Способ получения полиэтиленового воска

Способ получения полиэтиленового воска

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено, 200276 (21) 2325547/23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 250280. Бюллетень №7

Дата опубликования описания 25.02.80 (72) Авторы изобретения

Ю.Л.Москович, И.S.Áëàíøòåéí И Ю.Н.Юрьев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНОВОГО ВОСКА

Изобретение относится к области нефтехимического синтеза, а именно к способам окисления полиэтилена.

Полиэтиленовый воск получают окис- лением полиэтилена и применяют в ви5 де водных эмульсий для обработки хлопчатобумажных тканей с целью придания им повышенной износостойкости, несминаемости и улучшенного товарногр вида, а также в других отраслях промышленности, наиболее близким по технической сущности и получаемому эффекту к,. изобретению является способ получения кислородсодержащих полиолефино- 1з вых, например, полиэтиленовых восков путем окисления насыщения разветвленных полиолефинов с молекулярным весом от 800 до 1000 кислородом или кислородсодержащим газом при 120- 20

170 С в присутствии солей тяжелых металлов, в качестве которых используют.смесь солей металлов VII-ой,а или VIII-ой а групп периодической системы элементов и карбонатных кислот и солей металлов IV-ой б группы периодической системы элементов и карбоновых кислот (1).

Сырьем для окисления являются изомери,зованные полиолефины, (напри- 30 мер, полиэтилен высокого давления) .

Для этой же цели может быть применен вырабатываемый в промышленности в значительных количествах полиэтилен нормального строения (низкого давления), однако, его окисляемость значительно ниже, чем полиолефинов изостроения. окисление прямоцепочных полиолефинов по известному способу приводит к неудовлетворительным результатам,, как по скорости окисления, так и по качеству оксидата.

Целью изобретения является увеличение скорости окисления и расширения сырьевой базы для получения воска.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения полиэтиленового воска путем окисления полиэтилена в присутствии катализатора — органической соли переходного металла, в качестве полиэтилена используют деструктированный полиэтилен низкого давления, а его окисление проводят при 90-140 С озоносодержащим газом до проскока озона, после чего прекращают подачу озона и продолжают окисление в течение

1-3 час., причем. в качестве второго катализатора используют бензойную кислоту.

717068

Деструктированный полиэтилен ниэко- . го давления, представляющий собой твердый невязкий продукт белого цвета с мол . весом 900-1700, окисляют воздухом, содержащем 0,5-2,0% озона при температуре 90-140ОС в присутствии органических солей переходных металлов с концентрацией,(по металлу)

3 10 :5 10 вес.Ъ (на сырье) до проскока озона.

После этого прекращают подачу озона и проводят окислительное разложение оксидата в течение 1-3 ч.

da первой или второй стадии процесса вводят в качестве второго катализатора бенэойную кислоту с концентрацией 5 10 -1 10 вес.Ъ (на сырье).15

После отстаивания и фильтрации получают 102-105 вес.Ъ полиэтиленового воска белого цвета.

Предлагаемый способ окисления позволяет получит полиэтиленовый воск, 2О качество которбго практически не отличается от полученного по способупрототипу, но скорость реакции возрастает в 1,5-1,8 раза по сравнению с иэвестным способом и, следовательно, возрастает и производительность, уста" новок йо получению воска.

Установлено, что окисление деструктированного полиэтилена в известных условиях, а также в присутствии только одного катализатора -органической соли металла переменной валентности как чистым .кислородом, так: и кислородом содержащим озон, приводит к неудовлетворительным результатам. осуществление предлагаемого способа может быть иллюстрировано следующими при мер ами:

Пример 1 (для сравнения) .

100 г полиэтилена низкого давления с. вязкостью расплава при 140 C, 40

434 сст расплавляют в окислительной колонне при 160-165ОС, добавляют 1 г стеарата Мп и 0,5 октоата Sn и обрабатывают кислородом со скоростью

20 л/час °

Результаты окисления приведены в табл.1.

Пример 2 (для сравнения).

100 r деструктированного полиэтилена низкого давления (мол. вес - 1100 иодное число — 23, вязкость расплава при 140 С вЂ” 26,5 сст) расплавляют в окислительной колонне при 160-165 С, добавляют 1 r стеарата Nn и 0,5 г октоата Sn и обрабатывают кислородом (скорость подачи Π— 20 л/час) . 5S

Результаты окисления сведены в табл. 2.

Пример 3 (для сравнения) . ,100 F деструктированного полиэтилена низкого давления (аналогичного опи- gp санному в примере 2) окисляют кислородом при 130ОC -в присутствии стеарата.Nn (0,05 вес.% Мп на сырье) до кислотного числа 20, 5 мг KOH/г в те(чение 1,5 час., а далее температуру повышают до 140 С и окисление продолжают еще 60 мин до кислотного числа. 54,2 мг KOH/ã. Результаты окисления приведены в табл. 3.

Пример 4. (для сравнения) .

100 г деструктированного полиэтилена низкого давления, . (аналогичного описанному в примере 2), окисляют воздухом, содержащим 1,5% озона при

1050Ñ в присутствии нафтената Nn (0,04 вес,Ъ Nn на сырье) до проскока озона (15 мин), после чего прекращают подачу озона, повышают температуру дс .130 С и продолжают окисление продуктов озонолиэа еще в течение

2,5 час. Получают 103 г полиэтиленового воска с кислотным числом 37,3 мг

K0H/г. Результаты окисления представлены в табл.4.

Пример 5. 100 г деструктированного полиэтилена низкого давления, (аналогичного описанному в примере

2) окисляют воздухом содержащим 2Ъ озона при 100 С в присутствии нафтената Nn (0,03% Мп на сырье) до проскока озона (15 мин), после чего прекращают подачу озона, повышают температуру до 130 С, добавляют бензойную кислоту (0,01 вес.Ъ на сырье) и продолжают окислительное разложение еще в течение 2 час до кислотного числа

38,0 мг KOH/ã, Результаты реакции приведены в табл. 5.

П. р и м е р 6. 100 г деструктированного полиэтилена низкого давления (мол.вес — 1700, иодное число — 15, вязкость расплава при 140 С вЂ” 20, 7сст) окисляют воздухом содержащим 1,0% озона при 90ОС в присутствии каприната Со (0,05 вес.Ъ Со на сырье) до проскока озона (30 мин), после чего прекращают подачу озона, повышают . температуру до 120 С, добавляют к реакционной массе бензойную кислоту (0,01 вес.Ъ на сырье) и производят окислительное разложение в течение

2-х час. Расход воздуха — 12 л/час.

Получают 102 г полиэтиленового воска с кислотным числом 29,0 мг

КОн/л. Результаты окисления приведены в табл. 6.

Пример 7. 100 г деструктированного полиэтилена низкого давления (мол.вес — 900 иодное число —, Р о

28, вязкость расплава при 140 С—

20,3 сст) окисляют кислородом содержащим 0,5Ъ озона (расход кислорода

5 л/час) при 140 С в присутствии стеарата хрома (0,03 вес.Ъ Cr на сырье) и бензойной кислоты (0, 005Ъ на сырье) до проскока озона (10 мнн) °

Затем прекращают подачу озона и производят окислительное разложение продуктов озонолиэа при той же температуре в течение 3 час. 20 мин.

Получают 105 r полиэтиленового воска с кислотным числом 145,5 мг

КОН/г.

717068

35,7

6,6

5,2

12,5

38,2

13,5

475

501

20,2

18,6

120

40,1

28,7

22,6

524

150

36,1

30,2

42,0

180

40, 1

36,4 6

562

44,5

46,2

591

210

44,5

10 48,6

623

58,3

54,1 14

240

5.6, 4

Таблица 2

29,1

l4 2

16,6

29,1

28,3

25,8

38,4

40,0

44,1

38,7

49, 6

120

56,2

50,7

46,0

78,3

69,7

150

66,8

8l;1

180

90,7

63,4

76, 12

85,8

210

92 l

116,2

131,5

125,1

85,1

240

101, 2

Результаты окисления приведены в табл..7 °

Сравнение качества восков,полученных по предлагаемому и известному способам показывает, что в данном случае, исходя иэ величин кислотных 5 и эфирных чисел, полиэтиленовые воски имеют близкое к прототипу содержание кислорода, причем отношение кисl лотных чисел к эфирным совпадает.

Цветность воска в предлагаемом спосо» О бе ниже, чем в известном, а.твердость и вязкость хотя и отличаются по абСолютным величинам от значений, приве/ денных в прототипе, но характер изменения их в процессе реакции остается прежним, т.е. твердость увеличивается; а вязкость либо уменьшается, либо находится практически на одном уровне.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать воск, не уступающий по качеству воску, полученному по известному способу. В то же время.,сравнение скоростей окисления показывает,что в данном способе скорость реакции (рассчитанная по накоплению кислотных чисел) возрастает в 1,5l,8 раза по сравнению с известным..

Т а б л и ц а 1

I à á ë è ö à 3

2З,О

Таблиц а 4

1З

90

130

150

15 зо

-90

120

150

165

° О

60

120

135

12,7

20,5

41,6

3,1

8,5

13,2

19,5

27,0

33,9

З7,З.О

2,9

8,2

15 5

26,7

32,9

38,0

17,0

50,0

2,7

6,З

10i9.15, 5

21,7

25,4 зо,о о

2,6

6,0

12,3

19,6

24,7

31,0

717068 о ва

6, 44,1

63,3

71,1

6,5

27,2

28,4

З1,О

31,2

26,5.25,8

25,0

24 5

Табл

30,7

33,3

37,2

27,5

29,4

32,0

34,7

35,8

27,5

29,0

32,2

34,5

717068

1О

Таблица 6

29,3 о, 4,0

3О

5,2

30,5

20,2

7,6

1О,7

32,0

l3 2

18,9

20,4

19 .0

120

23,3

21,3

150

33,8

29/ О

Таблица 7

«й ««

Показатели качества

Время окисления, мин.

Эфирное число мг КОн

Вязкость расплава при 140" C сст

Кислотное число, мг КОН

Цветность воска в сравнении с цветностью раствора йода

Пенетрация

«««««

26,0

20,3

О а

5,0

6,8

34, 2

15,6

21,5

32,0

21,1

24,0

100

54,6

48,2

46,3

120

19,0

76,0

62,2

68,7

150

95,7

80,3

90,4

17,9

120,4

145 5

180

116,6

97,8

120 9

17 1

134 5

210

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 540875, кл. С 08 F 8/06, 1973 (прототип).

Тираж 549, Подписное

Филиал ППП Патент, и. Ужгород, ул. Проектная,4

;Способ получения полиэтиленового ока путем окисления полиэтилена в исутствии катализатора-органической 55 лИ«переходного металла, о т л н а ю шийся тем, что, с целью еличения скорости окисления и расрения сырьевой базы для получения ска, в качестве полиэтилена исполь-6О ют деструктированный полиэтилен экого давления, à его окисление про

ЦНИИПИ Заказ 9754/30 водят при 90-140 С озонсодержащим; газом до проскока озона после чего

1 прекращают подачу озона и продолжают окисление и течение 1-3 час., причем, в качестве добавочного катализатора используют бензойную кислоту.