-крезола. Через змеевик непрерывно выводят 80 кг/час бесцветного

воска смешанного полимеризата с 94,5%-ной

кристалличностью, твердостью 215 кг/см,

вязкостью 115 спз нри 140°С и пределом

плавления 96-107°С.

Этот тин воска можно эмульгировать без

дополнительной обработки. Пленка из такого воска хорошо блестит, не пропускает пар и устойчива на трение от ходьбы. Поэтому воск можно использовать в производстве вспомогательных средств для ухода за кожей и в Пример 6. В электрически обогреваемом котле с мешалкой емкостью 1 м, согласно примеру 1, расплавляют 400 кг полиэтиленового воска при 250°С. В качестве защитного газа применяют аргсн. К этому плаву при размешивании быстро примешивают 350 кг гранулята полиэтилена высокого давления с индексом плавления 2,3 г/10 мин (по методу АСТМ), причем температуру всегда поддерживают свыше 230°С. Образующуюся вязкую смесь нагревают при размешивании до 380°С и держат эту температуру 4 час. Во время расщепления наблюдается явное снижение вязкости. Затем жидкий воск снимают в течение 3 час, охлаждают и раздробляют. Полученный продукт имеет т. нл. 90-97 С, твердость 240 кг/см и вязкость 95 спз при 140°С. Продукт пригоден в качестве парафинового компаунда и в качестве воска для изоляции кабелей. При производстве нескольких партий целесообразно снимать в каждом случае лишь по 350 кг воска, а в оставшемся в котле количестве воска расплавить дальнейшее количество полиэтилена. Пример 7. В котел с мешалкой, описанный в примере 6, загружают смесь из 400 /сг твердого полиэтиленового воска, согласно примеру 1, и 350 г полиэтилена с индексом плавления 8,3 г/10 мин (по методу АСТМ) при комнатной температуре. В аргоновой атмосфере нагревают смесь до 385°С и поддерживают эту темнературу. Когда начинается расплавление, смесь перемешивают. Расщепление заканчивается после перемешивания в течение 3,5 час. Образующийся воск снимают, охлаждают и раздробляют. Продукт имеет такие же показатели, как конечный продукт в примере 6. Пример 8. В основном работу ведут согласно примеру 6. Вместо полиэтиленового гранулята к плаву воска, имеющему температуру 250°С, добавляют с помощью экструдера расплавленный полиэтилен с температурой 250°С. В данном случае время на добавку можно сократить по сравнению с примером 6, потому что теплота, необходимая для расплавления гранулята, в этом случае не требуется. Конечные продукты имеют такие же показатели, как в примере 6. Пример 9. В электрически обогреваемый котел с мешалкой емкостью 1 м загружают, согласно примеру 1, 500 кг полиэтиленового воска, расплавляют и при размешивании нагревают до 365°С. На дне сосуда для выгрузки воска имеется нагреваемая снаружи труба длиной 5 м и диаметром в свету 50 мм. Согласно примеру 1, к плаву добавляют 150 кг/час полиэтиленового гранулята с индексом плавления 8,3 г/10 мин (по методу АСТМ). Через нагретую до 365°С трубу после пребывания воска 2мин. снимаютпо 150кг/час полиэтиленового воска, который имеет те же свойства, что и конечный продукт в примере 1. Предмет изобретения Способ получения полиэтиленового воска термическим расщеплением высокомолекулярных полимеров или сополимеров этилена в инертной жидкой среде при 300-600°С, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, в качестве инертной жидкой среды применяют плав низкомолекулярных полимеров или сополимеров этилена.