Періодичний спосіб одержання полі-п-фенілентерефталаміду

1 Периодический способ получения полимера поли-п-фенилентерефталамида путем взаимодействия предпочтительно эквимолярных количеств п-фенилендиамина и терефталоилдихлорида в растворе, содержащем |\|-метил-2-пирролидон и хлорид кальция, отличающийся тем, что реакцию проводят в цилиндрическом реакторе, имеющем емкость по меньшей мере 160 литров, который оборудован единым перемешивающим средством, используемым в качестве мешалки и гранулятора, содержимое реактора перемешивают в вихревом режиме при добавлении терефталоилдихлорида, образующийся полимер крошат, и осуществляют реакцию и крошение в одном и том же реакторе q 00 (О 46728 том 010, №314(С-380) более быстрое однородное распределение этого компонента реакции среди всего содержимого Наиболее близким по совокупности сущестреактора во время дозировки ТДХ венных признаков к заявляемому изобретению является описанный в патенте NL, А, 157327 от Предпочтительно добавлять в раствор весь 24 08 1976, МПК C08G69/32 (ближайший уровень терефталоилдихлорид до резкого роста требуетехники), периодический способ получения полимой мощности мотора мешалки и гранулятора мера поли-п-фенилентерефталамида путем взаиТакое решение обусловлено тем, что качество модействия примерно эквимолярных количеств пполимера определяется в значительной степени фенилендиамина и терефталоилдихлорида в раскачеством смешивания нескольких последних творе, содержащем ІЧ-метил-2-пирролидон и хлопроцентов ТДХ По этой причине предпочтительно рид кальция Однако, в этом патенте ничего не при вихревом перемешивании добавлять весь говорится о способе, которым периодическое поТДХ до очень быстрого увеличения динамической лучение ПФТА может быть выполнено экономичвязкости Это может быть определено из кривой но Масштаб, в котором ПФТА получают в примезависимости мощности мотора смесителя и грарах указанного патента, слишком мал для нулятора от времени Время, в пределах которого экономичного производства, и предложенные сподобавляют весь ТДХ, опережает точку, в которой собы получения не пригодны для увеличения происходит быстрое и сильное увеличение мощобъема выхода ности В основу настоящего изобретения поставлена Предпочтительно проводить получение полизадача предложить экономически приемлемый мера в реакторе емкостью по меньшей мере 0,25 периодический способ получения ПФТА в пром3 Такое решение делает способ согласно изомышленном масштабе бретению экономически выгодным Поставленная задача решена тем, что предЦелесообразно оборудовать вал мешалки и ложен периодический способ получения полимера гранулятора в реакторе элементами, обеспечиполи-п-фенилентерефталамида путем взаимовающими как осевое, так и радиальное перемедействия примерно эквимолярных количеств пшивание относительно вала, используя в качестве фенилендиамина и терефталоилдихлорида в расупомянутых элементов лопатки и располагая вал творе, содержащем ІЧ-метил-2-пирролидон и хломешалки и гранулятора горизонтально рид кальция, в котором, согласно изобретению, Как уже было сказано, качество смешивания проводят реакцию в цилиндрическом реакторе, определяет в большой степени качество обраимеющем емкость по меньшей мере 160 литров, зующегося полимера Так как реакция ПФД и ТДХ который оборудован единым перемешивающим протекает очень быстро, то ТДХ должен быть средством, используемым в качестве мешалки и смешан с реакционной смесью гомогенно и так гранулятора, перемешивают содержимое реактобыстро, как возможно Найдено, что горизонтальра в вихревом режиме при добавлении терефтаный цилиндрический лопастной смеситель осолоилдихлорида, крошат образующийся полимер, и бенно пригоден для использования в качестве осуществляют реакцию и крошение в одном и том реактора синтеза ПФТА в соответствии с изобреже реакторе тением Когда этот смеситель оборудуют валом с лопатками в качестве перемешивающих элеменВ этом контексте единое перемешивающее тов, лопатки имеют такую форму и расположены устройство, используемое в качестве мешалки и таким образом, чтобы скрести по всем стенам регранулятора, относится к перемешивающему устактора и перемешивать содержимое реактора в ройству, содержащему элементы, которые могут осевом и радиальном направлениях Это может быть использованы для перемешивания и грануиспользоваться для вихревого перемешивания и ляции Здесь и далее перемешивающее устройстгомогенизации низковязкой массы, присутствуюво будет также называться "перемешивающая щей перед полимеризацией, массы с более высомельница" кой вязкостью, присутствующей во время полимеНайдено, что при получении ПФТА по способу ризации, и высоковязкой массы, присутствующей изобретения подача ТДХ в реакционную смесь и по завершению полимеризации Так как при вихсмешивание ТДХ с реакционной смесью оказываревом перемешивании содержимого в цилиндриет значительное влияние на качество образующеческом реакторе, расположенном не горизонтальгося полимера, особенно на его вязкость и расно, необходимо поддерживать очень высокие пределение молекулярной массы Качество скорости перемешивающей мельницы, использосмешивания определяет в большой степени качевание горизонтально расположенного цилиндриство образующегося полимера Так как реакция ческого реактора для синтеза ПФТА является ПФД и ТДХ протекает очень быстро, то ТДХ долп ре д п очтител ь н ы м жен быть смешан с реакционной смесью гомогенно и так быстро, как возможно В едином смеситеПредпочтительно заполнять по меньшей мере ле и грануляторе этого можно достичь только 30% и не больше 60% реактора Такое решение вихревым перемешиванием реакционной смеси обеспечивает оптимальное вихревое перемешипри добавлении ТДХ В случае вихревого перевание содержимого реактора мешивания скорость вращения перемешивающей Предпочтительно ТДХ добавлять со скоромельницы такова, что жидкость, присутствующая стью по меньшей мере 4,5 кг/мин на м3 содержидо подачи ТДХ, будет ровно распределяться по мого реактора и не больше 72 кг/мин на м3 содерцилиндрической стене смесителя и жидкость обжимого реактора, при этом предпочтительно разует кольцо на стене реактора, причем осевая добавлять ТДХ в жидкой форме скорость движения будет такой, которая даст наиТакое решение обусловлено тем, что, как уже было сказано, качество полимера определяется в значительной степени качеством смешивания По этой причине предпочтительно при вихревом перемешивании добавлять весь ТДХ достаточно быстро, пока не произошло очень быстрое увеличение динамической вязкости, но и не экстремально быстро, так как добавление всего ТДХ за очень короткий период времени практически исключает возможность гомогенного смешивания Так как воспроизводимо регулировать скорость добавления жидкого ТДХ легче, чем твердого, то предпочтительней добавление жидкого ТДХ Предпочтительно температуру содержимого реактора перед добавлением ТДХ поддерживать выше 0° С и ниже 10°С В течение дозировки терефталоилдихлорида, а также после добавления всего терефталоилдихлорида, температура в реакторе повышается и вязкость смеси в реакторе очень быстро увеличивается Охлаждение содержимого реактора перед добавлением ТДХ обеспечивает снижение скорости возрастания вязкости при введении ТДХ в реактор, в результате период смешивания может быть увеличен и, следовательно, смешивание может быть дополнительно улучшено Согласно приемлемому варианту способа получения ПФТА изобретения НМП и хлорид кальция загружают в реакционный сосуд и затем тщательно перемешивают или НМП и хлорид кальция смешивают вне сосуда, а затем смесь загружают в реакционный сосуд Затем п-фенилендиамин (ПФД) добавляют к этой смеси в реакционный сосуд и все тщательно перемешивают Альтернативно, эти три компонента могут быть загружены в реакционный сосуд в различном порядке, но это сопровождается рядом практических недостатков Один известный практический способ состоит в том, что N-метилпирролидон, хлорид кальция и пфенилендиамин смешивают вне реактора и образующуюся суспензию или раствор затем загружают в реактор Предпочтительно, полученное таким образом содержимое реактора охлаждают насколько возможно, не снижая температуру до точки осаждения реагентов на стенке реактора Температура, которую выбирают, зависит от используемого способа После охлаждения полученного содержимого реактора до температуры ниже 25°С, более предпочтительно до температуры 0-10°С, и при вихревом перемешивании содержимого реактора добавляют терефталоилдихлорид В течение дозировки терефталоилдихлорида, а также после добавления всего терефталоилдихлорида, температура в реакторе повышается и вязкость смеси в реакторе очень быстро увеличивается За короткий период времени консистенция содержимого реактора изменяется от жидкости до густого геля Продолжение перемешивания вызывает крошение реакционной смеси Чтобы предотвратить разложение полимера и коррозию оборудования, предпочтительно охлаждают содержимое реактора до температуры ниже 90°С, предпочтительно ниже 70°С Такое охлаждение может иметь форму охлаждения стенок реактора известным способом В зависимости от качества исходных продуктов и желаемой вязкости образующегося поли-п 46728 фенилентерефталоиламида реактор может быть выгружен, когда реакция близка к завершению Во многих примерах реактор может быть выгружен через 15 минут после окончательного добавления терефталоилдихлорида, даже через 10 минут и менее Если время между завершением реакции и выгрузкой реактора продлевается может быть получен полимер ПФТА с более высокой вязкостью Альтернативно, полимер с более высокой вязкостью может быть получен из более чистых исходных материалов При надлежащем смешивании удаленной из реактора массы с водой, основным раствором или некоторыми другими соответствующими средами ПФТА может быть удален из образующейся смеси фильтрованием Образующийся ПФТА дополнительно может быть очищен промывкой Чтобы получить ПФТА с удовлетворительной или хорошей вязкостью необходимо использовать достаточное количество хлорида кальция ПФТА удовлетворительного качества требует использования по меньшей мере 4,5 мас %, в расчете на массу М-метилпирролидона, но на практике кальций вероятно используют в количестве по меньшей мере 5 мае %, предпочтительно 8 - 24 мае % В зависимости от используемого количества и температуры хлорид кальция может быть растворен полностью в N-метилпирролидоне или он может присутствовать в смеси в частично растворенном состоянии Чтобы достичь удовлетворительной реакции между реагентами хлорид кальция предпочтительно присутствует в растворенном состоянии Весьма приемлемый способ состоит в том, что весь хлорид кальция растворяют в N-метилпирролидоне перед добавлением реагентов Чтобы упростить процесс растворения хлорид кальция предпочтительно смешивают с метилпирролидоном в измельченной форме Используют эквимолярные количества пфенилендиамина и терефталоилди-хлорида, возможно с небольшим избытком каждого из двух Количества ПФД и ТДХ, используемые для получения ПФТА согласно изобретению, зависят от желаемой концентрации ПФТА, которую хотят получить Низкие концентрации, например, концентрация ниже 9 мас %, в расчете на количество НМП, неудобны с экономической точки зрения и дают практические проблемы при переработке продукта реакции Очень высокие концентрации, например, концентрации выше 20 мае % обычно приводят к низким значениям вязкости Предпочтительно количества ПФД и ТДХ выбирают такими, что реакция завершается при 7 - 20 мае % полимера, в расчете на НМП Очень хорошие результаты получают, если мономер используют в таком количестве, которое даст концентрации полимера по завершению реакции от 8 до 15 мае % В дополнение к НМП в реакторе может присутствовать малое количество, например, до 10%, другого растворителя Затем могут быть добавлены вещества, которые особенно известны как акцепторы кислоты и используются при низкотемпературной полимеризации в растворителе, чтобы нейтрализовать хлористо-водородную кислоту, образующуюся во время акции полимеризации, 8 46728 скольких последних процентов ТДХ По этой причине предпочтительно при вихревом перемешивании добавлять весь ТДХ до очень быстрого увеличения динамической вязкости Это может быть определено из кривой мощности, на которой наносят требуемую мощность мотора смесителя и гранулятора в зависимости от времени Время, в пределах которого добавляют весь ТДХ, опережает точку, при которой происходит быстрое и сильное увеличение мощности Снижением скорости возрастания вязкости, например, в результате охлаждения содержимого реактора во время дозировки ТДХ, этот период может быть увеличен и, следовательно, смешивание может быть дополнительно улучшено Вихревым перемешиванием, согласно предпочтительному варианту, практически идеальное смешивание еще может быть достигнуто, когда ТДХ подают в одну стадию даже при высоких температурах реакции и высоких концентрациях мономера Предпочтительным является очень равномерное добавление ТДХ со скоростью 4,5 - 72кг в минуту на м3 содержимого реактора Вместо добавления за один раз ТДХ можно добавлять за два и больше приемов с охлаждением реактора между приемами до температуры 10 20°С, предпочтительно 15°С Также, когда ТДХ добавляют постадийно, предпочтительным является добавление всего ТДХ до сильного и резкого роста требуемой мощности Найдено, что этого всегда можно достичь дозировкой в последний прием 50% и более от полного количества ТДХ Согласно методу, считающемуся весьма приемлемым, ТДХ добавляют за два приема, причем ТДХ можно вводить в реактор в нескольких менее 50% всего количества ТДХ, положим, 30%, местах Если ввод ТДХ в реактор осуществляют добавляют за первый прием, а оставшееся количерез разные отверстия, целесообразно дозирочество добавляют за второй прием Во всех слувать равные количества ТДХ за единицу времени чаях, когда добавляют остаток ТДХ, поддерживачерез каждое отверстие Следовательно, легче и ют такую скорость вращения смесителя и предпочтительнее дозировать ТДХ через одно гранулятора, которая требуется для вихревого отверстие, которое предпочтительно размещают в перемешивания цилиндрической стене реактора Для обеспечения гомогенного смешивания ТДХ это подающее отМинимальную скорость вращения, требуемую верстие должно быть выбрано так, чтобы не продля вихревого перемешивания, устанавливают исходило накопление ТДХ в реакторе или его чассразу после начала дозировки терефталоилдити Более того, целесообразно и существенно для хлорида (ТДХ) Эту скорость вращения поддержиочень тщательного смешивания, чтобы конфигувают во время дозировки ТДХ или она может быть рация перемешивающей мельницы не оставляла увеличена в процессе дозировки Последнее, одникаких мертвых углов в реакторе и обеспечивала нако, не требуется Эта минимальная скорость равномерное смешивание содержимого реактора вращения является той скоростью мешалки и гранулятора, которая нужна для распределения всей Период времени, в течение которого рекоменжидкости по цилиндрической стене реакционного дуется добавлять весь ТДХ в одну стадию, опресосуда для того, чтобы фактически полностью деляется, в частности, возрастанием вязкости покрыть цилиндрическую стену жидкостью, припосле добавления ТДХ, которое препятствует госутствующей в сосуде В этом способе перемешимогенному смешиванию ТДХ с реакционной смевающие элементы движутся по кругу жидкости и сью Если весь ТДХ добавлять за один раз, т е за проходят очень близко перед стеной реакционного экстремально короткий период времени, то праксосуда Полагают, что требуемая подходящая тически невозможно достичь гомогенного смешискорость смешивания ТДХ с жидкостью получаетвания Следовательно, ТДХ всегда надо дозирося не только из движения перемешивающих элевать, если получают ПФТА Дозированный ТДХ ментов сквозь жидкость, но также из вихревого реагирует мгновенно и фактически полностью с движения, имеющего место в жидкости сразу поприсутствующим ПФД Как следствие, динамичесле прохождения перемешивающих элементов ская вязкость растет очень быстро, делая еще более трудным распределение ТДХ быстро и гоПосле добавления всего ТДХ скорость вращемогенно в содержимом реактора по мере подачи ния мешалки и гранулятора можно при желании Найдено, что качество полимера определяется в снизить так, чтобы содержимое реактора более не значительной степени качеством смешивания неподвергалось вихревому перемешиванию Это не например, оксид кальция, пиридин, Nметилморфолин, триэтиламин, N-метиланилин и N.N-диметиланилин Вещества или смеси веществ, загружаемые в реактор, должны содержать как можно меньше примесей и быть безводными насколько возможно Найдено, что при получении ПФТА по способу изобретения подача ТДХ в реакционную смесь и смешивание ТДХ с реакционной смесью оказывает значительное влияние на качество образующегося полимера, особенно на его вязкость и распределение молекулярной массы Качество смешивания в особенности определяет в большой степени качество образующегося полимера Так как реакция ПФД и ТДХ протекает очень быстро, то ТДХ должен быть смешан с реакционной смесью гомогенно и так быстро, как возможно В едином смесителе и грануляторе этого можно достичь только вихревым перемешиванием реакционной смеси при добавлении ТДХ В случае вихревого перемешивания скорость вращения перемешивающей мельницы такова, что жидкость, присутствующая до подачи ТДХ, будет ровно распределяться по цилиндрической стене смесителя и жидкость образует кольцо на стене реактора, причем осевая скорость движения будет такой, которая даст наиболее быстрое однородное распределение этого компонента реакции среди всего содержимого реактора во время дозировки ТДХ ТДХ можно дозировать в твердой или жидкой формах Так как воспроизводимо дозировать жидкой ТДХ легче, чем твердый, то дозировка жидкого ТДХ предпочтительней 46728 10 столь важно, но может иметь преимущества с точреактор, в котором содержимое перемешивается ки зрения технологического процесса, особенно, в осевом и радиальном направлениях На движекогда реакцию проводят в реакторе большой емние в осевом направлении, в частности, может кости влиять форма и расположение перемешивающих Основным показателем качества полученного элементов Так как при вихревом перемешивании ПФТА является относительная вязкость, Потн Таксодержимого в цилиндрическом реакторе, не расже показателем может быть ширина распределеположенном горизонтально, необходимо поддерния молекулярной массы Предпочтительным счиживать очень высокие скорости перемешивающей тается, что она должна быть как можно уже мельницы, использование горизонтально распоОпределяют Потн как отношение вязкости 0,25 ложенного цилиндрического реактора для синтеза мае % раствора ПФТА в 96 % серной кислоте к ПФТА является предпочтительным вязкости чистого растворителя (96% серной киНайдено, что горизонтальный цилиндрический слоты) Это отношение определяют с помощью лопастной смеситель особенно пригоден для искапиллярного вискозиметра при 25°С Найдено, пользования в качестве реактора синтеза ПФТА в что когда получают ПФТА описанным выше спосоответствии с изобретением Такой смеситель собом, то точку изменения Потн устанавливают при выполнен в форме горизонтально расположенного получении ПФТА с различными скоростями врацилиндрического сосуда с валом, близким к, или, щения перемешивающей мельницы При скоропредпочтительно, на центральной оси цилиндра, стях вращения, указанных выше, эта точка измена котором закреплены перемешивающие эленения кольца жидкости образуется на менты Этот вал с перемешивающими элементацилиндрической стене реактора до добавления в ми может быть использован в качестве смесителя него ТДХ и содержимое реактора перемешивается и гранулятора Найдено, что особенно когда этот в вихревом режиме Величина Потн от которой, как смеситель оборудуют валом с лопатками в каченайдено, эта точка зависит и, в более общем стве перемешивающих элементов, лопатки имеют смысле, величина Потн полимера ПФТА, получентакую форму и расположены таким образом, чтоного согласно изобретению, зависит от множества бы скрести по всем стенам реактора и перемешифакторов, включая качество мономеров и качествать содержимое реактора в осевом и радиальво растворителя ном направлениях и это может использоваться для вихревого перемешивания и гомогенизации Предпочтительно, получение ПФТА по спосонизковязкой массы, присутствующей перед полибу изобретения проводят в реакторе емкость меризацией, массы с более высокой вязкостью, 3 3 больше 0,25м , предпочтительно больше 1м , присутствующей во время полимеризации, и выособенно больше 2м 3 Для того, чтобы обеспечить соковязкой массы, присутствующей по завершеоптимальное вихревое перемешивание содержинию полимеризации Затем высоковязкая масса мого реактора, желательно чтобы степень заполможет быть раскрошена Дополнительное пренения реактора была по меньшей мере 25%, но не имущество состоит в том, что реактор может быть больше 70%, предпочтительно 30 - 60% Термин выгружен полностью для очистки его перед ввестепень заполнения в данном контексте обознадением следующей загрузки Во время вихревого чает сто долей полного объема индивидуальных перемешивания лопатки будут двигаться через компонентов, загруженных в реактор, и чистую кольцо жидкости, вызывая вихрь в жидкости меру емкости реактора Наиболее благоприятные Предпочтительно, зазор между перемешивающирезультаты получают, когда мощность установми элементами и стенкой реактора является как ленной перемешивающей мельницы составляет можно более узким 3 по меньшей мере 20кВт на м емкости реактора Подходящим горизонтальным цилиндричеНайдено, что реакторы, пригодные для полуским лопастным смесителем для синтеза ПФТА чения ПФТА в соответствии с изобретением, это согласно изобретению является Turbulentте, в которых содержимое перемешивается в вихSchellmischer mit Flugelmischwerk, изготовленный ревом режиме в течение дозировки ТДХ Такие Дрэйсом Этот смеситель Дрэйса оборудован гореакторы содержат перемешивающий механизм, ризонтальным валом с боковыми деталями, на например, вал, оборудованный перемешивающикоторых закреплены лопатки Эти лопатки распоми элементами, способными должным образом ложены таким образом, чтобы дать осевое и расмешивать и перемешивать низковязкое вещестдиальное перемешивание относительно горизонво, например, жидкость, и крошить высоковязкое тального вала В этом способе лопатки проходят вещество, например, гель Мощность мотора, очень близко от стенок Предпочтительно, зазор приводящего этот перемешивающий механизм в между лопатками и цилиндрической стенкой будет движение, должна быть достаточно высока, чтобы меньше 1% от внутреннего диаметра реактора осуществить эти операции Форма и устройство Расположение перемешивающих лезвий делает перемешивающих элементов важны, в частности, сосуд саморазгружающимся и все стены очищакогда появляется вопрос о технологичности реются скребком Для того чтобы смешать ТДХ с монта этого реактора синтеза ПФТА Когда в соотреакционной смесью гомогенно, целесообразно ветствии с настоящим изобретением устанавлидозировать его на половине расстояния между вали второй вал с (другими) перемешивающими двумя концами реактора через цилиндрическую элементами, то это не давало реального вклада в стену Найдено, что скорость вращения смесителя требуемое перемешивание и грануляцию НайдеДрэйса, при которой содержимое реактора будет но, что для того, чтобы провести процесс по предперемешиваться в вихревом режиме и ТДХ будет почтительным вариантам настоящего изобретегомогенно смешиваться с реакционной смесью, ния, целесообразно использовать цилиндрический 11 46728 12 зависит, между прочим, от емкости и размеров ПФТА, полученный способом изобретения и реактора Найдено, что если емкость реактора имеющий относительную вязкость больше 3,5, увеличивается, в то время как отношение длипредпочтительно больше 4,3, пригоден для исна/диаметр остается тем же, происходит снижепользования в качестве сырья для изготовления ние минимальной скорости вращения перемешипленок, штапельного волокна, волокнистой массы вающей мельницы, при которой содержимое и текстильной нити высокой прочности и высокого реактора еще может перемешиваться в вихревом модуля Также полимер хорошо пригоден для исрежиме Несмотря на низкую скорость вращения, пользования в качестве армирующего материала в этом случае ТДХ еще смешивается с реакционПродукты могут быть получены переработкой расной смесью достаточно гомогенно Однако, также творов полимера в концентрированной серной найдено, что если емкость реактора увеличиваеткислоты, например, прядением Нити и волокна ся только за счет увеличения длины реактора и весьма пригодны в качестве армирующего матеесли нужен полимер хорошего качества, т е пориала в резиновых материалах, подверженных лимер не только с хорошей вязкостью, но и с узмеханической и динамической нагрузке, таких как ким распределением молекулярной массы, то автомобильные шины, клиновые ремни и конвейскорость вращения перемешивающей мельницы ерные ленты Волокнистую массу и штапельные должна быть увеличена, чтобы обеспечить доставолокна можно использовать, среди прочего, в точно гомогенное смешивание ТДХ с реакционной изоляции и облицовке муфт смесью, или осевая скорость должна быть подняИзобретение далее иллюстрируется следуюта каким-либо другим путем, например, измененищими примерами Все проценты массовые и прием положения перемешивающей мельницы ведены в расчете на массу НМП, если не указано иначе Во всех этих примерах количество хлорида Предпочтительно, отношение длины реактора кальция в НМП определено как количество хлорик его диаметру больше 1 и меньше или равно 2 да кальция на сумму хлорида кальция и НМП Если принять во внимание заметные изменения Пример 1А вязкости, кажется очевидным, когда предложенный процесс промышленной полимеризации Для получения ПФТА согласно изобретению ПФТА проводят в несколько стадий, используя используют Turbulent-Schnellmischer mit несколько типов смесителей Flugelmischwerk от Дрэйса, так называемый смеситель Дрэйса типа Т2500 Этот смеситель имеет Такой способ описан в заявке на патент Япоодин перемешивающий механизм с шестью лонии, опубликованной под номером JP 54/100496 патками Отношение длина/диаметр составляет Однако, недостаток такого способа в том, что пооколо 1,2 Отверстие подачи ТДХ расположено лимеризация протекает неконтролируемо во вретангенциально в цилиндрической стене смесителя мя перехода из одного аппарата в следующий, и в на половине расстояния между двумя концами том числе, следовательно, невозможно получить смесителя Реакцию полимеризации проводят при полимер с качественной вязкостью Следовательследующих условиях но, не удивительно, что патентную документацию, в которой имеется описание оборудования полисодержание хлорида кальция меризации в промышленном масштабе, выбирают в НМП ± 11 мае % для непрерывного способа Найдено, что, в некосодержание воды в торых аспектах, периодический способ получения СаС12/НМП < 100 млн 1 ПФТА согласно настоящему изобретению лучше мольное отношение ПФД/ТДХ 0,999 непрерывного способа Оборудование, испольконцентрация мономера 12,3 мае % зуемое в непрерывном способе, содержит компостепень заполнения реактора 40% ненты, которые достаточны для смешивания и начальная температура реаккрошения реакционной смеси, несмотря на больции 5°С шие изменения, имеющие место в ее вязкости дозировка жидкого ТДХ Оборудование настоящего изобретения заметно время дозировки ТДХ 120 сек проще, чем оборудование непрерывного способа ТДХ загружают в реактор при скорости враТакже найдено, что непрерывный способ может щения перемешивающего механизма 150 обородавать продукт с более узким распределением тов в минуту (об/мин) При скорости вращения 150 молекулярной массы, характеризуемый отношеоб/мин ровное кольцо жидкости образовывалось нием Mw/Mn В случае непрерывного способа врена цилиндрической стене реактора до добавления мя пребывания в установке широко изменяется, ТДХ Через 30 мин из реактора отбирали образец приводя к более широкому распределению молеЭтот образец коагулировали водой, образующийкулярной массы Далее, найдено возможным исся полимер промывали и сушили Измеряли отнопользовать более высокие концентрации мономесительную вязкость (Потн) полимера Измеренное ра в периодическом способе Концентрацию значение вязкости приведено в Таблице 1 мономера определяют как долю количества ПФД Пример 1В и ТДХ и количества ПФД, ТДХ и растворителя, При тех же условиях полимеризации, что и в умноженные на 100% Концентрации 14 - 17% моПримере 1 ТДХ добавляли при скорости вращения гут быть использованы в способе изобретения 100 об/мин При скорости вращения 100 об/мин Как правило, преимущество периодического споровное кольцо жидкости образовывалось на цисоба получения ароматических полимеров над линдрической стене реактора до добавления ТДХ непрерывным способом состоит в том, что он поСобирали образец, обрабатывали его как в Призволяет легко получать продукты различного сомере 1 и измеряли Потн полученного полимера става Измеренное значение вязкости приведено в Таб 46728 14 13 лице 1 рали образец, обрабатывали его как в Примере 1 и измеряли Потн полученного полимера ИзмеренПример 1С (не соответствует изобретению) ное значение вязкости приведено в Таблице 2 При тех же условиях полимеризации как в Пример 2В Примере 1 ТДХ добавляли при скорости вращения 75 об/мин При скорости вращения 75 об/мин ровПример 2А повторили, но условия полимериное кольцо жидкости не образовывалось на цизации изменили в следующем линдрической стене реактора до добавления ТДХ содержание воды в 1 Отбирали образец, обрабатывали его как в ПриСаС12/НМП 99,9% 2С 4,6 дозировка жидкого ТДХ 2D 3,1 время дозировки ТДХ ±120 сек Эти примеры показывают, что при получении время пребывания в реакторе 190 сек ПФТА по способу изобретения, Замечание Время пребывания в реакторе изможно получать полимер с достаточно высомеряли от начала дозировки ТДХ кой вязкостью за короткое время (Пример 2А), При скорости вращения 150 об/мин ровное можно получать полимер с очень высокими кольцо жидкости образовывалось на цилиндричезначениями вязкости (Пример 2В), ской стене реактора до добавления ТДХ После можно получать полимер с достаточно высоуказанного времени пребывания в реакторе отбикой вязкостью даже при более высокой степени 15 46728 16 заполнения реактора (Пример 2С) дозировка жидкого ТДХ время дозировки ТДХ Пример 2D показывает, что если степень за±120 сек время пребывания в реакполнения реактора недостаточно высока, кольцо торе 7 мин жидкости не образуется и невозможно получить При скорости вращения 197 об/мин ровное полимер с достаточно высокой вязкостью кольцо жидкости образовывалось на цилиндричеПример 3 ской стене реактора до добавления ТДХ После В смесителе Дрэйса емкостью 160л, который указанного времени пребывания в реакторе отбиидентичен смесителю Дрэйса, описанному в Прирали образец, обрабатывали его как в Примере 1 мере 1, в отношении перемешивающего механизи измеряли Потн полученного полимера Измеренма, отношения длина/диаметр и отверстия подачи ное значение вязкости приведено в Таблице 3 ТДХ, реакцию полимеризации проводят в слеПример 4В дующих условиях содержание хлорида кальция Пример 4А повторили при содержании воды 1 в НМП ± 11 мае % 350 млн в используемом количестве СаСіг/НМП При скорости вращения 197 об/мин ровное кольцо содержание воды в 1 жидкости образовывалось на цилиндрической СаС12/НМП < 100 млн стене реактора до добавления ТДХ После укамольное отношение ПФД/ТДХ 0,999 занного времени пребывания в реакторе отбирали концентрация мономера 17,9 мае % образец, обрабатывали его как в Примере 1А и скорость вращения во время измеряли Потн полученного полимера дозировки ТДХ 190 об/мин скорость вращения после доИзмеренное значение вязкости приведено в зировки ТДХ 190 об/мин Таблице 3 степень заполнения реактора 43% Таблица 3 двухстадийная дозировка твердого ТДХ Пример Потн отношение количеств в ста4А 4,3 диях 1/2 30/70 4В 5,6 начальная температура 1-ой Примеры 4А и 4В показывают, что крупно5°C стадии масштабное получение полимера ПФТА возможно начальная температура 2-ой по способу изобретения (емкость реактора 4 м3) стадии 15°С Дополнительно, эти примеры показывают, что время пребывания в реакторе 32 мин уровень Потн полученного ПФТА зависит от качеПеред добавлением реагентов весь хлорид ства используемого растворителя кальция растворяли в НМП При скорости вращеПример 5 ния 150 об/мин ровное кольцо жидкости образоВ смесителе Дрэйса емкостью 160л, который вывалось на цилиндрической стене реактора до идентичен смесителю Дрэйса, описанному в Придобавления ТДХ После указанного времени премере 1, в отношении перемешивающего механизбывания в реакторе отбирали образец, обрабатыма, отношения длина/диаметр и отверстия подачи вали его как в Примере 1 и измеряли Потн полуТДХ, реакцию полимеризации проводят в слеченного полимера Измеренное значение вязкости дующих условиях было 5,1 содержание хлорида кальция Пример 4А в НМП ±11 мас% Для получения ПФТА согласно изобретению в содержание воды в качестве реактора использовали смеситель ДрэйСаС12/НМП < 100 млн 1 са типа Т4000 Этот смеситель имел один перемольное отношение ПФД/ТДХ 0,999 мешивающий механизм с восемью лопатками концентрация мономера 12,2 мае % Отношение длина/диаметр было около 2 Отверскорость вращения во время стие подачи ТДХ расположено в цилиндрической дозировки ТДХ 150 об/мин стене смесителя на половине расстояния между скорость вращения после додвумя концами Реакцию полимеризации провозировки ТДХ 60 об/мин дили в следующих условиях степень заполнения реактора 75% содержание хлорида кальодноразовая дозировка тверция в НМП ± 10,5 мае % дого ТДХ содержание воды в начальная температура реак1 СаС12/НМП ±675 млн ции 5°С мольное отношение время пребывания в реакторе 16 мин ПФД/ТДХ 0,997 Перед добавлением реагентов весь хлорид концентрация мономера 11,2 мае % кальция растворяли в НМП После указанного скорость вращения во вревремени пребывания в реакторе отбирали обрамя дозировки ТДХ 197 об/мин зец, обрабатывали его как в Примере 1 и измеряскорость вращения после ли Потн полученного полимера Измеренное знадозировки ТДХ 150 об/мин чение вязкости было 18,4 Это показывает, что степень заполнения реакспособ изобретения делает возможным экономичтора 43,7% ное получение ПФТА высокого качества начальная температура реактора ±1 5°С 17 46728 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 18