Способ полимеризации этилена

Способ полимеризации этилена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 39с, 25oi № 138040

СССР ф !

БИ111 .1ИОТЕКА

ОПИСАНИЕ ИЗОБ КТКНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа № l60

А. Л. Гольдштейн, Н. П. Лаписова и Н. П, Зорина

СПОСОБ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА

Заявлено 5 октября 1959 г. за № 640417/23 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Б1оллетене изобретений» № 9 за 1961 г.

Известно, что полимеризацию этилена и других непредельных соединений ведут с помощью катализаторов Циглера, состоящих из смесей алкилалюминиевых соединений с солями титана и некоторых других металлов. К недостаткам катализаторов Циглера относятся: сложность их получения, дороговизна и отсутствие широкой промы шленной базы, а также взрывоопасность, вследствие большой реакционноспособности к кислороду, влаге и углекислоте, что требует тщательной очистки этилена и других продуктов, применяемых в процессе.

Применение металлоорганических соединений и, в частности, тетраэтилсвинца, в качестве катализаторов полимеризации известно. Применение тетраэтилсвинца в качестве катализатора полимеризации этилена не известно.

Предлагается способ полимеризации этилена при низких давлениях (30 — 36 атм) и при температурах 115 †1 с применением в качестве катализатора смеси солей титана (в частности, четыреххлористого титана) и тетраэтилсвинца, или гексаэтилсвинца и триэтилгалоида свинца или их смесей, Процесс полимеризации при применении вышеуказанных катализаторов протекает энергично с получением высококачественного полимера.

Токсичные свинцовоорганические соединения удаляются из полимера путем применения растворителей или кислот.

Преимуществами способа является широкая промышленная база, простота получения и сравнительная дешевизна свинцовоорганических соединений.

Рекомендуемые катализаторы в противоположность алкилалюминиевым соединениям невзрывоопасны, не боятся соприкосновения с водой, кислородом и чглекислотой. Они делают возможным применение примеси кислорода к этилену, которая ускоряет процесс полимеризации, № 138040

Пример 1. В реактор из нержавеющей стали емкостью 280 .ил вносят раствор 0,34 лл технического тетраэтилсвинца и 150 лл бензина «калоша» и стеклянную ампулу, содержащую 0,22 г четыреххлористого титана. Реактор продувается азотом, а затем этиленом, очищенным от влаги и кислорода. Затем реактор герметично закрывают и в него подают этилен до давления 30 ата. Содержимое реактора нагревают через рубашку примерно до 120 . После этого вращающейся мешалкой разбивают стеклянную ампулу с четыреххлористым титаном. Реакция полимеризации начинается весьма быстро и сопровождается падением давления, которое поддерживают на уровне 30 ати систематическим добавлением этилена. Спустя 4 час из реактора выпускают непрореагировавший этилен, реактор охлаждают и вскрывают.

Полученную густую массу бурого цвета обрабатывают спиртом и спиртовым раствором соляной кислоты. Полученные 54 г снежно-белого полиэтилена сушат в эксикаторе. Температура плавления полиэтилена

127, вязкость 1 %-ного декалинового раствора при 135, определенная по

ГОСТ 33-53, равняется 2,905. Параллельное определение вязкости полиэтилена низкого давления, полученного с катализатором Циглера, дало вязкость 2,87.

Пр и м е р 2. Опыт проведен, как в примере 1. Давление в реакторе

16 — 17 ати, Выход полиэтилена 30 г, температура плавления 125 .

Пример 3. В стальной автоклав емкостью 1,8 л, снабженный мешалкой и термометром, помещают раствор 25 мл тетраэтилсвинца в

400 л л бензина «калоша». Аппарат продувают азотом, а затем этиленом и герметически закрывают, после чего в него подают этилен, содержащий

0,082% кислорода. до давления 7,8 — 9 атм и содержимое автоклава нагревают до 55 . Затем загружают 8,65 г четыреххлористого титана. Реакция начинается энергично, что определяют по снижению давления и по повышению температуры на несколько градусов. Через 2 час избыточный этилен выпускают из реактора и извлекают продукт реакции, который обрабатывают, как в примере 1. Полиэтилен получают в виде волокна. Выход очищенного продукта 42 г. Температура плавления около 127 .

Пример 4. В стеклянную круглодонную четырехгорлую колбу емкостью 0,5 л, снабженную мешалкой и сообщенную с атмосферой через обратный холодильник, помещают 250 г бензина «калоша», в котором растворено 25 мл тетраэтилсвинца. После продувки системы сначала азотом, а затем этиленом, раствор нагревают до 50 и при продолжающемся токе этилена постепенно в течение 1 час приливают 8,8 г раствора четыреххлористого титана в 40 г бензина, после чего ток этилена продолжают еще 2 час. Отработку реакционной массы проводят как в примере 1.

Получают 25 г полиэтилена с температурой плавления около 125 .

Процесс проводят при атмосферном давлении.

Предмет изобретения

Способ полимеризации этилена при низких давлениях и температу.рах, отличающийся тем, что, с целью расширения сырьевой базы катализаторов и устранения взрывоопасности, а также удешевления получаемого полиэтилена, процесс полимеризации ведут в присутствии ка—,àëèçàòîðà-тетраэтилсвинца.