Способ получения продуктов совместной полимеризации виниловых соединений

Иллюстрации

Способ получения продуктов совместной полимеризации виниловых соединений (патент 66687)
Способ получения продуктов совместной полимеризации виниловых соединений (патент 66687)
Способ получения продуктов совместной полимеризации виниловых соединений (патент 66687)
Способ получения продуктов совместной полимеризации виниловых соединений (патент 66687)
Показать все

Реферат

 

СССР № 66687

Këàññ 39b, 4в

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрирована в Бюро изобретений ЯЩЩщ. ЩСР, 1

Г. А, Котляревский

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОДУКТОВ СОВМЕСТНОЙ

ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ВИНИЛОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Заявлено 18 июля 194 г. в Наркомхнгииром аа ¹ 619-45 1339315) Опубликовано 31 июля 19.16 гола

Пр именяемый спо"об полимеризации и оополимеризации винилсвых соединений, заключающийся в термообработке заранее приготов- . ленной смеси мономеров (одного или двух) с катализатором и эмульгатором, а в некюторых случаях и с пластиф икатором, неизбежно приводит к сложной смеси; состав последней зависит от многих факто ров, влияние которых 1рудно регул и ровать при проведении технологического процесса.

Поэтому получаемые в производстве полимеры, в особенности полихлорвинил„ поливииилиденхлорид. их совместные полимеры и совмес ные полимеры с другими виниловыми соединениями обладают существенными недостатками и мал и механической прочностью. Основным дефектом ироизводственны х полимеров является их нестаядартность вследствие неизбежной изменчивости и пестрот ы состзьа.

Так например, при совместной полимеризации хлорвинила с винилацетатом пс принятому регламензу должна получаться смесь:

1) полимерогомологов их сополимера, 2) поли мерогомологов поливинилацетата, 3) полимерогомологов полихлорвинила.

Не менее сложная смесь получается при сополимеризацни iëoðвинила или хлорвинилидена с акриловыми и метакриловыии эфирами. нитрилами этих кислот, стиролом, дивинилом. винилацетиленом. простыми виниловыми эфирами и другими непредельными соединениями .

Предлагаемый способ полимеризации виниловых соединений и хлорвинилидена обос1нован строением макромолекул этих полимеров. уcTB HQBëåííûì автором, и представлениями о механизме самого процесса полпмеризации и сополимеризации.

1) Вследствие своеобразного строения макромолекулы полихлорвинила образование индивидуальных сополи меров с виниловыми соединениями с разветвленной молекулой (винилацетат, акриловые и метакриловые эфиры и нитрилы, СтцрОЛ, ПрОСтЫЕ ВИНИНЛОВЫЕ Эфнрь1, винилацетилен. дивинил и пр.) влможно только .ри следую1цем .оотношении их в макромолекула;: примерно шесть молей мономера хлорвинила на один моль второго ингредиента, что и используется на практике при изготовлении мас; типа «Игелнт» и «Миполам».

2) Вследствие агрегации молекул полимера с молекулами катализа№ 66687 тора, например, с перекисью бен. зоила при полимеризации в водных эмульсиях, концентрация катализатора быстро падает, что способ"твует протеканию реакции в различных направлениях.

3) Сополимеризация хлорвин,,*л||дена с хлорвинилом вследствие однотипности строепия молекул 1(х (ономеров. кроме двух основных сополнмеров — хлорвинила с хлорвинилиденом и х (орвинилидена с хло рвинилом,— может дать смесь

СОГ!Олпмеров с самым пестрь! ( взаимным ра|сположением молекул мономеров B макромолекурлах сополи мера.

На основании этих выво|доз определен состав сополимеров, приведенный ниже:

Л. Сополимер vëoonñòoro винила («ХВ») с винила ц е т а т о м («В. Ац,»). 1 моль

«В. Ац.» на 6 молей «Х. В.», т. е.

1 в. ч. «В. Лц.» на 4,3 в. ч. «Х. В.» или !.8,6% винилацетата íà 81,4% хлорвиннла |с 46,2Р|р хлора в окон|(,ат е„t„,ном продукте

Б. Сополимер «Х.В,» с этнловым эфиром акриловой к и с л о т ы. моль акрилового эфира на 6 молей «Х. В.», что отвечает весовым отношениям: 1 в. ч эфира на 3,75 в. ч. «Х В.», или

21,0% первого на 79,0,р xzopBIIкила с 44,77Р|р хлора в окончатель((ом продукте. (В. С о п о л и м е р «Х. В,» с м eTиловы м эфиром метакри ,I o B o fI ° ê Hñë о ò û. 1 моль метакрилового эфира на 6 молей «Х. В.» или 1 в. ч. эфира на 3,75 в. ч, хлорвинила с теми жв 44,77% хлора в окончательном продукте.

1 . Сополимер «Х.В» с ви

;f H I 3 T H 10 В ы м э ф H р о м. 1 моль эфира на 6 молей «Х. В.», что отвечает 1 в, ч. эфира на 52 в. ч.

«Х. В.», или 16,1% винилового эфира на 83,9 "р «Х. В.» с содержа пнем 47.6",р х;юра в окончательном продукте. ,Д,. Сополимер «Х.В» со стпролом. 1 в. ч. стирола на

6 в. ч. «Х. В,», что отвечает 21,7Р(р ст|(.рог(а íа 78,3 |р «Х. В.» с 47,6 "(р хлора в окончательном полимере. (otto.(H мер «Х, В,» с, ни ((н и л о м. 1 моль дивинила на б |молей «Х. В.», что отвечает 1 в, ч. дивинила на 7 в,ч. хлорвинила, илн

12 6% дивинила |на 87,8 |р в, ч.

«Х.В.» с 50,0"р хлора в полимере. ж. С о и о л и м| е р «Х. В.» c в и.(в лац ети ле я о м. 1 моль ви цилацет|илена на 6 молей «Х. В.», что отвечает 1 в, ч. винилацетилена на 72 в, ч. «Х. В.», илп 12,2",р вн(((иг(аце,ти;(ена на 8718,;р «Х. В.» с

50,(хлора.

;5. Сополимер хлорвнпила с хлорвинилиденом.

1 ноль хлорвиниг(((дена |на б моле(!

«Х. В.», что отвечает 1 в. ч. хлор винилидена на 3,8 в. ч. «Х. В.», и.н|

20,5",р х IopBHHI(лидена .на 79,5%

Х. В.» с 60,1 % хлора в полимере.

1l. Сополимер хлорвинилидена с х,IopBHHH;Ioì. вдоль хлорвинила на 6 молей хг(ор(вин|илидсна, что отвечает 1 в. ч. хлорвинила на 9,3 в. ч. хлорвини:|дена, илп 9,7"|р хлорвиинла н»

90,3% хлорвиг|1(лидена с 71,:-" хлора в окончательном продукт. . !

Голучение сополимеров указ".и ного химического состава, обесгечивающее стандартность продуктов. обладающих оптимальными физико механическими показателями, возмо;кно осуществить только методом «управляемой» полим|еризации, общим для всех сополимеров этого тина, заключа(ощкмся в следу(огнем, !. Период (индукц((и, когда (г(.оисходит взаимодействие молекул мономера и катализатора, следует нрсводить только со вторым мономером, сочетаемым с хлорвини я .м или хлорвинилиденом в наиболес благоприятных условиях тем|перагуры, давления, концентрации ка гализатора и эмульгатора, а в случае необход|имости — при облуче шн светом с избранными длинами во..н. Вследствие сравнительно высокой концентрации катализатора ко<оTкиlf период индукции, свойст пенный этим BH:и(г(овьв(| соединениям, еще более сокращается, а главная масса загруженного м|оно мега дает первоначальные актлвигованные молекулы или комплексь; од(ot о тина.

М 66687

2. В конца периода индукции вводится главный ингредиент— хлорвинил или хлорвинилиден — в рассчитанном количестве с избытком в 75 †100, о. Ранее Образовав шиеся активированныв молекулы первого мономера,по закону де. ствия масс будут реагировать по.-пit исключительно с молокулами вновь введенного монтера с образ ззнием сополимера намеченного типа, так как образование молекул простого полимера за счет, молекул первого мономера зат1руднено из за ничгожной Нх концентрации в течение периода полимеризапни, а простого полимера — второго моно мера — из-за отсутствия его акти вированных молекул и израсходо вания катализатора в период индукции.

3. Когда полв еризация дсстпг нет 50 — 60,,,> от введенного хлорвинила или хлорвинилидена, процесс необходимо прервать и избыток мономера отогнать и приступить к вынрузке сопслпиера из автоклава, Предлагаемый метод полимер .зяции конкретизируется следующими примерами.

Пример I. Сополимер хлорвинила и винилацетата.

Рассчитанное IIO вышеуказанным соотношениям количество винилацетата загружа,от в автоклав, куда

ВВодят при размешивйнии и легком подогреве до 45 перекись бензои. ла. Размешивание продолжают до полного растворения катализатора, после чего в аппарат вводят шестую часть раствора эиульгатора (некяля или желатьны) и при температуре

70 проводят весь период индукции, на что требуется .от трех до четырех часов. Активирсванный таким сбразом винилацетат охлаждают до температуры полимеризацип, т. е. до 40 — 50, и передают в другой автоклав, в котором заранее эмульгирован хлорвинил Р» количестве, рассчитанном с избытком в

80% против теоретического, для проведения стадии сополимеризации при температуре 40 — 50 . Кагда выход сопилимера достигнет

50 — 60% От веса взятого хлорвинила, процесс прекращают, избы1ск мономеров удаляют через систему глубокого охлаждения или откачивают, а сопслимер выгружают и подвергают дальнейшим операциям прсмывкп, сушки и уtl3ковки, Пример 2. С о rt;i и м е р х л о pt:,íè1а с хлорвинилиде и о м.

В небольшой автоклав загружают при охлаждении отмеренное количество хлорвин: ;;Iiiдсна, вносят затертую rp) ную в ступке с не большим количеством мономепа перекись бензоила и смесь размеilfItâÿþò до полного растворения.

Зятем в автоклав вводят 2 — 3-процентный раствор =-мульгатора в равном объеме мономера и полученную с есь выдерживают 1 — 2 часа при IåìïåðttTópå 40 — 35 прн энергич

I- o. ;I размешиванпи. Полученный индуцирс ванный хлорвинил11,еп переда:От в другой автоклаз, в кото ром эмульгирован хлорвпнил с тем же эмульгатором также в отношении 1: 1 по объему и мономеру.

t;cIo смесь сильно размешивают. и".ääåðæItâàÿ темперят уру 35 — 40 дс окончания стадии сополимери

= àöI;è. Когда выход ссполиме}.а достигнет 50 — 60",, процесс останавливают, избыток мономеров от гоняют, а сополимер после выгрузки нз автоклава подвергают обыч ны»м Операциям прai:ывки и сушки

Аналогично вь шеописанным примерам нужно проводить полимеризацию в две стадии и с другими виниловьгми соединениями, соблюдая только в период индукции оп тимальные условия температуры и длительность индуцирования, свойственные перерабатываемому мо

toìå; ó, Разделение стад.;i, индукции и собственно полиме1. Пзации может успешно применять:.я it rtptt простой полимеризации виш ;.Овых соедине ний,в водных эмульсиях.

Предлагаемый способ управляемой полимерпзации имеет два су щественных преимущества: № 66687

Предмет изобретения

Отв. редактор В. H. Костров Техн. редактор Г, ф. Соколова

А02895. Подписаыз к печати 16 IV-1948 г. Тираж 500 экз. Цена 65 к. Зак. 22.

Типография Госплаииадата, и 1. Воровского, Калуга

1) получение стандартных партий сополимеров и полимеров с оптимальными качественными показате лям:и;

2) увеличение производительности основного оборудования автоклавов на 30 — 50,р, при проведении периода индукции в отдельном аппа рате небольшои емкости и увеличе:нии скорости :полимернзации в обеих стадиях.

Способ получения продуктов сов местной по,.вимери зации хлористого вини ла или х.щристого винилидена с другими виниловыми, соединениями или между собою. о т л и ч а ю ш и и с я тем, что в первой стадии производят обычными приемами неглубокую полим еризацию мояомер;;, являюшегося добавкой к ос нонной массе продукта, после чего к нему добавляют другой мономер. взяпый в избытке, и производят совместную их полимеризацию, а избыток мсином е ров удаляют из сферы реакции.