Патент ссср 418480

 

О П И С А Н И Е 4l8480

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскил

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства X

Заявлено 24Х.1971 (№ 1660191/23-5) М. Кл. С 08d 5/00 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 05.03.74. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 26.08.74

УДК 678.762.021,96 (088.8) Авторы изобретения В. П. Шаталов, А. П. Тройцкий, В. П. Юдин, Я. М. Розиноер, В. Б. Григорьев, А. Ю. Штейнбок, В. Г. Шалганова, Л. В. Ковтуиенко, И. П. Митин, В. Г. Ушаков, В. А. Урлашов, В. Г. Филь и А. И. Бобряшов

Заявитель

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ

ЭЛАСТОМЕРОВ И ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТОВ

Изобретение относится к производству синтетических эластомеров и термоэластопластов, и, в частности, к способу выделения этих полимеров из углеводородных растворов.

Известен способ выделения синтетических эластомеров и термоэластопластов из их углеводородных растворов путем испарения растворителя в токе водяного пара при нагревании раствора паром или горячей водой. Однако при этом растворитель удаляется в виде смеси с водяным паром и для повторного использования растворителя необходима его осушка, кроме того, появляются сточные воды, происходит загрязнение полимера на стадии выделения и сушки.

Целью изобретения является разработка способа, лишенного указанных недостатков.

Эта цель достигается предварительным концентрированием раствора полимера при интенсивном перемешивании и затем окончательным удалением растворителя при подводе тепла к тонкому слою полимеризата через стенку без механического воздействия на полимер. Такой режим выделения может быть достигнут при использовании обогреваемык валков.

На чертеже изображена схема, поясняющая предлагаемый способ.

Раствор инициатора полимеризации из аппарата 1 смешивают в потоке с растворителем и мономером или со смесью мономеров полимеризационной степени чистоты, поступающих из аппарата 2, и пода1от в полимеризаторы 3, 4, 5. По коду процесса полимериза5 ции в реакционную смесь могут быть введены дополнительные количества мономеров, инициатора или модификатора из аппаратов 6, 7 через смесители 8, 9. По окончании процесса полимеризат заправляют раствором стабили10 затора из аппарата 10 через смеситель 11, усредняют в аппарате 12 и через фильтр 13 направляют на выделение полимера. Удаление растворителя из полимеризата производят на обогреваемык вальцак 14 (агрегате безвод15 ной дегазации) .

Полимер из дегазатора выходит в виде ленты, которая подвергается жгутованшо. Жгут полимера грапулируют в грануляторе 15 и упаковывают н а ма шине 16.

20 Пары растворителя конденсируются в конденсаторе 17, а затем подвергаются азеотроп ой осушке а колонне 18 для удаления следов воды и ректификации на колонне 19. Очищенный возвратный растворитель собирают

25 в емкости 20 и аиравляют снова на процесс полимеризации.

Для повышения производительности узла выделения возможно увеличение содержания полимера в растворе путем его предваритель30 ного концентрирования в специальном аппа418480 узкое

hfw

Мп

50

65 рате. При этом концентрация полимера в растворе может быть увеличена до 50 /о по сравнению с обычно используемой концентрацией

10 — 30%.

В качестве инициатора полимеризации могут быть применены органические производные лития, натрия, калия, алюминия, цинка, кадмия, их смеси или смеси с их алкоксидами, эфирами, аминами. В качестве мономеров могут быть использованы моно- и диолефины такие, как пропилеп, бутен, изопрен, бутадиен, пиперилен, 2,3-диметилбутадиеп, винилароматические соединения, например стирол, альфаметилстирол, альфафенилстирол, дивинилбензол.

Растворителем могут служить индивидуальные углеводороды начиная с С4 и выше, их смеси или смеси с эфирами или аминами.

Наиболее целесообразно применять смеси циклогексана с парафиновыми, изопарафиновыми и ароматическими углеводородами с преимущественным содержанием циклогексана. Эта смесь обеспечивает наибольшую растворимость полимеров на основе випилароматических соединений и в отличие от циклогексана имеет сравнительно низкую температуру. замерзания (— 30) — (— 20) С.

Полимеризацию проводят как периодически, так и непрерывным способом в аппаратах идеального вытеснения, идеального смешения или в системе, состоящей из комбинации этих аппаратов в зависимости от типа мономеров и требуемого количества полимера, при температуре от (— 70) до (+150) С и давлении, обеспечивающем нахождение реакционной среды в жидкой фазе.

Агрегат для безводной дегазации состоит из двух полых обогреваемых раоочих валков, двух уплотняющих валков и двух камер. Удаление растворителя из тонкой пленки полимера производится на горячей поверхности рабочих валков. При этом давление в камерах должно быть в пределах 1,001 — 1,1 ати. Уплотнение камер агрегата производится за счет эластических свойств продукта после дегазации.

По предлагаемому способу в отличие от противопоставляемого исключается применение воды и острого водяного пара в качестве среды для выделения полимера из раствора.

Это полностью исключает наличие в производстве химически загрязненных сточных вод, требующих специальной очистки перед сбросом их в водоемы; исключает необходимость в обезвоживании возвращаемого на полимеризацию растворителя, что существенно упрощает и удешевляет технологическую схему очистки возвратного растворителя, позволяет получать более чистые полимеры благодаря исключению необходимости применения антиагломераторов (применяемых по противопоставленному способу) и других продуктов загрязнения, присутствующих в воде (пеорганические соли).

Предлагаемый способ позволяет использовать нетемнеющие аптиоксиданты, которые невозможно применять по противопоставленному способу вследствие их растворимости в воде и уноса с водяным паром при сушке; дает возможность исключить ряд крупногабаритного и металлоемкого оборудования — водный дегазатор, вибросито, аппарат для предварительного обезвоживания крошки каучука, сушилки и т. п.,— существенно сократить производственные площади, что значительно удешевляет производство.

Пример. В реактор непрерывно подают смесь циклогексаната (l80 p) и бензина (20 p), предварительно подвергнутую азеотропной осушке и ректификации. В этот поток вводят смесь бутадиена и стирола в соотношении

75: 25. Общее содержание мономеров в шихте составляет 15 /о. В реактор непрерывно подают раствор дилитийполидивинила со скоростью, обеспечивающей содержание активного лития в реакционной среде 0,01 моль/л.

Реакционную смесь интенсивно перемешивают мешалкой и циркулируют насосом. Тепло полимеризации снимают через рубашку. Время пребывания в реакторе составляет около

4 час.

Полимеризат непрерывно выводят из реактора и направляют на стабилизацию. Стабилизацию проводят путем смешения полимеризата с раствором ионола. Полимер из раствора выделяют на герметичном двухвалковом агрегате с температурой вальцев до 200 С, время пребывания полимера на вальцах не более 1 мин. Содержание растворителя в полимере 0,1 — 0,2 вес.о/о.

Растворитель после азеотропной осушки и ректификации вновь направляют на приготовление полимеризационной шихты.

Характеристика полученного полимера:

Твердость по Дефо, г 800

Молекулярно-весовое распределение

Содержание блочного стирола, /о

Характеристика (30 /о вес. ч. сажи):

Прочность при разрыве, кгс/см 300

Относительное удлинение, /о 600

Остаточное удлинение, /о 20 (2 с ажевых вулканизатов

Предмет изобретения

Способ выделения синтетических эластомеров и термоэластопластов из их углеводородных растворов путем испарения ррастворителя при нагревании раствора полимера, о тл ичающийся тем, что, с целью ликвидации сточных вод, устранения термодеструкции полимера и увеличения полноты дегазации, раствор полимера сначала подвергают предварительному концентрированию при интенсивном

418480

Составитель А. Горячев

Техред 3. Тараненко

Корректор А. Васильева

Редактор Л. Ушакова

Заказ 1811!2 Изд. ¹ 587 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 перемешивании и затем проводят окончательное удаление растворителя при подводе тепла к тонкому слою полимеризата через стенку без механического воздействия на полимер.