176398. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés vinilklorid polimerizátumok folyamatos előállítására vizes emulzióban
5 176398 6 ság 30%-a alatti magasságban végezzük, akkor a diszperzió túl nagy mennyiségű reagálatian kiindulóanyagot tartalmaz, ha pedig az ürítést a reaktormagasság 90%-a feletti magasságban végezzük, akkor a reaktor felső részében nem elegendő nagy 5 kiterjedésű gáztér marad, ez pedig a nyomás szabályozásánál nehézséget okozhat. A polimer emulziót tehát a reaktor belső összmagasságának 50-90, előnyösen 70—85%-a közötti magasságban a kiindulóanyagok bevezetése felett leürítjük. io A folyadék szintmagasságát a reaktorban legalább 15 cm-rel az ürítő nyílás felett állítjuk be, ezzel biztosítjuk azt, hogy a folyadék elvezetésnél gáz nem távozik el, főként pedig azt, hogy a kiürítőnyílás kéregtől és lerakódástól mentes ma- 15 rád. A kéreg pedig különösen nagymértékben képződik a reaktor belső falán, a folyadékfelülethez közeli térrészeken. A folyadékszint távolságát az ürítőnyílástól a belső reaktor összmagasság 8-25%-ának megfelelő távolságban lega!ább 40 cm 20 távolságban állítjuk be. A reaktorban levő elegyet legalább egy, a folyadékba teljesen bemerülő keverőszerkezettel mozgatjuk. A keverőszerkezet legalább 20 cm-rel a folyadékszint legmélyebb pontja alá merüljön be, emel- 25 lett ún. tölcsérképződést is, éspedig a keverő magasabb fordulatszámai esetében kell tekintetbe venni. Ha a keverőszerkezet és a folyadékfelület legmélyebb pontja közötti távolság 20 cm-nél kisebb, akkor a keverőszerkezetnek a folyadékfelülethez 30 közeleső részén kedvezőtlen kéregképződés léphet fel. A keverőszerkezet külső széleit a reaktorfaltól legalább 15 cm távolságban tartjuk, ezáltal magasabb fordulatszámoknál sem lépnek fel túlságosan 35 nagy nyíróerők, amelyek érzékeny emulzióknál koagulációt okozhatnak. A keverőszerkezet külső szélének a reaktorfaltól való legkisebb távolsága 25 cm. A keverőszerkezet hosszanti kiterjedése a poli- 40 merizációs reaktor belső összmagasság 15-60%-át kitevő hosszúságnak felel meg. 15% alatt nem biztosítható a folyékony reakcióelegy teljes mértékű kellő átkeveredése, 60%-nál hosszabb kiterjedés esetén pedig a reaktorban levő elegy ten- 45 gelyirányú átkeveredése nem történik meg. Célszerűen olyan keverőszerkezetet alkalmazunk, amely a reaktor belső összmagasságának 20—40%-át kitevő hosszúságnak felel meg és mintegy 25 cm mélyen a folyadékfelszín alá merül. 50 A keverőszerkezet kerületi sebességét az alkalmazott polimerizádó jellegétől, főként a bevitt felületaktívanyagok anyagi minőségétől és mennyiségétől, valamint a kívánt polimer szemcsenagyságtól és szerkezettől, tág határok között változtatjuk. 55 Általában 0,2—10 m/sec kerületi sebességet állítunk be. A találmány szerinti eljárás bevált vinilklorid homopoUmerizádója, kopolimerizádója és ojtott polimerizádójára vizes emulzióban. A polimeri- 50 zádót 10-90 °C, előnyösen 30—80 °C, főként 40-75 °C közötti hőmérsékleten végezzük. A vinilklorid kopolimerizádójához a vinükloridra számítva 0,1—99 súly% egy vagy több alábbi monomert alkalmazunk: olefinek, így etilén vagy propilén, 55 2-20 szénatomos egyenes vagy elágazó láncú karbonsavak, előnyösen 2—4 szénatomos karbonsavak vinilészterei, így vinilacetát-, vinilpropionát-, vinilbutirát-, vinil-2-etilhexoát-, vinil-izotridekánsavészter, vinilhalogenidek, így vinilfluorid, vinilidénfluorid, vinüidénklorid, viniléterek, vinilpiridin, telítettlen savak, így maleinsav, fumársav, akrilsav, metakrilsav, és ezek 1-10 szénatomos mono- vagy dialkoholokkal alkotott mono- vagy di-észterei, maleinsavimid valamint aromás-, cikloalifás- valamint adott esetben elágazó láncú alifás szubsztituensekkel, ezek N-helyettesített származékai, akrilnitril sztirol. ! Az ojtott polimerizációhoz például elasztomer polimereket alkalmazunk, amelyek egy vagy több következő monomer polimerizációjával állíthatók elő: diének, így butadién, ciklopentadién, olefinek, így etilén, propilén, sztirol, telítetlen savak, így akrilvagy metakrilsav, valamint ezek 1-10 szénatomos mono- vagy dialkoholokkal alkotott észterei, akrilnitril, vinilvegyületek, így 2-20, előnyösen 2-4 szénatomos egyenes vagy elágazóláncú karbonsavak, vinilészterei, vinilhalogenidek, így vinilklorid és vinilidénklorid. A polimerizádót csíraképző előpolimer alkalmazásával vagy anélkül végezzük. Vizes emulzióban a monomerekre számítva 0,001-3 súly%, előnyösen 0,01-0,3 súly% mennyiségben gyökképző katalizátorok, így például peroxidiszulfát, peroxidifoszfát, kálium-, nátrium- vagy ammonium-perborát, hidrogénperoxid, terc-butil-hidroperoxid, más vízoldható peroxidok, valamint különböző katalizátorok keverékeivel polimerizálunk. A katalizátor lehet a monomerek súlyára számítva 0,01—1 súly% egy vagy több redox-katalizátor-rendszer képzésére alkalmas redukáló anyag, így például szulfitok, hidrogénszulfitok, ditionitok, tioszulfát, aldehid-szulfoxilátok, például nátrium-formaldehid-szulfoxilát. A polimerizádót kívánt esetben a monomerekre és a fémre számítva 0,05—10 ppm oldható vagy nehezen oldható fémsó például réz-, ezüst- vagy vassók jelenlétében végezzük. A polimerizádó során a monomerekre számítva 0,01—5 súly% mennyiségben egy vagy több emulgcálószert alkalmazhatunk. Az emulgeálószerek anionos, amfoter, kationos vagy nem-ionos jellegűek. Anionos emulgeálószerként beváltak például a zsírsavak, így laurinsav, palmitinsav, vagy sztearinsav, savanyú zsíralkohol kénsavészterek, paraffinszulfosavak, alkilarilszulfosavak, így dodecilbenzol- vagy dibutilnaftalinszulfonsav, szulfoborostyánkősav-dialkilészterek alkálifém-, alkáliföldfém- és ammóniumsói, valamint epoxi-csoportot tartalmazó zsírsavak, így telítetlen zsírsavakkal, mint olajsavval, vagy linolsawal vagy telítetlen oxizsírsawal, így ridnolsawal képzett epoxisztearinsavak alkálifém- és ammóniumsói. Az amfoter illetve kationaktív emulgeálószerek közül például a következőket említjük: alkübetainok, így dodecilbetain, valamint alkilpiridiniumsók, így laurilpiridiniumhidroklorid, továbbá alküammóniumsók, így oxetildodedl-ammóniumkloríd. A nem-ionos emulgeálószerek közül például a következők váltak be: többértékű alkoholok zsírsav félészterei, így glicerinmonosztearát, szorbitmonolaurát, szorbitoleát, vagy szorbitpalmi-3
