179321. lajstromszámú szabadalom • Eljárás etilén nagy nyomáson történő polimerizációjára
7 179321 8 A találmány szerinti eljárásban az alábbi nyomás- és hőmérséklet-tartományokat célszerű betartani kiváló optikai sajátságú és jól feldolgozható polietilén előállítása érdekében. A nyomás 1000—1800 kg/cm2, előnyösen 1100-1600 kg/cm2 mind a felső, mind az alsó reakciózónában. A felső reakciózóna hőmérséklete 130-200 °C, előnyösen 150-180 °C, az alsó reakciózóna hőmérséklete 220—280 °C, előnyösen 230-270 °C. A felső reakciózónában iniciátorként célszerűen olyan gyökös iniciátorokat használunk, amelyek 40 °C és 80 °C közötti hőmérsékleten úgy bomlanak, hogy fél élettartamuk 10 óra. Ilyen iniciátorként diizopropil-peroxidikarbonátot, di-2-etühexil-peroxidikarbonátot, terc-butil- peroxipivalátot, 3,5,5-trimetilhexanoil-peroxidot, oktanoü-peroxidot, dekanoil-peroxidot, lauroil-peroxidot, propionil-peroxidot, terc-butil-peroxi-2-etilhexanoátot, terc-butil-peroxiizobutirátot, és más hasonló vegyületeket használunk. Az etilén polimerizációjához a felső reakciózónában 1 000 000 súlyrész etilénre számítva 100—1000 sűlyrész iniciátort használunk. Az alsó reakciózónában iniciátorként olyan gyökös iniciátorokat használunk, amelyek 70 °C és 140 °C közötti hőmérsékleten úgy bomlanak, hogy fél élettartamuk 10 óra. Ilyen iniciátorként terc-butilperoxi-2-etilhexanoátot, terc-butil-peroxiizobutirátot, terc-butil-peroxilaurátot, terc-butil-peroxiizopropü-karbonátot, terc-butíl-peroxiacetátot, terc-butil-peroxibenzoátot, dikumil-peroxidot, terc-butil-hidroperoxidot, di-terc-butil-peroxidot és más hasonló vegyületeket használunk. Az etilént az alsó reakciózónában úgy polimerizáljuk, hogy 1 000 000 súlyrész etilénre 5—500 súlyrész iniciátort használunk. A fent említett iniciátorokat a felső vagy az alsó reakciózónába önmagukban vagy keverékek alakjában tápláljuk be a szokásos mennyiségben. A találmány szerinti eljárásban kiindulási anyagként olyan etilént használunk, amely általában egy láncátvivőszert tartalmaz, éspedig az etilénre számítva 0,5-10 mól% mennyiségben Láncátvivőszerként paraffinokat, például etánt, propánt, butánt, pentánt, hexánt vagy heptánt, alfa-olefíneket, például propilént, 1-butént, 1-hexánt, 3-metil-l-pentént, aldehideket, például formaldehidet, acetaldehidet, propionaldehidet, ketonokat, például acetont, metil-etil-ketont, dietilketont vagy ciklohexanont, aromás szénhidrogéneket, például benzolt, toluolt vagy xilolt, vagy más hasonló vegyületeket használunk önmagukban vagy keverékek alakjában. A találmány szerinti eljárással igen értékes, kiváló optikai sajátságokkal rendelkező és jól feldolgozható polietilén állítható elő igen gazdaságos és előnyös módon. A találmány szerinti eljárás nemcsak etilén homopolimerek előállítására, hanem etilénnek más komonomerekkel alkotott kopolimerjeinek, így etilén-vinilacetát, etilén-metilakrilát, etilén-etilakrilát vagy etilén-sztirol kopolimerek előállítására is alkalmas. A találmányt az alábbi példákkal világítjuk meg közelebbről az oltalmi kör korlátozása nélkül. 1 -5. példa és 1 -5. összehasonlító példa Az 1., 2. és 3. ábra a találmány szerinti eljárás foganatosításához használt reaktor előnyös típusainak vázlata. A 3. ábra két autokláv reaktort mutat, amelyek az 5 vezetékkel össze vannak kapcsolva. A 4., 5. és 6. ábra az összehasonlításként megadott reaktorok vázlata. Az 1-6. ábrákon feltüntetett jelzőszámok azonos értelműek az összes ábrán. Ugyanaz a szám mindig ugyanazt az alkatrészt vagy vezetéket jelzi. Az ábrákon feltüntetett Ti—T4 jelzések azt a helyet jelzik, ahol a hőmérsékletet mérjük. Minden ábrán feltüntetjük az etilén és az iniciátor bevezetésére szolgáló nyílásokat, azokat a helyeket, ahol a reakció hőmérsékletét mértük, és az elválasztó lemez relatív helyzetét a két reakciózónán átterjedő irányban. Az etilén és az iniciátor bevezetésére szolgáló nyílások valamennyi ábrán úgy vannak elhelyezve, hogy a lehető legkedvezőbbek legyenek a reakcióhőmérséklet egyenletes eloszlása szempontjából. Az 1., 2., 4., 5. és 6. ábrán feltüntetett 1 reaktor a 6 elválasztó lemezzel és a 3 felső reakciózónára és a 4 alsó reakciózónára van felosztva. A reaktor egy az ábrán nem jelölt motorral hajtott 5 keverővei van felszerelve, amelynek szárán ugyancsak nem feltüntetett keverőlapátok vannak, továbbá a 6 elválasztó lemez. Az etilént a reakció nyomására sűrítjük, és a 7 és 8 vezetékeken keresztül betápláljuk a 3 reakciózónába. Az iniciátort a 9 és 10 vezetékeken tápláljuk be a felső reakciózónába, ezáltal a hőmérsékletet a zóna megfelelő helyein a megfelelő értéken tartjuk. Az alsó reakciózónába a fi vezetéken át vezetjük be az iniciátort és így a hőmérsékletet a zóna egyes pontjain a kívánt értéken tartjuk. A táblázatban feltüntetjük azokat a helyeket, ahol a hőmérsékletet ellenőriztük, illetve a hőmérséklet kapott értékeit. A polietilént és a reagálatlan etilént egy a reaktor aljára szerelt nyomáscsökkentő szelepen át egy szokásos szeparátorba vezetjük. A polietilént elkülönítjük, és a reagálatlan etilént összesűrítjük és visszavezetjük a reaktorba. Ez utóbbi művelet nincs ábrázolva a rajzokon. A kapott polietilén fizikai sajátságai közül a sűrűséget az ASTM E>—1505, az olvadási indexet az ASTM D-1238, a zavarosságot az ASTM D—1003, az összsúlyt pedig az ASTM D-523 és D-2103 szabványok szerint határozzuk meg. Minél kisebb a zavarosság számértéke, és minél nagyobb az összsúly értéke, annál jobbak a film optikai sajátságai. A találmány szerinti eljárás termékét megvizsgáltuk abból a szempontból is, hogy milyen mértékben alakítható vékony filmmé, („draw-down”). Meghatároztuk azt a minimális filmvastagságot mikronban kifejezve, amelyet akkor érhetünk el, ha a polietilént 160 °C-on filmmé alakítjuk. Minél kisebb a film vastagsága, annál jobb az etilén draw-down sajátsága. A találmány szerinti eljárás előnyei az összehasonlító példákkal való összehasonlításkor azonnal kitűnnek. Az 1—5. példák és az 1—5. összehason5 10 15 20 2'5 30 35 40 45 50 55 60 65 4
