170207. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vinil-klorid polimerizálására és kopolimerizálására mikroszuszpenzióban

170207 7 8 átalakulási arány (polimerizációs fok) változását szemlélteti. Látható tehát, hogy a találmány szerinti eljárás szerint végzett példához képest — annak ellenére, hogy nagyobb mennyiségű iniciátort alkalmaztunk — a reakcióidő kétszer olyan hosszú, a konverziófok alacsonyabb és a lerakódás mennyisége tízszeres. B) Mikroszuszpenzióban oltással, de aktiválás nélkül végzett polimerizálás. Az 1. példát megismételjük, de réz-szulfátot és aszkorbinsavat nem adagolunk a reakcióelegyhez. 15 órás reakcióidő után 22 000 kg mennyiségben 40,5 súly%-os diszperziót kapunk, vagyis a kiindulási anyagként használt vinil-klorid átalakulási aránya 85,1 súly%. A reaktor faláról a kiindulási anyagként használt vinil-klorid 0,6%-ának megfelelő mennyiségű lerakódott anyag távolítható el. A kapott diszperzió részecskéinek átlagos átmérője 1,08 mikron. Az 1. példával végzett összehasonlításból megállapítható, hogy a találmány értelmében végzett aktiválása az iniciátornak lehetővé teszi a reakció foganatosítását 9 órán belül 15 óra helyett, növeli az átalakulási arányt 4%-kal és a reaktor falán képződő lerakódások mennyiségét egyhatodára csökkenti. C) Mikroszuszpenzióban oltás és aktiválás nélkül végzett polimerizálás gyorsan elhomló iniciátorok jelenlétében. Keverővel felszerelt 120 literes reaktorba betáplálunk 60 kg vizet, 0,160 kg lauroil-peroxidot, 0,120 kg izopropil-perkarbonátot, 0,4 kg nátrium-dodecilbenzol-szulfonátot és 40 kg vinil-kloridot. A reakcióelegyet homogenizáljuk olyan mikroszuszpenzió előállítására, amelyben a szerves fázis cseppjeinek átlagos átmérője 1 mikron. A reakcióelegyet ezután autogén nyomáson 52 °C-ra melegítjük, majd ezt a hőmérsékletet tartjuk a reakció lefutása során. 12 óra után durva, nagy mennyiségű koagulátumot tartalmazó diszperziót kapunk. Továbbá a reaktor falán képződött lerakódások mennyisége megfelel a kiindulási anyagként használt monomer 30%-ának. 2. példa Az 1. példában ismertetett módon járunk el, de 0,25 mikron átlagos átmérőjű részecskéket tartalmazó oltóanyagot használunk és a polimerizálást 42 °C-on végezzük. 12 óra elteltével 22 100 kg mennyiségben 42,4 súly%-os diszperziót kapunk, azaz a vinil-klorid átalakulási aránya 89,7 súly%. A kapott diszperzió részecskéinek átlagos átmérője 0,6 mikron. A polimer viszkozitási indexe 180. Az így kapott polimerből 100 súlyrész és 60 súlyrész díoktil-ftalát homogenizálása útján kapott plasztiszol viszkozitása 75 poise. 3. példa Az 1. példában ismertetett módon járunk el, azonban 10 000 kg vinil-klorid helyett 9300 kg vinil-kloridból és 700 kg vinil-acetátból indulunk ki. 9,5 óra reakcióidő után 22 400 kg mennyiségben 4,9% vinil-acetátot tartalmazó kopolimer-diszperziót kapunk, amelynek koncentrációja 42,6 súly%, vagyis az alkalmazott monomerek átalakulási aránya 91,4 súly%. A kapott diszperzió részecskéinek átlagos átmérője 1,1 mikron. Az így kapott kopolimer viszkozitása 130. Az így kapott kopolimerből 100 súlyrész és 60 súlyrész 5 dioktil-ftalát homogenizálása útján kapott plasztiszol viszkozitása 30 poise és gélesedési hőmérséklete 144 °C (Heinrichs által a Modern Plastics 1964. áprilisi számának 165. oldalán leírt módszenei mérve). 10 4. példa Az 1. példában alkalmazott reaktorral azonos reaktorba betáplálunk 12 600 kg vizet, 1070 kg oltóanyagot (39%-os, azaz 417,3 kg, 6,3 kg lauroilperoxidot tartalmazó polivinil-kloridot tartalmaz; át-15 lagos szemcsemérete 0,4 mikron), 84 kg nátrium-dodecilbenzol-szulfonátot, 8400 kg vinil-kloridot és 0,42 kg réz(II>szulfátot. A reakcióelegyet ezután 52 °C-ra melegítjük, majd 12 óra leforgása alatt fokozatosan 840 g dihidroxi-20 maleinsavat adunk hozzá, éspedig az első négy órában 105 g/óra arányban, a második négy órában 65 g/óra arányban és az utolsó négy órában 40 g/óra arányban, így 20 970 kg mennyiségben 36,9% koncentrációjú polimer-diszperziót kapunk, vagyis a kiindulási 25 anyagként használt monomer átalakulási aránya 87,1 súly%. A reaktor faláról eltávolítható filmben levő monomer mennyisége megfelel a kiindulási anyagként használt monomer 0,12 súly%-ának. A kapott diszperzió szemcséinek átlagos átmérője 1,1 mikron. 30 5. példa A 4. példában ismertetett módon járunk el, de dihidroxi-maleinsav helyett borostyánkősavat használunk. 14 órás reakcióidő után 21 070 kg mennyiség-35 ben 37%-os polimer-diszperziót kapunk, ami megfelel 87,8%-os átalakulási aránynak. A reaktor falára lerakódott anyag súlya a kiindulási anyagként használt vinil-kloridnak mindössze 0,15%-a. A kapott diszperzió szemcséinek átlagos átmérője 1,08 mikron. 40 6. példa A 4. példában ismerhetett módon járunk el, de réz(II)-szulfát és dihidroxi-maleinsav helyett 840 g vanádium-acetilacetonátot használunk. 45 Az utóbbi vegyületet a reakcióelegyhez 52 °C-on fokozatosan adagoljuk 12,5 óra leforgása alatt, éspedig az első négy órában 105 g/óra arányban, a második négy órában 65 g/óra arányban és végül 4,5 órán át 40 g/óra arányban. 50 így 20 870 kg mennyiségben 36,5%-os polimerdiszperziót kapunk, ami megfelel 85,5%-os átalakulási aránynak. A reaktor falán képződött lerakódások mennyisége megfelel a kiindulási anyagként használt monomer 0,18 súly%-ának. A kapott diszperzió ré-55 szecskéinek átlagos átmérője 1,09 mikron. 7. példa Különböző aktivátorokkal az alábbi körülmények között kísérletsorozatot végzünk: 60 Előzetesen légtelenített és gáz alakú vinil-kloriddal átöblített 200 ml-es üveglombikba bemérünk 60 ml ionmentesített vizet, 10,5 g oltóanyagot (mikroszuszpenzióban végzett polimerizálás útján állítottuk elő; 34,9%-os, ami megfelel 3 g pohvinil-kloridnak, amely 65 0,04 g lauroil-peroxidot tartalmaz; részecskéinek átla-4