Способ получения полипропилена

110 53813 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСова Соаотокик Социалиотичаокик Рвооублик61) Дополнительное к авт, свид-ву22) Заявлено 16.10,75 (21) 2182951/05 51) М. Кл."-С 08 Г 110/06С 08 Г 2/38 единением заявки М осударственный комитет авета Министров СССР(23) ПриоритетОпубликовано 15,10.76. Бюллетень Ув 3Дата оп бликования описания 30.09,76) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИПРОПИЛ Изобретение относится к химии полимерови может быть исполковано для производствавысококачественного волокна, диэлектрической пленки и изделий методом литья под давлением, экструзии и выдувания, применяемых 5в различных отраслях народного хозяйства,В производстве полипропилена в настоящее время регулирование показателя текучести расплава, который определяет условияпереработки и области применения, влияет на 10ударную вязкость, жесткость, сопротивлениехимическому действию, осуществляется с помощью водорода 1,Известен способ получения полипропиленаполимеризацией пропилена в среде углеводородного растворителя при температуре 25 -70 С и давлении 1 - 25 ати в присутствии в качестве катализатора треххлористого титанаи диэтилалюминийхлорида и с применениемводорода в качестве регулятора молекулярного веса, причем водород подается непосредственно в зону смешения 2.Однако для этого способа требуется использование дорогостояц 1 их электронно-вычислительных устройств; наличие сложных математических зависимостей требует высококвалифицированной обработки; наличие аппаратуры топкой регулировки подачи заданнойконцентрации водорода в зону сх,сшсния значительно усложняет и удорожаст технологию 30 получения полимера с регулируемым показателем текучести расплава.По предлагаемому способу углеводородный растворитель перед подачей в полимеризационную среду обрабатывают водородом при температуре 25 - 30 С и давлении 2,5 - 20 ати в течение 0,5 - 2 ч.Предпочтительное время обработки 1 ч.При этом выход полипропилена составляет 235 в 3 г на 1 г треххлористого титана при температуре полимеризации 70 С в течение 1 ч при давлении 10 ати. Показатель текучести расплава регулируется в пределах 0,36 - 11 г/10 мин. Содержание изотактической фракции, определенной как остаток после шестичасовой экстракции кипящей гексановой фракцией, составляет более 98 вес.На чертеже приведена принципиальная схема полимеризации полипропилена по предлагаемому способу. Реактор 1 емкостью 2,9 л снабжен экранированным приводом с турбинной мешалкой 2, приводимой во вращение электродвигателем 3, выгрузочным устройством 4 и рубашкой для термостатирования. Температура в реакторе измеряется потенциометром при помощи термопары 6, давление - манометром 7.Катализатор и раствори гель загружают реактор через штуцер с вентилем 5. Пода пропилена осуществляют из баллона 1 О, и3мещенного в термостат 13 с помощью вентилей 8 и 9.Предварительную обработку растворителя водородом с последующей загрузкой части растворителя в реактор осуществляют в сбор нике 14 емкостью 2 л, снабженном турбинной мешалкой и штуцером с вентилем 15 для загрузки растворителя. Температуру в сборнике измеряют потенциометром при помощи термопары 16. 10Водород поступает из баллона 11 через вентили 12, 17, давление в сборнике регистрируют манометром 18. По окончании обработки часть растворитсля с растворенным в ней водородом через задвижку 19 и промежуточ ный мерник 20 подают в реактор 1 через вентили 21, 22,П р и м е р 1, В сборник из нержавеющей стали емкостью 2 л загружают 1600 мл гек сановой фракции с т. кип, 65 - 86 С, при давлении водорода до 2,5 ати и температуре 27 С и ведут обработку в течение 1 ч.По окончании обработки 600 мл обработанной гексановой фракции подают в реактор Б из нержавеющей стали емкостью 2,9 л, куда редарельно загружаю 500 мл гсксановой фракции, не обработанной водородом, 10,5 мл диэтилалюминийхлорида с концентрацией 1,28 моля/л и 0,52 г трсххлористого ти тана.Содеркимое реактора нагревают до 70 С, вводят пропилеи до давления 10 атп и полимеризуют в течение 1 ч.Через 1 ч прекращают подачу пропилена, 35 охлаждают и вводят 200 мл 20%-ного раствора изопропилового спирта в гексановой фракции. Полученный полипропилеп фильтруют и сушат в вакуум-сушильном шкафу при 80 С. 40Общее количество полипропилена с содержанием изотактической фракции 98,7 вес. %, определенной как остаток после шестичасовой экстракции кипящей гексановой фракцией, составляет 122,2 г, что соответствует 235 г по липропилена на 1 г треххлористого титана. Показатель текучести расплава 0,366 г/10 мин.П р и м е р 2. Опыт проводят так же, как впримере 1, Обработку водородом ведут в течение 0,5 ч при температуре 25 С. Показательтекучести расплава 0,49 г/10 мин.П р и м ер 3. Опыт проводят так же, как в примере 1, только предварительную обработ ку гексановой фракции водородом осуществляют при давлении 5 ати и температуре 25 С в течение 1 ч.Общее количество полипропилена с содержанием изотактической фракции 98,4 вес. % 60 составляет 157 г, что соответствует 301 г полипропилена на 1 г треххлористого титана, Показатель текучести расплава 0,77 г/10 мин,При м ер 4. Опыт проводят так же, как в примере 1, только предварительную обработку 65 4гексановой фракции водородом осуществляют при давлении 10 ати при температуре 29 С в течение 1 ч,Общее количество полипропилена с содеркаисм пзотактической фракции 98,6 вес, % составляет 163,5 г, что соответствует 318 г полипропилена на 1 г треххлористого титана. Гоказатсль текучести расплава 2,043 г/10 мин,Пример 5. Опыт проводят так же, как в примере 4, Обработку водородом вели в течение 2 ч. Выход полипропилена 305 г на 1 г треххлористого титана. Показатель текучести расплава 3,4 г/10 мин.П р и м е р 6, Опыт проводят так же, как в примере 1, только предварительную обработку гексановой фракции водородом осуществляют при давлении 200 ати при температуре 28 С в течение 1 ч.Общее количество полипропилена с содержанием изотактической фракции 99,2 вес. % составляет 182 г, что соответствует 360 г полипропилена на 1 г треххлористого титана. Показатель текучести расплава 9,13 г/10 мин.Пр и мер 7. В реактор емкостью 2,9 л загружают 800 мл гексановой фракции с интервалами кипения 65 - 86 С, 10,36 мл диэтилалюминийхлорида с концентрацией 1,25 моля/л и 0,5 г треххлористого титана.Содержимое реактора нагревают до 70 С, вводят пропилеп до давления 10 ати и полимерпзуют в течение 1 ч. Через 1 ч прекращают подачу пропилена, охлаждают и вводят 200 мл 20%-ного раствора изопропилового спирта в гексановой фракции. 1 олученный полипропилен фильтруют и сушат в вакуум- сушильном шкафу при температуре 80 С.Общее количество полипропилена с содержанием изотактической фракции 99,0 вес. % составляет 109,67 г, что соответствует 220 г полипропилена на 1 г треххлористого титана.Показатель текучести расплава 0,002 г/10Данные результатов испытаний предлагаемого и известного способов приведены в таблице.Использование предлагаемого способа получения полипропилена обеспечивает простоту регулирования показателя текучести расплава полипропилена при полимеризации пропилсна с получением полимера высокого качества; нет необходимости применять как дорогостоящие электронно-вычислительные устройства для высококвалифицированной обработки сложных математических зависимостей, так и аппаратуру тонкой регулировки заданной концентрации водорода в зоне смешения. Кроме того, гыход полимера в сравнении с процессом без предварительной обработки растворптсл водородом повышается в 1,5 раза.531813 Т аблица 7 Сравнительные результаты испытаний способа получения полипропилена с регулируемым показателем текучести расплаваУсловия обработки водородом Свойства полипропилена Условия полимеризации пропплеиа о а о о ф 3 ф а о вхф ао ес о а о с ф ФФаОо Гексаиовая фракция0,586000,5800 Без обработки дородный растворитель перед подачей в полимеризационную среду обрабатывают вододором при 25 - 30 С и давлении 2,5 - 20 ати в течение 0,5 - 2 ч.5 Способ получения полипропилена полимсризацией пропилена в среде углеводородного растворителя при температуре 25 - 70-С и давлении 1 - 25 ати в присутствии в качестве катализатора продукта реакции треххлорпстого титана и диэтилалюминийхлорида и с применением водорода в качестве регулятора молекулярного веса, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и повышения выхода конечного продукта, углевоИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Н. Гейлорд и Г. Марк. Линейные и стереорегулярныг полимеры, изд. ИЛ. М., 1962 10 стр. 141 - 144;2. Патент США3356667, кл. 260-93,7,1964 г. Формула изобретения х2м ох ффо. ф=ф оо оф о3 оОо о 3 ф о. ф 2 ф о оф ф фШ. ф уф оофао оЧ 1 ф ф а о Я ф о 2 о ф о. ф с с а ф Я а О Я 2 о Ж ф 122,2 115,0 157,0 216163,5 159,0 199,8 248 109,67 235 230 301 33 314 305 317 410 220 фойдо Ещ фхф Ю ф а . о,ф о ф аЗаказ 2126 17 Изд Хе 1679 Тираж 630 Подписное ЦИИИПИ Государственного комите 1 а Совета Министров СССР по делам изобретений и огкрытий 113035, Москва, Ж, Раупнская иаб д. 4/5 Типография, пр. Саи 1 иова, 2