166306. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vinilklorid szuszpenziós polimerizálására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1971. 04. 09. (Sí—1209) Japán elsőbbsége: 1970. 04. 13. (TOKU-GAN-SHO 45—31755 sz.) Közzététel napja: 1974. 09. 28. Megjelent: 1976.03. 31. 166306 Nemzetközi osztályozás: C 08 f 3/30 C 08 f 1/11 Feltalálók: Shuniphi Koyanagi, Niigata-ken,., Shigeru Arai, Chiba ken, Shigenobu Tajima, Kazuhikp Kurimoto, Niigata-ken, Japán Tulajdonos: SHINETSU CHEMICAL COMPANY, Tokio, Japán Eljárás vinilklorid szuszpenziós polimerizáiására i ,A találmány tárgya eljárás vinilklorid szuszpenziós polimerizáiására. Ismeretes; hogy a vinilklorid szuszpenziós polimerizálását általában vizes közegben hajtják végre, amely szuszpendáló szerként nagy molekulasúlyú szintetikus vagy 5 természetes védőkolloidökat, így részlegesen elszappanosított polivinilacetátot, cellulózétert, zselatint vagy szilárd diszpergálószert, így kalciumkarbonátot-, magnéziumkarbonátot, báriumszulfátot, titánfehéret vagy alumíniumoxidot és katalizátort tartalmaz. A kataljzá- 10 tor szerves peroxid, így lauroilperoxid, benzoilperoxid, izopropilperoxidkarbonát, acetilciklohexilszulfonilperoxid, vagy valamely azovegyület, így azo-bisz-izobutilnitril vagy dimetilvaleronitril. A polimerizációt keverővel és hűtőköpennyel felszerelt nyomásbiztos 15 polimerizációs reaktorban végzik, amelybe a fenti adalékokat tartalmazó vizes közeget beadagolják. A reaktor hőmérsékletét 30—60 C°-on tartva a reakciókeveréket erélyesen keverik. A polimerizációs reaktor mérete, az alkalmazott katalizátor fajtája (amely a polimerizációs 20 időre nagy hatással van), a polimerizáció közben képződő hő elvezetési módja és az alkalmazott keverő típusa a polimer nagyüzemi gyártásánál hagy problémákat jelentenek, amelyeket össze kell hangolni. A szuszpenziós polimerizációval készült polivinil- 25 klorid szemcsenagysága és szemcsenagyságeloszlása nagymértékben függ a szuszpendálószert és emulgátort tartalmazó víz és a monomer közötti felületi feszültség a fokától és a polimerizáció kezdetén a rendszer keverésének sebességétől. Az eddigi kísérletek során a szuszpen- 30 dálószer variálásának a hatásával sokan foglalkoztak. Ami a keverést illeti, bár a polimerizációs folyamat vége felé kevésbé erélyes keverés is elegendő, azt általában az egész polimerizáció alatt azonos sebességgel végzik, hogy egy bonyolultabb készülék használatát elkerüljék. A polimerizáció hőmérsékletét az egész művelet alatt konstans értéken kell tartani, ezért a polimerizációs reaktor általában vízhűtéses köpennyel van felszerelve. A vinilklorid szuszpenziós polimerizációja során a polimerizáció sebessége hirtelen nő, ha már nagy konverziót értek el. Ezt a polimernek a monomerben való oldhatatlansága idézi elő. A jelenségnek általában a „Tromsdorf Effekt" vagy „Gel Effekt" nevet adják. Ez idézi elő, hogy a polimerben a hő felhalmozódik, megnehezíti továbbá, hogy a polimert egységes polimerizációs fokkal kiváló szemcsenagyságeloszlással és porozitással állítsák elő. Ha a polimert nagy tömegben kell előállítani, akkor ennek megfelelően a reaktor méretét és a reaktorba szerelt keverő keverőerejét is növelni kell. Ennek eredményeképpen a polimerizációs eljárás utolsó fázisaiban a mozgatóerőből sok kárba vész. Ami .még hátrányosabb, a reaktor felülete nem növelhető arányosan a reaktor térfogatával. így tehát az a felület, amelyről a hűtőkígyó a hőt elvezeti, elégtelennek bizonyul. Mindez még csak növeli a fenti hátrányokat. A probléma megoldására javasolták, hogy a polimerizációs reaktort kondenzátorral szereljék fel. (Chemical Engineering 1967- június 5* 145—152). A kondenzátor alkalmazása jól ismert más vinil-monomérek polimerizációjánál. Azt gondolták, hogy a kondenzátor nemcsak 166306 1
