157035. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vinilklorid-alapú polimerek és kopolimerek nagyüzemi előállítására kétlépcsős polimerizációval
7 157035 tabb. A részecskék 80%-a kisebb méretű 200 mikronnál. 4. példa: Ez a példa a találmány szerinti megjavított eljárásnak nagy kapacitású berendezésben történő megvalósítását írja le, olyan katalizátorpár felhasználásával, amelyek közül az egyik a polimerizáció első szakaszában gyorsan bomlik, míg a másik' a polimerizáció második szakaszában lassan bomlik, és a polimerizáció első szakaszában az átalakítani kívánt monomer teljes mennyiségének felét dolgozzuk fel. Vízszintes rögzített típusú, 12 m3 űrtartalmú olyan autoklávba, amely el van látva „keretes" típusú 'kettős keverővel, 300 kg monomer vinil-klorid- lefúvatásával végzett klasszikus tisztítási művelet után beadagolunk 3000 kg ilyen monomert és 166,5 g, vagyis az említett monomerhez viszonyítva aktív oxigénben számítva 0,0004% acetil-ciklahexán-szulfonil-peroxid gyorsan bomló katalizátort. A keverő keverési sebességét 40 fordulat/perc értékre állítjuk be, és a reakcióközeg (hőmérsékletét gyorsan 62-C°ra növeljük, ami az autoklávban 9,3 bar relatív belső nyomásnak felel meg. A polimerizáció egy óra 15 percig tartó első lépése után a monomer átalakulási foka kb. 10%; ekkor a monomer/polimer elegy latens állapotba való átmenetét figyelhetjük meg. A ^polimerizátorba ezután beadagolunk 3000 kg monomer vinilJkloridot, hogy teljessé tegyük a reakcióközeget, továbbá 1200 g lassan bomló azo-diizobutiro-nitril katalizátort a polimerizáció második lépése számára. A keverési sebességet 5 fordulat/perc értékre állítjuk be. A polimerizáció második lépése 10 óra 15 percig tart, ami 11 óra 30 perc teljes reakcióidőt ad. A pilmerizáció végén lefúvatást végzünk, és a képződött polimert elkülönítjük a reagálatlan monomertől. A polimerizátor kiürítésekor a felhasznált monomerre vonatkoztatva 68,2% hozammal kapunk 62-es Fikentscher-féle K-indexű és 0,56 látszólagos sűrűségű polimerport. A termék szemcseméret-eloszlását az alábbi IV. táblázatban adjuk meg. Az egyes szitaméretek mellett a szokásnak megfelelően a végtermékre vonatkoztatott összegezett százalékos értéket tüntetünk fel. IV. táblázat Szitaméret (mikron) 630 500 400 315 250 200 160 100 Átment termék, % 99 99 98 98 94 90 78 1 Az első négy példa szerint kapott termékek összehasonlításakor megállapíthatjuk, hogy: — egyrészt közel azonos teljes átalakulási mérték esetén a teljes reakcióidő kisebb a katalizátor-párral megvalósított 4. példa esetében; 5 — másrészt a 4. példa szerint kapott monomer szemcseméret-eloszlása szintén zárt. A gyakorlatban a szemcsék 90%-a kisebb méretű 200 mikronnál, és a szemcsék 70%-a 100 mikron és 160 mikron közötti méretű. 10 5. példa r Ebben a példában a találmány szerinti ko-15 polimerizációs műveletet írunk le, amelynek során a polimerizáció első lépését az átalakítani kívánt komonomer teljes mennyiségének felével azonos mennyiségű komonomerrel valósítjuk meg. 20 Rozsdamentes acélból készült, rögzített típusú vízszintes, 500 literes űrtartalmú olyan autoklávba, amely el van látva „osztott keretes'' típusú keverővel, beadagolunk 95 kg (95%) viniPkloridot, 5 kg (5%) vinil-acetátot és 5,55 25 g acetil-ciklohexán-szulfonil-peroxidot a kopolimerizáció első lépésének gyorsan bamló katalizátoraként, amelynek mennyisége aktív oxigénben számolva a komonomerhez viszonyítva 0,0004%-nak .felel meg. 30 Az autöklávot előzetesen kitisztítottuk 10 kg vinil-klorid monomer lefúvatása útján. A hőmérsékletet gyorsan 62 C°-ra növeljük és ezen a hőmérsékleten tartjuk, ami 9,3 bar 25 relatív belső nyomásnak felel meg. Az „osztott keretes" típusú keverő forgási sebességét 100 fordulat/perc értékre állítjuk be. A kopolimerizáció első lépésének 1 óra 15 perc időtartama után a komonomer/kopolimer 0 elegy gyakorlatilag latens állapotba jut. Ekkor a polimerizátorba beadagolunk 40 g azo-diizobutiro-nitrilt a kopolimerizáció második lépésének lassan bomló katalizátoraként (ami a teljes töltet 0,02%-ának felel meg), továbbá egyidejűleg 95 kg vinil-klorid monomert és 5 kg vinil-acetátot. A keverő forgási sebességét 30 fordulat/perc értékre állítjuk be. A hőmérsékletet 62 C°-ra növeljük, és ezt az értéket tartjuk a kopolimerizáció második lépésének végéig, vagyis 10 óra 30 percen keresztül, ami 11 óra 45 perc teljes reakcióidőnek felel meg. Ekkor lefúvatjuk a reakcióelegyet és elkülönítjük a reagálatlan komonomereket. 74,2%-os hozammal kapunk 0,67 látszólagos 55 sűrűségű kopolimert, melynek Fikentscher-féle K-indexe 56. A termék szemcseméret-eloszlását az alábbi V. táblázatban adjuk meg. go V. táblázat Szitaméret (mikron) 630 500 400 315 250 200 160 100 Átment termék, % 65 99 98 97 95 91 82 60 2 4
