221287

221287 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетскит Социалистических РеспубликКомитет по делам обретений и открытий ри Совете Министров СССРторыобретени В. Злат урский, И. В. Гармонов, В. А. Кроль, Б Д. Р. Мнушкина учно-исследовательский институт синт имени академика С. В. ЛебедеваВ. Мамонтов ического каучук Заявитель есоюзный НЕПРЕРЫВНЫИ СПОСОБ ВЫДЕЛЕИПОЛИМЕРОВ БОЦЕПНЫХ полимера в осадцтель, в котором происходит выделение полимера, экстракцця растворителя и низкомолекулярных продуктов цз полимера.При этом осадитель подается параллельно цлц по противотоку по отношеншо к вводимому раствору полимера. Этот способ выделения полимеров может быть осуществлен в одну цлц несколько стадий,При одностадийном способе нити цлц ленты 10 выделенного полимера отделяются от смесирастворителя и осадцтеля с помощью шнек- пресса или другого выгрузного устройства.При двухстадийном способе выделения полимер из первого шнек-пресса экструзируется через фильеру в осадитель вторично. Остатки растворителя из выделенного полимера удаляются известными способами.В качестве осадцтелей полимеров из цх углеводородных растворов могут быть цсполь зованы кетоны, спирты, их простые ц сложныеэфиры, низкокипящие углеводороды, а также смеси этих веществ.Углеводородные растворы полимеров обыч.но получают при полимерцзаццц соответству ющих полимеров с применением в качестверастворителей любых углеводородов ароматического или алифатического ряда, например бензола, толуола циклогексаца цли цзопспта на.ЗО Друтой варна Известен непрерывный способ выделения карбоцепных полимеров из их углеводородных растворов путем непрерывного введения раствора в избыток осадителя или охлаждением раствора с последующим непрерывным отделением осажденного полимера.Предложенный способ предусматривает предварительное разбавление исходного раствора полимера осадителем в соотношении ниже соответствующего порогу коагуляции полимера из раствора. Это значительно упрощает технологию процесса, так как вязкость раствора после разбавления его осадителем резко снижается, что позволяет легко транспоотировать раствор на любое расстояние, Кроме того, снижается содержание остатков растворителя в осажденном полимере, что также упрощает технологию, снижает энергетические затраты в процессе окончательной очистки полимера от растворителя.По предлагаемому способу получают полимеры (например, стереорегулярные полибутадиеновые и полизопреновые каучуки, этиленпропиленовый каучук), свободные от низкомолекулярных фракций, придающих им неприятный запах, что дает возможность использовать эти каучуки в пищевой промышленности,Один из вариантов способа заключается в непрерывном введении через фильеру предварительно разбавленного осадителем раствора нт предлагаемого способа заключается в том, что раствор полимера в углсводородном растворителе непрерывно разбавляются осадителем при комнатной или повышенной температуре и при последующем охлаждении разделяют на две фазы, каж дая из которых содержит полимер желаемого молекулярного веса. Выделенные фракции полимера могут быть использованы самостоятельно в различных областях техники и в изделиях спецназначения. Молекулярный вес 10 выделенного полимера зависит от природы примененных растворителя и осадителя, их объемного соотношения, температурных перепадов, стадий разбавления и осаждения и абсолютного значения температуры, при кото рой происходит разделение фаз.П р и м е р 1. Раствор полимеризата цисполибутадиена в толуоле с содержанием 12 вес.% полимера и ацетон непрерывно смешивают в соотношении 2 вес. ч, полимеризата 20 на 1 вес, ч. ацетона при температуре 20 С. Далее разбавленный ацетоном раствор полимеризата и ацетон непрерывно смешивают в соотношении 3: 1 при температуре 55 - 60 С, вторично разбавленный ацетоном раствор по лимеризата подают в охлаждаемый разделитель фаз. Температуру смеси на выходе из разделителя фаз поддерживают в пределах 2 - 4 С, Фазу высажденного полимера, содержащую 33 - 36 вес.% полимера, непрерывно ЗО выводят двухчервячным шнек-прессом. Растворитель и осадитель из выделенного высокомолекулярного полимера удаляют на обогреваемом шнек-прессе при температуре 120 в 1 С. 35Раствор с низкомолекулярной фракцией полимера из разделителя фаз направляют на непрерывно действующую колонну для отгонки осадителя и растворителя, а раствор из куба колонны с концентрацией низкомолекуляр ного полимера 13 - 15% направляют на повторное осаждение полимера. При выделении низкомолекулярной фракции полимера соотношение раствора полимера и ацетона составляет 1: 4. Полимер, выделенный во второй фа зе, имеет средний мол. в. 35000, количество его 3 вес.% от веса выделенного полимера.Полимер, полученный в первой фазе, имеет средний мол. в. 198000, характеристическую вязкость в бензольном растворе 2,33, пластич ность по Карреру 0,41. Полимер прозрачный, без запаха.Пример 2. Раствор полимеризата стереорегулярного сополимера этилена и пропилена в экстракционном бензине с содержанием 55 10 вес.о/ сополимеров и метилэтилкетон непрерывно смешивают в соотношении 2 вес. ч.полимеризата на 1 вес, ч. метилэтилкетона при температуре 20 С. Далее разбавленный метилэтилкетоном раствор полимеризата и ме тилэтилкетон непрерывно смешивают в соотношении 3: 1 при температуре 55 - 60 С, Вторич но разбавленный метилэтилкетоном раствор полимеризата подают в охлаждаемый разделитель фаз. Температуру смеси на выходе из 65 разделителя фаз поддерживают в пределах 2 - 4 С, Фазу выделенного полимера, содержащую 25 вес.0/, полимера, непрерывно выводят двухчервячным шнек-прессом. Осадитель и растворитель из выделенного высокомолекулярного полимера удаляют на обогреваемом шнек-прессе при температуре 120 в 130,Раствор с низкомолекулярной фракцией полимера из разделителя фаз направляют на непрерывно действующую колонну для отгонки осадителя и растворителя, а раствор из куба колонны с содержанием низкомолекулярного полимера 10 вес.О/ направляют на повторное осаждение полимера. Полимер, полученный во второй фазе, имеет средний мол. в. 40000, количество его 3 вес.% от веса всего выделенного полимера,П р и м е р 3. Раствор полимеризата цисполиизопрена и изопентана с содержанием 13 вес.% полимера и н-бутанол непрерывно смешивают в соотношении 2 вес. ч. полимеризата на 1 вес. ч. бутанола при температуре 50 С и подают в охлаждаемый разделитель фаз, Температуру смеси при выходе из разделителя фаз поддерживают в пределах 2 - 4"С. Фазу осажденного цисполиизопрена, содержащую 30 вес.% полимера, непрерывно выводят двухчервячным шнек-прессом. Растворитель из осажденного полимера удаляют на обогреваемом шнек-прессе при температуре 120 - 130 С,Раствор с низкомолекулярной фракцией полимера из разделителя фаз направляют на непрерывно действующий выпарной аппарат для удаления растворителя и осадителя.Полимер цисполиизопрена, выделенный в первой фазе, без запаха, средний мол. в.210000, Полимер, получаемый во второй фазе, имеет средний мол. в. 30000, количество его 2% от веса взятого полимера на выделение.П р и м е р 4, Раствор полимеризатов цисполибутадиена, цисполиизопрена в толуоле и ацетон непрерывно смешивают в соотношении 1: 1: 1 при температуре 20=С. Далее разбавленные ацетоном растворы полимеризатов и ацетон непрерывно смешивают в соотношении 3 вес. ч. разбавленных полимеризатов на 1 вес. ч, ацетона при температуре 55 - 60 С, Вторично разбавленные растворы полимеризатов подают в охлаждаемый разделитель фаз. Температуру смеси на выходе из разделителя фаз поддерживают в пределах 2 - 4 С, Фазу осажденных полимеров, содержащую 32 вес.О/ полимеров, непрерывно выводят двухчервячным шнек-прессом, Осадитель и растворитель из смеси выделенных полимеров удаляют на обогреваемом шнек-прессе при температуре 120 - 130 С.Раствор с низкомолекулярной фракцией по. лимеров из разделителя фаз направляют на непрерывно действующую колонну для отгон. ки осадителя и растворителя, а раствор из ку. ба колонны с концентрацией низкомолекуляр. ных полимеров 10 - 12% - на повторное выделение полимеров. Смесь полимеров, выде.221287 Общее весовое соотношениераствора полимера к осадителю КоличествоТолуол 1:2 Экстракциоиный бензин То 5 ке.5 ЕТИЛЭ- тилкетои Ацетон - метанол 1;2 Толуол ленных во второй фазе, составляет 3 Вес.з/ от взятых полимеров иа выделение.Полимеры, выделенные в первой фазе, запаха не имеют.5 П р и м е р 5. Раствор полимеризата стерео- регулярного сополимера этилена и пропилена в экстракционном бензине с содержание;,1 10 вес.% сополимера и этилацетат непрерывно смешивают в соотношении 2 вес. ч. полимери эата на 1 вес. ч. этилацетата при температуре 20 С. Далее рЯЗбаВленнъЙ этилацетатом рас- вор сополимера и этилацетат непрерывно смешивают в соотношении 2 вес. ч. разбавленного раствора сополимера на 1 вес. ч. этилаце тата при температуре 55 - 60-С. Вторично разбавленный этилацетатом раствор сополимера подают в охлаждаемый разделитель фаз. Температуру смеси на выходе из разделителя фаз поддерживают в пределах 2 - 4 С, Фазу выде ленного высокомолекулярного полимера, содержащую 20 вес.% сополимера, непрерывно выводят двухчервячным шнек-прессом. Растворитель из выделенного сополимера удаляют на подогреваемом шнек-прессе при темпсрату ре 120 в 1 С.Раствор с низкомолекулярной фракцией сополимера из разделителя фаз направляют на непрерывно действующую колонну для отгонки осадителя и растворителя, а раствор из ку ба с концентрацией низкомолекулярного сополимера 10 - 12% - на повторное осажде)ис полимера. Во второй фазе выделяют 5"/ полимера от всего количества взятого полимера на выделение, 35 П р и м е р 6. Раствор полимеризата цисполибутадиена в толуоле с содержанием 12 вес.0/, полимера и смесь ацетона с метиловым спиртом (7: 1) непрерывно смешивают 40 в соотношении 2 вес. ч. полимеризата на 1 вес. ч. смеси ацетона с метиловым спиртом при температуре 20 С, Далее разбавленный смесью ацетона с метиловым спиртом полимеризат непрерывно смешивают со смесью аце тона и метилового спирта в соотношении 3: 1 при температуре 55 - 60 С. Вторично разбавленный смесью ацетона и метилового спирта полимеризат подают в охлаждаемый разделитель фаз. Температуру смеси на выходе из 50 разделителя фаз поддерживают в пределах 2 - 4 С. Фазу осажденного высокомолекулярного полимера, содержащую 45 вес.0/О полимера, непрерывно выводят двухчервячным шнек-прессом. Осадители и растворитель из выделенного полимера удаляют па обогреваемом шнек-прессе при температуре 120 - 130 С. Раствор с низкомолекулярной фракцией полимера из разделителя фаз направляют па непрсрывно действующую колону для отгонки Осадитслсй и раствОрптел 51. Оли голеды, Выдслсниые во второй фазе, представляют собой хЯслообразно мясл с сильны непри 5)тны запахом. Полимер, полученый в псрвои фазе без запаха, прозрачньш, имсст срсднй мол. в.202000, пластичность по Карреру 0,40. П р и м е р 7, Раствор полимерэата цисполибутадис а в толуоле с содержанием 12 вес.0/0 полимера непрерывно разбавляют ацетоном при 20 С в соотношении на 1 вес. ч. полимеризата 0,6 вес. ч. ацетона. Далее разбавленный ацетоном раствор цисполибутадиена продавливают через многоместную фильеру в колонну, наполненную ацетоном. В нижнюю часть колонны по противотоку подают ацетон. Выделяющийся полимер непрерывно Выводят из и:к)си части Олоны двухчерВяп)ым шпек-прсссоз и Вторично экструзиру:от через 3 Ногозсст 5)уо фильеру Во вторую колону, азлочнуо гсрвой. Количество ацетона, пспРС 1)ывио подавасзОГО по п 13 отпвотоку, состаВляет 1,4 Всс. ч. От подяВясмОГО полпмеризата. 1:13 нижней части второй колонны выходит полимер, содежащий 5- - 6 вес.% толуола и 16 - 17",ацетона. Отгонку оставшихся в полимере растворитегя и осадителя производят ня червячно-Отж)мом п 1 зсссс при 120 в 1 С. П р и м е р 8. Растзор полимеризата цпсполиизопрена в пзопсптане с содержанием 12 Вес.0,0 полимера ие)рср.В 10 1)азоавл 5 от бутиловыз спиртом при 0 С в соотошсии ня 1 Вес. 1. полимер 1 Зятя 0,4 Всс. . Оутилдього спирта. Далее разбавлсшый бугиловым спирто раствор цисполиизопрсня продавливают через многоместную рильсру в колонну, заполненную бутиловым спиртом. Б ж;юю часть колонны по противотоку подают бугиловый спирт. Выделяющийся пол;мер непрерывно ВыВОд 51 т иЗ нижней части колонны двхче 1 эВ 5)чныъ шнек-прессоъ и В ГОрип)О экструЗиру.221287 Предмет изобретения Составитель В. Г. Филимонов1 едактор Л. К. Ушакова Техред А. А. Камышникова Корректор О. Б. Тюрина Заказ 28339 Тираж 530 ПодписноеЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССРМосква, Центр, пр. Серова, д, 4 Типография, пр. Сапунова, 2 ют через многоместную фильеру во вторую колонну, аналогичную первой. Количество бутилового спирта, непрерывно подаваемого по противотоку, составляет 1,1 вес. ч. от подаваемого полимеризата. Из нижней части второй колонны выходит полимер, содержащий 4 - 5 вес.% изопентана в 10 - 12" бутилового спирта. Оставшиеся в полимере растворитель и осадители отгоняют на подогреваемом червячно-отжимном прессе при 120 - 130 С, Полимер без запаха.В таблице приведены результаты выделения полимерных продуктов из углеводородных растворов различными осадителями. Непрерывный способ выделения карбоцепных полимеров из их углеводородных растворов путем непрерывного введения раствора в избыток осадителя или путем охлаждения раствора с последующим непрерывным отделением осажденного полимера, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии про цссса и снижения содержания остатков растворителя в осажденном полимере, исходный раствор полимера разбавляют осадителем в соотношении ниже соответствующего порогу коагуляции полимера из раствора.