Поливинилхлорид - Ульянов В.М.
ISBN 5-7245-0727-7
Скачать (прямая ссылка):
18
теме конденсации прямая дегазация прекращается и производится дегазация компрессором. При достижении давления 80 кПа в реактор подается азот, затем производится вакуумирование вакуум-насосом.
Незаполимеризовавшийся мономер поступает в конденсатор, охлаждаемый захоложенной водой. Сконденсированный ВХ из конденсатора поступает в колонну с едким натром, где происходит нейтрализация и сушка ВХ. Затем ВХ сливают в емкость. Несконденсиро-ванный ВХ подвергается компремированию и поступает в дополнительный конденсатор, охлаждаемый фреоном. Сконденсированный таким образом ВХ поступает в емкость ВХ. Готовый полимер из реактора поступает на рассеивание.
При проведении двухстадийной полимеризации возможно использование на обеих стадиях одних и тех же или разных инициаторов. По способу, предложенному в [170], на второй стадии вводят инициатор, имеющий период полураспада в несколько раз больший, чем инициатор первой стадии. Например, для форполимеризации используют пероксид ацетилциклогексилсульфонила, а на второй стадии - ДАК, пероксид лауроила. Это позволяет проводить полимеризацию в 3-5 полимеризаторах второй стадии при одном форполимеризаторе благодаря существенному снижению длительности первой стадии. Улучшение гранулометрического состава ПВХ при двухстадийном способе полимеризации ВХ может быть достигнуто осуществлением форполимеризации не всего, а части мономера [180, 192]. Например, если проводить форполимеризации) половины общего количества ВХ, то получаемый полимер имеет более узкий гранулометрический состав, чем ПВХ, полученный при загрузке на первой стадии всего мономера.
Увеличению плотности полимера способствует проведение процесса полимеризации с обратным конденсатором. Сокращения продолжительности полимеризации и уменьшения образования корок на стенках реактора можно добиться введением в реактор раствора инициатора в мономере, подогретого до температуры, которая ниже температуры полимеризации не более чем на 20 °С. Раствор инициатора вводят в мономер непосредственно перед загрузкой ВХ в реактор [181]. При этом продолжительность реакции уменьшается на 1,5 ч. Количество отложений на стенках реактора, в котором проводится первая стадия, значительно уменьшается.
Одним из существенных недостатков способа полимеризации ВХ в массе является сложность отвода тепла реакции на глубоких стадиях превращения мономера вследствие отсутствия жидкой фазы (когда остаточный мономер растворяется в твердом полимере). В условиях неизотермического процесса частицы ПВХ перегреваются, при этом увеличивается содержание низкомолекулярных фракций и происходит частичное дегидрохлорирование полимера. Он характеризуется более широким молекулярно-массовым распределением, большей разветвленностью молекул и более низкой термостабильностью по сравнению с суспензионным ПВХ [68]. Его термостабильность можно значительно повысить, вводя небольшие добавки антиоксидантов или других термостабилизаторов [124].
19
Рис. 1.4. Вертикальный автоклав-полимеризатор для получения блочного ПВХ ( V= 50 м5):
I — обратные конденсаторы; 2 —привод мешалки винтового типа;.? — винтовая мешалка;^ — скребковая мешалка; 5 — выгрузное устройство; 6 — привод мешалки скребкового типа
При промышленной полимеризации ВХ особое внимание уделяется чистоте реактора, поскольку наличие загрязнений приводит к ухудшению качества полимера. Горизонтальные реакторы с трудом поддаются очистке, кроме того, из-за необходимости увеличения размеров горизонтального вала и связанных с этим сложностей при изготовлении и эксплуатации реакторов нельзя увеличивать их объем.
Более эффективен для блочной полимеризации вертикальный реактор фирмы „Спейшим" с винтовой мешалкой, смонтированной в торце аппарата, и скребком, объединенным с мешалкой и имеющим, форму дна автоклава (рис. 1.4). При перемешивании реакционная масса у стенок аппарата движется вверх, а в середине -вниз под действием силы тяжести. Автоклав снабжен автоматическим гидравлическим устройством для очистки. К преимуществам вертикального реактора по сравнению с горизонтальным относятся уменьшение или подавление прилипания материала к поверхности аппарата и мешалки, а также улучшение теплообмена между реакционной средой и стенками.
1.2. Формирование полимерного зерна при суспензионной полимеризации винилхлорида
Многочисленными исследованиями установлено, что изменяя условия перемешивания, тип и концентрацию высокомолекулярных стабилизаторов (СЭ) эмульсии можно изменять размеры и форму зерна суспензионного ПВХ.
В [135] при изучении влияния концентрации метилцеллюлозы (МЦ) в воде на свойства суспензионного ПВХ установлено, что при больших концентрациях МЦ в воде (0,1-0,15%) полученный полимер состоит из мелких, большей частью прозрачных и полупрозрачных зерен круглой формы. С уменьшением содержания МЦ до 0,03% размеры зерен увеличиваются и происходит их агрегация. Потеря агрегативной устойчивости полимерно-мономерных частиц в процессе полимеризации объясняется в данной работе снижением содержания СЭ на поверхности капель эмульсии и соответствующего уменьшения его защитного
