Способ получения поливинилхлорида

(51) М Кч е ением заявкиприсое Государственный коми 23) Приоритет 22,06,7 вета Министров СССо делам изобретений и открытий 28.02.76. Бюллетень8вапия описания 30.04.76(72) Автор изобретени А. М. Смирн аявитель 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕН ЛИВИНИЛХЛОРИДА Изобретение относится к области получения поливинилхлорида в водной дисперсии.В настоящее время поливинилхлорид (ПВХ) получают в водной суспензии или эмульсии в присутствии различных диспергаторов,Известен способ получения ПВХ в водной дисперсии в присутствии анион активного эмульгатора при концентрации ниже критической концентрации мицеллообразования и водорастворимого инициатора (1. Однако по указанному способу полимер получают частично в виде бесформенной массы, налипающей на мешалку и стенки реактора, что затрудняет теплоотдачу, а выход полимера с единицы реакционного объема невелик.С целью увеличения реакционного объема и улучшения теплоотвода по предлагаемому способу процесс проводят в присутствии коллоидно-диспергированного в воде металла, выбранного из группы, состоящей из меди, никеля, платины, палладия, иридия, осмия и золота,Полимеризационная система содержит воду, анионогенный эмульгатор, жидкий мономер, водорастворимый инициатор, металл в коллоидно-диспергированном состоянии, При этом происходит одновременно полимеризация винилхлорида с образованием латексных частиц размером около 1000 А и частиц блочного полимера размером 1 - 3 мм. Блочнаяполимеризация протекает в капляк жидкогомономера, стабилизированных от коалесценции латексными частицами. Наличие эмульга 5 тора в системе способствует образованию латексных частиц поливинилхлорида. Роль коллоидно-диспергированного металла сводится ксозданию центров частиц блочного полимерав каплях жидкого мономера. При перемешп 10 ванин реакционной смеси происходит дрооление жидкого мономера на капли размером1 - 5 мм, на поверхность которых устремляются латексные частицы полимера, образующиеся в водной фазе, которые, работая как по 15 верхностно-активные вещества для этик капель, предотвращают коалесценцию, в результате чего к концу полимеризацип формируются крупные частицы блочного полимера. Звеном, связывающим эмульсионную, суспензион 20 ную и блочную полимеризации в единый способ полимеризации, является присутствие водного коллоидного раствора металла, который,меняя физическое состояние реакционной системы, позволяет устранить недостатки каждо 25 го способа полимеризации в отдельности, покрайней мере, частично,Хорошая транспортабельность полимеризационной системы определяется тем, что реакционная смесь представляет собой многоком 30 понентную коллоидную систему, состоящую из3латексных частиц поливинилхлорида, стабилизированных эмульгатором, и крупных капель жидкого мономера, стабилизированных от коалесценции этими латексными частицами. Дробление жидкого мономера на капли, диспергированные в латексе, способствует хорошему теплоотводу.Реализация предлагаемого способа производится следующим образом.В эмалированный автоклав вводят 100 вес. ч. дистиллированной воды; 150 в 1, предпочтительнее 100 вес. ч., промышленного винилхлорида; 0,1 - 0,001, предпочтительнее 0,01 вес.ч анионогенного эмульгатора; 1 - 0,01, предпочтительнее 0,1 вес. ч., водорастворимого инициатора; 10 - 3 - 10 -вес. ч. коллоидно-диспергированного металла, например меди, никеля, платины, палладия, осмия, иридия, золота, Систему дегазируют. Полимеризацию проводят при температуре 0 - 60 С и непрерывном или периодическом перемешивании. Время полимеризации определяется скоростью генерации свободных радикалов водорастворимым инициатором. Продукт полимеризации представляет собой смесь латекса с размерами латексных частиц около 1000 А и легко транспортируемых сферических частиц блочного полимера размерами 1 - 3 мм.Приготовление водного коллоидного раствора металла. В стеклянный химический стакан наливают дистиллат, вводят две проволоки необходимого металла, к проволокам подводят переменный (частота 50 гц) иил постоянный ток напряжением 50 - 60 в; при сближении проволок образуется электрическая дуга. В момент образования электрической дуги происходит распыление металла до коллоидного состояния. Водный раствор приобретает способность к появлению эффекта Тиндаля или опалесценции, которая наблюдается визуально. После этого электрический ток выключают, проволоку удаляют из раствора, раствор фильтруют. Приготовление пол имеризационной смеси, В эмалированный реактор, снабженный рубашкой для термостатирования, монометром, термометром, заливают свежеприготовленный раствор (водный) коллоидного металла, добавляют анионогенный эмульгатор, например эмульгатор К(смесь натриевых солей алкилсульфокислот с числом углеродных атомов 12 - 18) в количестве, необходимом для создания концентрации ниже критической концентрации мицеллообразования. Вводят водо- растворимый инициатор, например персульфат аммония, перекись водорода и др. Водный раствор трижды продувают азотом и вакуумируют. Заливают винилхлорид.Проведение процесса полимеризации. В рубашку реактора подают воду из термостата, включают мешалку. Об окончании процесса полимеризации судят по падению давления в реакторе-полимеризаторе.504786 Ниже приведены рецептуры реакционнойсмеси и условия полимеризации по предлагаемому способу.П р и м е р 1. Состав полимеризацпонной 5 смеси, вес. ч.:Вода 100Винилхлорид 100Инициатор-персульфатаммония 0,1Эмульгатор К(смесьнатриевых солей алкилсульфокислот) 0,01Коллоидный металл 10 - "Температура полимеризации 60 С.15 При использовании в качестве коллоидногометалла меди, никеля, платины, палладия,иридия, осмия или золота время полимеризацип составляет 12 час. 10 20 П р н м е р 2, Состав полнмеризационнойсистемы, вес. ч.:Вода 100 Винилхлорид 150 Инициатор-персульфат25 аммония 0,1Эмульгатор К0,01 Коллоидный металл 10 - .Температура полимеризации 60 С.При использовании в качестве коллоидного 30 металла меди, никеля, платины, палладия,иридия, осмия или золота время полимеризации составляет 15 час. 110 - 310 - 3 0,1 10 - 3 10 - 3 0,5 П р и м ер 3, Состав полимеризационной35 смеси, вес. ч.:Вода 100Винилхлорид 100Инициатор-перекисьводорода40 Эмульгатор К Коллоидный металлТемпература полимеризации 60 С.При использовании в качестве коллоидногометалла меди, никеля, платины, палладия,45 иридия, осмия или золота время полимеризации составляет 26 час.П р и м е р 4. Состав полимеризационнойсмеси, вес. ч,:Вода 10050 Винилхлорид 150Инициатор-перекисьводородаЭмульгатор К Коллоидный металл55 Температура полимеризации 25 С.При использовании в качестве коллоидногометалла меди, никеля платины, палладия,иридия, осмия иил золота время полимеризации составляет 40 суток,60 П р и м е р 5. Состав полимеризационнойсмеси, вес. ч.:Вода 100Винилхлорид 100Инициатор-персульфатб 5 аммония504786 Формула изобретения Составитель Л. Седакова Редактор Т. Никольскан Техред 3, Тараненко Корректор В. БрыксинаЗаказ 905/13 Изд. 1. Тираж б 30 Подписное ЦНИИГИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушскан нао., д. 4/5ти ног р афин, п р. Сапунова, 2 Эмульгатор К(критическая концентрация мицеллообразования) 0,2Коллоидный металл 10- Температура полимеризации 0 С.При использовании в качестве коллоидного металла меди, никеля, платины, палладия, иридия, осмия или золота время полимеризации составляет более 45 суток.П р и м ер 6. Состав полимеризационной смеси, вес. ч.:Вода 100 Винилхлорид 150 Инициатор-перекисьводорода 0,2Коллоидный металл 10 - " Температура полимериз ации 25 С.При использовании в качестве змульгаторов лаурата калия, лаурата натрия или алкильсульфатов, время полимеризации составляет около 40 суток.Во всех примерах полимеризат представляет собой смесь жидкого латекса с размерами ча 6стиц около 1000 А и крупных частиц полимера (размером 1 - 3 мм).ИК-спектры образцов поливпнплхлоридаидентичны.5 Способ получения поливинилхлорнда путемполпмерпзации винилхлорцда в волной дп- О сперсип в присутствии анионактивного эмульгатора при концентрациях ниже критической концентрации мицеллообразования и водорастворимого инициатора, отл и ч а ю щи й ся тем, что, с целью увеличения выхода полимера с единицы реакционного объема и улучшения теплоотвода, процесс проводят в присутствии коллоидно-диспергированного в воде металла, выбранного из группы, состоящей из меди, никеля, платины, палладия, иридия, ос мия и золота. 1 Е. Реакоп, Р, Тезка, С. Ра 1 апнп 1, Маггопо 1. С 1.еи., 71, 173, 1964.