163677. lajstromszámú szabadalom • Eljárás akrilinitril tömbpolimerizálására
163677 13 elemzésével követjük. A következő' átalakulási értékeket kapjuk: Reakcióidő, perc: 5 10 15 20 25 30 60 120 Átalakulás, %: 1,8 3,5 5,2 6,2 6,7 6,8 6,8 6,8 Az eredményekből megállapíthatjuk, hogy a végső átalakulási fok (6,8%) 29 %-ának megfelelő átalakulási fokot (1,97%) a rendszer 6 perc (=0,1 óra) alatt éri el. Ez az idő a katalizátor szakaszos üzemmenetben mért részleges bomlásának ideje (s). A bomlási állandót s értékének ismeretében a következő egyenletből számítjuk: Kd = 0,7/s A fenti egyenletből adódik, hogy Kd értéke 7 ára-1 , azaz nagyobb, mint az eljárás szempontjából megkövetelet minimális érték. A folyamatos üzemű polimerizációhoz szükséges tartózkodási idő: Q & 1/Kd = 1,43 s = 0,143 óra Az akrilnitril folyamatos polimerizálását a következőképpen végezzük: Keverővel, túlfolyó csővel, hűtőberendezéssel és lőmérővel felszerelt, 2000 ml-es polimerizációs -eaktorba 800 g akrilnitrilt töltünk (víztartalom: 280 ppm), és a reaktort 50 C°-ra fűtjük fel. A reaktorba folyamatosan az alábbi anyagokat tápláljuk be: 3,2 g/óra kumol-hidrogénperoxid 32,2 g/óra dimetilszulfit 18,1 g/óra magnéziummetilát, 150 ml metanollal készített oldat formájában. Az első 30 perc elteltével a reaktorba a katalizá:orral egyidőben 1 600 g/óra sebességgel folyamatsán akrilnitrilt vezetünk. (Reakcióidő: 1 óra). A kapott szuszpenziót a túlfolyócsövön elvezetük, a polimert szűrjük, vízzel mossuk és 24 órán át 50 C°-on szárítjuk. A terméket 26%-os átalakulási 'okkal kapjuk. 2. példa Keverővel, hűtőberendezéssel, hőmérővel és túlblyócsővel felszerelt 2,5 literes polimerizációs reakorba 1000 g akrilnitrilt (víztartalom: 0,3 súly%) nérünk be, és a reaktort 20 C°-on tartjuk. A reakorba folyamatosan az alábbi anyagokat tápláljuk )e: 1,9 g/óra terc.butil-hidrogénperoxid 15 ml/óra 10%-os metanolos nátrium-metilszulfit-oldat. Az első 30 perc elteltével a reaktorba a katalizáorral egyidőben 2000 g/óra sebességgel folyamaosan 0,8 g/ml sűrűségű akrilnitrilt vezetünk. A reakcióidő elteltével a szuszpenziót a túlfolyón ilvezetjük, a polimert kiszűrjük és 24 órán át í0C°-on szárítjuk. A terméket 42%-os átalakulási okkal kapjuk. A termék fizikai tulajdonságai i következők: 14 Határviszkozitásfl) : 2,0 dl/g Egyvegyértékű szulfonsav-végcsoportok mg-ekvivalens/kg száraz polimer: 26 Látszólagos sűrűség: 0,53 g/ml 5 Szín<2) : Pl=98,5 B=96,2 Megjegyzések: (1): A polimer határviszkozitását 0,1%-os dimetil-10 formamidos oldatban, 25 C°-on határozzuk meg. (2): A polimer színét General Electric Spectrophotometer Integrator készülékkel mérjük; a mérést CLE. módszerrel, és a megfelelő szín-15 reprezentáció alapján végezzük. A fenti módszer szerint a színt a tisztasági indexszel (Pl) és a fényességgel (B) jellemezzük. Összehasonlító fényforrásként 6200 K°-ra hevített fekete testnek megfelelő emissziójú szabvány fény-20 forrást használunk. 3. példa Keverővel, hőmérővel, túlfolyó csővel felszerelt 2,5 literes autoklávot térfogatának feléig 83% akril-25 nitrilből és 17% vinilacetátból álló monomerelegygyel (víztartalom: kb. 0,3 súly%) töltünk meg, és a reaktort 50 C°-ra fűtjük fel. A reaktorba folyamatosan az alábbi anyagmennyiségeket vezetjük be: 30 5 g/óra kumol-hidrogénperoxid 80 g/óra kéndioxid-gáz. A polimerizációt 50 C°-on végezzük. A reakció hőmérsékletét úgy tartjuk állandó értéken, hogy a reakcióelegyet elpárologtatjuk, és a kondenzátumot 35 atmoszférikus nyomáson visszafolyatjuk a reaktorba. Az első 30 perc elteltével a reaktorba a katalizátorral egyidőben 2000 g/óra sebességgel folyamatosan betápláljuk a monomerelegyet. A kapott szusz-40 penziót a túlfolyó csövön elvezetjük. A szuszpenzió egy részét („A" anyag) szűrjük, a polimert vízzel mossuk és 24 órán át 60 C°-on szárítjuk. A szuszpenzió másik részét („B" anyag) 150 C°-ra felfűtött szárítószekrényben 5 percig közvetlenül 45 szárítjuk. Az átalakulás foka 53 súly% volt. Az „A" és „B" jelzésű polimerek fizikai jellemzői a következők: „A" polimer „B" polimer Határviszkozitás: 1,5 dl/g 1,5 dl/g Egyértékű szulfonsav-végcsoportok mg-ekvivalens/kg száraz polimer 35 35 55 Látszólagos sűrűség: 0,62 g/ml 0,62 g/lm Kopolimerizált vinilacetát: 7,4% 7,4% A polimer színe: Pl = 98,6 98,6 B = 95,7 95,8 4. példa Keverővel, túlfolyó csővel, hőmérővel és hűtőberendezéssel felszerelt, 2000 ml-es polimerizációs reaktorba 800 g akrilnitrilt (víztartalom: 0,30%) 65 mérünk be, és a reaktort 40 C°-ra fűtjük fel. A re-7
