154685. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szabályozott szemcseméretű polivinilklorid és vinilklorid kopolimerek előállítására

I 154685 3 4 mérsékleteken lefolytatott polimerizációnál általában komplex és könnyen megváltoztatható katalizátorrendszert alkalmaznak. Ily módon a katalizátor-hozam emelése szempontjából a monomernek polimerré való átalakításakor magas konverziós fokra kell törekedni anélkül, hogy a reakciómassza megnövekedett viszkozitásából eredő nehézségekkel kellene számolni.A találmány feladata tehát javított eljárás általában vinil monomerek, különösen pedig vinilklorid polimerizációjára alacsony hőmérsékleten, a fent említett hátrányok és nehézségek kiküszöbölésével. Meglepő módon azt találtuk, hogy a reakciómassza hígfolyós állapotát, amely vinilklorid alacsony hőmérsékleten végbemenő polimerizáció jakor kezdetben kialakul, viszonylag magas konverziós fokok eléréséig meg lehet hosszabbítani, ha a polimerizációt kis mennyiségű butadién jelenlétében folytatjuk le. Fentieknek megfelelően a találmány javított eljárás szabály ózott szemcseméretű polivinilklorid és vinilklorid-ikopolimerak előállítására vinilklorid monomerből, vagy vinilkloriddal együtt polimerizálható egyéb monomereket legfeljebb 25 súly% mennyiségben tartalmazó vinil monomerek keverékéből 20 C°-nál kisebb hőmérsékleten. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a polimerizálandó keverékhez 100 súlyrész vinilkloridra vagy vinilklorid-tartalmú monomer keverékre számítva 0,0001—0,5 súlyrész, célszerűen 0,005—0,5 súlyrész butadiént adagolunk. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módja értelmében a polimerizációt 1%-nál több halogénezett telített szénhidrogén jelenlétében folytatjuk le. A butadiénnek a ' reakciómasszához való adagolásával, viszonylag már igen kis mennyiségi arányok használata esetén is módosítjuk a polimer előállításának reakciókörülményeit és ezáltal jelentékeny előnyöket érünk el. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával olyan vinilklorid polimereket lehet előállítani, amelyekből ismert eljárásokkal tökéletesen azonos minőségű filmek, rostok és fonmatestek állíthatók elő. Az ismert eljárások során a polimerizációt butadién távollétében kivitelezik. A találmány szerinti eljárás értelmében butadién kis mennyiségeinek adagolásával mind a monomernek (vinilklorid) polimerré (polivinilklorid) való konverziójának foka, mind a reakcióelegyben a szilárd rész (polimer) százalékos aránya megnövelhető. így rendkívül előnyös módon használható ki a polimerizációs reaktor térfogata. A találmány szerinti eljárás másik előnye abban áll, hogy butadién kis mennyiségeinek beadagolásával a reakciómassza még igen magas konverziós fokok esetén is erősen hígfolyós állapotban tartható mind a vinilklorid tömbpolimerizációs módszerrel, mind a hasonló polimerizációs módszerékkel való előállításkor. A hígfolyós állapot fenntartható annak ellenére, hogy a monomerre számítva kisebb vagy nagyobb mennyiségben egyéb adalékokat is alkalmazunk, és a polimerizáció heterogén típusú marad, vagyis a polimer a monomerből ós adalékanyagókból álló reakcióelegyben oldhatatlanná válik és. kicsapódik. A kis mennyiségű butadién beadagolásának hatása összegeződik más adalékanyagok hatásával. Pl. ha vinilklorid alacsony hőmérsékleten lefolytatott polimerizációjakor butadién mellett a reakcióelegyhez a monomerre számítva nagy mennyiségben (5—50 sűly%) halogénezett telített szénhidrogéneket is adagolunk, akikor a maximális konverziós fok jelentékeny mértékben megnövelhető, és a polimerizációs massza még mindig folyékony állapotban marad. Meglepő módon azt találtuk, hogy vinilklorid esetén, a butadiénnek kis mennyiségben, halogénezett telített szénhidrogéneknek pedig .nagy mennyiségben való egyidejű beadagolásával jelentékeny módon megnövelt konverziós fok érhető el. Ez a konverziós fok sokkal nagyobb annál, mint ami elérhető az adalékanyagok távollétében, és túlhaladja a "telített, halogénezett szénhidrogének jelenlétében önmagában elérhető kanverziófokot is. A kis mennyiségben beadagolt butadiénnek a reákciómassza hígfolyós állapotára való hatása széles hőmérsékleti tartományban érvényesül, és különösen alacsony hőmérsékleteken (0 C° alatt) számottevő. Alacsony hőmérsékleten ugyanis a polimerizációs massza hígfolyósságának megtartása rendkívül fontos, mert csak ilyen módon lehet biztosítani a reakcióhő homogén és állandó eloszlását, és csak ilyen módon lehet kiküszöbölni nem homogén polimer frakciók magasabb hőmérsékleten bekövetkező képződését. A találmány szerinti eljárás előnyei közé tartozik az is, hogy jóllehet butadién kis mennyiségeinek a monomerhez való beadagolásával általában a polimerizáció sebessége kismértékben csökken, ezt a hátrányt nagymértékben ellensúlyozza az a tény, hogy magas konverziós fokok érhetők el, és az előállított polimer súlyegységére számított katalizátorfelhasználás nagymértékben csökken, ha azt a butadién távollétében lefolytatott polimerizációs folyamattal hasonlítjuk össze. A monomernek polimerré való átalakításakor elérhető emelt konverziós fok következtében az át nem alakult monomernek a reakciózónába való recirkuláltatási száma is jelentős mértékben csökken. A recirkuláltatásokat az ismert polimerizáció esetén azért kell végrehajtani, mert a monomert teljes mértékben át kell alakítani polimerré. . A találmány szerinti eljárás további előnye abban jelentkezik, hogy a telítetlen szénhidrogének jelenlevő kis mennyiségei folytán kismértékben csökkent polimerizációs sebesség — azonos konverziós fokot számítva — nem eredményezi az előállított polimerek mólsúlyának 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2