Способ очистки полиэтиленавсесоюс.-и^m^m^^'^-'-f- • ^би5лио '-нл
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕ НИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Респтблик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 23,1Х.1969 (¹ 1371933/23-5) МПК С 08f I,j88 с присоединением заявки №
Приоритет
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Опубликовано 26.ill.1971. Бюллетень № 12
Дата опубликования описания 18Х.1971
УДК 678.742.2.022.24 (088.8) Авторы изобретения Я. М. Паушкин, 3. А. Роговии, И. С. Паниди, T. В. Дружинина, М. А. Ттогаиова, Л. А. Демишева и С. С, Большакова
Заявитель Московский институт нефтехимической и газовой промышленности им. И. М. Губкина
СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОЛИЭТИЛЕНА
Целя+СИ... — СН -)(I1 1
1Ч- (Сн 60 ) 10
С целью расширения ассортимента адсорбентов, предлагается в качестве последних применять анпонообменную ткань, представляющую собой привитые сополимеры целлюлозы 15 или полпвппилового спирта (ПВС) с гидроокисью N-метил-2-метил-5-винилпиридиния или
его солью следующего состава:
Емкость анионообменных тканей составля20 ет 2 — 3 сиг зкв/г по 01 н. 11С!.
Влага, сорбированная аниопообменпымн целлюлозными и полпвпнилспиртовымп тканями, обеспечивает быстрое разло>ксиве каталитического комплекса и его компонентов с об25 разованием соединений следующего состава:
Al (OH) Cl>, Аl(ОН)2С1, возможно также с образованием соединений типа 1-1з(А1С1 (ОН);,) I
Н (А1С1з (ОН) 4).
В случае титановых соединений IIe псключе30 но образование комплексных титановых кисИзвестен способ очистки полиэтилена от остатков катализатора низкого давления обработкой углеводородной суспензии полимера адсорбентами типа силикагеля, глинозема, диатомитной земли, активпрованного угля или катионообменной смолы. Адсорбенты применяют обычно в виде гранул. Однако отделение гранульного адсорбента от порошка полиэтилена в промышленных условиях вызывает определенные затруднения, псс 4снт., сн -„ он)
CHъ
СН5
299512
Таблица 1
Сравнительные данные по очистке пульпы полиэтилена различными методами
Кислотность полимера иг КОН/100 г
Зольность, вес. ", Способ очистки
0,5 — 0,6
0,02 — 0,08
Водная отмывка
Спиртовая отмывка
Лиионообменная целлголозная ткань (1)
Лнионообменная целлголозная ткань (II)
Лнионообменная поливинилспиртовая ткань (111) 55
0,01 — 0,02
Нейтральная
Нейтральная
0,07
0,01 — 0,02
Нейтральная
*) Нейтральная или слабощелочная после дополнительной обработки полимера реагентими основного характера (изопропилат натрия и др.). 65 лот типа г1;Т!С)с, связанных с ионообменной тканью.
Применение анпонооомениых тканей указанного состава обеспе-ll!BBcT сьязывание катионов ал1оминия и тпгана путем комплексообразовапня и сорбцпю ионов Cl за счет ионного обмена. Продукты реакции могут проникать в ткань и удерживаться в ней также за счет эффектов доннановского распределения. Однако доля таких продуктоз не превышаег 25 — 30";э, поскольку основная часть ионов про IIIo удерживается тканью и водой це вы мы в а ется.
О";. òû, проведенные на модельной системе но улавливанию катали гического комплекса 15 из растворов его в и-гептане показали, что извлечение ионов титана и алюминия во зсех опытах достигает 100!э уже в течение 10 .иин.
Гептановый раствор катализатора (А1 (С1Нэ) з+Т1С1 ) с исходным содержанием 20 ионов А1, Ti u С1 соответстзенно О,Оо; 0,32 и
0,94% пропускают при 60"С через анионообменную ткань в OH-форме (4,53% ткани на углеводород) и получают степень извлечения
" 1, Ti н Сl 100%. 25
Чрезвычайно важно, что в гептаповом растворе не обнаруживают хлора, значит достигают практически количественного извлечения соляной кислоты, образующейся при разложении каталитического комплекса. Это позво- 30 ляет отказаться от применения специальшях нейтрализующих агентов основного характера при производстве полиэтилена низкого давления.
Развитая поверхность анионообменных тка- 35 ней и достаточная гидрофильность обеспечивают высокие скорости сорбции ионов и молекул.
Найденные оптимальные условия разложения каталитического комплекса в среде жид- 40 кого углеводорода использовали для извлечения неорганических компонентов катализатора ионообменными тканями из пульпы полиолефинов. Для сравнения в табл. 1 даны результаты водной и спиртовой отмывки полиэтиле- 45 на высокой плотности.
Опыты, проведенпые при контакте анионообменной ткани с пульпой полиолефина в T(чение 10 — 90 хан в одних и тсх же условиях, показали, что минимальная зольность полиэтилена 0,011 — 0,013э о была получена нри контакте анионообменной ткани с пульпой полиэтилена в течение 1 час.
Использование ионообменных тканей облегчает отделение порошка полиэтилена от апионита и существенно упрощает технологический процесс.
Пример 1. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и каппиляром для ввода аргона, вносят 25 г полиэтилена и 100 мл предварительно высушенного гептана. Через суспензию полиэтилена в гептане в течение 15 иин продувают аргон. Затем туда же шприцем вводят 0,2 мл триизобутплалюминия (концентрация ТИБА в бензине 45,5%) и 0,1 я л свежеперегнанного четыреххлористого титана (соотношение 1: 1,5; концентрация Ti 0,8 г/л).
Реакционную смесь нагревают до 60 — 70 С и выдерживают при этой температуре в течение 30 мин. Далее в колбу вводят целлюлозную анионообменную ткань (144 см ), после чего содержимое колбы перемешивают в течение 60 иин. По истечении времени контакта смесь охлаждают, ткань удаляют из колбы, а суспензию полиэтилена в гептане переносят в воронку Бюхнера. После отделения основного количества растворителя полимер сушат в сушильном шкафу при температуре не выше
70 С. Зольность порошка 0,015 /о, кислотность равна нулю.
Пример 2. В реакционную смесь, приготовленную по методике, описанной в примере 1, вводят поливинилспиртовую анионообменную ткань (144 см ), после чего содержимое колбы перемешивают в течение 60 мин.
Затем смесь охлажда1от, ткань удаляют из колбы, а суспензию полиэтилена в гептане переносят в воронку Бюхнера. После отделения основного количества растворителя полимер сушат при 70 С. Зольность порошка 0,01%, кислотность равна нулю.
Пример 3. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и капилляром для ввода аргона, загружают
100 мл преварительно высушенного гептана.
Растворитель продувают аргоном в течение
15 мин. Затем в колбу вводят 0,2 ил триизобутилалюминия и 0,1 мл свежеперегнанного четыреххлористого титана (соотношение
ТИБА/TiC14 1: 1,5). Смесь нагревают до 60—
70 С и выдерживают при этой температуре в течение 30 иин. Далее в колбу вводят анионообменную целлюлозную ткань в ОН-форме (65 см ), после чего содержимое колбы перемешивают в течение 10 иин. По истечении времени контакта смесь охлаждают, гептановый слой анализируют на содержание ионов титана, алюминия и хлора. Для этого углеводородный слой промывают дистиллипованной
299512
Предмет изобретения
Составитель В. Филимонов
Техред Л, Л. Евдоиов Корректор О. Б. Тюрина
Редактор О. Кузнецова
Заказ 1160j8 Изд. № 472 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по дел" ì изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4I5
Типография, пр. Сапунова, 2 водой в делительной воронке до полного удаления ионов алюминия, титана и хлора. Отсутствие ионов определяют качественными реакциями соответственно с алюминоном, перекисью водорода и азотнокислым серебром.
Промывные воды собирают в мерной колбе для количественного определения ионов алюминия и хлора соответственно методами комплексометрического и йодометрического титрования, Титан определяют на фотоэлектрическом калориметре. Извлечение ионов алюминия, титана и хлора 100%.
Способ очистки полиэтилена от остатков катализатора низкого давления, например состоящего из триизобутилалюминия и четыреххлористого титана, обработкой углеводородной суспензии полимера адсорбентами, отличаюи4ийся тем, что, с целью расширения ассортимента адсорбентов, в качестве последних
10 применяют анионообменную ткань на основе привитых сополимеров целлюлозы или поливинилового спирта с гидроокисью N-метил-2метил-5-винилпиридиния или его солью.
