Способ получения хлорированного поливинилхлорида

Способ получения хлорированного поливинилхлорида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскнв

Сециалисткческкк

Реслублнк ан988828 Ъ г г

"Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16,0?81 (21) 3319835/23-05 ра)р, „З

С 08 F 9/22 с присоединением заявим М

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (33) УДК 678.743. . 22-944 (088. 8).

Опублмковайо 150183. бюллетень HP 2

Дата опубликования описания 150183 т

К. С. Минскер,. В. В. Лисицкий, Т. П. Красновца, l0.Д. Морозов, Е.Н. Денисов, IO.Ê. Дмитрие --,;. и В.Д. Шаповалов

1

Башкирский государственный университет им. @-Ji0THH-.„

Октября (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИРОВАННОГО

ПОЛИВИНИЛХЛОРИДЛ

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу получения хлорированного поливинилхлорида {ХПВХ), и может быть использовано для получения тепло-, термои химстойких лаков, эмалей, красок, клеев, труб, соединительных деталей к трубам, жестких конструкций, резервуаров стойких к коррозионным газовым 10 и жидким средам.

Хлорирование полиэинилхлорида (IlBX) широко используется для модификации свойств ПВХ и расширения областей применения этого полимера.

Хлорирование ПВХ проводят в растворе, в суспензии и в твердой фазе. В зависимости от условий,.способа и степени хлорирования ПВХ изменяются физико-механические и химические ввойства ХПВХ.

ПВХ, хлорированный в растворе и содержащий 62-66 мас.В хлора, широко используется для изготовления лаков, эмалей, Красок, различных видов покрытий и т.п.

Известен способ получения ХПВХ .хлорированием ПВХ газообразным хлором в присутствии перекисных инициаторов в растворе хлорбензола Ij, тетрахлорэтана (23. Согласно укаэанным способам полимерный продукт выделяют либо осаждением метанолом, либо. распылением хлорированного раствора в горячую воду с последующей сушкой

ХПВХ.

Недостатками этих способов хлорирования ПВХ являются относительно высокие температуры кипения используемых растворителей (131,7 С— хлорбензол; 145,9 C - тетрахлорэтан) что затрудняет их удаление из ХПВХ до требуемых норм.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и получаемому эффекту является способ получения хлори» рованного поливинилхлорида хлорированием ПВХ в дихлорэтане газообразным

1 хлором в присутствии инициатора с(,,Ы-азобисизобутиронитрила (3 ). Согласно указанному способу в стальной реактор объемом 20 м, защищенный кислотоупорной плиткой и снабженный импеллерной мешалкой с числом оборотов

130 в мин и тремя никелевыми барботерами.для подачи хлора, загружают дихлорэтан, ПВХ и нагревают при перемешивании 5 ч до 80-85 С. В образовавшийся раствор в течение всего процесса хлорирования подается 1 мас.% раствор oLi gL -азобисизобутиронитрила

988828 в дихлорэтане со скоростью 6 л/ч. Затем через 30 мин при 110 С через барботеры подают газообразный хлор с расходом 340-350 кг/ч. Процесс хлорирования прекращают при достиже1нии полного растворения пробы ХПВХ в ацетоне в течение 30 с. ХПВХ вьщеляют методом распыления хлорированного раствора в горячую воду (95-98 C), центрифугированием и сушат при 120 С в фонтанирующей сушилке до остаточ.— 10 ного содержания растворителя

1,0-2,0 мас.%.

Недостатками укаэанного способа является плохая гомогенность растворов ПВХ, что приводит к гетерогенному хлорированию с образованием мелких стекловидных частиц, плохо растворимых в органических растворителях, крайне низкая термическая стабильность ХПВХ, что приводит при 20 .выделении и особенно сушке ХПВХ к деструкции полимера и его окрашиванию. Как следствие резко ухудшается растворимость ХПВХ, растворы полймера приобретают окраску. 25

Цель изобретения — повышение термической стабильности и теплостойкости хлорированного поливинилхлорида и повышение качества изготавливаемой иэ него пленки.

Поставленная цель достигается Уем, что согласно способу получения хлорированного поливинилхлорида обработкой раствора поливинилхлорида в хлорорганическом растворителе газообразным хлором в присутствии инициатора при повышенной температуре, в качестве хлорорганического растворителя используют смесь дихлорэтана с трихлорэтаном в весовом соотношении 1:0,4 1:25 и обработку ведут при 40

108-112 C в течение 1 ч при расходе хлора 170-180 кг/ч, затем при 114116 С в течение 4-11 ч при расходе хлора 345-350 кг/ч и при расходе хлора 170-180 кг/ч в течение часа охлаж-45 дают реакционную смесь до 90-95 С.

Процесс хлорирования ПВХ проводят при весовом сооношении поли-. мер:растворитель =. 1:4 — 1:9, В качестве инициатора используют 50

1 мас.% раствор с, с -азобисизобутиронитрила в дихлорэтане, вводимый непрерывно в реактор со скоростью б л/ч.

При использовании предлагаемогоо ,способа хлорирования ПВХ в указанном растворителе неожиданно наблюдается увеличение термической стабильности, теплостойкости и качества хлорированного поливинилхлорида при уменьшении общего времени хлорирования и расхода хлора, необходимого для получения

XIIBX, содержащего 63-1 мас.% хлора и применяемого при получении лаков, эмалей и клеев.

Указанный способ позволяет при сохранении общего времени хлорирования и расходов хлора получать также

ХПВХ, содержащий до 70,5 мас.Ъ хлора, который может быть использован при производстве труб, жестких конструкций и т.п.

В стальной реактор объемом 20 м, защищенный кислото-упорной плиткой и снабженный импеллерной мешалкой с числом оборотов 130/мин и тремя никелевыми барботерами для подачи хлора, загружают дихлорэтан, трихлорэтан и ПВХ в количествах, указанных в в таблице, и нагревают при перемешивании 5 ч до 80-85ОС. В образовавшийся раствор в течение всего npoiuecca хлорирования подают 1 мас.Ъ раствор с(.,об-азобисизобутиронитриl ла в дихлорэтане со скоростью

6 л/ч. Через 30 мин при .108112 С через барботеры подают в тече-, ние одного часа газообразный хлор с расходом 170-180 кг/ч. Хлорирование продолжают при 114-116 С в течение 4-11 ч с расходом газообразного хлора 345-350 кг/ч с последующим охлаждением 1 ч реакционной смеси до

90-95ОС с одновременным снижением расхода хлора до 170-180 кг/ч.

После окончания хлорирования раствор полимера дегазируют при 90105 С в течение 0,5 ч и выделяют ХПВХ методом распыления хлорированного раствора в горячую воду (95-98 С ), центрифугированием и сушкой при 120 С

6 в фонтанирующей сушилке до остаточного содержания растворителя 1,02,0 мас.Ъ

Качество ПВХ оценивают по ОСТ 6-0137-79.Термостабильность XIIBX определяют при 160 С по ГОСТ 14041-69.Температуру размягчения по ВИКа (теплостойкость ) оценивают по ГОСТ 15065-69.

Содержание хлора в ХПВХ определяют элементным анализом.

988828 я

3

1 l

1» 1 о

CC

;»!»О х О н о о

В I

ttt I

0) I

Х 1

ill ь с с

»»Ъ »3

Я-» ь ! с

Ch

CO с

%-»

»»О с

»Ч

\О ь с »

1 1

1 1

1 1

I 1

1 I

I 1

I CO

I

1 1

1О

\ ь

%.с

РЪ с

С Ъ

» .О с

»Л с ь

%-»

»Ч с

»О!

1

1 ( б-4

1

1 !

1 1 (Ч с

РЪ

Ю с

»Ч

Ю с

ЧР

Ю с

СЧ

Т»

»А \О с

Ф (Ч

»Ч

Ch с

Ch

Ю

»Ч с»

»А

Ю Ф LO »»Ъ с с

»О

Ю с LD

Ю с

1О

Ю

»»Ъ ь

»Ч

Ch с

»Ч

»О

»О

»А с

Ю сй

Ю t с с

\О ч-» х

Щ

1»

»»Ъ

»Ч

Ь

Ch ю ь с с

»Ч

C)

ОЪ

О\

Г ) Ю

1 l 1

1 1 1

Г»1

tx l х 1 х

»tt !

»3 Х

om

C4 t» х х а I

О 1

6 1 х ttt н хи х Ф

ttt o

О РЪ ц и о

Х I A.

1» о ох х х.

Д X-! с с

ОО

»tI o нь

И О о

0 х

6 а

Е» 1-" о

1» ко

Х с с . В В л 0,х н со

v ttt н о н в

v a х 0 о»»

»»»

Е Х и вд аи

»О Х

» ф а о

l х ф

Е» ltt о а х х а о

t»t Ц а х о

Ц х и х в

0 0 Х

Е» Ф х

Ц х

0 о

Ц х

» х х х

» о

CC о н х н о юО н о о х

lg ои ! о о

Ц»6

1 Х

6 И

Е» Ф с ф а о

Ц х с х а о

»» а

6 х

»»!

М

0, <ю

6 ° ао ое

u z о и х и х в х ь в

»tt »:, м х

Ц о х

»tt

С4

l »О 1

1 1

Х 1 !

»! 1

И 1

Х 1- — -1

tC 1

Х 1 1

Х!»Ъ

6 I

Р t I

I I

Ц 1 I

λ- — 11

1 I 1

I 1

»О! I с» !.

o о

И I о !

I 1

CC I. (11Э 1 1

»t! t 1

4 I I

Ф I —

6 t <×

0 1

И I

1 !

1 ! с-» 1

1 1

1 1! с » »А C) с с с

РЪ Ф Ю »Ч

%» 1».

»»Ъ . Ig

Ch »б !

» а ь v

Ch <Ч х

Р»

988828.7

Формула изобретения

Составитель В,Балгин

Релактор И.Митровка Техред Л.Пекарь Корректор С.Шекмар

Заказ 10986/32 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Как видно из представленных в таб лице данных, предлагаемый способ получения ХПВХ по сравнению с известным обеспечивает повышение термической стабильности ХПВХ в 1,5-2,5 раза, теплостойкости ХПВХ на 4-38 С, качества хлорированного ПВХ за счет улучшения растворимости ХПВХ, содержащего 63 и 1% хлора, а также сокращение продолжительности процесса хлорирования пВХ до содержания хлора в 1О

ХПВХ 63 + 1% в 1,7-2,1 раза, уменьше« ние расхода газообразного хлора, необходимого для достижения его содержания в ХПВХ 63 + 1%, в 1,5-2,5 раза, и увеличение степени хлорирования 15

ПВХ до содержания хлора в ХПВХ

70,5 мас.Ъ беэ существенного увеличения времени хлорирования и расходов газообразного хлора.

Способ получения хлорированного поливинилхлорида обработкой раствора поливинилхлорида в хлорорганическом растворителе гаэообраэным хлором в присутствии инициатора при повышенной температуре, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения термической стабильности .и. теплостойкости хлорированного поливинилхлорида и повышения качества изготавливаемой иэ него пленки, в качестве хлорорганического растворителя используют смесь дихлорэтана с трихлорэтаном в весовом соотношении 1:0,4-1:25, а обработку ведут при 108-112 С в течение часа при расходе хлора 170180 кг/ч, затем при 114-116 С в течение 4-11 ч при расходе хлора 345350 кг/ч и при расходе хлора 170180 кг/ч в. течение часа охлаждают реакционную смесь до 90-95 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 259368, кл. С 08 F 8/20, 1968.

2. Патент Великобритании 9 977766, кл. С 3 Р, опублик. 1964.

3. Технологический регламент

М 629-79 производства лаковой перхлорвиниловой смолы дихлорэтановым методом Стерлитамакского и/о "Каустик", Стерлитамак, 1979 (прототип).