201786. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vinil-klorid polimer előállítására
HU 201786 B A találmány tárgya továbbfejlesztett eljárás (vinil-klorid) polimerizálására, amelynél megakadályozható a reaktorfalra történő polimer lerakódás. Vinil-klorid monomerek vagy vinil-klorid és más vinil-monomerek keverékének, katalizátor jelenlétében végzett szuszpenziós polimerizációja során általános probléma a reaktor belső falán, mint a reaktorhoz tartozó, a polimerizációs reakciókeverékkel érintkező egyéb berendezések felületén, így például a keverő felületén kiváló, lerakódó polimerizátum. A reaktor belső falára tapadó polimer csökkenti a kitermelést és a reaktor hűtőkapacitását és leválása során a polimerizátumba keveredve ún. „halszemek” kialakulásához vezet, továbbá eltávolítása igen munka- és időigényes művelet, amely az el nem reagált monomer jelenléte miatt még az egészségre ártalmas is. A polimer lerakódás megakadályozására ismert eljárásoknál különböző bevonatokat alkalmaznak a reaktor belső falán. Ilyen eljárásokat ismertetnek például a 30835/1970. számú japán szabadalmi leírásban, amelynél színezék és/vagy pigment bevonatot használnak a lerakódások megakadályozására. A 46.235/1978. számú, az 5442/1981. számú, a 157/1975. számú japán közzétett szabadalmi bejelentésekben, valamint az 59-11303/1984. számú japán szabadalmi leírásban szintén olyan polimerizációs eljárásokat ismertetnek, amelyeknél a reaktor falát a lerakódások meggátolására különböző bevonatokkal látták el. Bevonóanyagként alkalmazott anyagok például a diamino-naftalin és nigrosin reakcióterméke (legalább 5 ír-kötést tartalmazó heterociklusos vegyület), vagy különböző szulfonsav- és karbonsav-típusú színezékek. Ezen megoldások azonban nem kielégítőek, mivel a bevonatok viszonylag rövid használat során már károsodnak, és általában 5-15 polimerizációs ciklus után a reaktorfokokat ismét tisztítani kell. Találmányunk célja ezért olyan eljárás biztosítása, amellyel a vinil-klorid, vagy vinil-klorid és más vinil-monomer keverékének polimerizációja során biztonságosan megakadályozható a káros polimerkiválás, illetve lerakódás. Felismertük, hogy vinil-klorid polimerek előállításánál a polimerizációs reaktor falára való káros polimer lerakódást hatásosan megakadályozhatjuk, ha az ismert eljárások szerint bevont reaktorokban végzett polimerizáció során a közeg kloridion tartalmát ellenőrizzük és a kloridionok mennyiségét egy meghatározott határérték alatt tartjuk. A találmány tárgya a fentiek alapján eljárás poli(vinil-klorid) előállítására vinil-klorid monomer vagy vinil-klorid és vele kopolimerizálható más vinil-monomer keverékének vizes közegben végzett szuszpenziós vagy emulziós polimerizációjával, amelynél a polimerizációt olyan berendezésben végezzük, amelynek a reakció során a monomerrel érintkező felületeit olyan bevonattal látjuk el, amely legalább egy színezék vagy pigmentanyagot vagy olyan aromás vagy heterociklusos vegyületet tartalmaz, amelyek legalább 5 konjugált ír-kötést tartalmaznak, és jellemzője, hogy a reakció időtartama alatt a klorid-ion koncentrációt úgy szabályozzuk, 1 hogy értéke a 100 ppm-et ne haladja meg. A találmány szerinti eljárással végzett polimerizáció során a fenti lerakódást-gátló anyagoknak és a kloridion tartalom csökkentésének köszönhetően a lerakódás hatásosan és biztonságosan megakadályozható. Ennek következtében a polimerizáló reaktor falára kiváló polimer eltávolításának idő- és munkaigényes művelete kiküszöbölhető és a reaktor folyamatosan, egymást követő polimerizációs műveletekre használható. Ugyancsak konstans értéken tartható a reaktor hűtőkapacitása és megakadályozható a falró leváló pikkelyeknek a termékbe kerülése. Ezáltal a polimerizációs termék minősége javítható. A vinil-klorid polimerizációja során a klorid-ion koncentráció a polimerizációs reakció kezdeti szakaszában élesen megnövekszik, majd utána vagy lassan nő, vagy azonos értéken marad a reakció befejeződéséig. A klorid-ionok koncentrációja több különböző tényezőtől is függ, így például a kiindulási vinil-klorid metil-klorid és sósav-tartalmától, a reakciónál alkalmazott víz hőmérsékletétől, a beadagolás utáni vákuum nagyságától stb. Azt tapasztaltuk, hogy a találmány értelmében a lerakódások megakadályozására használt, legalább 5 konjugált ír-kötésű tartalmazó színezékek, pigmentek vagy egyéb vegyületek hatását fokozhatjuk, ha a polimerizációs reakció folyamán a klorid-ionok koncentrációját 100 ppm vagy még kevesebb, előnyösen 50 ppm értéken tartjuk. Amennyiben a találmány szerinti eljárás során a klorid-ionok mennyisége a 100 ppm értéket meghaladja, a lerakódást gátló hatás még a fentiekben említett bevonatok jelenléte esetében sem alakul ki a kívánt mértékben. A találmány szerinti eljárásnál a fentiekben említett színezék-, pigment- vagy egyéb aromás vagy heterociklusos vegyületet — a továbbiakban „konjugált ir-kötésú vegyületek” használhatjuk önmagukban vagy egymással kombináltan is. Előnyösen színezékeket vagy pigmentet, még előnyösebben azin-színezéket alkalmazunk. A találmány szerinti eljárásnál lerakódást megakadályozó céllal például a következő színezékeket vagy pigmenteket használhatjuk: azoszínezékek, így például monoazo- vagy poliazo-színezékek vagy pigmentek, fém-komplex-azoszínezékek vagy pigmentek, stílben azopigmentek vagy tiazol-azo-színezékek, antrakinon színezékek és pigmentek, így például antrakinon-származékok vagy antron-származékok, indigoid színezékek vagy pigmentek, így például indigo- vagy tio-indigo-származékok, karbonium-színezékek és pigmentek, így például difenil-metán színezékek vagy akaridin színezékek, kinon-imin színezékek, így például azin-, oxazinvagy tiazin színezékek, metil-színezékek, így például polimetil- vagy cianin-színezékek, kinolin-, nitro-, benzokinon, naftokinon-, naftilimid-színezékek és pigmentek, perinon-, szulfid-, fluoreszcent-, azoic és reaktív-színezékek. Ezeket alkalmazhatjuk önmagukban vagy kettő 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
