Способ получения цис-1,4-полиизопрена

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИС-1,4- ПОЛИИЗППРННА полимеризацией .изопрена в растворе изопентана с использованием порционной подачи раствора изопрена в изопентане в присутствии катализатора, представляющего собой продукт взаимодействия четь1реххлористого титана и триизоЬутилалюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения Физико-механических показателей конечного продукта, предварительно перед подачей в реакционную среду раствор изопрена в изопентане делят на два потока с последующим смешением первого потока с катализатором и введением полученной смеси в условиях интенсивного перемешивания во второй поток, причем процесс осуществляют при равных объемных соотношениях расхода катализатора и первого потока и расхода полученной смеси первого потока с катализатором и второго потока»(ЛС

со.оз сонетсних социллистичесних еспжлин

ГОсуд АРстненный КОмитет по иясБретениям и открытиям

ПРИ ПИТ СССР (21) ?5Р?2Рб/05 (?2) 22.0?.7Р (46) ?9,0?.92. Бюл. Е (7?) И.М, Сапожников, А.fl. Чураков, С,А. Будер., И.В. Гармонов, В.А. Кормер, В.R. Елфимов, М.Б. Копылов, H.В. Лемаев, П.А. Вернов, tO.Í. Милославский, Е.Л. Осовский и И.И. Борейко (53) 678. 76.2.3.02 (ОР8. Р} (56} Авторское свидетельство СССР

" 48?0Р9, кл. С 08 D 3/12, 1973.

Кирпичников П.А. и др. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука. Л.: Химия, 1976, с. 62, (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИС-1,4ПОЛИИЯОПРЕНА полимеризацией .изопрена в растворе изопентана с использоИзобретение относится к получению цис-1,4-полиизопрена и может найти применение в промышленности синтетического каучука.

Известен способ получения цис-1,4- полиизопрена полимеризацией изопрена в растворе изопентана с подачей раствора изопрена (шихты) одновременно B несколько полимеризационных реакторов в присутствии каталитичес— кого комплекса типа Циглера-Натта, подаваемого в первый реактор, и ведением процесса при заданных температурах.

Из последнего реактора полимеризат подают на дезактивацию катализатора, „... И„„ ВЗ7О4О (g1)g С 08 F 136/0Р, С OR Г 4/64

50 s,, 2 ванием порционной подачи раствора изопрена в изопечтане в присутствии катализатора, представляющего собой продукт взаимодействия четыреххлористого титана и триизоЬутилалюминия. отличающийся тем, что, с целью повышения Физико-механических показателей конечного продукта, предварительно перед подачей в реакционную среду раствор изопрена в изопентане делят на два пото a с последующим смешением первого потока с катализатором и введением полученной смеси в условиях интенсивного перемешивания во второй поток, причем процесс осуществляют при равных обьемных соотношениях расхода ката— лизатора и первого потока и расхода полученной смеси первого потока с катализатором и второго потока. после которой в полимер вводят антиоксидант и затем выделяют и сушат.

Концентрация каталитического ксмплекса 1,6 мас ° 1 в расчете на мономер.

Конверсия изопрена в процессе полимеризации составляет 60-70 . Содержание гельфракции в синтезированном полимере 16-25 .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения цис-1,4-полиизопрена полимеризацией изопрена в растворе изопентана с использованием порционной подачи раствора изопрена в изопентане в присутствии катализатора, пред40

Р ставляющего собой продукт взаимодействия четыреххлористого титана и триизобутилалюминия.

Перед подачей в полимеризационные реакторы шихту разделяют на два параллельных потока, смешивают каждый из полученных потоков шихты с каталитическим комплексом и подают затем реакционную смесь в батарею из шести последовательно соединенных полимеризационных реакторов (реакционная смесь поступает двумя параллельными потоками в первые два реактора) . По окончании процесса полимеризации проводят дезактивацию катализатора, стабилизацию полимера и дальнейшую его обработку. При этом концентрация каталитического комплекса - 1,5 мас." в расчете на мономер, продолжительность процесса - 26 ч, а .конверсия изопрена в последнем реакторе достигает 95 мас.4. Содержание гель-фракции в полимере составляет 20-30Ф. . Недостатком известного способа . является неравномерное распределение каталитического комплекса в шихте, низкая скорость процесса полимеризации и повышенный расход катализатора. Кроме того, плохое смешение ката литического комплекса с шихтой crioсобствует образованию гель-фракции s полимере, что в свою очередь ухудшает физико-механические свойства каучука и изделий на его основе.

Целью изобретения является повышение физико-механических показателей конечного продукта.

37040 полученной смеси первого потока с катализатором и второго потока.

Для смешения потоков шихты и каталитического комплекса целесообразно применять струйные аппараты, позволяющие резко уменьшить время смешения, а для улучшения распределения каталитического комплекса в шихте использу10 ют ряд последовательно соединенных струйных аппаратов.

Концентрация каталитического комплекса составляет 1,2-1,5 мас. в расчете на мономер.

Р

15 Температура полимеризации 45%5. С„

Продолжительность процесса полимеризации составляет менее 2 ч. По окончании процесса полимеризации катализатор дезактивируют метанолом, полимер стабилизируют смесью антиоксидантов-фенил-$-нафтиламина и диФенилпарафенилендиамин .- 1 мас.Ф в расчете на каучук ° Далее полимер выделяют водной дегазацией и сушат.

25 Скорость процесса полимеризации оценивают по конверсии мономера (мас.3).

Полученнык каучук характеризуется пластичностью, вязкостью по Куни, а

30 также содержанием гель- и легколетучих фракций.

Пример 1 (контрольный). Охлажденную шихту Q > = 40 мз/ч (15ь изопрена в изопентане) подают двумя потоками в два смесителя для сме35 шения с каталитическим комплексом-. продуктом взаимодействия четыреххло- . ристого титана и триизобутилалюминия.

Цель достигается тем, что в способе получения цис- 1,4-полиизопрена полимеризацией изопрена в растворе изопентана с использованием порционной подачи раствора изопрена в изопентане в присутствии катализатора, представляющего собой продукт взаимодействия четыреххлористого титана и триизобутилалюминия, предварительно перед подачей в реакционную среду раствор изопрена в изопентане. делят на два потока с последующим смешением первого потока с катализатором и введением полученной смеси в условиях интенсивного перемешивания во второй floToK причем процесс осуществляют при равных объемных соотношениях расхода ката- лизатора и первого потока и расхода

Полимеризацию осуществляют в батарее, состоящей из шести последовательно соединенных полимеризационных реакторов объемом ?О мэ каждый.

45 Реа кционную смесь подают двумя параллельными потоками в первые два по ходу смеси полимеризационные реакторы.

В процессе полимеризации в реакторах о поддерживают температуру 30 10 С, 50 Объемное соотношение расходов каталитического комплекса и шихты в процессе полимеризации составляет 1:

:450, концентрация каталитического комплекса в расчете на мономер

1 5 мас.1 а содержание титана в ка° ь талитическом комплексе составляет .

0,06 мас.ь.

Продолжительность полимеризации

4 ч. !

5 8

Полученный полимеризат для дезактивации катализатора обрабатывают метанолом, а полимер стабилизируют смесью антиоксидантов-фенил-р-наф-. тиламина и дифенилпарафенилендиамина (1 мас.4 смеси в расчете на полимер), Затем полимер выделяют водной дегазацией и сушат, Конверсия мономера в процессе полимеризации 95 мас,i.

Параметры процесса получения цис1.,44-полиизопрена: объемное соотношение расходов каталитического комплекса и шихты, концентрация каталитического комплекса, содержание титана в каталитическом комплексе, конверсия мономера в процессе полимеризации и продолжительност ь его, а также свойства каучука из этого примера и иэ всех последующих приведены в таблице.

Пример. 2. В двух последовател ьно соединенных струйных а ппара тах„ установленных перед первым полимериэационным реактором, шихту (15/-ный раствор изопрена в изопентане). делят на два потока О, и Qz. В первый струйный аппарат подают весь каталитический комплекс (О ) и смешивают его .с первым потоком шихты (Qg = — 1,9 мэ/ч), при этом объемное соотно-. шение расходов каталитического комплекса и первого потока (Q „/О ) составляет 0,047. Затем полученную в первом струйном аппарате реакционную смесь (О к + О, ) вводят при интенсивном перемешивании во второй поток шихты (во втором струйном аппарате).

Объемное соотношение расходов (Q y +

+ О ): О 0,047. Далее реакционную смесь направляют на полимериэацию в первый полимериэационный реактор батареи, состоящей из двух реакторов объемом 1б,б мэ каждый., Объемное соотношение расходов каталитического комплекса (продукта взаимодействия .четыреххлористого титана и триизобутилалюминия) в процессе полимеризации составляет 1:450, концентрация катализатора в расчете на мономер

1,5 мас.ь, а содержание титана в каталитическом комплексе составляет

0,054 мас. . Температура процесса полимеризации 4515 С.

Конверсия мономера в процессе полимеризации 95 . Продолжительность полимеризации 1,75 ч.

Полученный полимериэат для дезактивации катализатора обрабатывают метанолом, а полимер стабилизируют

6 смесью антиоксидантов-фенил- /3- нафтиламина и дифенилпарафенилендиамина (1 мас.1 смеси в расчете на полимер).

Затем полимер выделяют водной дегаэацией и сушат.

Пример 3, Условия получения цис-1,4-полиизопрена те же, что и в примере 2. Разница состоит лишь в

10 том, что объемное соотношение расходов каталитического комплекса и пеового потока шихты (О 1 = 1,8 мэ/ч)

1 „ /Q, а также — полученной реа кционной смеси и второго потока ших15 ты (Q q< + О„) /Q 0,045.

Объемное соотношение. Расходов каталитического комплекса и шихты в процессе полимеризации составляет

1:500.

Концентрация:каталитического комплекса в расчете на мономер.составля.ет 1,3 мас.4, при этом содержание титана в каталитическом комплексе

0,048 мас.ь, Конверсия мономера в про цессе полимеризации составляет 84 .

Время проведения процесса составляет 1 ч.

Il р и м е р 4. Условия получения цис-1,4-полиизопрена те же, что и в примере 2. Разница состоит лишь в том, что объемное соотношение расходов каталитического комплекса и первого потока шихты (Q = 1,6 мз/ч)

О /Qq, а также полученной реакцион" ной смеси и второго потока шихты (q « + q )/О составляет 0,041.

Объемное соотношение расходов каталитического комплекса и шихты в процессе полимериэации составляет

Концентрация каталитического комплекса в расчете на мономер 1,2 мас.3, при этом содержание титана в каталитическом комплексе 0,04 мас.3. Конверсия мономера в процессе полимеризации составляет 804.

Время проведения процесса составляет 1 ч.

Таким образом, предлагаемый способ получения цис-1,4-полиизапрена позволяет благодаря более равномерному распределению каталитического комп-. лекса в шихте, повысить скорость процесса полимериэации (конверсия 843 достигается за 1 ч, при этом процесс полимеризации осуществляется только в двух реакторах), снизить расход каталитического комплекса на 0,20,3 мас.3 в расчете на мономер, а так837040

Корректор А, Обручар

Редактор О. !Ор кова

Техред H,Дидык

Заказ 1310 Тираж Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 е синизить содержание гель-фракции синтезированном полимере и вследствие этого улучшить Физико-механические свойства каучука.