Способ получения поливинилхлорида

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ЕСПУБЛИК С 08 Р 114/06 ТЕН ИСАНИЕ ЕТЕЛЬСТВУ качест енным ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА(57) Использование: в ве пластических материалов с улучш и диэлектриИзобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, в частности, синтезу суспензионного поливинилхлорида (ПВХ) и одновременному улучшению таких основных показателей, как термостабильность и диэлектрические свойства.Переработка рассматриваемого полимера в пластические материалы (листы; пленки, трубы, фитинги) осуществляется, как правило, с использованием достаточно сложных рецептур, в состав которых входю термостабилиэаторы, смазки, пластификаторы, красителя. а также модификаторы целевого назначения, Этому вопросу посвящен обширнейший материал в специальной литературе, однако в отдельных случаях значительного успеха в улучшении качества полимера по тем или иным показателям можно достичь при введении в полческими свойствами и термостабильностью. Сущность изобретения: суспенэионная полимеризация винилхлорида в присутствии защитных коллоидов и маслорастворимых инициаторов. В состав полимеризационной рецептуры вводят стабилизирующую систему, содержащую стеарат бария, эпоксидированное соевое масло идифенилолпропан, причем первый компонент загружается в реакционную смесь в началедо подачи моно- мера, а остальныедве в. конце полимеризации после падения давления на 0,5-1 кгс/см, Интервал концентраций стеарата бария, эпоксидированного соевого масла и дифенилолпропанасоставляет соответственно 0,1-0,3; 0,15-0,25 0;02-0,06(, в расчете на полимер. 2 табл. имеризационную рецептуру конкретных соединений, несущих определенные функциональные нагрузки.При изучении суспензионной полимеризации ВХ в присутствии солей карбоновых кислот, в частности, стеаратов металлов, показано, что наличие в реакционной системе укаэанных соединений в количестве 0,50 от мономера приводит к повышению термостабильности полимера, Так этот показатель при 165 С для стеаратов кадмия, свинца и бария равен соответственно 10, 15 и 16 мин.Одновременно следует отметить, что при традиционном методе переработки ПВХ сочетание стабилизаторов типа стеаратов металлов (кальция, цинка, бария, кадмия) с эпоксисоединениями ( Р-нафтооксипропеноксид) обеспечивает получение материалов, удельное объемное электрическое сопротивление р которых находится в пределах 1,0-3,0 10 з,Наиболее близким по техническойсущности является способ полученияП ВХ путем инициированной диизопропил-пероксидикарбонатом суспензионной полимеризации ВХ в присутствии стеаратов(бария, кальция, цинка), высшего алифатического спирта (цетиловый) и органическогорастворителя типа низших спиртов (бутиловый, амиловый, октиловый), или галоидопроизводных ароматических соединений(моно- и дихлорбензол), Отмечается, чтоцвет полученного таким способом полимераостается неизменным после пятиминутного вальцевания при 170 С, Необходимо подчеркнуть, что использование органическогорастворителя в реакционной системе создает предпосылки для увеличения количествапримесей, как на полимере, так и в маточнике, а также усложняет в значительной степени очистку сточных, вод.Однако особый интерес представляетосуществлениесинтеза суспенэионногоПВХ с использованием полимеризационной рецептуры, обеспечивающей одновременно улучшению целого комплексасвойств полимера, Поэтому целью изобретения является повышение термостабильности и диэлектрических свойств ПВХ.Для улучшения термостабильности иудельного обьемного электрического сопротивления предлагается вводить в процессеполимеризации стабилизирующую систему,состоящую из стеарата бария СБ, эпоксидирован ного соевого масла Э СМ и дифенилолпропана ДФП, причем первый компонентзагружается в начале и реакционную смесьдо подачи мономера, а второй и третий -вместе в конце, после падения давления на0,5-1 кгс/см . В качестве отличительногопризнака заявляемого способа полимериу зации ВХ следует отметить применение ука-занной стабилизирующей системы,поРядок загрузки ее ингредиентов, а такжевесьма узкий интервал концентраций каждого из них.Последний составляет для СБ, ЭСМ иДФП соответственно 0,1-0,3; 0,15-0,625 и0,02-0,06 ф 4 в расчете на ПВХ..,П р й м е р 1. В реактор емкостью 30 мподается 16000 кг обессоленной воды; 10,5кг стеарата бария (0,15% от ПВХ); 900 гедкого натра и осуществляется вакуумирование в течение 30 мин. После проверки нагерметйчность загружается 500 л 0,54%-ного водного раствора метоцела-метилоксипропилцеллюлозы (2,7 кг в расчете на5 10 100%-ный продукт), и реакционная масса перемешивается 30 минут, затей в реактор сливается 8500 кг винилхлорида и подается инициатор ди-этилгексилпероксидикарбонат, После получасового перемешивания реакционная масса. нагревается до режимной температуры (51 С). а при падении давления на 0,5-1 кгс/см в реактор загружается стабилизирующая система, содержащая 14 кг эпоксидированного соевого масла (0,2% от П ВХ); 1,5 г дифенилолпропана (0,02% от ПВХ) и 14 кг диметилфталата.После перемешивания в течение 30 минутпроизводится дегазация незаполимериэо 15 вавшегося мономера, суспензия подаетсяна центрифугу, а отжатый полимер поступает на сушку. Высушенный и просеянный через сито 0315 полимер оценивали попоказателям термостабильность пленки20 (ГОСТ 14332-78) и удельное объемное электрическое сопротивление (ГОСТ 6433.2-71).Термостабильность ПВХ определена поГОСТ 14332-78. Для этого предварительноготовится пленка по следующей рецептуре:25 100 м,ч, ПВХ, 50 м.ч. пластификатора, 0,305м,ч. стеарата кадмия. Смесь из указанныхкомпонентов перемешивают до однородной массы и нагревают 30-40 мин на водяной бане при 80-90 С. Приготовленный30 замес подвергают вальцеванию при температуре 160 +2 С с последующим снятиемпленки толщиной 2+ 0,2 мм. Из пластикатанарезают 8-10 образцов размером 6 х 40 х 2мм, помещают их в термостат в пробирках с35 вазелиновым маслом при 160 й 1 С, Образцы вынимают последовательно через каждые 5 мин, охлаждают и сравнивают междусобой, предварительно прикрепив на диаграмму с указанием времени испытания, За40 результат испытания принимают максимальное время в минутах, за которое цветиспытуемого образца не изменился по срав нению с контрольным.Полученные результаты представлены в45 табл.1.Примеры 2 и 3. Поаналогииспримером 1, по концентрации ЭСМ составляет соответственно 0,15 и 0,25%.Примеры 4 и 5,Поаналогиис50 примером 3, но концентрация ДФП состав-ляет соответственно 0,04 и 0,06%,Примеры 6 и 7,Поаналогиис,примером 1, но концентрация СБ составляет соответственно 0,1 и 0,3%, а концентра 55 ция ДФП в обоих случаях 0,04%.П р и м е р ы 8-15 (для сравнения),Примеры 8 и 9 аналогичны примеру 6, ноконцентрация СБ составляет соответственно 0 и 0,07%,1781231 Таблица 1 Влияние типа и концентрации компонентов стабилизирующей системы из свойства ПВХ аблиц Составитель Т.КуркинаТехред М,Моргентал Корректор С.Юс актор . аказ 4252 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, РауПодписноетениям и открытиям при ГКНТ СССская наб 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гага П р и м е р ы 10 и 15 аналогичны примеру 4, но концентрация ЭСМ составляет соответственно 0,4 и 0 ,П р и м е р 11 аналогичен примеру 1, но концентрация ЭСМ составляет 0,08;4.П р и м е р ы 12 и 13: из рецептуры исключены ЭСМ и ДФП, а содержание СБ составляет соответственно 0,3 и 0,15 .П р и м е р 14 аналогичен примеру 1, но из рецептуры исключен ДФПДополнительные примеры приведены в табл.2, из которой следует, что применение в отдельности каждого из компонентов стабилизирующей системы не обеспечивает желаемого комплекса свойств полимера по термостабильности и диэлектрическим показателям,Формула и э обрете н и я Способ получения поливинилхлоридапутем суспензионной полимеризации винилхлорида в присутствии стабилизаторов и 5 маслорастворимого инициатора, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения термостабильности и диэлектрических свойств полимера, вводят стабилизирующую систему, содержащую 0,1-0,3 от мас сы полимера стеарата бария, 0,15-0;25 фотмассы полимера эпоксидированного соевого масла и 0,02-0,06 фот массы полимера дифенилолпропана, причем первый компонент вводят в реакционную смесь до подачи 15 мономера, а остальные два в конце пблимеризации после падения давления на 0,5-1 кгс/см,