Способ получения пастообразующих (со)полимеров винилхлорида

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ получения пастообразующих (со)полимеров винилхлорида путем периодической микросуспензионной полимеризации или сополимеризации винилхлорида в полимеризационном реакторе, который предусматривает использование диспергирующего устройства, действующего в соответствии с принципом ²ротор-статор², или другого(их) гомогенизирующего(их) устройства(в), где регулируя параметры диспергирования, такие как давление и ширина сдвигового зазора рабочего элемента устройства, в одну стадию осуществляют бимодальное распределение первичных частиц полимерной дисперсии по размерам, представляющих собой стабилизированные эмульгатором капли мономера, причем через диспергирующее устройство пропускают лишь от 30 до 80% от общего количества мономера и затем направляют в реактор, а остальную часть мономера направляют непосредственно в реактор.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сополимером винилхлорида является сополимер смесей винилхлорида с пригодными для сополимеризации мономерами, содержание которых в смесях составляет до 30 мас.%.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что диаметр первичных частиц фракции Р1 составляет от 0,05 до 1,0 мкм и фракции Р2 от 1,5 до 20 мкм.

4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что объемному отношению частиц фракций Р1 и Р2 при их бимодальном распределении соответствует интервал между 90:10 и 10:90, предпочтительно интервал 60:40 и 40:60.

5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что для стабилизации полимерной дисперсии используют ионный эмульгатор/соэмульгатор в количестве соответственно от 0,3 до 2,0 мас.%.

6. Способ по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что полимеризации подвергают смеси с уменьшенным содержанием эмульгатора/соэмульгатора, составляющим предпочтительно от 0,4 до 0,8 мас.%.

7. Пастообразующий полимер, полученный способом по одному из пп.1-6.

8. Изделие, изготовленное из пастообразующего полимера по п.7.

Текст

Смотреть все

(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ФЕСТОЛИТ ГМБХ УНД КО. КГ (DE) Предложен способ получения пастообразующих (со)полимеров винилхлорида путем периодической микросуспензионной полимеризации или сополимеризации винилхлорида в полимеризационном реакторе, который предусматривает использование диспергирующего устройства, действующего в соответствии с принципом ротор-статор или другого(их) гомогенизирующего(их) устройства(в), где регулируя параметры диспергирования, такие как давление и ширина сдвигового зазора рабочего элемента устройства, в одну стадию осуществляют бимодальное распределение первичных частиц полимерной дисперсии по размерам, представляющих собой стабилизированные эмульгатором капли мономера, причем через диспергирующее устройство пропускают лишь от 30 до 80% от общего количества мономера и затем направляют в реактор, а остальную часть мономера направляют непосредственно в реактор. Предложен пастообразующий полимер и изделие, изготовленное из пастообразующего полимера. 014290 Настоящее изобретение относится к одностадийному периодическому способу получения пастообразующих полимеров микросуспензионной полимеризацией, прежде всего гомополимеров и сополимеров винилхлорида, которые при смешивании с пластификаторами образуют поливинилхлоридные пасты,называемые также пластизолями, с очень низкой вязкостью и незначительным содержанием эмульгаторов. Известно, что пригодные для приготовления пластизолей гомополимеры и сополимеры винилхлорида могут быть получены как непрерывным, так и периодическим способами. Решающее значение для пригодности пластизолей к переработке имеет их вязкость. В большинстве сфер применения (например, при нанесении покрытий методами окрашивания кистью и печати, а также при переработке методами окунания и полива) предпочтительно используют низковязкие пасты, что позволяет обеспечить более высокую производительность. Другим преимуществом низковязких паст является отказ от введения в обедненные пластификатором составы загрязняющих окружающую среду вспомогательных веществ, предназначенных для улучшения технологических свойств, или снижение содержания подобных веществ. Пластизоли на основе получаемых непрерывной эмульсионной полимеризацией полимеров винилхлорида обладают низкой вязкостью в диапазоне высоких скоростей сдвига и высокой вязкостью в диапазоне низких скоростей сдвига (смотри, например, немецкие патенты DE 1017369, DE 1029563, DD 145171, DE 2714948, DE 1065612, DE 2625149). Однако преимущества многих из указанных выше методов переработки паст (повышение производительности и улучшение качества готовых изделий), напротив, обусловлены низкой вязкостью перерабатываемых паст в диапазоне низких скоростей сдвига. Кроме того, получаемые непрерывной эмульсионной полимеризацией полимеры винилхлорида характеризуются чрезвычайно высоким содержанием эмульгаторов, что оказывает отрицательное влияние на свойства изготавливаемых из этих полимеров изделий, такие как водопоглощение, миграционное поведение, прозрачность пленок и так далее. Полимеры с гораздо меньшим содержанием эмульгаторов можно получать, осуществляя эмульсионную полимеризацию периодическим способом. Использование периодического способа эмульсионной полимеризации позволяет улучшить свойства полимеров винилхлорида, такие как водопоглощение, миграционное поведение и прозрачность пленок, отрицательное влияние на которые оказывает высокое содержание эмульгаторов (немецкий патент DE 1964029, патент Бельгии 656985, немецкий патент DE 2429326). Однако получаемые периодическим способом полимеры винилхлорида всегда обладают узким распределением первичных частиц по размерам, а вязкость приготавливаемых из них пластизолей значительно превышает вязкость пластизолей на основе полимеров, получаемых непрерывным способом полимеризации. Известно также получение пастообразующих полимеров винилхлорида способом микросуспензионной полимеризации, описанное, например, в патентах DE 1069387, DD 143078, DE 3526251. В соответствии с микросуспензионным способом, предусматривающим использование ионогенных и неионогенных поверхностно-активных веществ и инициаторов, осуществляют полимеризацию предварительно диспергированной (гомогенизированной) под действием сильного сдвига смеси мономера с водой, получая полимерные дисперсии с характерным для данного способа широким распределением частиц по размерам. При этом в качестве эмульгаторов можно использовать жирнокислотные соли аммония или щелочных металлов, а также поверхностно-активные вещества, например, такие как алкилсульфонаты и алкилсульфаты щелочных металлов, алкиларилсульфонаты щелочных металлов и сложные эфиры сульфоянтарной кислоты, в комбинации с алифатическими спиртами или этоксилированными алифатическими спиртами. Однако низковязкие пасты на основе получаемых указанным способом полимеров характеризуются относительно высоким содержанием эмульгаторов. Часто наблюдаемая дилатантность подобных паст(рост вязкости с увеличением скорости сдвига) осложняет их переработку в диапазоне высоких скоростей сдвига. Известно, что реологические свойства пластизолей можно улучшить благодаря бимодальному распределению частиц латексов, получаемых эмульсионной или микросуспензионной полимеризацией (патенты США US 6245848, US 6297316, US 4245070). Однако на первой стадии подобного способа должен быть получен затравочный латекс Р 1, а на второй стадии затравочный латекс Р 2 (частицы латексов Р 1 и Р 2 отличаются по размеру). В результате последующей полимеризации, осуществляемой в присутствии обеих популяций Р 1 и Р 2 после добавления соответствующих затравочных латексов и винилхлорида, получают латекс с бимодальным распределением частиц по размерам. Известно также об улучшении реологических свойств, достигаемом благодаря смешиванию латексов с частицами разного размера и последующей сушке смеси (патент США US 6245848). Недостаток указанного выше многоступенчатого способа состоит в том, что его реализация требует высоких технологических и аналитических затрат. Качество латекса с бимодальным распределением частиц в значительной степени зависит от качества используемых для его получения затравочных латексов. Изменение размеров и массового содержания популяций частиц в затравочных латексах Р 1, соответ-1 014290 ственно Р 2, приводит к соответствующему изменению размеров и содержания частиц в бимодальном латексе, а следовательно, отражается на реологических свойствах соответствующих пластизолей. Для воспроизводимого получения затравочных латексов и контроля их качества требуются высокие затраты на оборудование для дозирования эмульгатора, инициатора и мономеров, а также на аналитическое определение размеров частиц популяций Р 1 и Р 2. Кроме того, известны способы получения низковязких гомополимеров и сополимеров винилхлорида микросуспензионной полимеризацией, осуществляемой при добавлении до 1% парафинов с числом атомов углерода более восьми (патент ГДР DD 220317). Недостаток подобного способа состоит в том,что большая часть несовместимых с полимером парафинов после сушки латекса (предпочтительно распылительной сушки) остается в полимере, что отрицательно отражается на свойствах готовых изделий(потускнение поверхности деталей автомобиля, миграция парафинов, нарушение стандарта на выброс летучих органических соединений из покрытий для пола и обоев внутри помещений). Кроме того, при освобождении полимера от остаточного мономера летучие парафины концентрируются в регенерируемом мономере и подлежат последующему дорогостоящему выделению дистилляцией на установке для регенерации мономеров. В основу настоящего изобретения была положена задача создать экономичный и эффективный одностадийный способ периодической микросуспензионной полимеризации, предназначенный для получения пастообразующих полимеров и сополимеров винилхлорида, которые после сушки и смешивания с пластификаторами были бы пригодны для приготовления пластизолей, характеризующихся чрезвычайно низкой вязкостью и незначительным содержанием эмульгаторов. Указанная задача решается предложенным способом получения пастообразующих (со)полимеров винилхлорида путем периодической микросуспензионной полимеризации или сополимеризации винилхлорида в полимеризационном реакторе, который предусматривает использование диспергирующего устройства, действующего в соответствии с принципом ротор-статор или другого(-их) гомогенизирующего(-их) устройства, где регулируя параметры диспергирования, такие как давление и ширина сдвигового зазора рабочего элемента устройства, в одну стадию осуществляют бимодальное распределение первичных частиц полимерной дисперсии по размерам, представляющих собой стабилизированные эмульгатором капли мономера, причем через диспергирующее устройство пропускают лишь от 30 до 80% от общего количества мономера и затем направляют в реактор, а остальную часть мономера направляют непосредственно в реактор. Желательно, чтобы пастообразующий полимер являлся полимером винилхлорида или смесями винилхлорида с пригодными для сополимеризации мономерами, содержание которых в смесях составляет до 30 мас.%, а также диаметр первичных частиц фракции Р 1 составлял от 0,05 до 1,0 мкм и фракции Р 2 от 1,5 до 20 мкм. Чтобы объемное отношению частиц фракций Р 1 и Р 2 при их бимодальном распределении соответствовало интервалу между 90:10 и 10:90, предпочтительно интервалу 60:40 и 40:60, а содержание используемого для стабилизации полимерной дисперсии ионного эмульгатора/соэмульгатора составляло соответственно от 0,3 до 2,0 мас.%. Кроме того, чтобы полимеризации подвергали смеси с уменьшенным содержанием эмульгатора/соэмульгатора, составляющим предпочтительно от 0,4 до 0,8 мас.%. Прежде всего можно использовать ионогенные эмульгаторы, например, такие как соли щелочных металлов, соответственно аммониевые соли, с содержащими 10-20 атомов углерода карбоновыми кислотами, такие как лаурат натрия, миристат натрия или пальмитат натрия. Пригодными эмульгаторами являются также первичные и вторичные алкилсульфаты щелочных металлов, соответственно аммония, например лаурилсульфат натрия, миристилсульфат натрия и олеилсульфат натрия. Пригодными в качестве эмульгаторов солями щелочных металлов или аммония с алкилсульфокислотами являются соединения с 10-20 атомами углерода, предпочтительно 14-17 атомами углерода в разветвленном или неразветвленном алкильном остатке. Пригодными солями являются, например, децилсульфонат натрия, додецилсульфонат натрия. Положенный в основу настоящего изобретения способ позволяет получать полимерные дисперсии с приблизительно одинаковым объемным содержанием частиц разного размера. Пластизоли, образующиеся после сушки полимеров и их смешивания с пластификаторами, обладают гораздо более низкой вязкостью по сравнению с пластизолями на основе получаемых микросуспензионной полимеризацией полимеров, которые характеризуются широким распределением частиц по размерам. Благодаря этому можно отказаться от использования снижающих вязкость паст добавок, например, таких как разбавители или наполнители. Предлагаемый в изобретении способ позволяет устанавливать определенное объемное распределение частиц популяций Р 1 и Р 2, что достигается благодаря согласованию давления и ширины сдвигового зазора в диспергирующем устройстве, а следовательно, позволяет получать пластизоли с заданными реологическими характеристиками. Для оптимального использования преимуществ предлагаемого в изобретении способа отнесенный к-2 014290 объему средний диаметр частиц популяции Р 1 составляет от 0,05 до 1,0 мкм, предпочтительно от 0,2 до 0,8 мкм, особенно предпочтительно от 0,4 до 0,7 мкм, а отнесенный к объему средний диаметр частиц популяции Р 2 составляет от 1,0 до 20 мкм, предпочтительно от 2,0 до 5,0 мкм, особенно предпочтительно от 2,5 до 4 мкм. Разница в максимальных значениях диаметра частиц популяций Р 1 и Р 2 предпочтительно составляет от 2 до 5 мкм. Объемному отношению частиц получаемой дисперсии популяций Р 1 и Р 2 при их бимодальном распределении по размеру соответствует интервал от 90:10 до 10:90, предпочтительно от 60:40 до 40:60. Другое преимущество предлагаемого в изобретении способа состоит в том, что необходимые для стабилизации полимерной дисперсии количества эмульгатора и соэмульгатора, составляющие 0,8%,гораздо ниже обычных для микросуспензионных полимеров количеств, составляющих от 1,0 до 1,5%. Несмотря на незначительное содержание эмульгатора/соэмульгатора полимерная дисперсия пригодна для осуществляемой без каких-либо проблем перекачки и стабильна при хранении (она сохраняет стабильность при перемешивании в течение 30 мин с частотой вращения мешалки 3000 об/мин). Получаемые из полимеров изделия обладают чрезвычайно низким водопоглощением. Наряду с этим прозрачные изделия, прежде всего пленки, обладают особенно высокой прозрачностью. Преимуществом использования подобных изделий прежде всего в автомобильной технике является обусловленная низким содержанием эмульгатора незначительная тенденция к потускнению их поверхности. Получаемую предлагаемым в изобретении способом полимерную дисперсию можно стабилизировать обычными анионными, катионными или неионными эмульгаторами, не ограничиваясь указанными в данном описании эмульгаторами. Прежде всего можно использовать ионогенные эмульгаторы, например, такие как соли щелочных металлов, соответственно аммониевые соли, с содержащими 10-20 атомов углерода карбоновыми кислотами, такие как лаурат натрия, миристат натрия или пальмитат натрия. Пригодными эмульгаторами являются также первичные и вторичные алкилсульфаты щелочных металлов, соответственно аммония, например лаурилсульфат натрия, миристилсульфат натрия и олеилсульфат натрия. Пригодными в качестве эмульгаторов солями щелочных металлов или аммония с алкилсульфокислотами являются соединения с 10-20 атомами углерода, предпочтительно 14-17 атомами углерода в разветвленном или неразветвленном алкильном остатке. Пригодными солями являются, например, децилсульфонат натрия, додецилсульфонат натрия, миристилсульфонат натрия, пальмитилсульфонат натрия,стеарилсульфонат натрия и гептадецилсульфонат натрия. В качестве эмульгатора можно использовать соли щелочных металлов или аммония с алкилсульфокислотами, алкильный остаток которых содержит 8-18 атомов углерода, предпочтительно 10-13 атомов углерода и является разветвленными или неразветвленным. Примерами подобных солей являются тетрапропиленбензолсульфонат натрия, додецилбензолсульфонат натрия, октадецилбензолсульфонат натрия,октилбензолсульфонат натрия, а также гексадецилбензолсульфонат натрия. В качестве эмульгатора можно использовать соли щелочных металлов или аммония с алкилсульфокислотами, алкильный остаток которых содержит 6-14 атомов углерода, предпочтительно 8-10 атомов углерода и является разветвленными или неразветвленным. Примерами подобных солей являются, например, диоктилсульфосукцинат натрия, ди-2-этилгексилсульфосукцинат натрия, дидецилсульфосукцинат натрия и дитридецилсульфосукцинат натрия. Пригодными в качестве неионных эмульгаторов могут быть алифатические спирты с 12-20 атомами углерода, например, такие как цетиловый спирт и стеариловый спирт, или аддукты алифатического спирта, этиленоксида и пропиленоксида, а также простые эфиры алкилфенолполиэтиленгликоля, например, такие как простой эфир нонилфенолполиэтиленгликоля. Кроме того, можно использовать смеси эмульгаторов. К указанным выше эмульгаторам можно добавлять также дополнительные вспомогательные вещества, например сложные эфиры, такие как сорбитанмонолаурат и сложные гликолевые эфиры карбоновых кислот. Инициаторами, которые можно использовать для осуществления предлагаемого в изобретении способа, являются известные органические и неорганические пероксиды. Пригодные инициаторы также не ограничиваются указанными в настоящем описании соединениями, и можно использовать любой пригодный инициатор. В качестве инициатора предпочтительно используют алкилпероксидикарбонат с 2-20 атомами углерода в алкильном остатке, например диэтилпероксодикарбонат, ди(2-этилгексил)пероксодикарбонат,дицетилпероксодикарбонат и димиристилпероксодикарбонат, диацилпероксид с 4-20 атомами углерода в алкильном остатке, например диизобутирилилпероксид, дилаурилоилпероксид, дидеканоилпероксид или алкиловый, циклоалкиловый, ариловый или алкилариловый эфир перкислоты, например кумилпероксинеодеканоат и трет-бутилпероксинеодеканоат с 4-20 атомами углерода в перацильном остатке, или смесь указанных пероксидных соединений. В качестве неорганических пероксидов предпочтительно используют персульфат аммония, персульфаты щелочных металлов или пероксид водорода. В качестве сомономеров можно использовать стирол, бутадиен, акрило-нитрил, сложный эфир ак-3 014290 риловой кислоты, сложный эфир метакриловой кислоты, этилен, а также смесь указанных соединений. Предлагаемое в изобретении использование диспергатора, действующего в соответствии с принципом ротор-статор, или другого гомогенизирующего устройства прежде всего предусматривает такое согласованное регулирование параметров диспергирования (давления и ширины зазора диспергирующего рабочего органа), которое позволяет обеспечить бимодальное распределение по размерам стабилизированных эмульгатором капелек мономера в воде непосредственно при пропускании смеси воды, мономера, сомономера, эмульгатора и инициатора через диспергатор. В результате последующей полимеризации получают полимерную дисперсию с бимодальным распределением частиц по размерам. При этом распределение частиц полимерной дисперсии по размерам в значительной степени зависит от достигнутого при диспергировании распределения капелек мономера в воде по размерам. Для использования в предлагаемом в изобретении способе особенно пригодным оказался диспергатор, действующий в соответствии с принципом "ротор-статор". В этом случае давление и ширину сдвигового зазора диспергирующего рабочего органа можно варьировать независимо друг от друга таким образом, чтобы достичь требуемого конечного результата. При надлежащей настройке параметров осуществляемого в диспергаторе процесса диспергирования получаемая при пропускании указанной выше смеси через диспергирующий рабочий орган эмульсия/дисперсия характеризуется бимодальным распределением капелек мономера по размерам, причем более крупные и более мелкие капельки мономера (капельки, в которых в дальнейшем протекает полимеризация) находятся в стабилизированном состоянии. Настройка параметров осуществляемого в диспергаторе процесса диспергирования может быть выполнена специалистом благодаря простому опробованию и контролю приведенных в настоящем описании данных. Надлежащему размеру (диаметру) частиц более мелкой популяции (Р 1) соответствует интервал от 0,05 до 1,0 мкм, причем диаметр частиц, образующих основную часть популяции Р 1, предпочтительно находится в интервале от 0,2 до 0,8 мкм, особенно предпочтительно от 0,4 до 0,7 мкм, в то время как диаметру частиц более крупной популяции (Р 2) соответствует интервал от 1,5 до 20 мкм, причем диаметр частиц, образующих основную часть популяции Р 1, предпочтительно находится в интервале от 2,0 до 5,0 мкм, особенно предпочтительно от 2,5 до 4,0 мкм. Распределение частиц по размерам, которым можно управлять благодаря варьированию параметров осуществляемого в диспергаторе процесса диспергирования, в известной степени определяется требуемой вязкостью пластизоля, подлежащего изготовлению из соответствующего полимера. Взаимосвязь между диаметром первичных частиц и реологическими характеристиками пастообразующих полимеров известна специалистам. Необходимый размер и соотношение популяций частиц можно варьировать в зависимости от требуемых вязкостных характеристик пасты. Бимодальное распределение частиц получаемого полимера по размерам обусловливает снижение вязкости полимерной дисперсии, а следовательно, гораздо лучшую пригодность соответствующих полимерных паст для переработки. Было обнаружено, что получаемые предлагаемым в изобретении способом полимерные дисперсии с бимодальным распределением частиц по размерам сохраняют присущую им стабильность и в процессе последующей переработки, например, такой как ультрафильтрование и распылительная сушка, благодаря чему отсутствует необходимость в дополнительном использовании стабилизирующих эмульгаторов. В связи тем, что приготовленные из получаемых согласно изобретению полимеров пластизоли обладают низкой вязкостью, можно отказаться от использования понижающих вязкость добавок, например,таких как разбавители или наполнители. Благодаря этому переработка пластизолей в конечное изделие значительно упрощается и становится более экономичной. Фиг. 1. Микроскопический снимок полимерной дисперсии из примера 1. На фиг. 1 показан микроскопический снимок полимерной дисперсии, полученной в соответствии с примером 1. Показанная на снимке полимерная дисперсия характеризуется бимодальным распределением частиц по размерам и состоит из частиц двух популяций (Р 1 и Р 2). Фиг. 2. Дифференциальное распределение частиц полимерных дисперсий по размерам. На фиг. 2 показаны результаты измерения дифференциального распределения частиц полученных полимерных дисперсий по размерам. Полимеризацию осуществляли в соответствии с приведенными ниже примерами. Примеры Пример 1. В реактор с мешалкой объемом 15 м 3 загружают 4400 кг деминерализованной воды. Затем добавляют 55 кг алкиларилсульфоната, 55 кг простого эфира стеарилмоноэтиленгликоля, 5,5 кг димиристилпероксодикарбоната, 5500 кг винилхлорида. Полученную смесь перемешивают в течение 15 мин при температуре 25 С, после чего передавливают в автоклав с мешалкой объемом 15 м 3, предварительно пропустив через диспергатор, функционирующий при давлении диспергирования 10,5 бар и ширине зазора 0,5 мм. При этом время диспергирования составляет 36 мин, производительность 18 м 3/ч. В автоклаве реакционную смесь нагревают до температуры полимеризации 52 С. Время полимери-4 014290 зации составляет около 8 ч. После удаления остаточного мономера полимерную дисперсию подвергают осуществляемой в распылительной сушилке переработке в порошкообразный поливинилхлорид. Условия распылительной сушки регулируют таким образом, чтобы содержание частиц порошка размером более 63 мкм составляло менее 1 мас.%. Для определения реологических свойств пасты 100 частей полученного указанным выше образом поливинилхлорида смешивают с 60 частями диэтилгексилфталата и после двухчасовой выдержки измеряют вязкость образовавшейся пасты при скоростях сдвига (D), составляющих 1,5 с-1 и 45 с-1 (смотри табл. 1). Пример 2. В реактор с мешалкой объемом 15 м 3 загружают 4400 кг деминерализованной воды. Затем добавляют 35 кг алкиларилсульфоната, 35 кг простого эфира стеарилмоноэтиленгликоля, 5,5 кг димиристилпероксодикарбоната, 5500 кг винилхлорида. Полученную смесь перемешивают в течение 15 мин при температуре 25 С, после чего передавливают в автоклав с мешалкой объемом 15 м 3, предварительно пропустив через диспергатор, функционирующий при давлении диспергирования 10,5 бар и ширине зазора 0,5 мм. При этом время диспергирования составляет 36 мин, производительность 18 м 3/ч. В автоклаве реакционную смесь нагревают до температуры полимеризации 52 С. Время полимеризации составляет около 8 ч. Переработку полимерной дисперсии осуществляют аналогично примеру 1. Вязкость приготовленной из порошкообразного полимера пасты указана в табл. 1. Пример 3. В реактор с мешалкой объемом 15 м 3 загружают 4400 кг деминерализованной воды. Затем добавляют 35 кг алкиларилсульфоната, 35 кг простого эфира стеарилмоноэтиленгликоля, 5,5 кг димиристилпероксодикарбоната, 3000 кг винилхлорида. Полученную смесь перемешивают в течение 15 мин при температуре 25 С, после чего передавливают в автоклав с мешалкой объемом 15 м 3, предварительно пропустив через гомогенизатор типа "роторстатор", функционирующий при давлении диспергирования 10,5 бар и ширине зазора 0,5 мм. При этом время диспергирования составляет 30 минут, производительность 18 м 3/ч. Перед нагреванием реакционной смеси в автоклав с мешалкой вводят 2500 кг винилхлорида. В автоклаве реакционную смесь нагревают до температуры полимеризации 52 С. Время полимеризации составляет около 8 ч. Переработку полимерной дисперсии осуществляют аналогично примеру 1. Вязкость приготовленной из порошкообразного полимера пасты указана в табл. 1. Сравнительный пример А. В реактор с мешалкой объемом 15 м 3 загружают 4400 кг деминерализованной воды. Затем добавляют 55 кг алкиларилсульфоната, 55 кг простого эфира стеарилмоноэтиленгликоля, 5,5 кг димиристилпероксодикарбоната, 5500 кг винилхлорида. Полученную смесь перемешивают в течение 15 мин при температуре 25 С, после чего передавливают в автоклав с мешалкой объемом 15 м 3, предварительно пропустив через поршневой гомогенизатор,функционирующий при давлении гомогенизации около 170 бар и производительности 6 м 3/ч. При этом время диспергирования составляет 100 мин. В автоклаве реакционную смесь нагревают до температуры полимеризации 52 С. Время полимеризации составляет около 8 ч. Переработку полимерной дисперсии осуществляют аналогично примеру 1. Вязкость приготовленной из порошкообразного полимера пасты указана в табл. 1. Сравнительный пример В. В реактор с мешалкой объемом 15 м 3 загружают 4400 кг деминерализованной воды. Затем добавляют 35 кг алкиларилсульфоната, 35 кг простого эфира стеарилмоноэтиленгликоля, 5,5 кг димиристилпероксодикарбоната, 5500 кг винилхлорида. Полученную смесь перемешивают в течение 15 мин при температуре 25 С, после чего передавливают в автоклав с мешалкой объемом 15 м 3, предварительно пропустив через поршневой гомогенизатор,функционирующий при давлении гомогенизации около 170 бар и производительности 6 м 3/ч. При этом время диспергирования составляет 100 мин. В автоклаве реакционную смесь нагревают до температуры полимеризации 52 С. Время полимеризации составляет около 8 ч. Образуется значительное количество коагулята, в связи с чем не удается реализовать переработку полимерной дисперсии распылительной сушкой. Сравнительный пример С. В реактор с мешалкой объемом 15 м 3 загружают 4400 кг деминерализованной воды. Затем добавляют 35 кг алкиларилсульфоната, 35 кг простого эфира стеарилмоноэтиленгликоля, 5,5 кг димиристилпероксодикарбоната, 3000 кг винилхлорида. Полученную смесь перемешивают в течение 15 мин при температуре 25 С, после чего передавли-5 014290 вают в автоклав с мешалкой объемом 15 м 3, предварительно пропустив через поршневой гомогенизатор,функционирующий при давлении гомогенизации около 170 бар и производительности 6 м 3/ч. Перед нагреванием реакционной смеси в автоклав с мешалкой загружают 2500 кг винилхлорида. При этом время диспергирования составляет 85 мин. В автоклаве реакционную смесь нагревают до температуры полимеризации 52 С. Время полимеризации составляет около 8 ч. Образуется значительное количество коагулята, в связи с чем не удается реализовать переработку полимерной дисперсии распылительной сушкой. Таблица 1. Вязкость паст с отношением ПВХ:диэтилгексилфталат 100:60 и отнесенным к объему средним размером частиц Mv (P1) и (Р 2) (смотри также фиг. 2) ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения пастообразующих (со)полимеров винилхлорида путем периодической микросуспензионной полимеризации или сополимеризации винилхлорида в полимеризационном реакторе, который предусматривает использование диспергирующего устройства, действующего в соответствии с принципом ротор-статор, или другого(их) гомогенизирующего(их) устройства(в), где регулируя параметры диспергирования, такие как давление и ширина сдвигового зазора рабочего элемента устройства, в одну стадию осуществляют бимодальное распределение первичных частиц полимерной дисперсии по размерам, представляющих собой стабилизированные эмульгатором капли мономера, причем через диспергирующее устройство пропускают лишь от 30 до 80% от общего количества мономера и затем направляют в реактор, а остальную часть мономера направляют непосредственно в реактор. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сополимером винилхлорида является сополимер смесей винилхлорида с пригодными для сополимеризации мономерами, содержание которых в смесях составляет до 30 мас.%. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что диаметр первичных частиц фракции Р 1 составляет от 0,05 до 1,0 мкм и фракции Р 2 от 1,5 до 20 мкм. 4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что объемному отношению частиц фракций Р 1 и Р 2 при их бимодальном распределении соответствует интервал между 90:10 и 10:90, предпочтительно интервал 60:40 и 40:60. 5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что для стабилизации полимерной дисперсии используют ионный эмульгатор/соэмульгатор в количестве соответственно от 0,3 до 2,0 мас.%. 6. Способ по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что полимеризации подвергают смеси с уменьшенным содержанием эмульгатора/соэмульгатора, составляющим предпочтительно от 0,4 до 0,8 мас.%. 7. Пастообразующий полимер, полученный способом по одному из пп.1-6. 8. Изделие, изготовленное из пастообразующего полимера по п.7.

МПК / Метки

МПК: C08F 2/16, C08F 14/06

Метки: сополимеров, получения, способ, винилхлорида, пастообразующих

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/8-14290-sposob-polucheniya-pastoobrazuyushhih-sopolimerov-vinilhlorida.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ получения пастообразующих (со)полимеров винилхлорида</a>

Похожие патенты