Способ контроля качественных параметров процесса полимеризации

Фоюа Юоветскик Социалистических Республик) Приоритет осударственный комитет овета Мнннстров СССР8.02.78 45) Дата опубликования описан 2) Авторы изобретени И, Лукашев, П, Лукьянов шицин, Г. В, Тюрин, А. Н, Ракова, АВ. П. Кремлевский, А, А. Степичев,Н, Г, Павлов и И. М, Сапожник(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ПАРАМЕТ ПРОЦЕССА ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ных па- мерени- полиме- бработЬ С (1) ора полимера в сП на олекулярный вес или ч ч где у,вязкость раст орости сдвига; М - м Изобретение относится к области контролякачественных параметров процесса полимеризации в растворе, концентрации полимера врастворе и молекулярных параметров получаемого полимера (среднего молекулярноговеса или вязкости по Муни),Известен способ контроля качественраметров процесса полимеризации изем физических показателей растворара с последующей математической окой получаемой информации,Недостатком известного способа контроля является то, что он предусматривает измерение ряда физических характеристик конверсируемой среды, что в значительной мере снижает точность и надежность измерений.Предлагаемый способ отличается тем, что, с целью одновременного контроля молекулярного веса или вязкости по Муни полимера и концентрации полимера в растворе измеряют вязкость контролируемой среды на двух различных скоростях сдвига.Известно, что растворы полимеров не подчиняются закону Гагена-Пуазейля, т. е. являются неньютоновскими жидкостями. Это проявляется в том, что вязкость раствора полимера при постоянных концентрациях полимера в растворе, температуре и величине молекулярного веса или вязкости по Муни зависит от скорости сдвига, на которои производится ее измерение.Экспериментально показано, что вследствиеотличия течения названных растворов от тече ния ньютоновских жидкостей их вязкость наразличных скоростях сдвига изменяется непропорционально изменению молекулярного веса или вязкости по Муни и концентрации полимера в растворе.0 На чертеже приведены экспериментальныеданные, характеризующие зависимость вязкости полпбутадиена от величины молекулярного веса или вязкости по Муни и концентрации полимера в растворе на двух фиксирован ных и различных по величине скоростях сдвига, где у - скорость сдвига; МВ,р - средний молекулярный вес; Мт, - вязкость по Муни.1, у=1300 с - , МВ,.р -- 650000; М=110 2. р 2=1300 с-, МВср.=347000; М= 46 3. уз -- 2500 с - , МВср.=-650000; М=110 4. у 4 = 2500 с , МВср, = 347000; М = 46 Зависимость вязкости от молекулярного веса или вязкости по Муни и концентрации полимера в растворе может быть описана эмпирическим уравнением видавязкость по Муни; ср - концентрация полимера в растворе; а и О - коэффициенты, характерные для данного полимера, растворителя и скорости сдвига.После логарифмирования и соответствующих преобразований получим уравнения, связывающие вязкость раствора полимера с величиной Мь и гр на двух скоростях сдвига уд и д, причем уд)д 2- ад 1 д М+ Ь, 1 д р + 1 д С,.; (2)=а,АМ+ Ь,1 д+ 1 д.С,. (3)Решая совместно 2 и 3 относительно М и гр, получимб,1 я- бд 1 я ,д + бд 1 кС, - б,ад адЯ д - агЯ 1., - аддС, + а,.дСд9 б - б (5)Уравнения (4) и (5) справедливы при постоянной температуре контролируемой среды. В случае колебания температуры среды в уравнения вводится дополнительный коэффициент, характеризующий зависимость ", иот температуры,П р и м ер. В ходе процесса растворной полимеризации изопрена и бутадиена непрерывно измеряют вязкость полимеризуемой среды с помощью вискозиметров типа УЗКи ВУЗ, работающих на различных скоростях сдвига.Одновременно отбирают пробы полимеризата для определения лабораторным способом концентрации полимера в растворе, вязкости по Муни и характеристической вязкости. Значения вязкостей д 1 д и д 1, считываемые с прибо ров УЗКи ВУ 3-1, вводят в предварительно полученные уравнения и расчетным путем определяют значения р и Мь, которые в свою очередь сравнивают с результатами лабора торного анализа.Для раствора полиизопрена уравнения имеют вид я 0 2610,96(7) полибутадиена получены Для раствора уравнения15- д+ 0,0221,31- 1,59 д г + 2,28 1 У Я д(9) 1,31 20Погрешность определения контролируемыхпараметров предлагаемым способом в основном не превышает +5 - 8 отн. %. 25 Формула изобретения Способ контроля качественных параметровпроцесса полимеризации измерением физи ческих показателей раствора полимера с последующей математической обработкой получаемой информации, отличающийся тем, что, с целью одновременного контроля молекулярного веса полимера и его концентрации 35 в растворе, измеряют вязкость контролируемой среды на двух различных скоростях сдвига.460797 70 Редактор Т. Девятко Тираж 1109овета Министров Си открытийшская наб., д. 4/5 Изд.161Государственного комитета по делам изобретений113035, Москва, Ж, Рау ПодписноР Заказ 3184/2НПО 7 2,з Ф 5 Б 7 У 9