154530. lajstromszámú szabadalom • Folytonos eljárás vinilklorid polimerizációjára alacsony hőmérsékleten

154530 6 Különösen előnyösnek bizonyultak az alkalies földalkálifémhidroxidok, vízoldható alkálifém- és alkáliföldfémsók, általában pedig minden olyan anyag, amely a vizes mosóoldat 8 vagy 8 feletti pH-értékének kialakítására alkalmas. Az előzőekben felsorolt anyagokhoz hasonlóan felhasználhatók olyan anyagok is, amelyekben felületaktív tulajdonságokat biztosító savas csoport alkálifémhez vagy _ alkáliföldfémhez kapcsolódik. Ezáltal ui. a polimer nedvesíthetősége és kimoshatósága fokozható az alkalikus oldatban. Igen kedvező eredményeket kaptunk a polimerek mosásánál, ha nátriumhidroxidot, nátriumkarbonátot, nátriumfoszfátot és nátriumlaurátot alkalmaztunk 0,5—10 g/liter koncentrációban a vizes mosóoldatban. A találmány oltalmi körét nem korlátozó elméleti magyarázat azzal indokolható, hogy ha alkil-bór-bázisú katalizátorokat használunk fel a polimerizációnál, akkor a vízhez adott bázisos tulajdonságú anyagok megkönnyítik a katalizátor elbomlása során képződött termékek polimerek mellőli kioldását, mivel ismeretes az, hogy a bóralkil vegyületek oxidált termékei alkalikus vizes oldatokban feloldhatók. Meglepő módon azt találtuk továbbá, hogy az előállított termék minőségét jelentősen befolyásolják azok a műveleti körülmények, amelyek sorári a reaktorból távozó polimerből és monomerből álló keveréket a mosóoldattal érintkezésbe hozzuk. Ténylegesen azt a követelményt kell betartani, hogy a polimer híg és homogén diszperzió alakjában legyen a mosóoldatban, mivel ezáltal messzemenően lekerülhető az, hogy összeragadt polimerből és monomerből álló részek vagy kéreg és hab a víz felületén lebegő állapotban legyen. Ugyanakkpr a monomer minél gyorsabb elpárologtatása is lényeges körülmény. A pilmerizációs keverék előzőebben leírt vizes mosása bizonyos tekintetben a polimerizáció befagyasztásának is tekinthető, mivel a monomert a reakcióelegyből közvetlenül eltávolítjuk. A polimernek az alkalikus oldatban való gyors diszpergálása abban a műveleti szakaszban, amikor az alkalikus mosóoldat a reaktorból távozó reakciókeverékkel érintkezésbe jut, lehetővé teszi azt, hogy a vinilklorid egyéb illékony anyagokkal együtt pillanatszerűen elpárologjon. Az elpárolgás annak következménye, hogy a mosóvíz és a reakciókeverék között . gyors hőcsere történik, mivel a, mosóvizet jóval magasabb hőmérsékletre állítjuk be, mint a polimerizációs reaktorból származó reakciókeveréket. . Ezáltal a polimerizációs hőmérsékletnél magasabb hőmérsékleten képződő polimerfrakciók lehetőségót kizárjuk, amelyek a fent elmondottak folytán különösen kedvezőtlenül befolyásolják a késztermék minőségét. A polimernek a mosóvízben való jó eloszlatásának és ezáltal a mosófolyadékkal való különösen hatékony mosás lehetőségének az az előfeltétele, hogy a reakciómassza kellő folyékony állapotban legyen. A reakciómassza folyékony állapotát magas konverziós fok esetén is az előzőekben vázolt folyósítószerek beadagolásával biztosítjuk. Meglepő módon azt tapasztaltuk a kísérletek során, hogy a termék minősége nemcsak a polimernek a mosóvízben való jó eloszlatásától, hanem a polimer és a mosófolyadékban levő monomer, valamint katalizátor érintkezési idejétől is függ. A gyakorlatban az a helyzet, hogyha a jól eloszlatott és nedvesített polimert szuszpenzió formában viszonylag hosszú ideig tartjuk az elválasztó berendezésben levő elkálikus oldatban, akkor az elválasztás nem egyszerűen és kizárólag az alkalikus oldat behatására, hanem inkább az alkalikus oldatban levő polimer szuszpenziónak a reakciókeverékre való behatására következik be és így a polimer tulajdonságai, különösen bomlásállósága részben károsoidik. Ennek elméleti magyarázata abban kereshető, hogy az alkalikus oldatban szuszpendált, a polimerből és monomerből álló keverékkel érintkezésbe jutó nedvesített polimer hatására a monomer olyan gyors és teljes mértékű elpárolgása nem következik be, mintha az alkalikus oldat polimer szuszpenziót nem tartalmaz. Ezek a polimer szuszpenziók ugyanis szobahőmérsékleten vagy ennél kissé magasabb hőmérsékleten kisebb polimer frakciók kialakítására képesek, amelyek könnyebben elbonthatok a fentiekben vázolt okok folytán. Feltételezhető az is, hogy az alkalikus oldatban szuszpendált és nedvesített polimer kisebb mennyiségben újból monomert és katalizátort adszorbeálhat a felületén és ezáltal önmagában xeakciómagként szolgálhat újabb polimerek képződésénél. A találmány szerinti eljárás során tehát célszerű módon úgy járunk el, hogy a polimerből és monomerből álló keveréket az elválasztó edénybe való belépése pillanatában az edény felső részén alkalikus mosóoldat áramával vagy sugarával érintkezésbe hozzuk és a mosőoldatot az előzőekben vázolt hőmérsékletre és öszszetételre állítjuk be. Az elválasztóedény alsó részét gyors keverőberendezéssiel látjuk el, > a polimer szuszpenzió alkalikus oldatban való tartózkodási idejét pedig rendkívül rövidre szabályozzuk és a szuszpenziót centrifuga segítségével folytonosan eltávolítjuk és elszállítjuk. A polimer elválasztása után az alkalikus oldatot az elválasztó berendezésbe visszavezetjük. Ha a fentiek szerint járunk el, akkor az alkalikus oldatban folyékony vagy gázalakú monomer jelenlétében szuszpendált polimer érintkezési idejét rendkívül, rövid időre, néhány percre, azonban semmiképpen sem 10 percnél hosszabb időre szabályozhatju, és így teljesen 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 s