Спосіб одержання термостабілізатора полівінілхлориду

Изобретение относится к технологии высокомолекулярных соединений, в частности, к получению термостабилизаторов по-ливинилхлорида (ПВХ), применяемых для предотвращения разложения полимера в процессе переработки в изделия. Известен способ получения термостабилизатора путем осаждения стеарата кальция в кизельгур [1]. Суспензию кизельгура в растворе хлорида кальция смешивают с разбавленным раствором стеарата натрия. При этом на носителе осаждается стеарат кальция. Полученный термостабилизатор отфильтровывают, промывают водой, сушат. Целевой продукт представляет собой кизельгур, покрытый осажденным стеаратом кальция. Для способа характерен значительный расход органической кислоты (до 500 кг на 1 т), хлорида кальция, необходимость перевода кислоты в натриевую соль, что усложняет процесс и требует дополнительного использования едкого натра или соды, образование вследствие этого значительных количеств трудноутилизируемых сточных вод, содержащих хлорид натрия. Кроме того, термостабилизирующее действие Са и Ва-солей органических кислот заключается в связывании хлористого водорода, выделяющегося при термодеструкции ПВХ и катализирующего дальнейшее разложение полимера. При этом, участие в связывании принимает лишь небольшая часть ионов Са или Ва, находящаяся в поверхностном слое, а основная часть этих стабилизаторов, по сути, является балластом, что приводит к нерациональному использованию дорогостоящего сырья. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа получения термостабилизатора поливинилхлорида путем нанесения на поверхность инертного носителя металлосодержащего соединения в виде полимерной пленки, что обеспечивает снижение удельного расхода ионов металлов до уровня не более 0,6 моль/кг продукта, удельного расхода органической составляющей, соли полимерной кислоты, до 20-100 г/кг, исключение образования сточных вод, создание безотходной технологии, при сохранении необходимого уровня термостабилизирующих свойств готового продукта. Поставленная задача решается способом получения термостабилизатора ПВХ, включающим смешение металлосодержащего соединения с инертным носителем и сушку, в котором, согласно изобретению, в качестве металлосодержащего соединения используют пленкообразователь на основе продукта конденсации N-метилол-е-амино-капроновой кислоты в форме Ва- или Са-соли, в виде водного раствора, который смешивают с инертным носителем в массовом соотношении равном 0,02-0,10:1,0 с последующей сушкой целевого продукта. В качестве инертного носителя применяют мел, полиметиленкарбамид или ПВХ. Металлосодержащее соединение, обладающее пленкообразнующими свойствами, в виде водного раствора равномерно распределяется в виде тонкой пленки на поверхности твердых частиц носителя, после удаления воды (после сушки) на поверхности формируется полимерная пленка, содержащая ионы металла, равномерно распределенного на поверхности частиц. Этого не происходит при аналогичном нанесении водорастворимых солей органических кислот, не обладающих пленкообразующими свойствами: после удаления^воды на поверхности образуются кристаллы этих солей, что снижает эффективную поверхностную концентрацию ионов металлов. Использование металлосодержащего пленкообразователя позволяет уменьшить расход органической и неорганической составляющих ионов металлов, упростить технологию получения стабилизатора за счет исключения стадии фильтрации, уменьшить энергозатраты на сушку, связанные с использованием на стадии смешения с сухим носителем лишь небольших количеств водного раствора пленкообразователя, полностью исключить образование сточных вод, что позволяет организовать безотходное производство стабилизатора. Пленкообразователь получают путем конденсации ε-капролактаме, формальдегида (в виде 37% раствора формалина) и гидроксида бария или кальция при их мольном соотношении равном 1:1:0.25-0,50 при 70-80°С и перемешивании в течение 60-90 мин. Пленкообразователь имеет следующие характеристики: содержание иона металла 0,6-1,8 моль/кг, содержание сухого вещества 42,2-43,3%, рН 7,8-9.3. Получение термостабилизатора иллюстрируется следующими примерами, характеристики полученных продуктов представлены в таблице. Пример 1. В фарфоровую ступку помещают 19,6 г полиметиленкарбамида (ПМК), 0,95 г пленкообразующего (Пл) Ва-0,50 и растирают пестиком до получения однородной смеси, которую сушат в сушильном шкафу при температуре 100±5°С до содержания влаги в готовом продукте не более 2 мас.%. Получают 20 г (здесь и далее - 100%) Ва-содержащего термостабилизатора (сыпучий порошок без запаха, цвет от белого до светло-бежевого) с массовым соотношением Пл:Носитель(Нс)0,02:1 (в пересчете на сухое вещество). Пример 2. Получение термостабилизатора осуществляют по методике примера 1 с той разницей, что вместо пленкообразующего Ва-0,50 загружают 0,9 г пленкообразующего Са-0,50. Получают 20 г Са-содержащего термостабилизатора с массовым соотношением Пл:Нс=0.02:1. Пример 3. Получение термостабилизатора осуществляют по методике примера 1 с изменением загрузок основных компонентов: ПМК загружают 18,2 г, пленкообразующего Ва-0,50-4,25 г. Получают 20 г Ва-содержащего термостабилизатора с массовым соотношением Пл:Нс=0.10:1. Пример 4. Получение термостабилизатора осуществляют по методике примера 1 с той разницей, что ПМК загружают 18,2 г, а вместо пленкообразующего Ва-0,50 используют 4,25 г пленкообразующего Ва-0,25. Получают 20 г Ва-содержащего термостабилизатора с массовым соотношением Пл:Нс-0,10:1. Пример 5. Получение термостабилизатора осуществляют по методике примера 1 с той разницей, что ПМК загружают 18,2 г, а вместо пленкообразующего Ва-0,50 используют 4,15 г с пленкообразующего Са-0,50. Получают 20 г Са-содержащего термо-стабилиэатора с массовым соотношением Пл:Нс=0.10:1. Пример 6. Получение термостабилизатора осуществляют по методике примера 1 с той разницей, что ПМК загружают 18,2 г, а вместо пленкообразующего Ва-0,50 используют 4,2 г пленкообразующего Са-0,25. Получают 20 г Са-содержащего термостабилизатора с массовым соотношением Пл:Нс=0,10:1. Пример 7. Получение термостабилизатора осуществляют по методике примера 1 с той разницей, что вместо ПМК загружают 18.2 г мела, а количество пленкообразующего Ва-0,50 увеличивают до 4,25 г. Получают 20 г Ва-содержащего термостабилизатора с массовым соотношением Пл:Нс=0,10:1. Пример 8. Получение термостабилизатора осуществляют по методике примера 1 с той разницей, что вместо ПМК загружают 18,2 г ПВХ суспензионного, а количество пленкообразующего Ва-0,50 увеличивают до 4,25 г. Получают 20 г Ва-содержащего термостабилизатора с массовым соотношением Пл:Нс-0,10:1.