Способ получения порошкового полиолефина

САНИЕ ИЗОБРЕТЕН О СУДАРСТВЕННЬЙ НОМИ1 О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Ваганов В.В, и др. Свойствапокрытий из сополимера этилен-винилацетат, - ."Пластические массы",1978, У 3, с. 71.2, Заявка Японии У 49-34192,кл. 24 Р, опублик. 1974.3. Авторское свидетельство СССРУ 594740, кл, С 08 Р 3/14, 1976прототип(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВОГО ПОЛИОЛЕФИНА путем обработки сополимера этилена с винилацетатом органическим растворителем при нагревании, охлаждения полученного раствора,.промывки осажденного порошка изопропиловым спиртом и сушки, отличающийся тем, что, с целью повышения степени дисперсности порошка, обработку сополи мера ведут смесью ксилола, бутанола и едкого натра, взятых в массовом соотношении (40 60) й(60-40) й (1-3) при 105-115 С до степени омыления 40-50 Ж, а охлаждение и промывку0осуществляют при 35-45 С.Изобретение относится к переработке высокомолекулярных материалов,а именно к получению порошков модифицированного сополимера этилена с винилацетатом СЭВА), который обладает комплексом ценных свойств - вы -сокой адгезией, морозостойкостью,эластичностью (особенно при содержании винилацетата 20-30 мас.7.) - иявляется перспективным материалом 1 Одля получения покрытий аэродисперсным методом,Известны способы получения порошков полиолефинов механическим иэмельчением путем дробления охлажденных 15гранул либо распылением их расплава 1 Д,Однако получаемые таким образом. порошки полидисперсны, имеют неправильную форму, что отрицательно 2 Овлияет на технологические режимыполучения и свойства покрытий. Кроме того, получаемые по данному способу порошки имеют значительное количество примесей из"за примола металла, что также сказывается на качестве полимерных покрытий.Известен способ химического измельчения полиолефинов путем выделе"ния полимера в виде порошков из раст-ЗОвора 12.В таком способе имеют место трудности получения порошков из полимеров с малой степенью кристалличности, так как с понижением этой характеристики в связи с сильной агрега 35цией набухших частиц полимера значительно увеличиваются трудности в выделении порошков из раствора и освобождении их от растворителяВведе 4 Оние в цепь полиолефина ацетатныхгрупп приводит к нарушению регулярности, что резко снижает способность СЭВА к кристаллизации, Так,например, СЭВА с содержанием винилацетата 1 ВА) 20-30 мас.7 имеет степень45кристалличности 15-57. и получениетонкодисперсных порошков из данногоматериала по данному способу практически невозможно.50Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения порошкового полиолефина путем, обработки сополимера этилена с вивинилацетатом органическим раствори-. телем при нагревании, осаждения его охлаждением раствора до 50-.10 С, обработки алифатическим спиртом С 1-С, например изопропиловым, водой при 50-70 С и последующей сушки полученного порошка. Получают порошок полиолефина, пригодный для формирования покрытий из аэродисперсий 13,Основным недостатком данного способа является невозможность получения тонкодисперсных порошковна основе сопслимера этилена с винилацетатом содержание ВА 20-30 мас.7)с пониженной степенью кристалличности. Кроме того, по данному способуоперацию осаждения и промывки проводят при 50-70 С, что в случае поорошков из СЭВА неприемлемо ввиду слипания частиц порошка из-за невысокой.теплостойкости йолимера.Цельюизобретения является повышение степени дисперсности порошка,Поставленная цель достигаетсятем, что по способу получения порошкового полиолефина путем обработкисополимера этилена с винилацетатоморганическим растворителем при нагревании, охлаждения полученногораствора, промывки осажденного порошка изопропиловым спиртом и сушки, обработку сополимера ведут смесьюксилола, бутанола и едкого натра,взятых в массовом соотношении (4060) : 60-40) : 1-3), при 105-115 Сдо степени омыления 40-507, а охлаждение и промывку осуществляют при35-45 С,При растворении гранул полимерав омыляющем растворе обеспечивается их глубокое превращение 1 т,е,высокая степень кристалличностине только на поверхности, но и повсей массе. Это приводит к уменьшению слинания частиц СЭВА между собой и, как следствие, к получениютонкадисперсного порошка. Такимобразом, при одновременном проведении операции омыления и растворения может быть достигнут эффект получения тонкодисперсного порошкаСЭВА методом химического .измельчения. При степени омыления менее 407 невозможно получение тонкоднсперсного порошка из-за невысокой степени кристалличности получаемого полимера. Повышение степени омыления более 507. приводит к значительному ухудшению внешнего вида покрытий 1 высокая пористость, отсутствие сплошности ), т. е. покрытие не выполняет своего предназначения.Повьппение температуры проведения процесса растворения и омыления полимера более 115 С невоэможоно, так как 116-120 С - темпера-отура кипения спиртоксилольной смео, си. При температуре менее 105 С не происходит полного растворения 10 полимера.Кроме того, необходимо проводить получение порошка в смеси бутанол . - ксилол при укаэанных соотношениях компонентов, так как при содержании в смеси более 60 мас.ч. ксилола скорость процесса омыления незна чительна, а высокое содержание бутанола (более 60%) приводит к значительным технологическим трудностям 20 при промывке водой.Операцию промывки необходимо осуществлять при 35-45 С. Повьппение температуры более 45 С приводит к слиопанию частиц полимера в связи с не высокой теплостойкостью, а при температуре менее 35 С время процессаопромывки неоправданно увеличивается. Гранулометрйческий состав порошков определяют на лабораторном вибросите, форму частиц - рассматрива"нием порошков в проходящем свете .:под микроскопом МИН, Размер первичных агрегатов определяют методом 35седиментационной турбидиметрии нафотоэлектронном нефелометре-калориметре ФЭКНс использованием вкачестве дисперсионной среды уайтспирита, Определение степени омыления осуществляют двумя независимыми методами: химическим и с помощью ИК-спектроскопии. Сходимостьрезультатов позволяет сделать выводо полноте отмывки СЭВА. 45П р н м е р 1., К 100 г спиртокси.лольного раствора с БаОН (50 мас.ч.бутанола, 50 мас.ч. ксилола, 30 мас.ч,едкого натра) добавляют 10 г СЭВА1 содержание ВА 20 мас.%) и одновре-,50оменно с растворением СЭВА при 15 Спроводят его частичное омыпение втечение 40 мин до степени превращения 40%. Омыленный сополимер осаждают при охлаждении до 45 С, отфильтровывают, а затем промывают изопропиловым спиртом, водой и сушат прикомнатной температуре,Характеристики полученного порошкаСЭВА приведены в таблП р и м е р 2. К 100 г спиртоксилольного раствора с ИаОН 60 мас.ч,бутанола, 40 мас.ч. ксилола, 1 мас.ч.едкого натра добавляют 10 г СЭВА(содержание ВА 30 мас.%) и одновременно с растворением полимера при105 С проводят его частичное омыление в течение 50 мин до степени превращения 50%.Омыленный сополимер осаждают приохлаждении до 35 С, фильтруют, аозатем промывают иэопропиловым спиртом, водой и сушат при комнатнойтемпературе.Характеристики приведены втабл,2.П р и м е р 3. К 100 г спиртоксилольного раствора, содержащегоЫаОН (40 мас.ч, бутанола, 60 мас,ч.ксилола, 2 мас.ч. едкого натра), добавляют 10 г СЭВА 1 содержание ВА25 мас.%) и одновременно с растворением сополимера проводят его омыление в течение 45 мин до степениоиылеиия 45%. Омыленный СЭВА осаждао,ют при охлаждении до 45 С, промывают изопропиловым спиртом, водой,фильтруют и сушат при комнатной температуре.Характеристики полученного порошка СЭВА приведены в табл.3.На основании. данных, приведенныхв табл. 1-3, можно сделать вывод,что полученные по предлагаемомуспособу порошки СЭВА обладают правильной сферической формой, малыми.что особенно важно, имеют небольшой (до 50 мкм) размер первичныхчастиц. Величина этих частиц в конечном счете определяет как свойства порошков, так и свойства полученных на их основе покрытий. Эффектдостигается путемпроведения одновременно с растворением СЭВА егоомаления и осаждения до 35-45 С сР4последукнцей промывкой изопропиловымспиртом, водой и сушкой, В связис невозможностью получения тонкодисперсного порошка СЭВА с содержанием ВА 20-30 мас.% по технологиимимического измельчения (прототип), в качестве базового образцавыбран способ измельчения при глубоком осаждении. Следует отметить,что в случае базового образца дляполучения тонкодисперсного порошка1164242 СЭВА после омыления гранул полимера необходимо проводить трудо- иэнергоемкие процессы предварительного грубого дробления, окончательного измельчения после первой стадии и просева материала, связанныес большими затратами (расход 2,84,6 кг жидкого азота на 1 кг порош-,ка). В предлагаемом способе этипроцессы отсутствуют. Порошок СЭВА,полученный по способу Показатель прототипу предлагаемому 100 более 250 100 38 Форма. частиц Сыпучесть, г/с 10 ффщщ сТаблица 2 Показатель Порошок СЭВА, полученный по , способу ЮафефЕ 00 более 250 100 Гранулометрический состав - содержание частиц, Ж с размером, мкм,не более 50 Угол естественного откоса, град Размер первичных агре"гатов, мкм Гранулометрический состав - содержание частиц, Х, с размером, мкмне более 50 В табл.4 приведены свойства покрытий на основе порошков СЭВА,Как видно из табл.4, покрытия,полученные по предлагаемому способу,отличаются повышенной химическойстойкостью к органическим растворителям, улучшенными прочностнымихарактеристиками по сравнению с по О крытиями,полученными изпорошков СЭВАизмельчением при глубоком охлаждении . Т а б л и ц аЖВ Неправильная Правильнаясферическая Не определяет 1,0-3,0ся вследст"вие необходимой агрегациичастиц прототипу предлагаемому1164242 Порошок СЭВА, полученный по способу Показатель предлагаемому прототипу 41 Форма частиц Показатель 100 более 250 мкм 100 Угол естественного откоса, град 39 Форма частиц Размер первичных агрега-.тов мкм 1,5-3,0 Не определяется Угол естественного откоса, град Размер первичных агрегатов, мкм Сыпучесть, г/с Гранулометрическии состав - содержание час".тиц, Х, размером, мкмне более 50 мкм Сыпучесть, г/с Продолжение табл.2 Неправильная Правильнаясферическая Не.определя,0-4,0ется Т а б л и ц а 3 Порошок СЭВА, полученньй по способу прототипу предлагаемому Неправильная Правильнаясферическая.164242 Т аблица Покрытие из порошка СЭВА, полученной по способу Свойства предлагаемому Прочность на разрыв,кгс/см 130 80 Относительное удлинение, % 500 500 Стойкость к удару,кгс/ с.м 50 40 Адгезия к стали, Н/м 1000 800 21 Свыше120 Составитель В.БалтинТехред Т.Маточка Редактор И.Рыбченко Корректор С.Черни Заказ 4152/22 Тираж 475ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва,Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Набухание в ксилоле прикомнатной температуре7 в течение 30 суток,час,известному измельчением приглубоком охлаждении