Способ выделения привитых сополимеров абс

 

Сущность изобретения: изобретение позволяет повысить экологические и технико-экономические показатели процесса получения пластика АБС путем полного связывания неотогнанного при дегазации акрилонитрила, сократить расход коагулянта и улучшить степень совмещения полимера с антиоксидантом. Цель достигается тем, что в известном способе выделения привитых сополимеров АБС, получаемых эмульсионной полимеризацией, включающем коагуляцию дегазированного латекса водным раствором сульфата алюминия, стабилизацию суспензией ионола и отделение сополимера от водной фазы, в поток дегазированного латекса последовательно дозируют 10 - 15%-ный водный раствор сульфита натрия, выдерживая массовое соотношение свободный акрилонитрил : сульфит натрия в пределах от 1 : 2,5 до 1 : 3,0 и время взаимодействия 1,5 - 2,0 ч, водную суспензию ионола в количестве 0,36 - 0,39 мас. % на сополимер и водный раствор коагулянта - сульфата алюминия в количестве 1,85 - 1,95 мас. % на сополимер. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способам производства ударопрочных акрилонитрилбутадиенстирольных пластиков АБС, получаемых методом эмульсионной прививочной полимеризации, в частности к стадии выделения пластиков, и может быть использовано в нефтехимической промышленности.

Известен способ выделения привитых сополимеров типа АБС, получаемых эмульсионной полимеризацией, путем добавления к латексу перед коагуляцией 0,5-10 мас.ч. пластификатора в водной эмульсии с последующим вводом коагулирующего раствора хлористого кальция.

Недостатками известного способа являются необходимость применения достаточно дефицитных пластификаторов (типа пропиленгликольстеарата), сложности их введения в виде эмульсии, применение недостаточно эффективного коагулянта - хлористого кальция, не обеспечивающего получения частиц узкого фракционного состава для последующей переработки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности, принимаемым за прототип и базовый способ, является способ выделения привитых сополимеров АБС, заключающийся в коагуляции дегазированного латекса, полученного методом эмульсионной полимеризации, с помощью водного раствора коагулянта (соли алюминия) в аппарате с мешалкой, с последующей фильтрацией и переработкой выделенного продукта. Указанный способ реализован в промышленности на Узловском ПО "Пластик".

В качестве мономеров для получения исходного латекса используют обычно бутадиен или смесь бутадиена со стиролом, в качестве дополнительных мономеров для прививочной эмульсионной полимеризации - акрилонитрил и стирол ( α-метилстирол). Общая конверсия мономеров при полимеризации составляет 96-98%.

Недостатки способа, принятого за прототип: 1) остающийся в латексе после дегазации водяным паром акрилонитрил в количестве 0,07-0,1 мас.% частично попадает в осажденный пластик и при сушке в воздушных сушилках выбрасывается в атмосферу с отработанным воздухом из сушилок, а частично сбрасывается в сточные воды. Акрилонитрил является весьма токсичным продуктом II класса опасности, попадание которого в атмосферу и водоемы даже в малых количествах крайне нежелательно из-за ущерба природной среде; 2) использование в качестве коагулянта только соли алюминия не позволяет выдерживать рН процесса коагуляции, достигать узкого распределения частиц полимера по размеру и характеризуется значительным проскоком мелких частиц в сточные воды. При этом не достигается также однородность распределения антиоксиданта, вводимого непрерывно в поток латекса.

Целью изобретения является повышение экологических и технико-экономических показателей процесса получения пластика АБС путем полного связывания не отогнанного при дегазации акрилонитрила, сокращение расхода коагулянта и улучшения степени совмещения полимера с антиоксидантом.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе выделения привитых сополимеров АБС, полученных эмульсионной полимеризацией, включающем коагуляцию дегазированного латекса водным раствором сульфата алюминия, стабилизацию суспензией ионола и отделение сополимера от водной фазы, в поток дегазированного латекса последовательно дозируют 10-15%-ный водный раствор сульфита натрия, выдерживая массовое соотношение свободный акрилонитрил: сульфит натрия в пределах от 1:2,5 до 1:3,0 и время взаимодействия 1,5-2,0 ч, водную суспензию ионола в количестве 0,36-0,39 мас.% на сополимер и водный раствор коагулянта-сульфата алюминия в количестве 1,85-1,95 мас.% на сополимер.

Процесс осуществляют по приведенной на чертеже схеме следующим образом.

Дегазированный латекс АБС с остаточным содержанием акрилонитрила 0,07-0,1% из испарителя 1 по линии 2 насосом 3 подают в емкость 4. В линию 2 по линии 5 дозируют 10-15%-ный водный раствор сульфита натрия, выдерживая массовое соотношение свободный НАК: сульфит натрия в пределах от 1:2,5 до 1:3,0 и время взаимодействия 1,5-2 ч. Из емкости 4 латекс по линии 6 направляют в безобъемный смеситель 7, куда по линии 8 подают стабилизатор - ионол, в количестве 0,36-0,39 мас.% (на сополимер) в виде суспензии.

Стабилизированный латекс из смесителя 7 насосом 9 подают по линии 10 в коагулятор 11, куда по линии 12 подают коагулянт - сульфат алюминия в количестве 1,85-1,95 мас.% на сополимер в виде водного раствора. Водную взвесь из коагулятора 11 по линии 13 выводят на последующую переработку.

В промежуточной емкости 4 происходит связывание остаточного акрилонитрила сульфитом натрия. В результате реакции образуется продукт водорастворимый и подвергающийся полному биологическому окислению.

В отличие от известного, в заявляемом способе достигается полное связывание акрилонитрила с исключением его выбросов в воздух и стоки, при последующей переработке продукта уменьшается расход коагулянта, сокращаются потери полимера со сточными водами за счет повышения однородности при смешении, снижается расход стабилизатора. Суть предлагаемого изобретения иллюстрируется примерами.

Приведенные примеры 2-4 подтверждают в сравнении с примером 1 по прототипу, что внедрение предполагаемого изобретения позволит: 1. Резко сократить или исключить выбросы вредного вещества - акрилонитрила в атмосферу, количество которого составляет порядка 50 т в год (при условной мощности производства 20 тыс.т/год и содержании остаточного акрилонитрила в латексе не более 0,1%).

2. Сократить расход основного коагулянта - сульфата алюминия (в пересчете на указанную мощность до 30 т в год).

3. Улучшить процесс стабилизации, что в конечном итоге приведет к снижению расхода дефицитного стабилизатора (в пересчете на указанную мощность до 6 т/год).

4. Уменьшить потери пластика АБС за счет проскока мелких частиц полимера в сточные воды - в пересчете на указанную мощность на 10 т в год.

Основные свойства пластика АБС при внедрении предполагаемого изобретения не меняются (ударная вязкость, предел текучести).

Формула изобретения

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПРИВИТЫХ СОПОЛИМЕРОВ АБС, получаемых эмульсионной полимеризацией, включающий коагуляцию дегазированного латекса водным раствором сульфата алюминия, стабилизацию суспензией ионола и отделение сополимера от водной фазы, отличающийся тем, что в поток дегазированного латекса последовательно дозируют 10 - 15%-ный водный раствор сульфита натрия, выдерживая массовое соотношение свободного акрилонитрила и сульфита натрия 1 : 2,5 - 1 : 3 и время взаимодействия 1,5 - 2 ч, водную суспензию ионола в количестве 0,36 - 0,39 мас.% на сополимер и водный раствор коагулянта - сульфата алюминия в количестве 1,85 - 1,95 мас.% на сополимер.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3