Способ ингибирования полимеризации стирола

(19) (1) 4(1) С. 07 С 7 20 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ В АВТОРСКОМУ ГОСУДа СТВЕННЫй КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Ереванское отделение Охтинскогоордена Ленина и ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-производственного объединения "Пластполимер"(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 64313, кл. С 07 С 7/20, 1939,2. Авторское свидетельство СССРУ 727605, кл. С 07 С 7/20, 1977(54)(57) СПОСОБ ИНГИБИРОВАНИЯ ПОЛИИЕРИЗАЦИИ СТИРОЛА в процессе его вы- , деления ректификацией путем введения ингибитора термополимериэации в .количестве 0,05-0,13 от массы стирола,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности про-цесса, в качестве ингибитора используют бис-(2,2,6,6-тетраметилпиперидил-оксиламид) вдипиновой кислоты.Изобретение относится к способуингибирования полимеризации стирола,используемого в химической промьппленности, например для производстваполистирола, сополимеров стирола ибутадиен-стирольных каучуков.Известен способ ингибирования стирола в процессе его выделения ректификацией введением ингибитора термополимеризации-гидрохинона Ц . 1 ООднако при высоких температурахуказанный ингибитор недостаточно эф сфективен и часто приводит к забивкеоборудования полимером, В присутствии 0,3-0,5% гидрохинона в процессе 15ректифнкации стирола при температурекуба колонны 80-90 С образуется свыоше 3% кубовых остатков, состоящихв основном из полимеров стирола. Кро.ме того, гидрохинон ограниченно20растворим в стироле, что приводит кнеравномерному распределению ингибитора, в реакционной массе, следствием чего является местная полимеризация стирола. Кроме того, при высокой 25отемпературе (90-120 С) гидрохинонтеряет свою ингибирующую способностьи не препятствует термополимеризациистирола.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ ингибирования полимеризации стирола в(фенол) в количестве 0,05-1,0 вес.%в виде раствора в стироле 2,Недостатками указанного способа40являются образование значительногоколичества термополимеров (2540 вес.%), что приводит, к уменьшениювыхода стирола и его дополнительнымпотерям при вынужденном выводе полимеров из системы; применение большихколичеств. ингибитора (до 1%), чтоприводит к необходимости вывода изсистемы значительных количеств стиро.ла, необходимых для предотвращениявысаждения ингибитора на трубках кипятильников,Кроме того, образование полимеров.с большой молекулярной массой,прииспользовании ингибиторов в количест ве менее 0,3%, приводит к резкомуувеличению вязкости кубовой жидкости,снижению коэффициента теплопередачи в кипятильниках, а также способствует забивке ректификацианного оборудования и затрудняет их очистку.Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет практически полного исключения образования полимеров и забивке аппаратуры при одновременном уменьшении количества вводимого ингибитора, снижение потерь стирола и повышение коэффициен" та использования оборудования.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу ингибирования полимеризации стирола в процессе его выделения ректификацией путем введения ингибитора термополимеризации в количестве 0,05-0,1% от массы стирола в качестве ингибитора используют бис-(2,2,6,6-тетраметилпиперидил-оксиламид) адипиновой кислоты (Нитроксил-б).Получение Нитроксила. В коническую колбу емкостью 0,5 л загружают 84,4 г (0,2 г-моль) бис-(2,2,6,6- тетраметилпиперидил)-амида адипиновой кислоты, 250 мл изо-пропанола, 18 г трилона Б, 18 г вольфрамата натрия, 180 мл 30%-ной перекиси водорода и выдерживают в течение 10 сут при комнатной температуре. Затем реакционную массу фильтруют от катализатора и частично отгоняют раствори- тель. После охлаждения остатка выпавший осадок отфильтровывают промы.бФ вают охлажденным (О С) изопропанолом и сушат.Получают 74,58 г (82,5% от теоретического) целевого продукта.в виде оранжевого кристаллического порошка с т.пл. 240 в 241, растворимого в стироле, алифатических спиртах, хлороформе.Найдено, %: С 63,75; Н 9,84; И 12,58. Мол. масса 460,7.С 24 Н 441 404Вычислено, %: С 63,68; Н 9,79; И 12,37. Мол. масса 452,64.Бис-(2,2,6,6-тетраметилпиперидил-оксиламид) адипиновой кислоты име 1.ет структурную формулу. Отс,11,5690570 9,71 65600 Отс,3 11397 промытую спиртом и осушенную очищен. ным азотом, загружают 40 г свежеперегнанного стирола и добавляют0,020 г (0,057 от веса стирола) Нитроксила. Колбу нагревают в масляной бане,при 110 оС в течение 15 ч. После чего полимер осаждают в мети- ловом спирте, декантируют жидкость, полимер сушат вакуумнрованием от растворителя до постоянного веса. 1 О Количество образовавшегося полимера составляет 4,5 г (11,257) при средней мол массе 108290П р и м е р 2. Термическую полимеризацию стирола осуществляют анало" гично примеру 1, с той.лишь разницей, что количество загружаемого ингибитора Цитроксиласоставляет 0,0400 г(0,17 от. веса стирола). Образования полимера не происходит. иП р и м е р 3. Способ осуществляетсяаналогично примеру 1, с той лишь разницей, что количество загружаемого ингибитора Нитроксиласоставляет 0,030 г (0,075 вес.7). Количество образовавшегося полимера составляет 1,5 вес.7, мол. масса 59979.П р и и е р 4. Способ осуществляют аналогично примеру 1, за исключе-, нием вводимого количества ингибитора,зб составляющего 0,0120 г (0,037 от веса стирола). Количество образовавшегося полимера составляет 29,98.вес.7 мол. масса 170695.В табл. 1 отражено влияние содержания ингибиторов, применяемых согласно предлагаемому способу и прототипу; на количество образующегося .полимера и его молекулярную массу при нагревании 110 С в течение 15 ч.О40 22 4Как следует из данных табл, 1, в присутствии 0,057 Нитроксилатермическая полимеризация стирола протекает с образованием незначителЬ- ных количеств низкомолекулярных продуктов термополимеризации по сравнению с ФАи фенол, а уже в присутствии О, 17"образования полимера практически не происходит.В аналогичных условиях проводят термополимеризацию стирола при длительном темперировании в присутствии Нитроксила-0,17 от веса стирола.Результаты исследования Нитроксилаи сравнительные данные для .ингибиторовФАи фенолс концентра. цией 0,3 мас.7, приведены в табл.2,Дополнительные данные поиспытанию ингибитора - Нитроксила-. 6 в условиях длительного темперирования в ко. личестве 0,05 вес.Х при нагревании 10 и 20 ч,приведены в табл. 3Данные получены йри осуществлении примера в условиях, соответствующих йримеру 1. Применение предлагаемого способаприводит к практически полному исклюЧению образования полимеров и забив ки технологического оборудования при одновременном 10-кратном уменьшении количества вводимого ингибитора, к сокращению потерь стирола на образование полимеров и вывода их из системы с кубовыми остатками в 10 раз, способствует повышению коэфФициента использования оборудования и улучшает показатели производства стирола в целом.1139722 Ъ Продолжение табл.1 ю 4 ваваВ итрок 27 2 7600 3,9 1050 2 2 102 0,9 04 4 4 Отс. Отс. Отс. с е ч а н и е. С - количество образующегося полимера; ММ - молеку-,лярная масса полимера.Т а ц а 2 б л и нгибито Нитроксил(СФенил(С-О А(С.-О, 3) О,14 0 90 О т 2 егоТаблица 3 м е ч а н и е. С - концентрация, вес.3; С - количество образ ся полимера; ММ - молекулярная масса полимера ремя термообработки 0 2 5,10 4892 ИИИК Заказ 219/18 раж 384 П Фвааа ШШ Патент. ,г. Ужго