Способ получения нефтеполимерных смол

 

Использование: при получении нефтеполимерных смол для производства бумаги, лакокрасочных материалов, резин. Сущность изобретения: способ получения нефтеполимерных смол полимеризацией непредельных соединений фракций пироконденсата при 30 - 130^oС в присутствии 1 - 4 мас.% смеси диэтилалюминийхлорида и отходов производства микросферического катализатора полимеризации полипропилена при их массовом соотношении (0,1 - 10,0) : 1,0 соответственно, при этом отходы производства представляют собой смесь следующего состава, мас. %: четыреххлористый титан 15; хлористый алюминий 10; диизоамиловый эфир 21 и гептан 54. 3 табл.

Изобретение относится к способу получения нефтеполимерных смол (НПС) - заменителей дорогих и дефицитных продуктов природного происхождения: растительных масел (в лакокрасочных материалах), канифоли (в производстве бумаги), а также древесно-пирогенных и инден-кумароновых смол (в резиновых смесях и производстве резинотехнических изделий).

Известны способы получения НПС из фракций пироконденсата ионной и радикальной полимеризацией. Недостатком метода радикальной полимеризации являются необходимость проведения процесса в жестких условиях: 250^oC, 11,5 атм, 3,5 ч. (термическая полимеризация), или большая продолжительность реакции: 15 ч. при 160^oC (инициированная гидроперекисью изопропилбензола полимеризация).

Наиболее близким к предлагаемому является метод ионной полимеризации под действием хлористого алюминия и его комплексов. Полимеризация в этом случае протекает в более мягких условиях, но также имеет недостатки. Недостатками этого метода являются трудности работы с сухим хлористым алюминием: его трудно дозировать; невозможно применять в непрерывном процессе; он легко гидролизуется, в результате чего снижается его каталитическая активность и образуются комки.

Целью предлагаемого изобретения является устранение этих недостатков. Поставленная цель достигается за счет использования в качестве катализатора процесса полимеризации непредельных соединений фракций пироконденсата диэтилалюминийхлорида (ДЭАХ) и отходов производства микросферического катализатора полимеризации пропилена в массовом соотношении (0,1 - 10,0) : 1.

Использование данного катализатора позволяет: устранить трудности работы с хлористым алюминием; устранить стадию уничтожения отходов микросферического катализатора, заключающуюся в нейтрализации продуктов промывки микросферического катализатора с последующей отгонкой гептана и сжиганием его; улучшить экологическую обстановку на производстве.

Отходы производства микросферического катализатора представляют из себя смесь следующего состава, %: TiCl₄ - 15; AlCl₃ - 10; диизоамиловый эфир -21; гептан - 54.

Пример (пример 2, табл.1). В реактор с якорной мешалкой загружают 2425 кг фракции пироконденсата с пределами выкипания 130 - 190^oC. При температуре 35 - 40^oC при работающей мешалке в реактор подают в течение 0,5 часа 250 кг отходов производства (содержание в отходах четыреххлористого титана TiCl₄ - отх. равно 37,5 кг), затем температуру повышают до 40 - 50^oC и подают 37,5 кг ДЭАХ в течение 0,5 часа (соотношение TiCl₄ - отх. : ДЭАХ = 1 : 1). Общее количество катализатора составляет 3% от веса фракций пироконденсата. После этого поднимают температуру до 70^oC и реакционную смесь перемешивают в течение 3 часов. После чего в реактор загружают 120 кг 40%-ного водного раствора NaOH и перемешивают в течение часа при 95 - 100^oC. Далее реактор охлаждают и через 24 часа отделяют из нижней части реактора водный слой, содержащий NaCl и гидроксиды титана и алюминия. Затем в реактор подают водяной пар, нагревают реактор до 150^oC и отгоняют азеотроп растворителей с водой. Выход смолы составляет 49%, температура размягчения 84^oC, цвет 100 мг I₂/100 мл, кислотное число 0,8 мг KOH/1 г, йодное число 46,4 г I₂/100 г.

Следующие примеры, подтверждающие влияние условий реакции на качественные показатели смолы, полученной полимеризацией непредельных соединений фракций пироконденсата, представлены в таблицах 1 - 3.

Таким образом, как видно из представленных примеров, использование диэтилалюминийхлорида и отходов производства микросферического катализатора в качестве катализатора полимеризации непредельных соединений фракций пироконденсата позволяет получить НПС с выходом 14,2 - 51,2%, температурой размягчения 49 - 88^oC, цветом 60 - 400 мг I₂/100 мл, кислотным числом 0,4 - 2,4 мг KOH/1 г, йодным числом 39,1 - 59,8 г I₂/100 г. Оптимальными при этом являются следующие условия реакции: соотношение TiCl₄ - отход : ДЭАХ = 1: (0,1 - 10,0); количество катализатора 1 - 4 мас.%; температура реакции 30 - 130^oC.

Предлагаемый способ позволяет упростить технологию процесса полимеризации за счет устранения трудностей работы с AlCl₃; ликвидировать стадию уничтожения отходов микросферического катализатора и использовать дешевые отходы.

Формула изобретения

Способ получения нефтеполимерных смол каталитической полимеризацией непредельных соединений фракций пироконденсата, отличающийся тем, что полимеризацию проводят при 30 - 130^oС в присутствии 1 - 4 мас.% смеси диэтилалюминийхлорида и отходов производства микросферического катализатора полимеризации полипропилена при их массовом соотношении 0,1 - 10,0 : 1,0 соответственно, при этом отходы производства представляют собой смесь следующего состава, мас.%: Четыреххлористый титан - 15 Хлористый алюминий - 10 Диизоамиловый эфир - 21 Гептан - 54т

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2