Эмульсионная полимеризация винилхлорида и pH среды

П. получают суспензионной или эмульсионной полимеризацией винилхлорида (см. Полимеризация). В качестве дисперсионной среды используют воду. Механизм процесса — радикальный. Низкотемпературной (от —10 до —20°) радикальной полимеризацией или полимеризацией о использованием в качестве растворителей альдегидов (40—60°) можно получить стереорегулярный синдиотактический П., обладающий повышенной темп-рой размягчения. [c.73]

При эмульсионной полимеризации винилхлорида скорость процесса и свойства полимера зависят от природы и концентрации эмульгатора и инициатора, от pH среды, от соотношения винилхлорида и водной среды (водный модуль), от температуры и других факторов. [c.26]

Полимеризация в эмульсии. Для проведения эмульсионной полимеризации винилхлорид диспергируется в воде, содержащей растворимый в воде или мономере эмульгатор, инициатор и буфер для поддержания определенного значения pH. Реакционная смесь при энергичном перемешивании нагревается до 30°—60° [20—22] и выдерживается при заданной температуре определенное время, pH среды, равное 4—9, поддерживается постоянным [20, 22]. В результате реакции образуется латекс, представляющий тонкую суспензию полимера в воде с величиной частиц 0,1 —5 мк. По окончании реакции полимер коагулируется и отделяется, или из латекса испаряется вода [21] и полимер выделяется в виде мелкого порошка. Полимеризация проводится во вращающихся автоклавах или аппаратах непрерывного действия. Температура реакции регулируется внешним охлаждением. [c.262]

Весьма распространенным методом полимеризации винилхлорида является эмульсионный. Реакционной средой служит вода, инициатором полимеризации является персульфат аммония или калия, эмульгаторами — мыла или натриевые соли алифатических или ароматических сульфокислот. Эмульсионную полимеризацию винилхлорида проводят в автоклаве при 30—60° С. Полимер получается в виде латекса — тончайшей водной суспензии частиц. Для осаждения полимера в суспензию вводят электролит. [c.181]

Суспензионная и эмульсионная полимеризация винилхлорида в недостаточно дезаэрированной системе приводит к понижению pH реакционной среды, что в свою очередь обусловливает нестабильное протекание процесса и получение нестандартного полимера. В присутствии кислорода при полимеризации винилхлорида понижается средний молекулярный вес ПВХ , в полимере появляются разветвления, уменьшается его термическая стабильность а также ухудшается совместимость с пластификатором . [c.30]

Для определения влияния числа и размера латексных частиц на скорость эмульсионной полимеризации винилхлорида в работе исследовался процесс полимеризации с предварительным введением в реакционную среду латекса. Эти эксперименты имели своей целью [c.102]

Рис. У.З. Влияние pH среды на выход ПВХ при низкотемпературной (—20 °С) эмульсионной полимеризации винилхлорида

При эмульсионной полимеризации винилхлорида мономер добавляют к воде, содержащей небольшое количество эмульгатора, например мыла, и водорастворимый инициатор, способный образовывать свободные радикалы, например персульфат щелочного металла, перекись водорода и др. Иногда прибавляют также буфер для поддержания определенного pH среды. [c.217]

Большое влияние на активность инициаторов при эмульсионной полимеризации винилхлорида оказывает концентрация водородных ионов Б водной фазе. В зависимости от величины pH могут изменяться также коллоидные свойства эмульгаторов. Следует учесть, что при полимеризации может происходить снижение pH в результате распада инициатора с образованием кислых продуктов (например, в случае применения персульфатов) при наличии кислорода в реакционной смеси и по другим причинам. Для создания определенного-значения pH исходной смеси и поддержания его постоянным в процессе полимеризации в реакционную смесь вводят буферные соли. В качестве регуляторов pH при эмульсионной полимеризации винилхлорида используют смеси двузамещенного и однозамещеннога фосфорнокислого натрия, тринатрийфосфат, карбонат натрия, калия или аммония, гидроокись натрия или аммония, смесь уксусной кислоты и ацетата натрия, минеральные кислоты, некоторые органические кислоты и др Регуляторы pH добавляют в водную фазу обычно в количестве 0,25—2%. При полимеризации с перекисью водорода или персульфатами применяют для поддержания pH реакционной среды фосфатный буфер, бикарбонат или карбонат аммония . Некоторые эмульгаторы (например, натриевые или калиевые соли жирных кислот) могут одновременно выполнять роль буферов . [c.121]

Полимеризация винилхлорида эмульсионным методом проводится в водной среде, как сказано было выше, в присутствии катализатора и эмульгатора. Катализатором обычно [c.333]

Из приведенных данных видно, что увеличение кислотности среды полимеризации в присутствии кислорода воздуха объясняется дегидрохлорированием и гидролизом перекисей. Хлористый водород, являясь ингибитором полимеризации, в дальнейшем способствует замедлению образования ПВХ. Интересно, что при полимеризации в присутствии водной фазы pH среды обычно уменьшается лишь до тех пор, пока продолжается индукционный период, и остается постоянным после начала гомополимеризации . Следовательно, на суспензионную и эмульсионную полимеризацию сами перекисные соединения винилхлорида практически уже не оказывают влияния, но продукты их гидролиза — хлористый водород, альдегиды и др. активно участвуют в реакции передачи цепи. Это обусловливает непостоянный средний молекулярный вес образующегося ПВХ и возможность дополнительного ингибирования процесса. С включением продуктов гидролиза перекисных соединений в состав макромолекул несомненно связаны понижение термической стабильности ПВХ и увеличение его разветвленности. [c.34]

Получаемый в нейтральной и слабощелочной среде эмульсионный ПВХ имеет повыщенную теплостойкость (95—98 °С) и высокий молекулярный вес (предельное число вязкости составляет 2,6—2,9), а в некоторых случаях полимер не растворяется в циклогексаноне. ПВХ, синтезированный в сильнощелочной среде, имеет предельное число вязкости 1,20—1,35. Использование при полимеризации в кислой среде в качестве регулятора роста цепи 2% (по отношению, к винилхлориду) трихлорэтилена позволяет понизить молекулярный вес полимера и получить ПВХ с предельным числом вязкости 1,0— 1,2. Описана количественная зависимость степени полимеризации винилхлорида от содержания четыреххлористого углерода в реакционной системе [c.136]

Основными стадиями технологического процесса полимеризации винилхлорида водно-эмульсионным методом являются подготовка эмульгатора и приготовление полимеризационной среды, процесс полимеризации, высушивание поливинилхлорида. [c.463]

Эмульсионный метод. Основным методом получения поливинилхлорида является водоэмульсионный метод, который на практике осуществляют в виде периодичного или непрерывного латексного способа. Для проведения полимеризации в эмульсии готовят реакционную смесь, состоящую из дистиллированной воды, содержащей эмульгатор, водорастворимый инициатор и стабилизатор в некоторых случаях применяют регуляторы pH среды и поверхностного натяжения. В готовую смесь вводят нужное количество мономера. На ход процесса полимеризации винилхлорида большое влияние оказывают примеси, содержащиеся в компонентах смеси в связи с этим все применяемые вещества подвергают тщательной очистке, а воду — обработке на ионообменной установке для обессоливания. В качестве эмульгаторов используют различные мыла (ализариновое, триэтаноламиновое), некаль, натриевые соли алифатических или ароматических сульфокислот. Количество введенного эмульгатора (обычно 0,1—0,5% от массы мономера) существенно влияет на скорость реакции, среднюю молекулярную массу полимера и на дисперсность латекса. [c.73]

Получение. Эмульсионную полимеризацию винилхлорида проводят в водной среде в присутствии водорастворимого инициатора и эмульгатора типа синтетических мыл (сульфонат натрия, не-каль-калиевая соль изобутилнафталинсульфокислоты). При этом получают устойчивый латекс с размером частиц 0,05—0,5 мкм, из которого поливинилхлорид выделяют коагуляцией при добавлении электролита или распылением в сушильной камере. [c.178]

В качестве инициаторов эмульсионной полимеризации винилхлорида обычно используются водорастворимые инициаторы, главным образом неорганические перекиси. Однако иногда применяются также мономерорастворимые инициаторы (органические перекиси) и водорастворимые окислител1нэ-восстановительные системы. Выбор инициатора зависит от условий полимеризации (в частности, от типа эмульгатора, pH среды, температуры реакции) и заданных свойств полимера. Первоначально при получении эмульсионного ПВХ в качестве инициатора использовали перуксусную кислоту. Полимеризацию обычно проводили в кислой среде (pH = 2,5—3) . В настоящее время наиболее широко применяются персульфаты калия и аммония. В их присутствии эмульсионная полимеризация протекает с высокой скоростью при сравнительно низких температурах (40— 60 °С). [c.116]

Рис. IV. 12. Влияние pH среды на продолжительность эмульсионной полимеризации винилхлорида в присутствии перекиси водорода . Температура реакции 53 °С. Эмульгатор — смесь натриевых солей алкилсульфоновых кислот с длиной цепи 12—С,g 3%. Концентрация инициатора 0,4%. Буфер — смесь NajHPOi и NaHaPO 0,25%.

Рис. IV.13. Влияние pH среды на продолжительность эмульсионной полимеризации винилхлорида в присутствии (ЫН зЗгОз. Концентрация инициатора 0,05%. (Условия полимеризации и обозначения см. на рис. IV.12).

При эмульсионной полимеризации винилхлорида мономер диспергируют в воде, содержащей небольшое количество эмульгатора, например мыла, и водорастворимый инициатор, способный образовывать свободные радикалы, например персульфат щелочного металла. Иногда прибавляют также буфер для поддержания определенного pH среды [81]. Полимеризация проводится при температуре 30—80° (в зависимости от требуемого молекулярного веса полимера), при этом образуется латекс, представляющий собой очень тонкую суспензию частиц полимера диаметром около 0,01—0,1 J . Весовая концентрация полимера в латексе составляет обычно 30—50%. Хотя опубликовано очень мало работ, посвященных изучению механизма эмульсионной полимеризации винилхлорида, несомненно, что частицы полимера образуются по хорошо известному механизму Харкинса [82], т. е. они возникают в мицеллах эмульгатора в водной фазе и растут за счет диффузии мономера из эмульгированных капель, служащих резервуаром . Полимеризация, вероятно, осуществляется в частицах полимера, набухшего в мономере с образованием геля, состав которого сохраняется постоянным благодаря диффузии свежего мономера из водной фазы. По мере увеличения содержания полимера в системе наблюдается повышение скорости полимеризации, подобно гель-эф4)екту при блочной полимеризации [72]. [c.71]

Полимеризацию хлористого винила в присутствии инициатора можно проводить блочным методом, в растворе и эмульсионным методом. Полимер нерастворим в исходном мономере и потому в случае блочной и эмульсионной полимеризации выделяется в виде осадка. Полимеризация винилхлорида блочным методом находит практическое применение для получения изделий, облада-юпщх прозрачностью в сочетании с высокой упругостью, вообще присущей поливинилхлориду. Болес распространен эмульсионный метод полимеризации. Реакционной средой служит вода, инициатором полимеризации является персульфат аммония или калия, эмульгаторами—мыла или натриевые соли алифатических или ароматических сул1рфокислот (С 2—С] ). В некоторых случаях в эмульсию добавляют восстановитель (например, гидросульфит или бисуль-( )ит натрия). При этом возрастает скорость распада инициатора [c.263]

Влияние pH. Благодаря низкой растворимости большинства виниловых мономеров в воде окислительно-восстановительное инициирование применялось главным образом в эмульсионной полимеризации. Неожиданно оказалось, что в этих водных системах оптимальная величина pH зависит от природы полимеризующегося мономера. В случае персуль-фат-сульфитных систем, например, установлено, что акрилонитрил требует кислой среды, винилхлорид лучше всего реагирует при pH = 8, а скорость полимеризации стирола не зависит от pH, кроме случая низких концентраций ионов водорода [55]. [c.255]

Работы последних трех лет, основная часть которых представлена в виде патентов, посвящены улучшению метода эмульсионной полимеризации. Так, Нюквист указывает, что при полимеризации во вращающихся автоклавах с водяной рубашкой качество полимера в основном зависит от чистоты мономера и точности регулирования температуры реакции [23], а также от pH реакционной среды [24]. Винилхлорид рекомендуется пропускать над активированным углем при 30—80 для очистки перед полимеризацией [25], что обеспечивает получение более высокомолекулярного гомогенного продукта. Для увеличения молекулярного веса полимера, мономер предварительно обрабатывается также 25—60%-ным раствором калийной или натронной щелочи [26]. [c.262]

При эмульсионной полимеризации применяют анионоактивные и оксиэтилированные вещества как эмульгаторы, стабилиза- торы и смачиватели. При полимеризации винилхлорида и винилацетата к 55,5%-ной водной эмульсии предложено добавлять 0,5— 1% или 0,15% тергитола неионогенного NPX (оксиэтилированный алкилфенол) . Полимеризацию винилацетата можно проводить в присутствии 0,1 %-ного раствора оксиэтилированного гексадецилового спирта . Согласно другому предложению по лимеризацию 30 частей винилацетата в воде проводят в присутствии среди прочих веществ 6 частей оксиэтилированного окта-деценилового спирта . Тритон Х-100 (оксиэтилированный алкилфенол) рекомендуют как стабилизатор эмульсий для повышения их устойчивости к коагуляции при механическом воздействии и низкой температуре . [c.345]

Производство поливинилхлорида в большом масштабе методом блочной полимеризации нецелесообразно, так как, во-первых, полимер получается в виде большого блока, который трудно измельчать и обрабатывать, и, во-вторых, выделяющаяся теплота полимеризации затрудняет регулирование температуры реакции, что приводит к термическому разложению, сопровождающемуся выделением хлористого водорода и изменением окраски полимера. Известны два основных метода полимеризации, которые позволяют избежать указагшых трудностей 1) эмульсионная полимеризация [79] и 2) капельная, или суспензионная, полимеризация 180]. Практически все промышленное производство поливинилхлорида основано на этих двух методах. В обоих случаях полимер образуется в виде тонкой дисперсии в водной среде это создает благоприятные условия для отвода теплоты полимеризации и дает легкоперерабатываемый продукт. Следует отметить, что механизм образования частиц полимера при эмульсионной и капельной, или суспензионной, полимеризациях винилхлорида различен. [c.71]

Полимеризацию винилхлорида с получением высокополимерных продуктов осуществляют в водяных средах по эмульсионному или суспензионному методу. По суспензионному методу получают мелкозернистые, чистые, хорошо фильтруемые продукты. Большую практическую ценность имеет все же эмульсионный метод. Полимеризаты винилхлорида в исходном состоянии, при нагреве, проявляют склонность к распаду с выделением НС1. Во избежание этого в эмульсию по возможности уже перед осаждением добавляют стабилизаторы производные окиси этилена или этиленамина, щелочи или обладающие щелочными свойствами соли слабых кислот, которые действуют как нейтрализаторы. [c.250]

Начало промышленного выпуска эмульсионных сополимеров акриловых эфиров с винилацетатом относится к 1930 г. [23]. Наилучшим компонентом для сополимеризации с винилацетатом считается бутилакрилат [24[. Он повышает влагостойкость, которой не отличается гомополимер винилацетата. При сополимеризации указанных компонентов в молярном соотношении 1 1 заметным образом улу шается эластичность в широком температур-турном интервале. Эмульсии, полученные сополимеризацией этих компонентов в присутствии небольшого количества акриловой кислоты, имеют хорошую устойчивость в слабокислой среде. Перед введением пигмента в эмульсию необходимо добавить аммиак. Эмульсии изготовляют с содержанием 50 о сухого остатка и можно смешивать с другими эмульсиями. Их применяют для получения прозрачных пленочных покрытий, стойких но отношению к воде. Ими также пропитывают кожу, бумагу и текстильные изделия. Эмульсионные сополимеры винилацетата с акрилатами, используемые в качестве лакокрасочных смол, в довоенной Германии выпускались для продажи под названием акронал. Путем полимеризации компонентов при соотношении 1 1 в присутствии винилхлорида получают эмульсионный тройной сополимер, образующий более твердую, водостойкую и неклейкую пленку, в которую можно ввести большое количество пигмента [c.100]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология