Способ получения поливинилацетата Советский патент 1982 года по МПК C08F118/08 C08F2/24 

Изобретение относится к технопосии получения поливинилацетата (ПВА) и мо жет быть использовано для изготовления изделий из ПВА и получения поливинилового спирта (ПВС) как с обычными, так и повышенными физико-механическими свойствами, требуемыми, например, в производстве синтетических волокон, поливинилбутиралей и для других лелей. Известен способ получения поливинил- ацетата эмульсионной полимеризацией вннилацетата (ВА) с использованием в качестве инициатора процесса ио1шэирующе-. го излучения при от -15 до ll,Недостатками этого метода являются неполная конверсия мономера (8О-83%), что приводит к услоншению технологии и удорожанию продукта, а также большая продолжительность полимеризации (до 24ч и использование больших количеств эмуль гатора (порядка нескольких процентов от полимера). Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения поливинилацетата водноэмульсионной полимеризацией винилацетата под действием ионизир ющего излучения при 1-60°С в присутствии анионогенных эмульгаторов. Согласно этому способу осуществляют радиационную эмульсионную полимеризацию винилацетата при концентрации анионогенного эмульгатора (0,003 вес. % к воде), т.е. ниже критической концентрации мицеллообразования, при 2 . Недостатками известного способа являются невысокая концентрация полимера в латексе (порядка 20%) и низкая производительность процесса. Цель изобретения - повышение производительности процесса. Поставленная цель достигается тем, что согласн9 способу получения поливинилацетата водноэмульсионной полимеризацией винилацетата под действием ионизирующего излучения при 1-60 С в присутствии анионогенных эмульгаторов, послед|НВЙЛ1роводят в две стадии: сначала ттри ио ходной концентрации мономера в эмульсии 10-15 вес. % и концентрации эмуль гатора 0,ООЗ-О,3% (от веса воды) и затем после добавления к полученному латексу О,2-О,3% (к весу воды) эмульгатора и виниладетата до его суммарной концентрации 40-50 вес. %. При этом вторую стадию процесса предпочтительно проводят при перемешивании в 5-10 раз менее интенсивном, чем на первой стадии. Необходимо избежать образования коагулюма как на первой, так и на второй стадиях за счет радиационной полимеризации в каплях и вследствие механической неустойчивости латекса. На первой стадии это достигается проведением процесса при невысокой концентрации мономера (до 15%), а на второй - проведением- полимеризации в отсутствии капель мономера, что исключает полимериз.ацик в каплях, и при малой скорости перемешивания, что позволяет практически исзшючить механическую коагуляцию латекса. Примеры 1-4. В стеклянный сосуд на 0,6 л, снабженный магнитной мешалкой и термостатируюшей рубашкой, помешают водный раствор эмульгатора Е-30 (смесь алкилмоносульфонатов со средней длиной цепи С,) и очищенный от ютгибитора и уксусного альдегида свежепер.егнанный ВА. Через смесь про дувают аргон для удаления кислорода, термостатируютпри заданной температуре и проводят полимеризацию в две стадии. На первой стадии смесь облучают ионизирующим излучением Со - с интенсивностью 1О рад/с при непрерывном перемешивании. На второй стадии к реакцион ной смеси добавляют свежую порцию ВА и раствор эмульгатора Е-30. Смесь выдерживают в течение 1-2 ч при периодическом перемешивании для набухания лагексных частиц мономером. Затем проводят полимеризацию под действием -jf -излучения при тех же мошности дозы и тем пературе, что и на первой стадии, в инертной атмосфере при периодическом перемешивании (1 мин с перемешиванием, 5 мин без перемс ливания). Пример 5. В 1О-ли.тровый эмалированный реактор, снабженный мешалкой, термопарой и водяной рубашкой для термостатирования, заливают 6 л дистиллированной воды, 6 г эмульгатора Е-30 и 8л очиШенного и свежеперегнанного ВА. Процесс проводят как в примерах 1-4 в две стадии. Примере. В ЮО-литровый реактор из нержавеющей стали, снабженный мешалкой, термостатируюшей рубашкой и расположенным по центру источником излучения , загружают дистиллированную воду, эмульга;тор и ВА. Полимеризацию проводили как в примерах 1-5 за исключением режима перемешивания: на первой стадии скорость врашения мешалки ЗОО об/мин, на второй - 6080 об/мин. Примеры 7-9. Опыты проводят как в примерах 1-4, но в одну стадию. При полимеризации в одну стадию можно получить лишь 20%-ньй латекс. При более высокой концентрации мономера количество коагулюма составляет более поло- вины от загруженного ВА. При концентрации эмульгатора ниже минимальной (менее 0,ООЗ%) не образуется устойчивый латекс. Пример 10. Опыт проводят как в примерах 1-4, но в качестве эмульгатора используют додецилсульфонат натрия. Количества компонентов, условия проведения и свойства полученного ПВА показаны в таблице. Изобретение позволяет получать более высококонцентрированные латексы ПВА, что обеспечивает повышении производи - тел.-ности оборудования примерно в 1,5 раза, уменьшение суммарного объема емкостей приблизительно в 2 раза, уменьшение транспортных расходов и количества сточных вод при переработке латекса.

см

О)

о

см

ю

ю со о о

со со со rf

00 со ю

00 О) со

со со Tt

см 00 ю . «о S

со о о о о о о

OJ

о о о о 00 I о

тЧ гН гН . о . .Н

о о

ю ю ю см (О 10 со см ю н гн см

см со гг ю о гю Sп,

со to

со

о g S

01 CD f ф

тч со

со

I

g

см

со

CD

см

ci см см сч

см

м

о

I I

см см см

о о о

о CD ю

см

со со . о о о

; -; :

о о о

и I-I

S

ю

А ci

,4 ,4 см

со 0 79 Формула изобр е.т е н и я 1. Способ получения поливинилацетата водноэмульсионной полимеризацией винилацетата под действием нонизирукядего излучения при 1-60° С в присутствии анионогенных эмульгаторов, отличающий с ятем, что, с иелью повышения производительности процесса, последний проводят в две сгашш: сначала при исходной концентрации мономера в эмульсии 10-15 вес. % и концентрации эмульгатора 0,003-0,3% (от веса воды) и затем после добавления к полученному латексу 0,2-0,3% (к весу воды) эмульгатора и вишшадетата до его суммарной концентрации 40-50 вес, %. 09 2. Способ по п. 1, отличающий с я тем, что вторую стадию про цесса проводят при перемешивании в 510 раз менее интенсивном, чем на первой стадии. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № ЗЗО3174, кл. 260-891, опублик. 1967. 2.Поликарпов В. В. и др. Радиационная эмульсионная полимеризация винилацетата,- Ъысокомолекулярные соединешш% 1971, т.ХШ, с. 173-174 (прототип).