Способ получения поливинилхлорида Советский патент 1982 года по МПК C08F14/06 C08F2/42 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА

1

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к способам получения поливинилхлррида суспензионным методом.

Известен способ получения поливинилхлорида радикальной суспензионной полимеризацией винилхлорида в присутствии защитного коллоида и ингибитора полимеризации (базовый 9бъект), в котором в качестве ингиЬитора используют 0,03 мас.% от массы мономера ионола 11.

Недостаток способа заключается в невысокой эффективности ингибирования при глубоких степенях превращения мономера, приводящей к медленному снижению скорости реакции полимеризации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым, результатам является способ получения поливинилхлорида в присутствии защитного коллоида и ингибитора полимеризации, в котором в качестве ингибитора используют 0,005-0,02 мас.% от массы винилхлорида ионола и Ы - и (Ъ -иононов 2.

Недостатком способа является невысокая эффективность ингибирования при глубоких степенях превращения

мономеров, определяющаяся природой слабого ингибитора.

Целью изобретения является повышение эффективности ингибирования при глубоких-степенях превращения мономера.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения поливинилхлорида радикальной сус-,

10 пензионной полимеризацией винилхлорида в присутствии защитного коллоида и ингибитора полимеризации, в качестве ингибитора используют 0,0025-0,01% от массы винилхлорида

15 соединений формулы

.

-SO,-

С1

20

где R -Н, -СН,,.

Эти соединения известны как хлорамин Б () и хлорамин Т ()

Хлорамины необходимо добавлять не менее 0,0025% от массы винилхлорида (так как в противном случае эф25фективность ингибирования резко снижается) , но и-не более 0,01%. Оптимальные количества добавок хлораминов находятся в пределах 0,005300,007% от массы винилхлорида.

Процесс ингибированной полимеризации можно проводить, используя в качестве радикальных инициаторов перекись лауроила (ПЛ), диизопропилпероксидикарбонат (ПДИ) , ди-( /Ь -бутоксиэтил)-пероксидикарбонат (ПДБЭ) и другие церекисные соединения притемпературах до 70°С. В качестве защитного коллоида можно использовать водные растворы метилцеллюлозы или поливинилового спирта (ПВС) (частично гидролизованного поливинилацетата). Процесс полимеризации винилхлорида проводят в металлических ампулах, в крышках которых установлены обратные клапаны для стравливания непрореагировавшего мономера.

Пример. В серию металлических ампул емкостью 100 мл загружают воду, раствор ПВС и винилхлорид (состав смеси представлен в табл.1) , содержащий 0,0074 г ди-( р, -бутоксиэтил)-пероксидикарбоната и

Компоненты

Вода (бидистиллят) Водный раствор ПВС или

0,002 г (0,01 мас.%) хлорамина Т, после чего ампулы закрывают резьбовыми крышками с обратными клапанами и помещают в термостат с температурой 56°С; Через 1 ч ампулы поочередно извлекают, охлаждают до 0°С и стравливают в атмосферу через обратный клапан не вступивший в реакцию винилхлорид. Процесс проводят до -конверсии мономера ре мейее 85%. Полученный полимер отфильтровывают и сушат до постоянного веса в сушильном шкафу с температурой не выше 80°С; Зная вес полученного полимера и время выдержки ампулы в термостате, строят график зависимости степени превращения винилхлорида от времени, по которому определяют скорость превращения винилхлорида в зоне гель-эффекта (17,1%).

Состав исходной мономерной смеси, используемой для полимеризации во все примерах, приведен в табл.1.

Таблица 1

Содержание основного йещества, %

Пример2.. В серию металличес ких ампул емкостью 100 мл загружают воду, раствор ПВС и винилхлорид (табл.1), содержащий 0,08 г ПЛ и 0,0005 г (0,0025 мас.%) хлорамина В. Затем проводят испытания и обработку результатов как описано в примере 1. Загрузки инициаторов в примерах 1 и 2 и ингибиторов приведены в табл.2. КонтрольньГе опыты проводят без добавления ингибиторов и с добавлением ионола (2,б-дитретбутил-4-метилфенола)

(О

tr s с; ю re

EH

Пример 3,- Ампул ьную полимеризацию винилхлорида проводят при 50 и 55°С по методике, описанной в примере 1, используя в качестве защитного коллоида метацел, а в качестве ингибитора - 0,07 мас.% хлорамина Т. Зная общее время полимеризации и общий процент превращения винилхлорида, находят средний процент превращения в час (16,8%). Условия и результаты опытов сведены в табл.3. Здесь же для сравнения приведены данные известного способа.

Данные по примерам 4-18 приведены в табл.2 и 3.

Из табл.2 видно, что добавление в реакционную смесь натриевых солей монохлорамидов ароматических сульфокислот приводит к снижению скорости реакции полимеризации при глубоких степенях превращения мономера в зоне гель-эффекта. При этом эффективность ингибирования хлораминами Бит выше, чем при использовании наиболее активного из известных ингибиторов - ионола, поскольку добавление хлораминов даже в меньших количествах, чем ионола, приводит к большему снижению процента превращения винилхлорида в час в зоне гель-эффекта.

В табл.3 приведены условия суспензионной полимеризации винилхлорида в оптимальных условиях, обеспечивающих практически полное устранение явления гель-эффекта. При одинаковой загрузке инициаторов и одинаковых температурных режимах проведения процесса полимеризации винилхлорида без гель-эффекта необходимо в 1,5-3 раза меньше ингибиторов хлораминов.

Таблица