ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сырье и получение полиизобутилена из "Технология полимеров Издание 2" На рис. 29 представлено влияние процентного содержания н-бутиленов в исходном изобутилене на молекулярную массу полизобутилена, полученного при —95°С в присутствии фтористого бора. [c.58] Изобутилен при нормальных условиях представляет собой бесцветный газ молекулярной массой 56,1, плотностью 590 кг/м , температурой воспламенения - -465°С, температурой плавления —140,4°С, температурой кипения —6,9°С. При содержании изобутилена 1,7—9,0% (по объему) в воздухе образуется взрывчатая смесь. Хранят и транспортируют изобутилен в жидком виде под давлением в стальных резервуарах. [c.58] Изобутилен при вдыхании обладает наркотическим действием, но не вызывает отравления организма. [c.58] Трехфтористый бор представляет собой бесцветный газ, сжижаемый в температурных интервалах от —100 до —127°С при температуре ниже указанной, он переходит в твердое состояние. [c.59] Фтористый бор имеет ряд преимуществ перед другими катализаторами как газообразное вещество он легко дозируется и смешивается с компонентами, участвующими в полимеризации, путем нагревания быстро удаляется из полимера. [c.59] Растворители. Для получения высокомолекулярного полиизобутилена реакция должна проходить при пониженной температуре, что осложняется высокой экзотермичностью процесса, так как количество выделяемого тепла составляет около 42 кДж/моль. Для уменьшения количества выделяющегося тепла к реакционной смеси добавляют растворители или разбавители. Необходимая для полимеризации низкая температура (около —100°С) поддерживается отводом теплоты с помощью хладоагентов растворителей и разбавителей. [c.59] Применяют внутреннее и наружное охлаждение. При внутреннем охлаждении растворитель или разбавитель одновременно служит и хладоагентом, т. е. поступает в реакционную смесь охлажденным и, кроме того, отводит теплоту реакции путем испарения при наружном охлаждении хладоагент действует на реакционную смесь через поверхность охлаждения. В качестве растворителей, разбавителей и хладоагентов применяют охлажденные до жидкого состояния этилен, бутилен, этан, бутан и другие предельные углеводороды, а также твердую углекислоту. Для промышленного получения полиизобутилена в качестве растворителя используют этилен (СН2 = СН2). [c.59] Количество растворителя влияет на молекулярную массу полимера. Оптимальное содержание изобутилена в растворителе— 15— 30%. [c.59] Механизм полимеризации. Химизм реакции полимеризации изобутилена с применением в качестве катализатора трехфтористого бора при наличии ускорителя (НХ) может быть представлен в такой последовательности. [c.60] Каждый разрыв главной цепи сопровождается образованием двойных связей в макромолекулах. [c.60] Полимеризация изобутилена осуществляется в непрерывно действующем ленточном полимеризаторе 6, представляющем собой металлический газонепроницаемый короб, в котором движется бесконечная лента, натянутая на два барабана. Ленту (рис. 31) изготовляют из специальной нержавеющей стали толщиной 0,6 мм ширина ленты — 450 мм, длина пути по горизонтали — около 9 м, скорость движения ленты — 60 м/мин. [c.61] На ленту полимеризатора подается смесь равных объемов изобутилена и этилена, причем первый вытекает из змеевика мерника 3 (см. рис. 30), а второй — из его корпуса обе жидкости смешиваются в трубопроводе. Одновременно из другого трубопровода на ленту полимеризатора поступает жидкий этилен, в котором растворен трехфтористый бор (0,3% от массы изобутилена), дозируемый из мерника 4. При смещении жидкостей процесс полимеризации совершается в течение нескольких секунд и на ленте образуется слой полиизобутилена толщиной около 20—30 мм. [c.61] Для получения мелкозернистой текучей кашицы полимера необходимо в реакторе поддерживать температуру до —80 до —85°С. Продукты полимеризации, полученные в виде высокодисперсной суспензии, перетекают из реактора в промежуточную емкость 5 и затем в дегазатор 6, где кроме обработки горячей водой подвергаются действию пара. Для предотвращения деструкции полимера в дегазатор вводят стабилизатор, в качестве которого применяют производные фенола, например третбутилфенолсульфид. К продуктам полимеризации во избежание агломерации частиц в дегазаторе одновременно добавляют диспергирующие и эмульгирующие вещества — стеариновую кислоту, стеарат цинка или жирные соли других двухвалентных металлов. [c.63] Транспортная линия, ведущая из реактора в дегазатор, во избежание образования комков и забивания линии снабжена рубашкой для охлаждения до температуры —85°С. Однако в процессе работы происходит прилипание полимеризата к стенкам аппаратуры, и установку периодически следует останавливать для очистки. Последнюю осуществляют с помощью растворителей или жидкостей, обладающих сильной смачивающей способностью к материалу стенок реактора отделившиеся от стенок частицы иолиизо-бутилена вымываются из реактора той же л идкостью. [c.63] В дегазаторе удаляются летучие компоненты реакционной смеси, и продукты полимеризации, полученные в виде водного шлама, подвергаются дальнейшей обработке, состоящей из удаления катализатора, непрореагировавшего сырья, растворителя и хладоагентов. Катализатор или его раствор мон но удалить в виде нижнего слоя после отстаивания остаток катализатора отмывают водой и щелочью, а полимер сушат и ректифицируют. Катализатор также можно разложить или нейтрализовать в реакционной смеси и продукты разложения отогнать острым паром. Известно много реагентов для разложения катализатора спирты — метиловый, этиловый, изоприловый, и др. эфиры, ацетон, фурфурол, ацетальдегид, водные и спиртовые растворы щелочи, аммиак, кислоты и др. [c.63] В процессе получения высокомолекулярного полиизобутилена в мешалке катализатор не регенерируют, так как его повторно не используют. Водную суспензию из дегазатора пропускают через барабанный фильтр. Осадок полимера после промывки на фильтре водой или слабым раствором щелочи поступает на отжимные вальцы для удаления воды. Далее полиизобутилен сушат в специальных камерах, гомогенизируют на вальцах и фитильном прессе, затем охлаждают и упаковывают. [c.63] Вернуться к основной статье