способ выделения привитых сополимеров абс

Формула изобретения

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПРИВИТЫХ СОПОЛИМЕРОВ АБС, получаемых эмульсионной полимеризацией, включающий коагуляцию дегазированного латекса водным раствором сульфата алюминия, стабилизацию суспензией ионола и отделение сополимера от водной фазы, отличающийся тем, что в поток дегазированного латекса последовательно дозируют 10 - 15%-ный водный раствор сульфита натрия, выдерживая массовое соотношение свободного акрилонитрила и сульфита натрия 1 : 2,5 - 1 : 3 и время взаимодействия 1,5 - 2 ч, водную суспензию ионола в количестве 0,36 - 0,39 мас.% на сополимер и водный раствор коагулянта - сульфата алюминия в количестве 1,85 - 1,95 мас.% на сополимер.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам производства ударопрочных акрилонитрилбутадиенстирольных пластиков АБС, получаемых методом эмульсионной прививочной полимеризации, в частности к стадии выделения пластиков, и может быть использовано в нефтехимической промышленности.

Известен способ выделения привитых сополимеров типа АБС, получаемых эмульсионной полимеризацией, путем добавления к латексу перед коагуляцией 0,5-10 мас.ч. пластификатора в водной эмульсии с последующим вводом коагулирующего раствора хлористого кальция.

Недостатками известного способа являются необходимость применения достаточно дефицитных пластификаторов (типа пропиленгликольстеарата), сложности их введения в виде эмульсии, применение недостаточно эффективного коагулянта - хлористого кальция, не обеспечивающего получения частиц узкого фракционного состава для последующей переработки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности, принимаемым за прототип и базовый способ, является способ выделения привитых сополимеров АБС, заключающийся в коагуляции дегазированного латекса, полученного методом эмульсионной полимеризации, с помощью водного раствора коагулянта (соли алюминия) в аппарате с мешалкой, с последующей фильтрацией и переработкой выделенного продукта. Указанный способ реализован в промышленности на Узловском ПО "Пластик".

В качестве мономеров для получения исходного латекса используют обычно бутадиен или смесь бутадиена со стиролом, в качестве дополнительных мономеров для прививочной эмульсионной полимеризации - акрилонитрил и стирол ( -метилстирол). Общая конверсия мономеров при полимеризации составляет 96-98%.

Недостатки способа, принятого за прототип:

1) остающийся в латексе после дегазации водяным паром акрилонитрил в количестве 0,07-0,1 мас.% частично попадает в осажденный пластик и при сушке в воздушных сушилках выбрасывается в атмосферу с отработанным воздухом из сушилок, а частично сбрасывается в сточные воды. Акрилонитрил является весьма токсичным продуктом II класса опасности, попадание которого в атмосферу и водоемы даже в малых количествах крайне нежелательно из-за ущерба природной среде;

2) использование в качестве коагулянта только соли алюминия не позволяет выдерживать рН процесса коагуляции, достигать узкого распределения частиц полимера по размеру и характеризуется значительным проскоком мелких частиц в сточные воды. При этом не достигается также однородность распределения антиоксиданта, вводимого непрерывно в поток латекса.

Целью изобретения является повышение экологических и технико-экономических показателей процесса получения пластика АБС путем полного связывания не отогнанного при дегазации акрилонитрила, сокращение расхода коагулянта и улучшения степени совмещения полимера с антиоксидантом.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе выделения привитых сополимеров АБС, полученных эмульсионной полимеризацией, включающем коагуляцию дегазированного латекса водным раствором сульфата алюминия, стабилизацию суспензией ионола и отделение сополимера от водной фазы, в поток дегазированного латекса последовательно дозируют 10-15%-ный водный раствор сульфита натрия, выдерживая массовое соотношение свободный акрилонитрил: сульфит натрия в пределах от 1:2,5 до 1:3,0 и время взаимодействия 1,5-2,0 ч, водную суспензию ионола в количестве 0,36-0,39 мас.% на сополимер и водный раствор коагулянта-сульфата алюминия в количестве 1,85-1,95 мас.% на сополимер.

Процесс осуществляют по приведенной на чертеже схеме следующим образом.

Дегазированный латекс АБС с остаточным содержанием акрилонитрила 0,07-0,1% из испарителя 1 по линии 2 насосом 3 подают в емкость 4. В линию 2 по линии 5 дозируют 10-15%-ный водный раствор сульфита натрия, выдерживая массовое соотношение свободный НАК: сульфит натрия в пределах от 1:2,5 до 1:3,0 и время взаимодействия 1,5-2 ч. Из емкости 4 латекс по линии 6 направляют в безобъемный смеситель 7, куда по линии 8 подают стабилизатор - ионол, в количестве 0,36-0,39 мас.% (на сополимер) в виде суспензии.

Стабилизированный латекс из смесителя 7 насосом 9 подают по линии 10 в коагулятор 11, куда по линии 12 подают коагулянт - сульфат алюминия в количестве 1,85-1,95 мас.% на сополимер в виде водного раствора. Водную взвесь из коагулятора 11 по линии 13 выводят на последующую переработку.

В промежуточной емкости 4 происходит связывание остаточного акрилонитрила сульфитом натрия. В результате реакции образуется продукт водорастворимый и подвергающийся полному биологическому окислению.

В отличие от известного, в заявляемом способе достигается полное связывание акрилонитрила с исключением его выбросов в воздух и стоки, при последующей переработке продукта уменьшается расход коагулянта, сокращаются потери полимера со сточными водами за счет повышения однородности при смешении, снижается расход стабилизатора. Суть предлагаемого изобретения иллюстрируется примерами.

Приведенные примеры 2-4 подтверждают в сравнении с примером 1 по прототипу, что внедрение предполагаемого изобретения позволит:

1. Резко сократить или исключить выбросы вредного вещества - акрилонитрила в атмосферу, количество которого составляет порядка 50 т в год (при условной мощности производства 20 тыс.т/год и содержании остаточного акрилонитрила в латексе не более 0,1%).

2. Сократить расход основного коагулянта - сульфата алюминия (в пересчете на указанную мощность до 30 т в год).

3. Улучшить процесс стабилизации, что в конечном итоге приведет к снижению расхода дефицитного стабилизатора (в пересчете на указанную мощность до 6 т/год).

4. Уменьшить потери пластика АБС за счет проскока мелких частиц полимера в сточные воды - в пересчете на указанную мощность на 10 т в год.

Основные свойства пластика АБС при внедрении предполагаемого изобретения не меняются (ударная вязкость, предел текучести).