НЕПРЕРЫВНЫЙ СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ КАРБОЦЕПНБ1ХПОЛИМЕРОВ Советский патент 1969 года по МПК C08F6/12 

Предлагаемое изобретение относится к способам выделения карбоцепных лолимеров из углеводородных растворов. Оно может найти широкое применение в промышленности синтетического каучука, а также ъ других отраслях, где процесс получения полимерных продуктов осуществляется в среде растворителя.

Известен способ выделения карбоцепных полимеров из углеводородных растворов (в том числе стереорегуляряого бутадиенового или изопренового каучука) путем отгонки растворителя в виде азеотропной смеси с осадптелем, например спиртом.

Сушность способа состоит в том, что бензольный раствор мыс-полибутадиена вливают в смесь бензола и метилового спирта (в соотношении 3: 1) при непрерывном перемешивании раствора. В результате этой операции получают крошку диаметром 0,5-0,6 см, сильно набухшую в бензоле.

Далее суспензию нагревают, и непрерывно при добавлении метилового спирта отгоняют бензол в виде азеотропной смеси. Перегонку и добавление метилового спирта продолжают до тех пор, пока подъем температуры паров показывает, что содержание бензола не снизилось до 3% объёма.

2

путем четырехкратного через шприцмашину при 83°С.

Однако этот способ не может быть применен для организации непрерывного процесса

выделения карбоцепных полимерных продуктов из углеводородных растворов, так как расходуегся большое количество осадителя (до 2,5 вес. ч. еа 1 вес. ч. полимеризата) и растворителя (до 1 вес. ч на 1 вес. ч. полимеризата).

Кроме того, в выделенном полимере содержатся низкомолекулярные продукты (олигомеры), образующиеся в процессе получения полимера, что ограничивает область его применения.

Процесс выделения периодичен и многостадиен. Рекуперация растворителя и осадителя, получаемых в виде азеотропной смеси, сложна, а на отгонку растворителя и осадителя

и их рекуперацию требуются большие энергетические затраты.

Преимуществами предлагаемого способа являются малый удельный расход осадителя на выделение полимера, равно 2,5 г на 1 т

выделенного полимера, тогда как на выделение 1 т полимера по американскому .патенту требуется соответственно 20 г; получение полимеров, не содержащих олигомеров; возможность регулирования соотношения между монизкомол&кулярной его части, остающейся в смеси осадителя и растворителя; возможность осуществления непрерывного процесса выделения полимера с одновременным непрерывным регулированием указанного соотношения.

С целью упрощения технологии процесса и снижения расхода осадителя, носледн-ий непрерывно вводят в полимеризат в количестве ниже соответствующего порогу коагуляции полимера из раствора с последующей отгонкой части растворителя из смеси до изменения соотношения между лолимеризатом и осадителем выше норога коагуляции.

С целью снижения содержания в выделенном полимере растворителя, реакционную массу после отгонки из нее части растворителя охлаждают.

Сущность изобретения заключается в том, что раствор карбоцепного .полимера в углеводородном растворителе разбавляют осаднтелем в количестве ниже соответствующего порогу коагуляции полимера из раствора при данной температуре.

При этом применяют осадитель, имеющий более высокую температуру кипения, чем растворитель, и не образующий с нвм азеотропной смеси.

Затем из раствора непрерывно отгоняют растворитель до изменения соотнощения между осадителем и исходным раствором полимера выше норога коагуляции. В результате достигаемого соотношения ,между раствором полимера и осадителем выше -порога коагуляции происходит выделение полимера, не содержащего низкомолекулярных продуктов.

Выделившийся полимер непрерывно отделяют от смеси растворителя и осадителя в аппарате червячного типа. Растворитель удаляют из полимера на обогреваемом шнекпрессе при 130-140°С. Раствор с низгкомолекулярной фракцией поступает на непрерывно действующий выпарной аппарат для отгонки растворителя -и осадителя.

Молекулярный вес выделенных фракций полимера зависит от природы примененных растворителя и осадителя, их объемного соотношения и абсолютного значения тем.пературы, при которой происходит разделение фаз. В .качестве осадителей полимеров из углеводородных растворов могут быть использованы кетоны, спирты, их простые и сложные эфиры, а также смеси этих веществ.

Выделивщиеся фракция полимера могут быть использованы в различных областях техники и изделиях спецназначения.

Пример 1. Полимеризат г мс-пол-ибутадиена в бензоле с содержанием 12 вес. % полимера и бутиловый спирт непрерывно смешивают в соотношении на 1 вес. ч. полимеризата 0,4 вес. ч. спирта при 45°С. Из разбавленного бутиловым спиртом полимеризата непрерывно в аппарате пленочного тина отгоияют бензол в количестве 0,4 вес. ч. от пропущенного нолимеризата.

При этом за счет обогащения смеси спиртом происходит разделение раствора на две фазы. Фазу выделившегося полимера, содержащую 38-40 вес. % полимера, непрерывно отделяют от смеси растворителя и осадителя в аппарате червячного типа.

Растворитель удаляют из выделившегося полимера на обогреваемом шнек-прессе при

температуре 130-140°С.

Раствор с низкомолекулярной фракцией полимера из разделителя фаз направляют на непрерывно действующий выпарной аппарат для удаления растворителя и осадителя.

Полимер ыс-полибутадиена, выделенный из первой фазы, имеет средний мол. в. 215000 и не имеет запаха. Полимер, полученный из второй фазы, имеет средний мол. в. 35000 и составляет 3% от веса взятого полимера.

Пример 2. Полимеризат г ис-полиизопрена с содержанием 13 вес. % полимера и прониловый спирт непрерывно смешивают в соотношении на 1 вес. ч. полимеризата 0,35 вес. ч. прояилового спирта при 60°С. Далее нагретый раствор, находящийся под давлением 2 ати, дросселируют в вакуум-камеру и за счет ранее полученного тепла, отгоняют изопентан в количестве 0,25 вес. ч. от пропущенного раствора. При этом за счет обогащения

смеси спиртом, происходит разделение раствора на две фазы: Фазу осажденного цис-полиизонрена, содержащую 40-42 вес. % полимера, непрерывно отделяют в апнарате червячного типа. Растворитель и осадитель из

выделенного полимера удаляют на обогреваемом шнек-прессе при 130°С.

Раствор с низкомолекулярной фракцией полимера из разделителя фаз направляют на непрерывно действующий выпарной аппарат

для удаления растворителя и осадителя.

Полимер 1 «с-полиизопрена, выделенный из первой фазы, имеет средний мол. в. 640000 и не имеет запаха. Полимер, полученный из второй фазы, имеет средний мол. в. 35000 и

составляет 2% от веса взятого полимера.

Пример 3. Раствор полимеризата цисполиизо-прена в изопентане с содержанием 12 вес. % полимера и пропиловый спирт непрерывно смещивают в соотношении на

1 вес. ч полимеризата 0,1 вес. ч. спирта при 25°С. Затем разбавленный раствор полимеризата подвергают распылению парами нропилового спирта, нагретыми до 110°С. За счет тепла, подводимого с парами спирта, отгоняют изопентан в количестве 0,3 вес. ч. от пропущенного через распылитель раствора. Общий расход спирта на предварительное разбавление и отгонку изопентана при распылении составляет 0,35 вес. ч. на 1 вес. ч.

исходного полимеризата. За счет обогащения смеси спиртом выше порога коагуляции происходит разделение раствора на две фазы - полимера и раствора, содержащего компоненты каталитического комплекса из низкомолевыделенного полимера охлаждают до О-2°С, при этом фазу осажденного полимера, содержащую 42-44 вес. % г ис-полиизопрена, непрерывно выводят аппаратом червячного типа. Растворитель и осадитель удаляют из выделенного полимера на обогреваемом шнекпрессе при 130°С. Раствор с низко.молекулярной фракцией полимера из разделителя фаз направляют на 10 непрерывно действующую колонну для отгонки растворителя и осадителя. Олигомеры, выделенные из второй фазы, представляют собой маслообразиую массу с сильным неприятным запахом. Прозрачный полимер, вы- 25 деленный из первой фазы, имеет средний мол. в. 590000 и не имеет запаха. Пример 4. Раствор г{нс-полиизо1прена в изонентане с содержанием 13 вес. % полимера 20 и метилэтилкетон непрерывно смешивают в соютношеиии на 1 вес. ч. нолимеризата 0,4 вес. ч. кетона при 60°С. Далее нагретый раствор, находящийся под давлением 3 атм, дросселируют в вакуум-камеру и за счет ра- 25 нее полученного тепла отгоняют изопентан в количестве 0,5 вес. ч. от пропущенного раствора. При этом за счет обогащения смеси метилэтилкетоном происходит разделение раствора на две фазы. Фазу осажденного цис- зо полиизопрена, содержащую 40-42 вес. % полимера, непрерывно отделяют в аппарате червячного типа. Растворитель и осадитель удаляют из выделенного полимер-а известным 5 способом в обогреваемом шнек-прессе при температуре 130°С. Раствор с низкомолекулярной фракцией полимера из разделителя фаз направляют на непрерывно действующий выпарной аппарат для отгонки осадителя и растворителя. Полимер г{ис-полиизопрена, выделенный из первой фазы, имеет .средний мол. в. 680000 и не имеет запаха. Полимер, полученный из второй фазы, имеет средний мол. в. 45000 и составляет 4% .от веса взятого полимера, „,, Предмет изобретения 1. Непрерывный способ выделения карбоцепных полимеров из их углеводородных растворов путем непрерывного введения в раствор осадителя, имеющего более высокую температуру кипения, чем растворитель, и не образующего с ним азеотропной смеси, с последующим непрерывным отделением осажденного полимера, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и снижения расхода осадителя, его вводят в раствор в количестве ни,же соответствующего порогу коагуляции полимера из раствора и затем из реакционной массы отгоняют растворитель в количестве, обеспечивающем изменение соотношения менаду полимеризатом и осадителем выше порогакоагуляции. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания в выделенном полимере растворителя, реакционную массу после отгонки из нее части растворителя охлансдают.