Способ получения хлорированного поливинилхлорида Советский патент 1982 года по МПК C08F8/22 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИРОВАННОГО ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА

Изобретение относится к получению теплостойкого хлорированного поливинилхлорица. Хлорированный поливинил хлорид (ХПВХ получаемый хлорированием порошкообразного поливинилклорица в воаной среде, применяется в качестве полимера повышенной теплостойкости в производстве жестких изделий, эксплуатируемых в агрессивных средах при повышенных температурах ( и выше), например трубы для химической промышленности и горячего воаоснабжения, облицовка реакторов, в производстве строительных .материалов и др. Известен способ получения хлорирован ного поливинилхлорида хлорированием поли винилхлорида в водной солянокислой среде с инициированием или использованием ката лизаторов свободно-радикального THnajJl. Недостатком указанного способа является использование дорогостоящего и взрывоопасного оборудования, получаемый хлорированный поливинилхлорид имеет низкую термостабильность ниже 8О С. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения хлорированного поливинилхлорида, заключающийся в хлорировании поливинилклорида в воцно-хлороформенной среце при 60-1ОО С и давлении 2,5-6,5 ати до содержания хлора 66-67% при времени хлорирования 6ч, удалении непрореагировавшего клора с последующим отделением набухшего хлорированного полнвинилхлорида, нейтрализацией продукта раствором соды и удалением хлороформа из водной нейтральной суспензии при , отделением нейтрального продукта и сушкой его при 6О-65°С 2. Нецсктатком указанного способа является низкая термостабильность целевого продукта (ниже ), наличие органического растворителя, что требует дополнительных стадий по его выделению и регенерации.

Цель иаобретения - повышение термостабильности хлорированного поливинилклорица.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения хлориро- ванного полчвинилхлорица, включающем поцачу хлора в суспензию поливинилхло- рица, отцувку реакционной массы инертным газом, выцеление полученного про- аукта, нейтрализацию и сушку его, ис- пользуют полиБинилхлориа с показателем поглощения циоктилфталата 8О-15О, перец выделением нейтрализуют тиосульфатом натрия или гицразин-гицратом и в суспензию вводят 0,1-3,0 вес. % эпоксианой циановой смолы в расчете на хлорированный поливинил хлорид, а сушку проводят при 80-20О С.

Показатель поглощения ПВХ (максимальное количество пластификатора необходимое для заполнения цоступных пор в ПВХ-порошке) определяют следующим образом.

К 5 г сухого порощка .ПВХ постепен- но добавляют циоктилфталат и тщательно перемешивают. Диоктидфталат добавляют до тех пор пока смесь станет текучей, стекающей со шпателя, расположенного в наклонном положении. Расчет ведут в весовых частях пластификатора на 100 весовых частей ПВХ.

Поливинилхлорид с показателем поглощения пластификатора 8О-150 хлорируют в водной среде при 80-125 под цавле- нием хлора 1-6 ати, предпочтительно 2,5 + 0,5 ати, и интенсивном перемешивании до содержания хлора 64-75% с последующим охлаждением реакционной массы до при указанном давлении и уаалении избытка хлора продувкой инерным газом, например, азотом или воздухом, с последующей обработкой суспензии 4-1 5%-ным водным раствором тиосульфатом натрия или гидразин-гидратом. После этого ХПВХ отделяют от кислого маточника, промьшают водой до содержания остаточной кислотности не более 0,02% и ввопят в суспензию 0,1-3,0 вес. % эпоксидной диановой смолы в расчете на ХПВХ, продукт отжимают и подвергают сущке при 8О-20О С, анализируют на соцержание хлора, термостабиль- ность. Хлор в ХПВХ определяют методом Шенигера, а термостабильносгь. по темпе ратуре начала отщепления хлористого водрода, фиксируемую по бумажке конго.

Пример 1. 1, титановый реактор с мешалкой (120-140 об/мин) заливают 3,2-4,0л .дистилированной воцы (конденсат) и при работающей мешалке загружают 800 г суспенсионного ПВХ. Реакционную массу нагревают до , продувают азотом 1О мин, после чего в реактор подают хлор и поднимают температуру до 80-95 С. Закрывают выход отходящих газов и создают в реакторе избыточное давление хлором ао 6,0 ати, а температуру до . Процесс ведут при. заданном режиме до содержания хлора в полимере 65 - 68%. После достижения необходимрго содержания хлора отключают обогрев и реактор охлаждают цо 7О С затем прекращают поцачу хлора и снижают давление в системе до атмосферного. Далее удаляют непрореагировавщий хлор с помощью азота при 70 +. до содержания его в реакционной массе не более 30 мг/л с последующей обработкой продукта 4%-ным водным раствором тиосульфата натрия. После этого ХПВХ отделяют от кислого маточника, промывают дистиллированной водой до содержания остаточной кислотности не более О,О2% и вводят 3,0% эпоксидно-циановой смолы (марок ЭД-2О или ЭД-16), отжимают и нейтральную пасту ХПВХ (влага 2О%), сушат в сушилке с помощью подогретого до 200°С воздуха. Полученный ХПВХ анализируют на термостабильность, которая составляет 13 С.

Пример 2. Хлорирование поливи- нилхлорида проводят в условиях, описанны в примере 1, но давление в системе держат 5 ати, суспензию обрабатывают 4%-ным раствором гидразин-гидрата и вводят 2 вес. % ЭД-20 в расчете на ХПВХ, отжатый ХПВХ сушат при . Термо- стабильность.полученного продукта 155С

Примеры 3-10.

Проводят хлорирование, как указано в примере 1, используя различные виды исходного ПВХ и меняя условия хлорирования (см. таблицу).

Результаты опытов по описанным примерам приведены в таблице, из данных которой видно, что предлагаемый способ позволяет повысить термостабильность ХПВХ с 60 до 155 С, сократить длительность сушки за счет повышения температуры сушки (80-200 вместо 60-65 С), исключить использование в процессе получения ХПВХ органического растворителя. 7 Формула иаобр е г е н и я Способ получения хлорированного поли- винил слориаа, включающий попачу хлора в суспенато поливинйлхлорида, отцувку реакционной массы инертным газом, вы це ление полученного продукта, нейтрализацию и сушку, отличаюшийся тем, что, с целью повышения термостабильносги хлорированного поливинилхлорица, используют поливинилхлориц с показателем поглощения пиоктилфталата 8015О, перец выделением нейтрализуют тио 89 1 сульфатом натрия или гиарааин гицрзтом и в суспензию ввоцят 0,1-3,0 вес. % эпоксицной циановой смолы в расчете на хлорированный поливинилхлорид, а сушку проводят при 8О-2ОО С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3506637, кл. 260-928, опублик. 1970. 2.Патент США № 3334О78, кл. 260-928, опублик. 1964.