154032. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vinilklorid alapú polimerek és kopolimerek kétlépcsős nagyüzemi előállítására

154032 IS meg. A „teljes keret" típusú keverő sebességét 30 fordulat/perc értékre állítjuk be. A polimerizáció 12 óra 45 perc alatt lejátszódik, vagyis a teljes reakcióidő 14 óra. A reagálatlan monomer lefúvatása után 71%-os hozammal kapunk 62-es Fikentscherféle K-indexű poralakú polimert, melynek látszólagos sűrűsége 0,57. A termék szemcseméret-eloszlását az alábbi XI. táblázatban mutatjuk be: XI. táblázat Szita,/* 630 500 400 315 250 200 160 100 Végső% 99 98 98 97 94 92 80 4 A 10. és a 11. példa adatainak összehasonlítása alapján megállapíthatjuk, hogy a találmány szerinti eljárás alkalmazásakor jobb hozammal valamivel nagyobb sűrűségű gyantát kapunk, melynek szemcseméret-eloszlása eléggé hasonlít a 10. példa szerinti gyantáéhoz, a teljes reakcióidő azonban jóval rövidebb. 12. példa: Az alábbi gyakorlati példában vinil-klorid-alapú vegyületek és egy komonomer kopolimerizációját ismertetjük. A készülék megegyezik a 10. példában ismertetettel. Az előpolimerizátorba (amelyet 10 kg vinil-klorid elpárologtatásával oxigénmentesítettünk) beadagolunk 105 kg vinil-kloridot és 5 kg vinil-acetátot. Katalizátorként 5,55 g „ACSP"-t adagolunk be, ami a felhasznált komonomerekre vonatkoztatva 0,0004% aktív oxigénnek felel meg. A „Typhon" típusú keverő forgási sebességét az előpolimerizátorban 720 fordulat/perc értékre állítjuk be. A reakcióközeg hőmérsékletét gyorsan 62 C°-ra állítjuk be, ami az előpolimerizátorban 9,3 bar relatív nyomásnak felel meg. 1 óra 15 percig tartó előpolimerizáció után — ami alatt a gyors bomlású katalizátor gyakorlatilag teljesen elbomlik — a komonomereket és kopolimereket tartalmazó elegyet átvisszük az előzetesen a szokásos módon megtisztított polimerizáló edénybe. A polimerizátorba 20 g lassan bomló azodiizobutiro-nitril katalizátort viszünk be, ami a bevitt kopolimer/komonomer töltethez viszonyítva 0,02%-nak felel meg. 10 óra 30 perc eltelte után (ami összesen 11 óra 45 perc reakcióidőnek felel meg) a 62 C°-on végzett kopolimerizációt befejezzük, majd a reagálatlan monomer lefúvatása után 75%-os hozammal kapunk 56-os Fikentscherféle K-indexű és 0,68 látszólagos sűrűségű kopolimert. A kapott termék szemcseméret-eloszlását az alábbi táblázatban adjuk meg: Szita, A{ Végsőo/0 16 XII. táblázat 630 500 400 315 250 200 160 100 98 96 95 93 90 87 25 0 10 Láthatjuk, hogy a kapott kopohmer-gyanta részecskéinek 87%-a kisebb méretű 200 mikronnál, és e részecskék 62%-a 160 mikron és 200 mikron közötti méretű. 13. példa: Az alábbiakban összehasonlítás céljából olyan kísérlet leírását adjuk meg, amelynek során 15 vinil-kloridot két lépésben polimerizáltunk, egyetlen katalizátor jelenlétében. Iparilag „Typhon" néven ismert, turbinatípusú, 180 mm átmérőjű, 720 fordulat/perc sebességű keverővel ellátott, rozsdamentes acél-20 ból készül, 200 liter űrtartalmú, függőleges előpolimerizáló edénybe 187 kg vinil-klorid monomert és 30,6 g, vagyis a monomerre számítva 0,018% azodiizobutiro-nitril katalizátort viszünk 2g be. Az előpolimerizáló edényt előzőleg 17 kg vinil-kloriddal oxigénmentesítettük. A reakcióközeg hőmérsékletét gyorsan 62 C°-ra visszük, ami az előpolimerizátorban 9,3 bar relatív nyomásnak felel meg. 3 óra hosszat tartó előpolimerizálás után a 30 monomer/polimer elegyet egy kb. 50 mm átmérőjű rozsdamentes acélcsövön keresztül gravitáció segítségével átvisszük egy 500 liter térfogatú rögzített, vízszintes típusú autoklávból álló polimerizátorba, amely el van látva „töre-35 dékes keret" típusú keverővel; a keverő lapátjainak szegmenseire olyan kaparok vannak szerelve, amelyek érintkeznek a polimerizátor falaival. A polimer/monomer elegy átvitele előtt a 40 polimerizátort 20 kg monomer vinil-klorid elgőzölögtetésével megtisztítottuk a benne levő oxigéntől. A polimer/monomer elegy átvitelének pillanatában a polimerizátor kettős köpenyében hi-45 deg vizet cirkluáltatunk annak érdekében, hogy az előpolimerizátor és a polimerizátor között a lehető legnagyobb hőmérséklet-gradienst és nyomás-gradienst biztosítsunk. Az elegy átvitelének időtartama rövidebb 1 perc-50 nél. Az átvitel befejezésekor az előpolimerizátor és a polimerizátor közötti közlekedést a polimerizátor adagoló nyílásánál elhelyezett szelep segítségével szüntetjük meg. 55 A keverőberendezés forgási sebességét 8 fordulat/perc értékre állítjuk be. A polimerizátor belsejének hőmérsékletét 14 órán át 62 C°-on tartjuk; ez alatt a polimerizációs reakció lejátszódik. Így a reakció tel-60 jes időtartama 17 óra. Ezután a reagálatlan monomert lefúvatjuk, és a polimerizátort kiürítése után a monomerre vonatkoztatva 72,6%^ois hozammal 62^es Fikentscher-féle K-indexű polimer port kapunk, g5 melynek látszólagos sűrűsége 0,58. 8