Способ получения поливинилбутиральфта-лАТА Советский патент 1981 года по МПК C08F116/38 C08F8/10 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИВИНИЛБУТИРАЛЬФТАЛАТА

Изобретение относится к технологии получения поливинилбутиральфталата и oжeт быть использовано в химической промьшшенности, а поливинилбутиральфталат (ПВБФ) - в полиграфической промьшшенности для изготовления печатных плат и фотополимеризумцихся компаундов. Известен способ получения поливинилбутиральфталата обработкой ПВБФ ангидридом фталевой кислоты при 120-140 С и 5-6 ати в присутствии растворителя и в качестве катализатора ацетата натрия с после дующим выделением целевого продукта путем осаждения, промывки и сушки. При этом в качестве растворителя применяется ледяная уксусная кислота или диметилформамид, а осаждение ПВБФ проводится вливанием полимеризата тонкой струйкой в воду .l Недостатками данного способа являются сложность выделения уксусн кислоты после осаждения и промывки ПВБФ из разбавленного 2-3%-ного вод ного раствора уксусной кислоты. При чем количества промывных вод в 50100 раз превышают количества получе ного ПВБФ; использование дорогостоя щего оборудования из нержавенщей стали, связанное с применением уксусной кислоты; необходимость соблюдения особых мер безопасности, обусловлеи: ная прИ1/юнением другого растворителя - диметилформамида, являющегося сильным наркотиком; необходимость создания специальной установки по очистке стоков, вытекающая из применения вышеупомянутых растворителей, приводящих к образованию больших количеств сточных вод; способ осаждения ПВБФ, проводимый вливанием полимера тонкой струей в воду, что не позволяет осуществить хорошую пролывку ПВБФ от остатков катализатора, фталевой кислоты и самого растворителя, следствием чего является вынужденная многократная промывка полимера и увеличение расхода воды; применение исходного фталевого ангидрида в количестве, превышающем теоретическое в 2-3 раза, что приводит к потерям его, а также к уве1шчению сточных вод и их загрязнению; высокое содержание (до 10%) свободной фталевой кислоты в ПВБФ, вследствие большого избытка и плохой растворимости в воде фталевого ангидрида и, образовг1вшвйся при осаждении фталевой кислоты, что в свою очередь приводит к искусственному двухкратному завышению содержания связанного фталевого ангидрида в полимере, Цель изобретения - упрощение технологии процесса и снижение содержания фталевой кислоты в целевом продукте. Цель достигается тем, -что соглас но способу получения поливинилбутиральфталата обработкой поливинилбутираля ангид ридом фталевой кислоты при 120-140 С и 5-6 ати в присутствии растворителя и в качест ве катализатора ацетата натрия с по ледующим выделением целевого продук та путем осаждения, промывки и сушки, в качестве растворителя применяют ацетон, а осаждение поливинилбутиральфталата осуществляют одновременно с промывкой методом выдавливания в воду через нитеобразовате ли. Диаметр отверстий нитеобразователей (фильер) предпочтительно равен 50-75 мк; число отверстий 500010000. Ацетон из разбавленного водного раствора можно легко выделить ректификацией и снова вернуть в процесс. Реализация способа получения ПВБФ осуществляется на основе поливинилбутираля (ПВБ) с вязкостью 8-28 с в присутствии катализатора ацетата натрия. Реакция проводится в металлическом реакторе с мешалкой причем подогЕ ев или охлаждение реак ционной смеси осуществляется через рубашку реактора. Температура в реакторе поддерживается подачей пара в рубашку. Пример 1.30Г ПВБ,содержащего 44,5% бутиральных групп, загружают в реактор, добавляя растворитель - ацетон в количестве 300 мл. Смесь перемешивают в течени 1,5-2 ч до полного растворения ПВБ добавляя катализатор - 4,5 г безвод ного ацетата натрия и 45 г фталевог ангидрида. Смесь непрерывно перемеш вают, нагревают до 120°С, при этом давление достигает 5 ати. В этих условиях продолжают перемешивание в течение 3-4 ч. Затем смесь охлаждают Иполимер осаждают, пропуская его в воду под давлением 1,5-3,0 ат через нитеобразователь. Получают ПВБФ в количестве 40,5 г в виде тон ких нитей, растворимых в ацетоне, в водных растворах щелочей. Содержа ние связанных фталевых групп в ПВБФ составляет 22,6%, а свободной фтале вой кислоты - . Водный раствор ацетона подают на ректификацию и снова возвращают 1з процесс, а полимер сушат на воздухе при температур не выше . Пример 2. Осуществляют аналогично примеру 1, за исключение добавляемых количеств ацетата натри и фталевой кислоты, которые составляют 3,0 г и 30 г соответственно. Получают после осаждения 39,6 г ПВБФ, содержащего 21,5% связанных фталевых групп и 1,5% свободной фталевой кислоты. Пример 3. Осуществляют аналогично примеру 1, за исключением количеств ацетата натрия и фталевой кислоты, которые составляют 2,5 г и 25 г соответственно. После осаждения получают 38,5 г ПВБФ,содержащего 22,8% связанных групп и 1,1% свободной фталевой кислоты. Полученный ПВБФ растворим в ацетоне и растворах щелочей. Пример 4. К 30 г ЛВБ приливают 30 мл ацетона, перемешивая смесь в течение 1,5-2 ч до полного растворения полимера. Добавляют 1,5 г ацетата натрия и 20 г фталевого ангидрида. Смесь непрерывно перемешивая, нагревают до 140С, при этом давление достигает 6 ати. В этих условиях-продолжают перемешивание в течение 2-2,5 ч. Вьщеляют целевой продукт аналогично примеру 1. Получают 38,8 г ПВБФ,содержащего 23,1% связанных фталевых групп и 0,5% свободной фталевой кислоты. Пример 5 (сравнительный). Опыт поставлен аналогично известному. К 10 г ПВБ добавляют 70 мл диметилформамида, оставляя смесь на 4-6 ч до полного растворения полимера. Затем при перемешивании добавляют 0,3 г катализатора - ацетата натрия и 20 г фталевого ангидрида и нагревают до 120с. Продолжают перемешивание в течение 3 ч. Затем раствор выливают тонкой струей в 3-4 л дистиллированной воды.После суыкк при температуре не выше получают около 17,6 г ПВБФ,растворимого в ацетоне и 2%-ом водном растворе бикарбоната натрия.Полученный ПВБФ содержит 22,1% связанных фталевых групп и 9,5% свободной фталевой кислоты. После трехкратной промывки горячай водой и сушки содержание свободной фталевой кислоты в ПВБФ сни зилось от 9,5 до 8,4%, что еще раз доказывает о плохой растворимости чфталевой кислоты в воде. Как видно из приведенных примеров, снижение подачи исходного фталевого а1;гидрида не влияет на качество сополимера, т.е. содержание связанных фталевых групп в сополимере практически остается неизменным. Применение предлагаемого способа способстзвует уменьшению расхода, следовательно, и потери фталевого ангидрида, приводит к использованию доступного и легкоразделимого растворителя, который снова возвращается в процесс, обеспечивает неSкорроэийность среды и предотвращает загрязнение сточных вод. Формула изобретения Способ получения поливинилОутиральфталата обработкой поливинилбутираля ангидридом фталевой кислоты .при 120-140 С и 5-6 атм в присутстВИИ растворителя и в качестве катализатора ацетата натрия с последующим выделением целевого продукта 46 путем осаждения, промывки и суийси/ отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и снижения содержания фталевой кислоты в целевом продукте, в качестве растворителя применяют ацетон, а осаждение поливинилбутиральфтгшата осуществляют одновременно с промлвкой методом выдавливания в воду через нитеобразователи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 564310, кл. С 08 F 116/38, 1977. .