164675. lajstromszámú szabadalom • Eljárás polivinilklorid előállítására szuszpenzióban történő polimerizáció útján
5 164675 6 Ha a találmány szerinti eljárással vinilkloridot polimerizálunk, előnyösen úgy járunk .el, hogy az anyalúghoz kismennyiségű, a korábbiakban felsorolt szerves anyagot, alkálifémvegyületet és/vagy szervetlen oxidot adunk. Más szavakkal, ha a 5 polimerizációt a korábban felsorolt anyagokkal bevont felületű reaktorban végezzük, az anyalúghoz előnyösen kevés, pl. 1-100 milliomodrész mennyiségű, a reaktor bevonásához felhasznált bevonószert adunk. Az adalékanyag jelenléte 10 egyrészt megakadályozza a bevonat oldódását a polimerizációs reaktorban levő vizes vagy olajos fázisban, másrészt az adalékanyag a polimer szemcsék felületén halmozódik fel, és így tovább csökkenti a lerakódások képződésének lehetőségét. 15 A polimer lerakódások képződésének lehetőségét tovább csökkenthetjük, ha a reaktorba a polimerizáció előtt vagy a polimerizáció folyamán annyi alkálifém- vagy alkáliföldfém-hidroxidot 20 vagy -oxidot adunk, hogy a folyadékfázis pH-értéke a polimerizáció befejeződésekor legalább 6, előnyösen legalább 8 legyen. Ha szuszpendálószerként részben elszappanosított polivinilacetátot alkalmazunk, lúgos anyag jelenlétében a polivinil- 25 acetát elszappanosodása folytatódik, és a képződött termék kedvezőtlen hatást gyakorol a kapott polivinilklorid szemcseméreteloszlására. Dyen esetekben előnyösen úgy járunk el, hogy a lúgos anyagot akkor adjuk a reakcióközeghez, 30 amikor a vinilklorid polimerizációfoka már elért egy meghatározott értéket. Ha a polimerizációt fémfalú reaktorban végezzük, a reakcióközeghez előnyösen kismennyiségű szervetlen oxidot adunk. Ha a vizes közeghez a polimerizáció megindítása 35 előtt szervetlen oxidálószert, káliumbikromátot vagy káliumpermanganátot adunk, tovább csökkenthetjük a polimer lerakódások képződésének lehetőségét. A reakcióközeghez célszerűen néhány milliomodrész — néhányszor tíz milliomodrész 40 mennyiségű szervetlen oxidálószert adunk. Nagyobb mennyiségű oxidálószer kedvezőtlenül befolyásolja a képződött pohvinilklorid részecskeméret-eloszlását és minőségét. 45 A következőkben részletesen ismertetjük a polimerizációs reaktor belső falfelületeinek, a keverő és/vagy a hűtő megfelelő részeinek bevonására alkalmazható anyagokat. 50 Bevonószerként előnyösen olyan vegyületeket alkalmazunk, amelyek egy vagy több páratlan elektront tartalmazó atomot vagy atomcsoportot, pl. oxigénatomot, nitrogénatomot, vagy kénatomot hordoznak. E vegyületek közül az alábbiakat 55 soroljuk fel: azo-csoportot, nitro-csoportot, nitrozo-csoportot, azometin-esoportot, pl. azometán, azobenzol, nitrobenzol, nitrozobenzol, monoamino-mononitro-azobenzol, pirazin, piridin, tiazin, oxazinok (pl. morfolin), anilin, benz- go alanilüi, etiléndiamin-tetraecetsav, a-naftalinamin, etanolamin, dietanolamin, metilénkék, nigrozinfekete, olajkorom, benzinkorom, enyv: kéntartalmú szerves vegyületek, így tiokarbonilcsoportot, tioéter-csoportot vagy tioalkohol- 65 csoportot tartalmazó anyagok, pl. tioglikolsav, tiokarbamid, tiokarbaminsav, tiokarbamilsav, tiobenzoesav, R—S—R' általános képletű tioéterek és merkaptánok (ahol R és R' azonos vagy eltérő alkil-csoportot jelent); továbbá kinonvegyületek, így parabenzokinon; aldehid-vegyületek, így formaldehid, acetaldehid és benzaldehid; ketonok, így aceton; legalább 6 szénatomot tartalmazó alkoholok, így cetilalkohol és oktilalakohol; legalább 6 szénatomot tartalmazó karbonsavak, így sztearinsav. Ha bevonószerként 1—5 szénatomos alkoholokat vagy karbonsavakat alkalmazunk, nem érünk el megfelelő eredményt. A találmány szerinti eljárásban bevonószerként pl. a következő színezékeket alkalmazhatjuk; azoszínezékek, így vízben oldódó monoazo- és poliazo-színezékek, fémtartalmú azoszínezékek, naftolszínezékek (azocsoportot tartalmazó színezékek és inaktív, azocsoportot tartalmazó színezékek), diszpergálható azoszínezékek: antrakinon-színezékek, így savas antrakinon-színezékek, ántrakinon-csávaszínezékek, antron-csávaszínezékek, alizarin-színezékek, diszpergálható antrakinon-színezékek: indigóid színezékek, így Brilliant Indigo B, indantrén vörösibolya RH és indantrén B fekete nyomdafesték: kéntartalmú színezékek, pl. kénkék F. B. B. és kénfekete B.: ftalocianin-színezékek, pl. rézftalocianin és fématomot nem tartalmazó ftalocianin-vegyületek; difenilmetán- és trifenilmetánszínezékek; nitro-színezékek; nitron-színezékek; tiazol-színezékek; xantén-színezékek; akridinszínezékek; azin-színezékek; oxazin-színezékek; cianin-színezékek. A színezékekhez a falfelülethez való rögzítés cáljából különféle rögzítőanyagokat adhatunk. A rögzítőanyagok közül az alábbiakat említjük meg: természetes és szintetikus polimerek, pl. enyv, zselatin, cellulózszármazékok, polivinilalkohol, poliakrilsav, polisztirol és polivinilklorid: hőre keményedő anyagok, így sellakgyanták, fenolgyanták, alkidgyanták, epoxigyanták, uretángyanták és tungolaj (kínai faolaj): alkoholok, pl. metanol, izopropanol és cetilalkohol: szerves savak, pl. ecetsav, p-toluolszulfonsav és rozinj ketonok, pl. aceton; aromás szénhidrogének, pl. toluol, benzol és xilol; észterek, pl. etilacetát, butüacetát és dioktilftalát: víz. Adalékanyagként a felsorolt anyagok elegyeit is felhasználhatjuk. A találmány szerinti eljárásban a vinilklorid szuszpenziós polimerizációjához bármilyen ismert szuszpendálószert felhasználhatunk. A szuszpendálószerek közül a következőket említjük meg: polivinilalkohol, polivinilacetát, vinilacetátmaleinsavanhidrid kopolimer, sztirol-maleinsavanhidrid kopolimer, poliakrilsav, zselatin, keményítő és cellulózszármazékok, így metilcellulóz, hidroximetilcellulóz és karboximetilcellulóz. Polimerizációs katalizátorként peroxidokat, így olajban oldódó hidrogénperoxidokat, peroxisavakat, benzoilperoxidot és lauroilperoxidot, továbbá gyökképző katalizátorokat, pl. azonitrilgyököket leadó azo-bisz-izobutironitrilt alkalmazhatunk. Az utóbbi esetben a reakciót szokásos sebességű keverés közben, 20—70 Cp -on hajtjuk végre. 3
