Технология производства хпорсодержащих полиуглеводородов
Основными способами производства поливинилхлорида, поливинилиденхлорида и их сополимеров являются суспензионный и эмульсионный. Полимеризация винилхлорида в массе связана с трудностью отвода тепла и нерастворимостью полимера в мономере. Однако этот способ находит применение в виде ступенчатого двухстадийного процесса. На первой стадии образуется форполимер в обычном автоклаве, а заканчивается полимеризация в горизонтальном цилиндрическом аппарате, обеспечивающем интенсивное измельчение полимера и отвод тепла. Инициирование осуществляется инициаторами, растворимыми в мономере.
Полимеризация в суспензии протекает как обычно, в водной среде в присутствии инициаторов (перекиси лаурила и капроила, пероксиди- карбонатов, динитрила азоизомасляной кислоты и др.).
Средняя величина частиц суспензии от 75—150 до 600 мкм. Важнейшими параметрами в производстве поливинилхлорида всеми способами является температура, определяющая степень разветвленности, термостабильность полимера, молекулярновесовое распределение. Важное влияние на светостойкость, термостойкость оказывают природа инициатора, эмульгатора, чистота исходных веществ. Молекулярный вес суспензионного поливинилхлорида колеблется в пределах от 12 000 до 120 000.
Для получения суспензионного поливинилхлорида используется умягченная вода. Процесс осуществляется в автоклаве с рубашкой и мешалкой при 40—50°, давлении 5—14 атм в течение 20—30 ч до степени конверсии 80—90%. Окончание процесса сопровождается падением давления в автоклаве. Гранулы отделяют от водной фазы, промывают и сушат.
Эмульсионная полимеризация осуществляется в автоклавах, вращающихся со скоростью 120 об/мин, вертикальных или горизонтальных,
снабженных мешалкой и рубашкой для обогрева и охлаждения. Температура реакции 50° С, продолжительность 15—20 ч, степень конверсии 87—88%. Инициирование осуществляется гидроперекисями, персульфатами, перекисью водорода и другими водорастворимыми инициаторами. Размер частиц латекса 0,05—0,5 мкм. Высушивание осуществляется в распылительных сушилках. Если полимер выделяется коагуляцией, то его промывают, центрифугируют и высушивают.
В промышленности поливинилхлорид выпускается различных марок, например: суспензионный (ГОСТ 14332—69), ПВХ-С70 и ПВХ-С74 для кабельного и медицинского пластиката и пленок различного назначения; ПВХ-С63Ж для винипласта; ПВХ-С61 и IIBX-C58 для винипласта, литьевых изделий и грампластинок; ПВХ-6 70Т для искусственных подошв, линолеума и т. д.
Эмульсионный поливинилхлорид (ГОСТ 14039—68) марок ПВХ-Е74П, ПВХ-Е70, Е70П, Е66, Е62, Е54, Е58 и других предназначается для изготовления прочных пластикатов, пленок, искусственной кожи, технических паст, формо - и пенопластов, а также лаков.
Поливинилхлорид массовый ПВХ-М (ТУ-6-01-678—72) выпускается следующих марок: ПВХ-М70, М64, М67, М59, М56 и др. Номер марки означает молекулярный вес, выраженный константой Фикентчера (К), которая является основной характеристикой той или иной марки поливинилхлорида (см. табл. 6). Буквы после цифры означают: Т — термо - стабилизированный; М — мягкий; П — пастообразующий. Буквы перед цифрой означают способ получения: С — суспензионный; Е — эмульсионный и М — массовый.
ТАБЛИЦА ®
Зависимость между относительной вязкостью 0,5%-ног о раствора поливинилхлорида в циклогексаионе и величиной К
|
Большое практическое значение имеют эмульсионные и суспензионные сополимеры винилхлорида с другими мономерами: винилацетатом — «винилит» (ТУ 6-01-650—71) для изготовления грампластинок,, для рельефных карт и других пленочных изделий; метилакрилатом — «хло - винит». Хловинит МА-20 (ТУ 6-01-130—67) получают при соотношении мономеров 80:20 для изготовления листового материала и прокладочных жгутов. На основе МА-20 выпускают листовой материал «вини - проз» матированный и прозрачный (МРТУ 6-05-1222—69), для защиты фотосхем, светокопировальных работ, картографии и т. п.
Создание сополимеров нинилхлорида с винилиденхлоридом (ВХВД) ГОСТ 6-02-18—72 и (СВХ-1) МРТУ 6-02-762—69 и других было вызвано тем, что поливинилиденхлорид плохо растворим в растворителях. Сополимеры же винилиденхлорида с винилхлоридом (а также буталмета - крилатом, акрилонитрилом) оказались особенно ценны и нашли большое распространение. Сополимеры ВХВД выпускаются с высоким (более 70%), средним (30—60%) и малым (20%) содержанием винилиденхлорида.
При содержании винилиденхлорида более 70% сополимеры с винил - хлоридом кристалличны. Кристаллические сополимеры имеют сравнительно низкую вязкость расплава и легко перерабатываются в изделия.
Полимеры и сополимеры винилиденхлорида в виде порошков, ла - тексов применяются в основном для производства труб, стойких к действию агрессивных сред, разнообразных деталей химической аппаратуры, пропиточных составов, грампластинок. Пленки применяются для упаковки химических товаров и пищевых продуктов. Моноволокно, изготовляемое экструзией, применяется для изготовления фильтровальных тканей, рыболовных сетей, щетины, декоративных и обивочных тканей. Сополимеры, как и гомополимер, необходимо стабилизировать кис - лотоакцепторными стабилизаторами. Сополимеры винилиденхлорида с акрилонитрилом обладают повышенной термостабильностью, легко пластифицируются и растворяются в циклогексаноне, метилэтилкето - не и др. Растворы используют в качестве лаков для нанесения покрытий на металл и бумагу.