Производство полиметилметакрилата суспензии

В суспензии получают полимеры и сополимеры метилметакрилата и других эфи­ров метакриловой кислоты и низших спиртов (этилового, бутилового). Полимеры высших представителей этого ряда и эфиров акриловой кислоты обладают низкой температурой размягчения, препятствующей их получению в виде несминающихся гранул.

Суспензионная полимеризация ММА подчиняется тем же законам,что и плимеризация в массе. Сокомпонентами ММА в реакции сополимеризации являются этил- и бутилметакрилат, стирол, акрилонитрил и др. В качестве стабилизаторов суспензии мономера и полимера применяют желатин, метилцеллюлозу, полиакриламид, поливиниловый спирт и др. В зависимости от количества введенного стабилизатора, его приро­ды и скорости перемешивания получают гранулы полимера размером от 0,1 до 5 мм.

Инициаторами полимеризации являются пероксиды и азосоединения, нераство­римые в воде и растворимые в мономерах. Широкое применение нашли пероксиды бензоила и лаурила, используемые в количестве 0,2-0,5 %.

Объемное соотношение вода: мономер в суспензионной полимеризации обычно составляет от 2: 1 до 3: 1. Если реакция протекает при атмосферном давлении, то температура ее не должна превышать температуру кипения мономера и воды. При повышенном давлении процесс может быть осуществлен при более высокой темпера­туре (120-135°С). В реакционную смесь вводят смазочные вещества (лауриловый спирт или стеариновую кислоту), термостабилизаторы полимера (например, диоктилсульфид), регуляторы молекулярной массы (додецилмеркаптан, лаурилмеркаптан и др.), пластификаторы (дибутилфталат и др.).

Технологический процесс производства ПММА в суспензии состоит из следую­щих стадий: приготовление водной фазы, приготовление мономерной фазы, полиме­ризация ММА, выделение, промывка и сушка суспензионного ПММА. Схема произ­водства подобна схеме получения суспензионного ПС (см. лк. 6).

В реактор объемом 5-15 м³ загружают водную фазу, содержащую раствор или сус­пензию стабилизатора в воде, и мономерную фазу, состоящую из ММА, освобожден­ного от ингибитора, инициатора, регулятора молекулярной массы, пластификатора и красителя. После тщательного перемешивания лопастной или турбинной мешалкой со скоростью вращения 1,6-5 об/с поднимают температуру в реакторе сначала до 70-75°С, а затем до 80-85 и 120-135°С. Через 3-5 ч реакция полимеризации заканчи­вается. Суспензию, охлажденную до 50°С, подают в центрифугу и отделяют жидкую фазу. Гранулы промывают водой (или последовательно разбавленным раствором сер­ной кислоты и водой) для удаления стабилизатора, сушат в гребковой вакуум-сушилке или в сушилке с кипящим слоем при 80-100°С до остаточной влажности не более 0,4 %.

Высушенные гранулы неокрашенного ПММА смешивают с красителями и грану­лируют с помощью экструдера. ПММА перерабатывается в изделия методами литья под давлением и экструзии. С этой целью используют полимер с относительно невы­сокой молекулярной массой 20 000-35 000. Сополимеры ММА, полученные в сус­пензии в присутствии 2-4 % метил- и бутилакрилата даже при более высокой моле­кулярной массе 90 000-120 000 хорошо перерабатываются в изделия.

Аналогичным образом в суспензии могут быть получены полибутилметакрилат, полиизобутилметакрилат, сополимеры бутилметакрилата с метакриламидом и мета­криловой кислотой и др.

Дата добавления: 2014-01-20