Полиметакрилатной присадки ПМА-Д
Технология депрессорно-вязкостной
Процесс получения депрессорных присадок полиалкил(мет)акрилатного типа состоит из двух основных технологических стадий: 1) синтез и подготовка исходных мономеров и 2) собственно полимеризация или сополимеризация. Исходные высшие эфиры могут быть получены этерификацией акриловой или метакриловой кислот высшими жирными спиртами либо переэтерификацией низших алкиловых эфиров этих кислот, например метилметакрилата.
Для синтеза алкилметакрилатов используют: 1) смеси высших алифатических спиртов, получаемых при переработке сырья растительного происхождения (кокосового масла); 2) смеси первичных спиртов С7 - С12 и С12 - С16 в основном нормального строения, которые получают каталитическим гидрированием метиловых эфиров синтетических жирных кислот; 3) смеси синтетических спиртов с четным числом углеродных атомов (^ 12), которые производятся в промышленном масштабе на установках "Альфол" (алюмоорганический синтез). Принципиальная технологическая схема производства отечественной депрессорной присадки ПМА-Д представлена на рис. 6.21 .
В этерификатор 1 загружают высшие спирты, метакриловую кислоту, ингибитор (чаще всего гидрохинон), катализатор (серная кислота или бензолсульфокислота) и растворитель (толуол); смесь нагревается водяным паром через внутренний змеевик. Этерификация осуществляется при атмосферном давлении, нагреве и непрерывном перемешивании
реакционной смеси. Образующиеся в процессе реакции водяные пары вместе с парами растворителя в виде азеотропной смеси выводятся из этерификатора сверху и направляются через холодильник-конденсатор 2 в водоотделитель 3. Из водоотделителя растворитель возвращается в этерификатор, а вода стекает в сборник для замера. Степень этерификации контролируется по количеству выделившейся воды и кислотному числу эфиризата (раствор эфира в толуоле). Выход эфира на исходные компоненты составляет 89—92%. По окончании этерификации эфиризат с низа этерификатора 1 сливается в промыватель 4, где нейтрализуется водой, и далее поступает в сепаратор 5. Здесь происходит дополнительная его отмывка водой до нейтральной реакции и расслаивание эмульсии, образующейся при нейтрализации и промывке. Выделенный эфиризат поступает в мерник 6, откуда под давлением азота направляется в сборник 7 и затем самотеком в полимеризатор 10. Из мерника 9 в полимеризатор подается дополнительное количество толуола из расчета массового соотношения растворитель:мономер=2:1. Нагрев раствора производится через рубашку полимеризатора водяным паром; при достижении заданной температуры подачу пара прекращают и в полимеризатор 10 из мерника инициатора 8 постепенно вводят раствор дибензоилпероксида (в количестве 0,15% на мономер) в толуоле. Отвод тепла, выделяющегося при полимеризации алкилметакрилата, и поддержание заданного температурного режима (100°С) осуществляется охлаждением водой, подаваемой в рубашку полимеризатора. Продолжительность полимеризации достигает 5 ч.
По окончании реакции смесь из полимеризатора 10 поступает в смеситель 11, куда загружается масло в количестве, обеспечивающем получение (после отгонки толуола) 28—35% раствора полиметакрилата в масле. Из смесителя 11 раствор насосом 12 через фильтр 13 подается в роторный пленочный испаритель 14. Из испарителя пары толуола выходят сверху и поступают в конденсатор-холодильник 15, охлаждаемый водой и рассолом с температурой —5 и —8°С. С низа испарителя раствор полимера в масле, представляющий собой готовую присадку ПМА-Д, направляется в емкость 16.
По приведенной схеме можно получать полиметакрилатные присадки не только периодическим, но и непрерывным способом. Однако для осуществления процесса полностью по непрерывной схеме необходимы спирты, не содержащие диолов, так как при их наличии на стадии полимеризации образуются нерастворимые формы полимеров.