Емульсійну (латексну) полімеризацію вінілхлориду проводять у водному середовищі в присутності водорозчинного ініціатора, емульгатора та інших добавок.
Виробництво емульсійного полівінілхлориду
Як емульгатора застосовують поверхнево-активні речовини - різні мила. До них відносяться:
- солі аліфатичних і ароматичних карбонових кислот,
- натрієві і калієві солі аліфатичних сульфокислот,
- алкилсульфонати.
Ініціаторами полімеризації служать водорозчинні пероксиди та гідроксиди (персульфати амонію, калію і натрію, пероксид водню), окислювально-відновні системи. Як регулятори рН використовують буферні речовини-фосфати, карбонати та ін.
Велика швидкість емульсійної полімеризації вінілхлориду дозволяє розширити температурний інтервал проведення процесу в промислових умовах, що дає можливість шляхом зміни температури регулювати середню молекулярну масу полімеру і інші властивості.
Характерною особливістю полімеризації вінілхлориду в емульсії є застосування ініціатора, розчинної у воді, але нерозчинного в мономере. Тому полімеризація в емульсії протікає за механізмом, відмінному від механізму полімеризації в суспензії.
Полімеризація починається в мицеллах емульгатора. в яких міститься розчинений мономер, а в поверхневий шар легко дифундують вільні радикали. утворилися вступній фазі в результаті розпаду водорозчинного ініціатора. Після 15-20% -ної конверсії мономера частинки являють собою набряклий в мономере полімер, на поверхні якого знаходиться шар адсорбованого емульгатора. У цих частинках полімеризація триває до тих пір, поки мономер повністю не витратиться.
Таким чином, полімеризація починається в мицеллах і закінчується в полімерно-мономірних частках.
В результаті емульсійної полімеризації утворюється латекс з розміром частинок від 0,1 до 1 мкм; з латексу виділяється полімер у вигляді тонкодисперсного порошку.
Технологічний процес отримання емульсійного полівінілхлориду з безперервного способу
Безперервний технологічний процес отримання емульсійного полівінілхлориду (рисунок 1) включає наступні стадії.
- підготовка вихідних компонентів (приготування розчину емульгатора і розчину ініціатора),
- полімеризація вінілхлориду,
- дегазація латексу,
- нейтралізація і стабілізація латексу,
- виділення полівінілхлориду з латексу,
- розфасовка і упаковка отриманого полімеру.
Типова рецептура емульсійної полімеризації вінілхлориду наведена нижче (в масових частинах):
- Вінілхлорид - 100
- Вода демінералізована - 150-200
- Ініціатор - 0,5-1,0
- Емульгатор - 1,5-2,0
- Регулятор рН - 0,2-0,5
Процес полімеризації контролюється по щільності емульсії і температурі реакційної суміші в автоклаві. При нормальній роботі щільність емульсії на виході з реактора дорівнює 1120 кг / м 3.
Латекс. що містить близько 42% полівінілхлориду. через фільтр 5 направляють в апарат 6 на дегазацію. Залишки мономера з латексу видаляють шляхом вакуумування. Дегазатор є вертикальний циліндричний апарат, у верхній частині якого розташована спіраль і над нею тарілка, що розподіляє надходить латекс. З стікає латексу по спіралі виділяється вінілхлорид, який прямує в газгольдер.
З дегазатор 6 латекс надходить до збірки 7. звідки перекачується насосом в ємність 10 для стабілізації розчином соди. Стабілізований латекс направляють на сушку в розпилювальний сушильний агрегат. Сухий продукт, що містить не більше 0,35% вологи. розфасовують і упаковують на спеціальній машині.
Латекс може бути використаний як товарний продукт. ПВХ латекси, містять від 40 до 50% полімеру. застосовують для просочення і поверхневої обробки тканин, шкіри, паперу та інших матеріалів.
При отриманні суспензійного ПВХ виключається трудомістка операція видалення залишків коагулянту, яка входить в технологічну схему емульсійної полімеризації. Тому суспензійний полівінілхлорид має більш високу ступінь чистоти, кращі діелектричні показники, вищі водо- і термостійкість. кращу світлостійкість в порівнянні з емульсійних поливинилхлоридом.
Помітили помилку? Виділіть її та натисніть Ctrl + Enter