164675. lajstromszámú szabadalom • Eljárás polivinilklorid előállítására szuszpenzióban történő polimerizáció útján
3 164675 ' 4 ke ztében ez a módszer nem alkalmazható a vinilklorid szuszpenziós polimerizálásához. Az 1 150 488 sz. brit szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, amely szerint polimerizációs reakcióelegyhez egy nem-ionos felületkatív anyagot 5 és egy oldószert adnak a polimer lerakódásának elkerülése végett. Az eljárás hátránya, hogy a reaktor falának a polimer lerakódásától való megóvására tett műszaki intézkedést minden gyártási folyamatban újra meg kell ismételni. 10 További hátrány, hogy a kívánt cél elérése érdekében mindig pontosan kell szabályozni a reakcióelegy összetételét. A 113 138 sz. norvég szabadalmi leírás szerint 15 a reaktor falának gázfázissal érintkező részét peroxidbontó anyagokkal vonják be a polimer lerakódásának meggátlására. A peroxidbontó anyag elbontja a polimerizációs reakció iniciátorát, így megakadályozza polimerek lerakódását a reaktor 20 falán. Az eljárás hátránya, hogy a reaktor falának csupán a gázfázissal érintkező részén alkalmazható, ugyanis abban az esetben, ha a folyadékfázissal érintkező reaktorfalat is bevonják az említett s anyagokkal, az initiator fokozatosan 25 elbomlik, és a polimerizáció leáll. A találmány szerinti eljárással az ismert eljárások hátrányait kívánjuk kiküszöbölni. A találmány szerinti eljárással biztosíthatjuk, hogy a 30 polimerizációs reaktor belső falain csak rendkívül kis mennyiségű polimer rakódik le: a tömeges gyártás követelményeinek mégfelelő mértékben fokozhatjuk a polivinilklorid előállításának sebességét: ugyanakkor megfelelő tulajdonságokkal 35 (feldolgozhatóság, részecskeméret-eloszlás, alapszín, hőállóság) rendelkező polimer termékeket állíthatunk elő. Meglepő módon azt találtuk, hogy a vinilklo- 40 rid-monomer, vagy főtömegében vinilkloridmonomert tartalmazó vinil-monomerelegyek vizes közegben, szuszpendálószer és olajban oldódó katalizátor jelenlétében végzett szuszpenziós polimerizálása során kiküszöbölhetjük a lerakódások 45 képződését, ha a polimerizációs reaktor belső falát, a keverőt, és/vagy a reaktorhoz csatlakozó hűtő megfelelő részét legalább egy szerves színezékkel vagy egy azo-, nitro-, nitrozo- vagy azometin-vegyülettel vagy azin-gyűrűs vegyülettel 50 vagy aminnal, tiokarbonil-vegyülettel, tioéterrel, tioalkohollal, kinonnal, aldehiddel, ketonnal vagy legalább 6 szénatomot tartalmazó karbonsavval vonjuk be. 55 A vinilklorid szuszpenziós polimerizációja során a lerakódások elsősorban a polimerizációs reaktor belső falfelületein képződnek. A lerakódások képződése annak tulajdonítható, hogy a polimerizációs reaktor belső falfelületein a monomerek 60 adszorbeálódnak, majd az adszorbeált monomerek polimerizálódnak. Az adszorpció feltehetően a falfelületek egyenlőtlenségeinek vagy a falfelületek aktiválódásának következménye. A falfelületek aktiválódása a polimerizáció során képződő halo- 65 genid-ionok korrozív hatásának tulajdonítható. Vizsgálataink során azt tapasztaltuk, hogy a polimer-lerakódások képződését kiküszöbölhetjük, ha a reaktor megfelelő részeire, ahol lerakódás képződése várható, a korábban felsorolt szerves vagy szervetlen anyagokat visszük fel. A megfelelő eredmény biztosításához igen kismennyiségű bevonószer is elegendő. Azt tapasztaltuk, hogy a felhasznált bevonószer nem rontja a vinilklorid polimer fizikai sajátságait. A* találmány szerinti eljárással tehát a vinilklorid polimerizációját igen gazdaságossá tehetjük, és a polimerizációt folyamatos üzemben is végrehathatjuk. További előnyt jelent, hogy a polimerizációhoz nem szükséges nagymennyiségű szuszpendálószert felhasználni, mint az ismert eljárásokban, ahol a polimer lerakódások képződését a szuszpendálószer mennyiségének növelésével próbálták megakadályozni. Ennek megfelelően az ismert termékeknél jobb minőségű polimereket állíthatunk elő. Ha a polimerizációt külön hűtővel felszerelt reaktorban végezzük, a hűtő megfelelő részeit, ahol polimer lerakódások képződhetnek, a reakció megindítása előtt a fent ismertetett bevonószerekkel vonjuk be, és így megakadályozhatjuk a hűtő eltömődését, és hatásosabbá tehetjük a hűtő működését. Ismeretes, hogy a külön hűtő alkalmazása azzal az előnnyel jár, hogy a reagálatlan vinilklorid-monomerek közvetlenül elpárologhatnak, és párolgáshőjük nem halmozódik fel a képződött polimer-szemcsékben. Annak következtében, hogy a polimerizáció során biztosítjuk a hűtő egyenletes és megfelelő működését, azonos méretű, megfelelő polimerizációfokú polimer szemcséket állíthatunk elő. A felsorolt bevonószereket a találmány szerint igen vékony rétegben visszük fel a kezelendő felületekre. A bevonószereket önmagukban, vagy oldószerrel vagy hígítószerrel képezett elegyeik formájában használhatjuk fel. A bevonószerekkel a reaktor belső falfelületeit, a keverőt és a reaktor záróelemeit vonjuk be, ahol polimer lerakódások képződhetnek. Ha a polimerizációt külön hűtővel felszerelt reaktorban végezzük, ahol a hűtő a polimerizációs reaktorba nyúlik be és a gázfázissal érintkezik, vagy a reaktoron kívül elhelyezett hűtőt csővezeték köti össze a reaktorral, a csővezeték belső falát és a hűtő megfelelő részeit is bevonjuk. A bevonószert általában vékony rétegben visszük fel a kezelendő felületre. A kezelendő felületre célszerűen legalább 0,001 g/m2 mennyiségű bevonószert viszünk fel, ugyanis ha kevesebb bevonószert alkalmazunk, hosszabb üzemelés után újra polimer lerakódások képződhetnek a reaktorban. A bevonatot tetszés szerinti rétegvastagságban alkalmazhatjuk mindaddig, amíg a bevonószer nem gyakorol kedvezőtlen hatást a képződött polivinilklorid sajátságaira. Ennek megfelelően a kezelendő felületre 1 g/m2 , vagy annál nagyobb mennyiségű bevonószert is felvihetünk. 2
