164971. lajstromszámú szabadalom • Eljárás viniklorid polimerizációjára
5 164971 6 etanol, butanol és propanol, alifás szénhidrogének, mint bután, pentán, hexán és oktán, aromás szénhidrogének, mint benzol, toluol és xilol, klórozott szénhidrogének, mint metilklorid és metilénklorid. 5 Szerves oldószer jellege az előállítandó vinilklorid polimer vagy kopolimer összetételétől függ. Ha legfeljebb 70 súly% vinilkloridot és legalább 30 súly% vinilacetátot tartalmazó monomerek keverékét legalább 50 C°-on polimerizáljuk, akkor a kapott io kopolimer különböző típusú* szerves oldószerekben oldható lesz. Ennek folytán benzol, toluol vagy metilénklorid használata nem javasolható. A vinilkloriddal polimerizálható vinilmonomerekként a találmány szempontjából a következőket 15 soroljuk fel: vinilészterek, viniléterek, akrilsavak, metakril savak és észterei, maleinsavak, maleinsavanhidridek és észtereik, aromás vinilmonomerek, vinilidénhalogenidek, vinilhalogenidek, kivéve a vinilkloridokat és a monoolefineket. 20 A találmány szerinti eljárást a következő kiviteli példák és a csatolt ábrák alapján közelebbről ismertetjük: Az Lábra mutatja a poíimerizációs reaktorban a ?c nyomás (kg/cm2 ) és a AT ( C°) változását, (függőleges tengely) a poíimerizációs idő (ora) függvényében (vízszintes tengely), ahol AT a polimerzációs reaktorban és a poíimerizációs reaktor köpenyében lévő víz hőmérsékleti különbsége, ha a,a'-azobisz-2,4-dimetilvaleronitrilt és acetüciklohexilszulfonil-peroxidot használunk polimerzációs katalizátorként. A 2. ábrán azt szemléltetjük, hogy milyen összefüggés van a poíimerizációs idő (vízszintes tengely; órákban) és a poíimerizációs sebesség (függőleges tengely, %-ban) között, ha poíimerizációs katalizátorként acetil-ciklohexil-szulfonüperoxidot és diizopropil- peroxidikarbonátot alkalmazunk. 40 1. példa 1000 literes saválló acél poíimerizációs reaktorba 250 g polivinilalkoholt, 500 liter vizet 250 kg vinilklorid monomert és valamely következő poíimerizációs katalizátort helyezünk: (1) 100 g ADVN, (2) 62,5 g ACSP, (3) 75 g ADVN és 30 g ACSP keveréket. Ezekkel a katalizátorokkal háromfajta polimerizációt végzünk, mindegyiket 56 C°-on. A poíimerizációs reaktoron belül kialakult nyomásváltozását az eltelt idő függvényében és a AT hőmérsékleti különbség változását, - amely a poíimerizációs reaktoron belüli és a poíimerizációs reaktort körülvevő hűtőköpenyben lévő hűtővíz különbsége - mérjük. A kapott eredményeket az 1. táblázatban foglaljuk össze. Ha ADVN-t önmagában alkalmazunk katalizátorként, akkor a poíimerizációs reakció megkezdése után kb. 5 óra múlva hirtelen exoterm reakció következik be. Ez megemeli a AT értékét. Ha ACSP-t önmagában alkalmazunk katalizátorként, akkor a nyomás a poíimerizációs reaktoron belül 8,5 kg/cm2 marad és a poíimerizációs reakció megindulása után 4 órával. Ha ^ azonban ADVN és ACSP keverékét használjuk katalizátorként, akkor a A T érték csaknem állandósul 60 1 órával a poíimerizációs reakció megindulása után, ezzel bizonyítva, hogy a gél-effektus szabályozható és a nyomás a poíimerizációs reaktoron belül 5 kg/cm2 -re csökken kb. 6 órával a poíimerizációs reakció megindulása után, ezzel bizonyítva azt, hogy kellően magas poíimerizációs sebesség tartható fenn. Az 1. ábrán lévő egyes görbék a következőket szemléltetik: I-a:AT ADVN alkalmazása esetén í-b: nyomás reaktoron belül ADVN alkalmazása esetén Ií-a: AT ACSP alkalmazása esetén II-b: nyomás a reaktoron belül ACSP alkalmazása esetén III-a: AT ADVN és ACSP keverékének alkalmazása esetén ÍH-b: nyomás a reaktoron belül ADVN és ACSP keverékének alkalmazása esetén. A polimerizációval készített polivinüklorid tulajdonságait az 1. táblázatban mutatjuk be. Az adatok azt bizonyítják, hogy a találmány szerinti eljárásiul készített polivinüklorid hőstabilítás szempontjából lényegesen javult. I. Táblázat 30 35 45 50 Kontroll Kontroll Találmány szerinti példák Katalizátor ADVN TM ADVN rtu:>^ ACSP szemcseméret 60 mesh 94,6 98.3 98.5 eloszlás szitán átmegy 100 mesh szitán 78.2 65.3 70.3 átmegy 200 mesh 2,3 2,0 1,9 szitán átmegy Átlagos poíimerizációs fok 1090 1100 1100 Hőstabilítás (percekben 100 100 120 Megjegyzés: Hőstabilitási vizsgálat: 100 súly rész polivinükloridhoz 1,5 súlyrész dibutil ónmaleátot és 0,5 súlyrész sztearinsavat adunk, majc a keveréket 10 percig 170 C°-on hengeren gyúrjuk. Ezután a keveréket lemezzé feldolgozzuk és a lemezt Gear-féle kemencében 180 C°-on melegítjük. A lemez megsárgulásáig eltelt időtartamot liasználjuk a lemez hőstabüitásának mértékeként. 2. példa A vinilklorid polimerizációját az 1. példához hasonló módszerrel végezzük, azzal az eltéréssel, hogy katalizátorként külön-külön vagy keverékben változó mennyiségű IPP-t és ACSP-t használunk. A poíimerizációs sebesség és a poíimerizációs idő közötti összefüggést és a kapott eredményeket a 2. 3
