Способ получения полиформальдегида

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(11) 481630 1) ополнительи ое к авт, свид-ву 4 - 5.73 (2) 1917994/2 22) Заяв 51) М С 08 1/02 С 08 а 1 Ю 4 присоединением 3) Приоритет -явкиГосударственной хамитеСовета Министров СССРоо делам изобретенийи открытий(088.8) публиковано Дата опубликования описания 21.1 О Авторизобретения Л всянников 1) Заявитель) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИфОРМАЛЪДЕГИДА о применять быст мо ра гые мешанк- триоксаом или 1 рил 1 еройство, котоилиндрическ меняют р остоит из с суда с нлос диаметр 74 книогн екняноким дном,о енйСосудшкойа. 11 о меюшего внутрысоту 93 мм.рываюшейся крвода инициатор м и наожено г,;- м дя с отворстиентру крып иг -Изобретение относится к технологии процесса полимеризации, а именно к процессу полимеризации или сополимеризации расплавленного тримера формальдегида - 1,3,5 - триоксана с получением твердого полимерного продукта в виде порошка, и может быть использовано при получении полимеров или сополимеров 1,3,5 на, например, с 1,3 - диоксолан окисью этилена.Известен способ получения полиформальдегида путем полимеризациилимеризации триоксина, заключающийся во введении в расплавленйый триоксан диоксонана и инициатора, трехфтористого бора, в результате чего образуется 1 тлотная твердая масса сополимера, измельчаемая силовым устройством.11 редлагаемый способ отличается тем , что расплавленный триоксан вспеннвают иподдерживают во вспененном состоянии втечение все.о времени от введения инициатора до превращения жидкой пены в твердую пористуЮ массу полимера, котораязначитоньно легче поддается изменьчению,чем плотная твердая масса, полученнаяневспененного расплава триоксана,Для вспенивания жидкого триоксана зличных конструкций, а также отдельно ини в сочетании с ними другие приемы интенсификации образования пены и стабилизации образующейся пены, например подачу инертного газа, введение вешествпорофоров, веществ, повышающих вязкость расплавленного триоксана и стаб 1 шзрук- щих пену поверхностно-активных веществ.Все вводимые в полилеризувшуюся систему вещества не должны вызывать дезактивацию инициатора и не должны снижать молекулярный вес образующегося полимера, 48163 ОПолученный порошок (85%) проходитсквозь сито с отверстиями диаметром0,4 мм. Степень конверсии триоксана вданном примере составляет 95%П р и м е р 2. В реакционный сосуд дит вал мешалки, имеющий уплотнение, Валмешалки соединен с электродвигателем,число оборотов которого можно регулировать при помощи лабораторного автотрансформатора (ЛАТР). На валу мешалки укреплена металлическая прямоугольная рамка,согнутая из полоски стали (шириной 10 мми толщиной 2 мм) с остро заточеннымиребрами так, чтобы при вращении валапересекаемая ребрами рамки плошадь была бы минимальной. Прямоугольная рамкаимеет ширину 70 мм и высоту 30 мм.Вал вместе с укрепленной на ней рамкойможно перемещать внутри сосуда вверхили вниз. Стекнянщяй реакционный сосудобогревают снаружи при помощи инфракрасной лампы, чтобы было удобно наблюдатьза изменением состояния реакционной смеси.В реакционный сосуд помещают 150 гкристаллов триоксана, которые расплавляют при помощи инфракрасной лампы.В расплав вводят от 4,5 до 7,5 г диоксолана и 6-7,5 г пропиленкарбоната, содержащего 0,0045-0,0075 г трехфториотого бора. Немедленно включают электродвигатель, устанавливая при помощи ЛАТРнапряжение 220-240 в и силу тока 1-1,5 А. Скорость вращения мешалки достигает 8000 об/мин, Мешалку при этомопускают до дна сосуда. В реакционномсосуде сразу же образуется интенсивнаяпена, которая через 1-2 мин превращаетсяв твердую пористую массу полимера. Полимер измельчают в порошок, перемещаявнутри сосуда мешалку, вращающуюся стой же скоростью вверх и вниз в течение9-10 мин. Сила тока в цени двигателяпри этом достигает максимально 6 А,Полученный порошок высыпают из реакционного сосуда, на стенках и на дне егоостается небольшой налет из легко счищаемой пористой массы полимера в местах, к которым недостаточно близко подходила мешалка,Простым и эффективным способом очистки внутренней поверхности реакционногоаппарата от оставшейся на ней пористоймассы полимера может быть, например,обработка поверхности быстродвижушимисягранулами товарного полиформальдегида,которые вводят внутрь аппарата и выдерживают при работающей мешалке с максимальным числом оборотов. что и в примере 1, помещают исходные вещества в тех же количествах. Немедлепно включают электродвигатель, уста.навливая при помощи ЛАТР скорость вращения около 100 об/мин, достаточную днябыстрого смешения компонентов, но недостаточную для интенсивного вспенивания расплавленного триоксана, Как только реакционная масса помутнеет и начнет густеть, мешалку поднимают, выдвигая из слоя жидкости, так как в противном случае из-за образования через 15-30 сек плотного монолитного полимера электродвигатель мешалки .остановится, несмотря на увеличе ние силы тока свыше 6 А, Через 10 мин после начала опыта выдвинутую из слоя затвердевшей реакционной массы мешалку приводят во вращение со скоростью около 8000 об/мин и опускают для измельчения образовавшегося плотного монолитного полимера. При этом скорость передвижения вала вниз поддерживают максимально возможной, но такой, чтобы двигатель из-за чрезмерного сопротивления (сила тока 4-6 А) не остановился.Подученную твердую монолитную массуполимера измельчают только не более чемна 50% даже через 30 мин,П р и м е р,3, Выполняют два опыта. В первом опыте процесс начинают так, как ,описано в примере 1, а во втором - так, как описано в примере 2, но не доводят процесс до измельчения полимера, а прекращают перемешивание как только поднмеризуюшаяся масса начинает затвердевать, выбирая этот момент визуально После прекращения перемешивания твердеющую массу полимера в обоих сериях опытов выдерживают до полного завершения процесса полимеризации н охлаждения полученного продукта. В первом опыте в реакционном сосуде остается в основном пористая затвердевшая масса полимера, во втором - сплошная,затвердевшая масса полимера, так как в этом случае интенсивного вспенивания раоплавленного триоксана специально не проводят.Затвердевшую массу, как пористую, так и сплошную, осторожно извлекаот из реакционного сосуда и выпиливают из нее образцы для испытания на сжатие в виде кубиков с размером ребра 10-20 мм,Испытание на сжатие выполняют при помощи гидравлического пресса, замеряя максимальное давление масла на поршень в момент разрушения образца и рассчитывая возникающее при этом удельное максимальное усилие на грань кубика в 1 кгс/см Результаты испытаний приведены в таблице.481630 Номер Плошадьобразна граниобразца,см 2 Максимальное давление масла на поршень гидропресса, ати 1,21 60 160 70 2,04 1,32 100 30 72 1,35 40 94 1,37 100 1,54 30 11 1,69 1 ю, 1 1,65 70 130 12 160 160 30 60. 1,27 37 88 17 2,31 100 140 1,75 90 160 1,80 60 100 19 1,26 20 50 20 1,44 Образцы из пористой массы6 2,56 25 31 7 2,40 56 22 8 2,24 9 3,24 5 6 23 2 10 15 22 24 3,64 25 22 25 240 20 25 26 2 25 10 16 27 3,24 5 3 29 2 14 10 16 30 2,50 5 6 Примечания: 1. Диаметр поршня 29 мм,2 Средняя величина удельного усилия на грань при разрушении для образца из сплошной массы 160 кгс/см 2, для образца из пористой массы 15 кгс/см 2,Характеристиха прочности на сжатие образпов Образцы из сплошной массы Удельное усилие на грань при разрушении, кгс/смЗаказ,Я Изд, М Ц Тираж 496 Подписное ЦНИИПИ Государствеыного комытета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий Москва, 13035, Раушская наб., 4 Предприятие Патент, Москва, Г, Бережковская наб., 24 Как видно из приведенных данных, среднее снижение прочности составляет 106;15" =7 раз, в то время. максимальное снижение прочности в результате применения, предлагаемого способа достигаЙ 160;6=27 раз. 5 Предмет изобретения Способ получения полиформальдегидапутем полимеризации или сополимеризации расплавленного жидкого триоксана, о т -личающийсятем, что, с цельюобразования пористой, легкоизмельчаемоймассы твердого полимера, жидкий триоксан вспенивают и поддерживают в реакцион.ном объеме во вспененном состоянии втечение всего времени процесса полимеризации, необходимого для превращения жидкой пены в твердую пористую массу.