Способ получения поливинилхлорида Советский патент 1979 года по МПК C08F114/06 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА

Изобретение относится к области химической технологии,а именно к сп собам радикальной полимеризации ви нилхлорида в водной суспензии. Известен способ получения поливинилхлорида путем полимеризации винилхлорида в водной суспензии fi присутствии маслорастворимых свобо;днорадикальных инициаторов (азонитрилы, перекиси, перкарбонат), водо растворимых защитных коллоидов (простые эфиры целлюлозы, поливиниловый спирт) и щелочных добавок при нагревании и перемешивании Однако ,при сложной рецептуре полимеризации (применение смеси инициаторов) и двухстадийнс офО{Я4пени процесса образукяцийся при этом поли винилхлорид (ПВХ) обладает необхоли мыми для переработки свойствёиии тол ко при выходе полимера, не превышаю щем 80%. Ближайшим по технической сущност к данному изобретению является известный способ получения поливинилхлорида суспензионной полимеризации винилхлорила в присутствии маслорастворимого инидиатора и защитного коллоида. В качестве защитного коллоида используют оксипропилметилцеллюлозу. Для улучшения качества .получаемого поливинилхлорида процесс ведут до снижения давления всего на 0,7 кг/см2 2. Однако,, при осуществлении известного способа не обеспечивается глубокая конверсия винилхлорида, то есть получается полимер с низким выходом. Цельк) настйящего изобретения является увеличение выхода, повышение температури разложения поливинил- . хлорида и уменьшение времени поглощения им пластификатора. Эта цель достигается тем, что при суспензионной полимеризации винилхлорида в присутствии маслорастворимого инициатора и защитного коллоида, в качестве защитного коллоида используют защитный коллоид, выбранный из группы,..включающей содержащую-аммиак пасту привитого сополимера оксипропилметилцеллюлозы и винилхлорида, содержащий 10-15 вес.% атомов азота привитой сополимер оксипропилметилцеллюлозы и винил-ме.тил-пиразола или смесь привитого сооЛимера бксипропилметилцеллюлоза и инил-метил-пиразола и оксипропилетилцеллюлозы в количестве О,060,15% от веса водной фазы в расчете а сухой прйЬйтбй сополимер или месб Привитого сополимера и окси- 5 ропилметилцеллюлозы.

Пример 1,В металлический реактор емкостью. 4 л, снабженный якорной мешалкой, работающей со скоростью 240 об/мин, загружают 1400 г Q водной фазы, содержащей 3,5 г пасты (концентрация пасты, содержащей амиак, 24 вес,% привитого сополимера на основе оксипропилметилйеллюлозы и винилхлорида (0,06 вес, вод- с ной фазы в расчете на сухой привитой сополимер, рН водной фазы - Ю 10,4) и 4 г азо-бис-изобутиронитрила, реактор вакуумируют и вводят .,. 700 г винилхлорида. Реакцию прово- 20 дят при и давлении 7,57,8 кг/см при непрерывном nepeMeiimвании, заканчивают полимеризацию при давлении 5,0 кг/см .

Продолжительность полимеризации 25 винилхлорида 4 ч, 45 мин., выход полимера - 95,7%, средний размер частиц - 350 мк, температура разложения - 126С, термостабильность при 165°С - 60 с., время поглощения пластификатора - дибутилфталата (ДВФ) - 10 мин., фракция поливинилхлорида (ПВХ) с кажущейся плотностью (в растворе ZnC,) менее 1,15 г/см, 80 вес.%.35

При загрузке 1400 г водной фазы, содержащей 0,84 г порошка только оксипропилметилцеллюлозы и 10 г 1%-ного раствора (также 0,06. вес,% от вЬдйЬйфаэы, рН-10,5) Продолжительность полимеризации составила 5ч, выход полимера - 80%, средний размер частиц - 160 мк, температура разложения - 124С, термостабильность 45 с., время поглощенияДБФ - 20 мин. фракция ПВХ с кажущейся плотностью 45 менее 1,15 г/см , 61 вес,%.

Пример 2, to же, что в примере 1, но загружают 1400 г водной. содержац|ей- 8/75 г пасты привитого сополимера на основе оксипропяп-50 метилцеллюдозы и винилхлорида (в Ьасчёте на сухой привит.ой сополимер 0,15 вес,% от водной фазы, рН-10,7).

.Продолжительность полимеризации 4ч 25; мин, выход полимера - 81%, 55 средний ..размер частиц .-164 мк, температура разложения - , термо стабильносгь - 56 с,-время поглощения ДБФ-2 7 мин, фракция ПВХ с кайсущейся плотностью менее 1,15 7/см , 60

54вес %. - -;

При загрузке водной фазы, содёрвка. щей 2,1 г порошка только оксип)ропилметилцеллюлрзы и 10 г 1%-ного WH-i-OH (также 0,15 вес,% от Ъод-65

НОй фазы, ,5) продолжительность полимеризации, составила 4 ч. 40-мин, ВЫХОД Полимера - 75%, средний размер Частиц - 92 мк, температура разложения - , термостабильность 50 сек, BpeMJT поглощения пластификатора - 38 мин., фракция ПВХ с кажущейся плотностью менее 1,15 г/см 11,6 вес.%.

Пример 3. То же, что в примере Г, .но загружают 1400 г водной фазы, содержащей 7,0 г пасты привитого сополимера на основе оксипропилметилцеллюлозы и.винилхлорида (в расчете на сухой привитой сополимер 0,12 вес.% от водной фазы, рН-10,6),

Продолжительность полимеризации ,4,5 ч., выход полимера - 92%, средний размер частиц - 260 мк, температура разложения - 133 С, термостабильность - 70 с,, время поглощения ДБФ - 14 мин, фракция ПВХ с кажущейся плотностью менее 1,15 г/см 78 вес,%,

. При загрузке водной фазы, содержащей 1,68 г порошка только оксипропилметилцёллюлозы и 10 г 1%-ного раствора NH.i.OH) также 0,12 вес.% от водной фазы, рН-10,5), продолжительность полимеризации со.ставила 5,0ч,, выход полимера - 78%, средний размер частиц.- 140 мк, температура разложения - 128°С, термостабильность - 55 с,, время поглощения ДВФ-30 мин, фракция ПВХ с кажущейся плотностью менее 1,15 г/см 19 вес,%

.П р и м е р 4... В металлический реакторемкостью 4. л, снабженный якорной мешалкой (скорость 240 об/мин), загружают 1400 г водной фазы, в которой предварительно в течение двух часов диспергируют 4,95 г пасты (концентрация 17 вес.%) привитого сополимера оксипропилметилцеллюлозы и винил-метил-пиразола с содержанием в сополимере 12,6 вес.% атомов азота (в пересчете на сухой привитой сополимер 0,06 вес.% от водной фазы) ,10 г 1%-ного раствора , 4 г азо-бис-изобутиронитрила, реактор вакуумируют и вводят 700 г, винилхлорида,

Реакцию проводят при и давлении 7/5-7,8 кг/см при непрерывном перемешивании, заканчивают полимеризацию при давлении 5, О кг/см .Продолжительность полимеризации винилхлорида - 5ч,, выход полимера 82%, средний размер частиц - 320 мк, температура разложения- 130с, термостабильность при 165 С - 70 с,, время поглощения пластификатора дибутилфталата (ДБФ) - 17 йин, фракция поливинилХлорида (ПВХ) с кажущейся плотностью (в растворе Znct) менее .1.15 г/см 93 вес,%. При загрузке водной фазы, содержащей 0,84 г порошка только оксйпро пилметилцеллюлозы (такие 0,06 вес,% от водной фазы) продолжительность, полимеризации составила 5ч, выход полимера - 80%, средний размер частиц - 160 мк, температура разложени 124°С, те остабильность - 45 с, время поглощения ДБФ-20 мин. Фракци ПВХ с кажущейся плотностью менее 1,15 к/см 61 вес,%, П,р и м е р 5, То же, что в при мере 4, но загружают 1400 г водной фазы, в которой предварительно диспергируют 9,9 г пасты привитого соп лимера оксипропилметилцеллюлозы и винил-метил-пиразола (в пересчете на сухой привитой сополимер 0,12 вес.% от водной фазы). Продолжительность полимеризации винилхлорида 5,5 ч., выход полимера - 89%, средний размер частиц 190 мк, температура разложения 135 .С, термостабильность - 65 с,, время поглощения ДБФ - 12 мин., фра ция ПВХ с кажущейся плотностью менее 1,15 г/см 90,0 вес,%. При загрузке водной фазы, содержащей 1,68 г порошка только оксипро пилметилцеллюлозы (также 0,12 вес.% от водной фазы), продолжительность полимеризации составила 5,0 ч,, выход полимера - 78% , средний размер частиц - 140 .мк, температура разложения - 128°С, термостабильность -. 55 с, время поглощения ДБФ - 30 мин фракция ПВХ с кажущейся плотностью менее 1,15 вес,%. Пример 6. То же, что в при мерах 4 и 5, но при загрузке водной фазы, содержащей 3,3 г .пасты привитого сополимера на основе оксипропилметилцеллюлозы и винил-метил-пи-разола и 0,84 г порошка оксипропилметилцеллюлозы (в пересчете на сухи привитой сополимер и оксипропилметилцеллюлозу 0,1 вес,% от водной фа зы, весовое соотношение привитой сополимер: ; оксипропилметилделлюд оза - 0,4:0,6), i. Продолжительность полимеризации 5ч,, выход полимера - 85%, средний

702032 размер частиц -176 мк, температура разложения - 133°С. термостабильность - 60 с, время поглощения ДВФ - 18 мин., фракция ПВХ с кажущейся плотностью менее 1,15 вес,%. Таким образом , способ по изобретению Позволяет увеличить выход поливинилхлорида на 2-16%, повысить средний размер частиц в 1,5-2 раза, сократить время поглощения пластификатора и, кроме того, повысить температуру разложения ПВХ с 124-127 0 до 130-135 С. Это приведет к снижению потерь поливинилхлорида с выхлопами и сточными водами и сокращению количества, незаполимеризовавшегося винилхлорида улучшит условия сушки полимера, его дальнейшей переработки и условия труда. Формула изобретения Способ получения поливинилхлорида путем суспензионной полимеризации винилхлорида в присутствии маслорастворимого инициатора и защитного коллоида, отличающийс я тем, что, с целью увеличения выхода, повышения температуры разложения поливинилхлорида и уменьшения времени поглощения им пластификатора, в качестве защитного коллоида используют защитный коллоид, выбранный из группы, включающей содержащую аммиак пасту привитого сополимера оксипропилметилцеллюлозы и винилхлорида. Содержащий 10-15 вес.% атомов азота привитой сополимер оксипропилметилцеллюлозы и винил-метил-пиразола или смесь привитого сополимера оксипропилметилцеллюлозы и винил-метил-пйразола и оксип эопилметилцеллюлозы в количестве 0,06-0,15% от веса водной фазы в расчете на сухой привитой сополимер или смесь привитого сополимера и оксипропи,лметилцеллюлозы. Источники инфо1 1ации, принятые во внимание при- экспертизе 1. Патент Японии № 14437, кл. 26/3/ В 121.5, опублик. 1973. 2, Патент США 3716507, кл. 260-17, опублик. 1973 (прото- . тип) . .