171823. lajstromszámú szabadalom • Eljárás poliakriláttal módosított polivinilklorid feldolgozási segédanyag előállítására

f 171823 8 alkilészter elegyéhez a teljes monomer-elegy súlyára vonatkoztatva 0,01—5,0 súly% módosított cellulóz-szuszpendálószert, azaz 1—4 szénatomos alkil-csoportokat tartalmazó alkil-, hidroxi-alkilvagy karboxialkil-cellulózt adunk. Szuszpendálószerként például metilcellulózt, hidroxietilcellulózt, hidroxipropilcellulózt, karboximetilcellulózt vagy hasonló anyagokat alkalmazhatunk; a legelőnyösebb szuszpendálószernek a metilcellulóz bizonyult. A nagyüzemi gyártás szempontjából döntő jelentőségű, hogy szuszpendálószerként módosított cellulózt alkalmazzunk, így ugyanis megelőzhetjük a reaktor eltömődését. A módosított cellulóz szuszpendálószerek alkalmazásának további előnye, hogy zavartalanabb reakciót biztosítanak, és fokozzák a részecskeméret szabályozásának lehetőségét. A megfelelő feldolgozási segédanyagok előállítása szempontjából döntő jelentőségű tényező a részecskeméret szabályozása. Amint már korábban közöltük, a kialakuló PVC-részecskék méretét a rendszerben levő szuszpendálószer koncentrációja is befolyásolja, a cellulóz-szuszpendálószereket tehát a fent közölt határértékek közé eső mennyiségben kell alkalmazni. Ha a reakcióelegyhez például a maximális értéket lényegesen meghaladó mennyiségű cellulóz-alapú szuszpendálószert adunk, a kapott PVC-szemcsék mérete jóval kisebb lesz a kívánt tartomány (ez, amint a későbbiekben közöljük, a körülbelül 5—150 ji-os mérettartomány alsó határértékénél, míg ha az elegy nem tartalmazza a minimálisan szükséges szuszpendálószer-mennyiséget, a kívántnál sokkal nagyobb méretű PVC-szemcséket kapunk. A PVC előállítása során a reakciót a polimerizációhoz felhasznált monomerek (vinilklorid és adott esetben komonomerek) összsúlyára vonatkoztatott körülbelül 0,01—3 súly% szabad gyökös katalizátor vagy iniciátor, például 2,2'azo-bisz-izobutironitril, lauroilperoxid, benzoilperoxid vágy izopropil-peroxidikarbonát jelenlétében hajtjuk végre. A polimerizáció beindításakor a fenti reakcióelegyet körülbelül 20—90 C°-ra melegítjük, majd körülbelül 3—15 órán át ezen a hőmérsékleten tartjuk. A polimerizáció alatt a rendszert folyamatosan keverjük. Amint már korábban közöltük, a módosított cellulóz szuszpendálószer koncentrációján kívül a PVC előállítása során alkalmazott keverési sebesség is döntően befolyásolja a kapott PVC-szemcsék méretét. Így például ha a reakcióelegyet túl kis sebességgel keverjük, túl nagy PVC-szemcsék képződnek. Szakember számára nyilvánvaló, hogy nem adhatunk meg a találmány szerinti eljárás első lépését képező PVC-előállítási eljárásban minden berendezésre egyaránt érvényes és betartandó keverési sebesség-határokat, mert az eljáráshoz felhasználható keverőberendezések és reaktorok mérete és alakja igen széles határok közt változhat. Más szavakkal, az adott reakciókörülmények között alkalmazandó keverési sebesség a rendszerben jelenlevő szuszpendálószer koticentrációjának, valamint a felhasznált keverőberendezés szerkezetének (például a lapátok alakjának) és a reaktor konstrukciójának (például a záróelemek számának és kialakításának) függvényében nagymértékben változik. A körülbelül 5—150 [x, előnyösen körülbelül 25—80 \i méret-5 tartományba eső PVC-szemcsék előállításához szükséges műveleti körülményeket szakember könnyen meghatározhatja. A PVC-szemcsék mérete a találmány szerinti eljárás szempontjából döntő jelentőségű ténye-10 ző. Ennek okát még nem ismerjük pontosan, nyilvánvaló azonban, hogy az akrilsavészter-monomerek, azaz a metil-metakrilát és az adott esetben jelenlevő egyéb monomerek a közölt maximális értéknél, azaz 150 ji-nál nagyobb mé-15 retű PVC-szemcséken nem abszorbeálódnak megfelelően, és így polimerizációjuk sem lesz megfelelő. Amint már korábban közöltük, a találmány szerint előállított végtermékeknek, azaz a poli-20 akriláttal módosított polivinilklorid feldolgozási segédanyagoknak is meghatározott mérettartományba eső szemcséket kell képezniük. A termékek minimális szemcsemérete körülbelül 10 \L lehet, és a termék legföljebb 15 súly°/o-ban tar-25 talmazhat 150 [A-nál nagyobb méretű szemcséket. A termék szemcsemérete előnyösen körülbelül 40—150^ lehet. Ha a feldolgozási segédanyag szemcséi lényegesen kisebbek a közölt minimális értéknél, a terméket a szokásos ipari berendezésű sekkel csak igen nehezen lehet elkülöníteni. Abban az esetben viszont, ha a szemcsék mérete lényegesen meghaladja a közölt maximumot, a túl durva szemcsés feldolgozási segédanyag bekeverése következtében a kész PVC-alaktestben 35 csomók és „halszemek" jelennek meg, és a termék felülete érdes lesz. Annak érdekében, hogy az új feldolgozási segédanyagok kívánt szemcseméretét biztosítsuk, 40 elengedhetetlenül szükséges az, hogy a reaktort fesztelenítés és a reagálatlan vinilklorid eltávolítása után lehűtsük, és ezután adjuk a PVC-szemcséket és a módosított cellulóz-szuszpendálószert tartalmazó szuszpenzióhoz a további komponen-45 séket, azaz az akrilsavészter-monomereket (metil-metakrilátot és esetleg egyéb kopolimerizálható monomert) és a friss katalizátort. Az utólag beadagolt akrilsavészter-monomer polimerizációját szokásos, monomerben oldódó 50 (azaz olajban oldódó) szabad gyököket képező katalizátor felhasználásával indítjuk be. Katalizátorként például 2,2'-azo-bisz-izobutironitrilt, lauroilperoxidot, benzoilper oxidot, terc-butil-peroxipivalátot vagy izopropil-peroxidikarboná-55 tot használhatunk. A felhasználandó katalizátor mennyisége rendszerint az akrilsavészter-monomer polimerizációjának körülményeitől függően változik. A katalizátort az akrilsavészter-monomerek összsúlyára vonatkoztatva 0,05—5 súly% 60 mennyiségben adagoljuk. A reaktort a metil-metakrilát és a katalizátor beadagolása előtt feltétlenül le kell hűtenünk. A hűtést szokásos módon végezhetjük. Általában megfelelőnek találtuk, ha a reaktor köpenyébe 65 hideg vizet áramoltatunk. 4'