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"Procédé de préparation d'6lastomères o14ttn1que.8.
La présente invention est relative à un procédé
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pour la réalisation d'un* polymérisation à basse t.ap4rature dtiso-olétînes ou de mélanges 4'1.0-01'1'1n.. et de d101'tiMa. et en particulier à la finition ou achèvement des produits de
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polymérisation ainsi obtenus, qui ont été préparés on présence de catalyseurs de Friedel-Crafts à des températures inférieures à environ -10 C.
Dans la préparation des polymères élastomères synthétiques, à basse température, tels que le polybutène, pré- sentant des propriétés mécaniques semblables à celles des copo- lymères d'iso-mono-oléfines et de dioléfines, comme décrit dans le brevet australien n 112*875, les polymères ont été enlevés de la zone de réaction à travers une extrudeuse.
La plus gran- de proportion des matière volatiles accompagnant le polymère eat évacuée à l'atmosphère durant cette opération d'extrusion, l'enlèvement du restant de ces matières volatiles étant achevé par pétrissage avec ou sans l'aide de milieux de transfert de chaleur, tels que de la vapeur ou de l'eau chaude, introduits dans l'appareil de pétrissage, et avec ou sans l'aide d'agents destructeurs du catalyseur, tels que des alcools, des composés carbonyles ou des agents de traitement alkaling Un autre pro- cédé utilisé dans la technique antérieure consiste à décharger la matière de la sone de réaction dans une masse relativement grande d'eau chauffée, à enlever les morceaux de polymère, qui ont été libérés de la plus grande partie des matières volatiles par contact avec l'eau chauffée,
et ce à partir de l'eau, et à traitermécaniquement les masses résultantes de polymère dans un mélangeur de type interne, tel qu'un mélangeur Banbury ou Werner-Pfleiderer, ou dans- un moulindu type chaud, tel qu' utilisé dans l'industrie du caoutchouc. De eetto manière, le polymère est séché et libéré du restant des matières hydrocar-- burées volatiles occluses, ce qui évite ainsi la formation de soufflures lors de la cuisson, soufflures qui se produisent presque inévitablement si un tel traitement mécanique n'est pas appliqué.
On a également prévu d'incorporer durant un tel traitement mécanique un ou plusieurs agents stabilisants et/ou un ou plusieurs agents favorisant le mélange, tels que du soufre, de l'oxyde de zinc, de l'oxyde de magnésium, de la
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phényl-ss-naphtylamine ou un autre anti-oxydant, en vue d'em- pêcher la détérioration du polymère durant l'emmagasinage ou lors du vieillissement.
Ce procédé opératoire présente un certain nombre de désavantages sérieux, spécialement lorsqu'un tel procédé est mené sur une échelle relativement grande* Par exemple, afin d'enlever par lavage de façon convenable le catalyseur rosi* duaire et d'enlever complètement les traces de matières vola- tiles, il était nécessaire de laver et de traiter & la vapeur les polymères dans un appareil à forte mastication, ce qui nécessitait la dépense de grandes quantités de puissance pour n'arriver habituellement qu'à un degré moyen de purification du polymère.
De plus, à gronde échelle, on rencontre des dif- ficultés et des dangers très importants dans le transfert dea masses de polymère, qui contiennent encore dus matières vola** files, inflammables ou toxiques, transferts qui doivent s'af- fectuer d'un récipient à un autre. Un autre désavantage est que les résidus de catalyseurs acides sont habituellement in- complètement éliminés du polymère, ces résidus se dégageant durant le chauffage ultérieur, ce qui provoque une corrosion de l'installation et souvent aussi souille ou décolore le po- lymère par les produits de la corrosion.
Le séchage de copolymères à basse température d'iso- oléfines et de dioléfine de poids moléculaire élevé suppose un certain nombre d'autres difficultés sérieuses. Le chauffage et le traitement du polymère pour enlever les dernières traces J'eau et des solvants et pour transformer le polymère en des drames convenables pour l'empaquetage soulèvent des problèmes Spéciaux à cause du fait que le polymère est plastique, et qu'il se ram ollit et qu'il coule lors d'un chauffage, et qu*il est également difficile à manipuler car il ne formera pas fa- tilement des bandes et ne permet pas un mélange efficace dans certaines gammes de températures.
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Le but de l'invention est de procurer un procédé grâce auquel des polymères d'iso-oléfines et spécialement des et copolymère solides d'iso-oléfines de dioléfines peuvent être séparés d'hydrocarbures rayant pas réagi , de diluants, de catalyseurs et tout sous-produit quelconque contenu dans le mélange quittant la zone de réaction.
Le but de l'invention est également de procurer un procédé économique et continu pour la séparation et le para- chèvement de ces polymères, procédé qui est basé sur le main- tien de ce polymère sous une forme finement divisée et poreuse durant l'enlèvement par lavage ou vaporisation des matières indésirables.
Un but important de l'invention est d'éliminer les hydrocarbures chlorés et les résidus de catalyseurs acides, à partir du polymère, de manière à éviter une exposition du personnel à des vapeurs toxiques ou à des fumées irritantes, et à empêcher la corrosion de l'installation ou la souillure du polymère par les produits de la corrosion.
Un autre but de'la présente invention est de pro- duire la polymère sous des conditions telles que les proprié- tés physiques de ce polymère ne soient¯pas amoindries et qui elles ne se détériorent pas durant l'emmagasinage.
Un autre but de l'invention est de produire le po- lymère sous une forme convenant pour l'emmagasinage et le trans- port vers le lieu d'utilisation.
Ces buts et d'autres encore apparaîtront plus clai- rement de la description détaillée suivante.
Le procédé de la présente invention comprend une suite particulière de phases coopérantes, le fonctionnement satis- faisant du procédé sous forme d'un tout dépendant de l'exécu- tion correcte des opérations constitutives. La première de ces phases suppose le déchargement du mélange de polymère et de diverses quantités variables de matières relativement vola-
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files associées à ce polymère, dans une masse bien agitée d'un milieu de séparation liquide (flashing medium),dans lequel le polymère est un soluble qui est maintenu à une température bien supérieure au point d'ébullition de la majorité des matières volatiles accompagnant le polymère, et la formation d'une boue de particules de polymère finement divisées dans le milieu de séparation chaud.
Ce liquide sert également à enlevar par les- sivage la masse du catalyseur résiduaire à partir du polymère. que La seconde phase suppose:la boue de polymère est débarassée, dans le milieu de séparation, de toutes les matières volatiles résiduaires, par réduction de la pression en dessous de la pres- sion atmosphérique et/ou par injection de vapeur de séparation.
La première et la deuxième phase peuvent être combinées si on le désire. La troisième phase suppose l'enlèvement de la masse du milieu fluide de formation de boue au cours d'une opération de séparation mécanique convenable. La quatrième phase est la phase de séchage et de chauffage, au cours de laquelle le fluide adhérant pu occlus résiduaire enlevé du polymère et, en marne temps, des traces d'impuretés ou de sous-produits de volatilité relativement basse sont enlevés sans soumettre le polymère 4 un traitement thermique ou mécanique qui serait suffisant pour dé- grader les propriétés physiques de ce polymère, et sans amorcer des réactions chimiques qui provoqueraient la détérioration du produit au cours de l'emmagasinage* Dans la phase finale,
le polymère est comprimé en¯¯une masse de tonne et de densité appa- rente ,: convenables pour le transport et l'emmagasinage de manière convenable et économique .
Ces phases seront décrites plus en détail par La suite. On se référera au dessin annexé qui illustra une forme de réalisation préférée de l'installation de parachèvement.
La figure est une représentation schématique d'un appareil convenant pour le parachèvement en continu de polymère
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Au dessin, on a représenté un réacteur l dans lequel des Bières iso-oléfiniques et, de préférence, des mélanges de matières iso-oléfiniques et dioléfiniques, seules eu en même temps qu'un diluant alimenté par un conduit d'admission 2, sont mises en réaction à de basses températures, de préférence au voisinage de -140 F, par l'addition d'un catalyseur du type
Friedel-Crafts alimenté par le conduit 3.
Le polymère obtenu sous forme d'une boue de particules de polymère solides, fines en suspension dans un milieu de réaction froid comprenant des hydrocarbures n'ayant pas réagi, des diluants, du catalyseur et du solvant pour catalyseur, de m$me que des impuretés, est en- levé du réacteur par le conduit 4 et est déchargé dans un tam- bour de détente 5, dans lequel les matières volatiles associées au polymère sont détendues en une vapeur.
Au lieu de décharger la totalité de la boue retirée du réacteur, dans le réservoir de détente, la boue peut être soumise à une-opération de sépara- tion ou de filtration à froid, telle que décrite dans le brevet U.S.A. n* 2-545.144, afin d'enlever la masse du liquide de réac- tion pour le recycler directement au réacteur, de sorte que les particules de polymère solides, séparées, et le liquide adhérent tombent dans le réservoir de détente* Il est possible, de cette manière de réduire sérieusement la quantité de matières volati- lisées dans leréservoir de détente et de-réduire ainsi les di- mensions de l'installation de compression, de réfrigération-et de distillation, nécessaire pour reconditionner les gaz déten- dus en vue du recyclage au réacteur.
Il est également possible de faire fonctionner la zone de réaction avec un réfrigérant liquide mélangé aux réactifs (c'est-à-dire un réfrigérant in- terne), comme décrit dans le brevet australien cité précédem- ment. Pans un tel cas, le liquide adhérant comprend une certai- ne partie de ce réfrigérant. Comme signalé précédemment, le milieu de séparation ou de détente (flashing médium) est de préférence un milieu dans lequel le polymère est insoluble.
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Un fluide convenant particulièrement bien. cet effet est l' eau, car elle ne dissout par le polymère, elle est facilement séparable de celui-ci, de môme que des gas détendus, et elle réagit également comme agent destructeur du catalyseur, en réa-
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gissant par exemple avec le A1C1 pour former du lli0fi et du HC1. Le milieu de détente est avantageusement maintenu à une température d'environ 3.3f, afin qu'il puisse facilement volatiliser les liquides associés au polymère* En vue de neu- traliser le HCl, on peut ajouter à l'eau de la soude caustique ou un autre alcali. Le pH de l'eau est de préférence maintenu au voisinage de 7.
Si l'eau est acide, une corrosion de 1' installation en acier se produit, si elle est trop alcaline,
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la stabilité à l'emmagasinage du polymère -pet'it en touffe à moins que des stabilisante spéciaux ne soient ajoutés. Les gaz détendus sont enlevés du réservoir' de détente par le conduit 6 et sont envoyés A un dispositif de purification et récupéra*
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tion convenable pour reconditionner les matières détendues en vue d'une réutilisation dans le procédé.
L'eau ou autre milieu de détente ou de séparation liquide est chauffé,par exemple par l'introduction de vapeur
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dans ce milieu, et il est 6nf'".""tcu...nt agité .rlce 1 des dis- positif b convenables d'agitation pour maintenir le po1JMrt ta suspension soue forme d'une boue uniform dans If 1it. ds détente. Celui-ci peut également être retiré du réservoir de détente par le conduit 7 et repompé dans ce réservoir par exem-
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pie en 9.
de manière à ce qu'il frappe le courant de polymère qui pénètre dans le réservoir de détente, de .,ni8rs le rotttpre afin d'emp3cher une agglomération du polymère en basses ro18t1- veinent grandes qui pourraient obstruer le système à boue aqusu- de et qui pourraient contenir des quantités excessives de liqui- de volatil emprisonné.
Le polymère est enlevé du réservoir de détente par le conduit 9 sous forme d'une boue de particules solides, fi-
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nement divisées, en suspension dans le liquide de détente chaud, et il est déchargé dans le réservoir de séparation 10. Le trai- tement du polymère sous forme d'une boue dans le fluide chaud, si nécessaire avec injection de vapeurs de séparation, telles que de la vapeur d'eau, est réalisé jusqu'à un degré tel que presque toutes les matières hautement volatiles absorbées à l'origine dans le polymère ou adsorbées . sur ce polymère et dissoutes dans le liquide sont enlevées.
Un type préféré d'o- pération est celui dans lequel les matières volatiles sont en- levées dans deux zones, la première dans le réservoir de dé- tente 5 & la pression atmosphérique ou à une pression légère- ment supérieure, et l'autre dans le réservoir de séparation 10 à une pression inférieure à la pression atmosphérique, De pré- férence, l'eau dans l'appareil de séparation 10 est bouillante, du fait de l'utilisation d'un vide. La circulation de l'eau est habituellement si grande que de la vapeur d'eau ne doit pas être ajoutée à l'appareil de séparation lorsque l'eau y pénè- tre suffisamment chaude*
La séparation telle qu'elle est effectuée dans l' appareil de séparation 10 est très importante pour le succès du déroulement du procédé.
Du fait que les matières volatiles associées au polymère sont très combustibles, comme dans le cet de l'isobutylène, du butadiènes de l'isoprène, etc *ou ou montrent une toxicité très importante, comme dans le cas des hydrocarbures chlorés, tels que le chlorure de méthyle, elles ne peuvent pas être admises à s'échapper dans les zones de tra- vail. Comme le polymère est très finement divisé, un maximum de matières volatiles est enlevé et mené à une installation convenable de récupération,;en évitant ainsi non seulement les dangers d'incendie et les inconvénients pour la santé, mais également en permettant une récupération d'une quantité maxinum de matières de valeur.
A la fin de l'opération de séparation, la boue de polymère peut être traitée en toute sécurité dans
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une installation ouverte.
La boue de polymère finement diviée dans le liquide de détente chaud, de préférence de l'eau, est envoyés du réser- voir de séparation 10 dans une sono d'enlèvement d'eau mécani- que, telle, qu'un filtre rotatif à vide, un tamis vibrant, une presse d'enlèvement d'eau à tamis sans fin ou une présse du type à disque rotatif, ou encore une combinaison de deux ou plusieurs de ces dispositifs, dans lesquels la nasse du fluide maintenant la boue en suspension est enlevée.
D'une manière générale, ce sont les considérations économiques qui doivent permettre de décider à quel point l'installation d'enlèvement d'eau est justifiée avant l'appareil de séchage, en vue de diminuer les dimensions de ce dernier. Comme montré au dessin, la boue est déchargée du réservoir de séparation 10 sur un ta- mis vibrant 11 et, après qu'elle a été séparée de la plus grand* partie du liquide de suspension, elle est déchargée dans un* presse d'enlèvement d'eau du type & tamis sans fin, dans la** quelle elle passe entre des rouleaux de pression qui expriment d'autres quantités d'eau ou de liquide de suspension.
L'eau ou autre liquide traversant le tamis vibrant est avantageusement recueillie, du liquide de complément et d'autre*agents d'addi- tion désirée, tels que des alcalis pour réduire l'acidité pro- voquée par la décomposition du catalyseur, du stéarate de sine des agents dispersants, etc ..., étant ajoutés, après quoi, le liquide est recyclé au réservoir de détente par le conduit 13.
Le liquide enlevé dans la presse 12 peut être déchargé à 1' égout ou récupéré d'une manière convenable* Si on le désire, on peut prévoir des moyens pour laver le polymère dans la pres- se 12 en prévoyant des têtes de pulvérisation convenables entre les rouleaux de pression. L'enlèvement du liquide peut égal*- ment être facilité en prévoyant des bottes d'aspiration en des- sous du tamis sans fin, entre les paires de rouleau* de près* sion, ou bien un ou plusieurs des rouleaux de la presse peuvent
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être pourvus d'un. chambre d'aspiration dans la zone de contact avec le tams.
Si une presse d'enlèvement d'eau, un filtre 1 vide ou une autre installation du type à épaississement sont employé, un dispositif convenable de désagrégation, tel qu'un moulin à marteaux 14, est de préférence prévu afin de réduire les dimen- sions des particules du polymère,. avant la décharge dans le sys- terne de séchage. Les particules de polymère déchargées du mou- lin à marteaux sont envoyées par un dispositif convenable, tel qu'un élévateur 15, dans un dispositif d'alimentation oscilla
16 qui sert' distribuer le polymère sur le tamis transporteur 17 passant à travers l'appareil de séchage 18.
Le polymère est traité dans cet appareil de séchage
18 sous des conditions propres' enlever le fluide adhérant ou occlus résiduaire, habituellement de l'eau, de même que les traces d'impuretés ou de sous-produits de volatilité relativement basse, emportés avec le polymère depuis la zone de réaction.
Le séchage ou enlèvement des impuretés ou sous-produits précités est réalisé sans soumettre le polymère à des températures ou à un traitement mécanique qui serait suffisant pour dégrader les propriétés physiques de ce polymère et sans amorcer des réactions chimiques qui provoqueraient des détériorations du produit lors de l'emmagasinage. L'enlèvement de ces dernières traces d'eau et d'impuretés est essentielle car de petites quantités de celles-ci tendent à provoquer une formation d'ampoules durant la cuisson du polymère* De plus, des impuretés acides, telles que des catalyseurs (par exemple AlCl3 ou BF3) ou leurs produits de décomposition (par exemple HC1 ou HF) ne sont habituellement pas totalement enlevés du polymère.
A moins que ces matières ne soient fixées par l'addition d-agents, tels que de l'oxyde de sine, elles produiront des fumées nuisibles durant l'extru- sion à chaud ou broyage ultérieurs, et, en plus de la corrosion de l'extrudeuse ou moulin ou broyeur, elles décoloreront habi-
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tuellement et souilleront le polymère par des composés de ter.
Ce comportement indésirable est empêché par la mise en oeuvre de la présente invention, dans laquelle le traitement thermique dans un courant d'air chaud procure un moyen convenable pour
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enlever ces constituants acides vaporisables à partir du pdy'" mère, avant que le polymère chaud ne soit exposé à l1 atmosphère de la pièce de travail ou à l'action de compression de serrées d'acier chaudes.
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La référence 10 désigne un appareil de séchage A trautw porteur en continu, le polymère étant emporté à travers un enton- noir sur un tamis ou sur des sections d'une plaque perforé Bien que ceci constitue la forme de réalisation préférée de l'in- vention, tout autre type d'appareil de séchage en continu ou en semi-continu peut Être utilisé pour autant qu'on obtienne une
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circulation forcée d'air chaud en contact intiwe avec le polo- mère.
L'appareil de séchage est, de préférence, d'un type à traversée, avec transporteur en continu, à entonnoir, à un ou plusieurs passages, dans lequel une circulation considérable d'air est remise en circulation sur des serpentins de vapeur ou d'autres éléments de chauffage, et ce 4 travers ou contre 18
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lit du polymère se déplaçant lentement à travers âappt!#, 1 séchage sur un tamis ou une bande perforée de r:poxt. La température de séchage proférée dépend du poids moléculaire du polymère qui est traité et de la durée d'exposition à cette
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température de séchage.
Il est désirable, lorsque c'est pos- cibla, d'éviter un ramollissement du polymère dace l'appareil de séchage par vuie trop longue exposition z des température* élevées, de manière permettre une meilleure c1r11at1cn 4t air à travers le) lit. Cependant, avec certains produite,, un ramollissement s'effectue très facilement et, dans de tels case le désir d'éviter un tel ramollissement limiter*, les tempéra- turcs ; aun degré qui donnera des vitesses de séchage très lentes.
Dans de tels cas, il est habituellement plus efficace
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d'accepter le ramollissement et l'abaissement qui en résulte de la vitesse de l'air à travers le lit, et d'opérer à des tempé- ratures beaucoup plus élevées, limitées par la tendance du poly- mère à adhérer au plaques perforées ou par le danger de la dé- térioration do la qualité du produit.
Pour des vitesses rapides do transporteur, c'est-à-dire de courtes périodes de séjour dans l'appareil de séchage, on peut employer des températures de sé- chage plus élevées que pour des vitesses lentes du transporteur, Il y a lieu de tenir compte également que la température de charge dans les zones de séchage où l'humidité de surface est enlevée n'est pas de loin supérieure à la température à l'ex- trémité humide de l'air enbirculation. D'une manière générale, pour des copolymères d'isobutylène et d'isoprène, préparés en présence de chlorure de méthyle comme diluant, par l'addition de chlorure d'aluminium dissous dans du chlorure de méthyle et à des températures voisines du point d'ébullition de l'éthylène à la pression atmosphérique,
la température de séchage sera inférieure à environ 149 , habituellement de l'ordre de 71 à 135 ,pour des durées de séjour d'environ 15 minutes à environ 3 heures, que l'on rencontre dans les types habituels d'appa- reils de séchage.
Bien que la température de l'air fin circulation soit généralement inférieure au point d'ébullition des polymères de poids moléculaire inférieur, ,1'enlèvement de telles matières est réalisé de façon efficace en maintenant des conditions favo- rables à une diffusion rapide, telles que des vitesses élevées de l'air à travers ou sur le lit de matières et de petites di- mensions de particules de polymère.
Une quantité suffisante d'air frais est introduite en un ou des points convenables au long de l'appareil de séchage et est insufflée à partir de di.. vers autres point:! au long de l'entonnoir, de manière qu'une force d'entrainement convenable soit disponible-pour enlever l'humidité du polymère, par exemple une température pour cuvette sèche voisine de 49 .
Il est souvent désirable de faire varier
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la température d'air qui prévaut dame l'appareil de séchage suivant la longueur de celui-ci, par exemple en utilisant des températures d'air plus élevées, c'est-à-dire en cuvette sèche, à l'extrémité humide de l'appareil de séchage qu'à l'extrémité sèche ou de décharge* L'air humide qui s'échappe de l'appareil de séchage est déchargé par des conduite convenables vers l' atmosphère extérieure, de préférence au-dessus du toit, car cet air d'évacuation comporte des vapeurs acides, telles que du HCl,
résultant de la décomposition des résidus de catalyseur qui ont été si bien noyés dans les particules de polymères qu' il s ont échappé à l'action de lessivage de l'eau. La corro- pion de l'appareil de séchage et des conduits peut être empê- chée en maintenant les surfaces au-dessus du point de rosée des courants d'air remis en circulation et d'échappement.
Pour éviter une installation trop grande, la teneur d'humidité initiale devrait être inférisure à 150 % sur une base sèche, ou de préférence de 15 à 80 %. Lorsqu'on fait circuler de l'air à travers le lit, il est habituellement dé- sirable de maintenir une circulation élevée d'air afin d'empê- cher que la vitesse du transporteur puisse être augmentée jus- qu'à un point tel que la durée de séjour des polymères dans l'appareil de séchage ze situe à une valeur minimum compatible avec l'obtention de la teneur d'humidité finale désirée du pro- duit et avec l'enlèvement des matières volatiles indésirables associées avec ce produit, sans pour autant rencontrer les dé- savantages d'une exposition à des températures telles que celles- ci provoqueraient une décomposition du polymère.
La fonte et les dimensions des particules devraient être telles qu'une vi- tesse convenable de circulation d'air puisse être obtenue à travers la couche de polymère sur le transporteur. La vitesse de l'air à travers la couche de polymère devrait 'être au oins de 9 m par minute, de préférence de l'ordre de 22 à 105 m par minute. Avec la pression différentielle disponible dans les
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types habituels d'appareils de séchage, une épaisseur de lit d'environ 1,5 à 12,5 cm est utilisée suivant les dimensions, la forme et le pourcentage de particules fines dans le polymère qui est sèche.
Il est désirable de réaliser l'opération de sé- chage jusque un degré suffisant pour réduire la teneur d'humi- dité du polymère à une valeur non supérieure à environ 3 %, cette valeur étant de préférence inférieure à 0,5 %.
Des polymères, tels que des poly-iso-coléfines et des copolymères d'iso-oléfines avec des dioléfines, préparés & de basses températures en présence de catalyseurs du type Friedel- Craft, tendent lentement à subir une réduction du poids molé- culaire et une détérioration des propriétés physiques lors d' une exposition prolongée à l'air à des températures même aussi basses que 93 .
En outre, les polymères des gammes in- férieures de poids moléculaire tendent à fondre lorsqu'ils sont soumis à des températures de la gamme de séchage pendant des périodes de temps appréciables, en tendant ainsi à diminuer l'épaisseur du lit et les dimensions des vides existant dans la couche de matière sur la transporteur, et en amenant le polymère à coller à celui-ci, ce qui diminue ainsi la circu- lation de l'air, augmente la période nécessaire de séchage et diminue généralement l'efficacité de l'opération.
Avec des charges de poids moléculaire moyen ou bas, un ramollissement peut se produire si facilement que les vitesses de séchage sont très lentes si la température est maintenue suffisamment basse pour éviter un ramollissement'* Bien que des températures supérieures donnent une circulation d'air faible ou presque nulle à travers le lit, la pression de vapeur et la diffusion qui sont plus élevées de façon correspondante, aident au sé- chage, de sorte qu'il est fréquemment intéressant de faire fonctionner l'appareil de séchage à une température aussi haute que possible.
Dans beaucoup de cas, par conséquent, la der- nière partie de l'appareil de séchage fonctionnera principale-
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ment comme appareil à choc ou à circulation transversale, du fait du ramollissement et de la coalescence du polymère sur la bande transporteuse, Dans de tels cas, la limite se pratique de température dans appareil de séchage, en dehors de la que*- tion de l'oxydation ou de la décomposition du polymère, est fixée par la tendance du produit à coller au tamis ou auxpla- teauxde l'appareil de séchage.
Afin de résoudre le rpoblème du collage du polymère aux surfaces de l'appareil de séchage, les surfaces du transporteur peuvent être revêtues d'un agent anti- collant convenable, tel que du stéarate de sine, de l'oxyde de zinc, un savon d'un métal alcaline-terreux, une argile, du talc ou des matières similaires*
La matière quittant l'appareil de séchage 16 doit alors être simplement comprimée en une masse de foras et de densité apparente convenablespour le transport et l'emmagasinage de manier* appropriée et économique, La matière Quittait l' appareil de séchage peut être sous la forme de spaghetti ou de paillettes endettés, lâches, comte lors de l'alimentation à l'appareil de séchage,
ou bien elle peut être ramolli* légè- rement de manière à former une nappe pouvant se rompra facile- ment, ou bien encore elle peut avoir fondu en une nappe rela- tivement dure. Le polymère casse du transporteur sans fin 17 de l'appareil de séchage sur le dispositif de transport 19 pour - être emporté vers l'appareil de compression.
Dans le cas où la matière déchargée de l'appareil de séchage est sous la fors d'une nappe, on peut prévoir un dispositif automatique de ci- saillement 20 pour découper cette nappe en de petits morceaux, le pouvant être manipuler faciment, ou bien on peut utiliser un jeu de rouleaux de déchiquetage ou d'autres dispositifs méca- niques encore pour déchirer cette nappe de matière.
La compression du polymère peut être réalisée en faisant passer celui-ci une ou plusieurs fois à travers un laminoir en caoutchouc chaud ou froid pour donner une feuille relativement compacte et lisse qui peut être découpée et em-
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pilée ou pliée dans un récipient convenable, ou encore, le polymère peut être extrudé et ensuite empaqueté de la même manière, ou bien il peut même être transformé directement en balle,dans l'état où il vient de l'appareil de séchage.
Si de petites traces d'humidité restent encore dans la matière quittant l'appareil de séchage, par exemple après séchage de chargesmollet il est possible d'enlever cette eau de manière expéditive et avec un minimum de rupture mécanique par une extrusion à chaud, suivie par un laminage discontinu ou con- tinu en une feuille convenable. Au dessin, on a représenté des laminoirs ou moulins 21 et 22, dans lesquels le polymère peut être soumis à un laminage es continu en deux phases.
Une extrudeuse 23 qui peut également, si on le désire, être pourvue d'un chemisage à vapeur 24, peut être utilisée pour comprimer le polymère. Avec l'agencement représenté, le poly- mère peut être laminé ou extrudé, ou encore être soumis aux deux opérations à la foie, si on le désire.
Un autre but de la phase de compression existant dans cette succession d'opérations de parachèvement est de mettre le polymère dans une forme présentant un minimum de surface ex- posée à l'air. La détérioration du polymère qui s'effectue très lentement durant l'emmagasinage même sous les meilleures don- ditions se produit, d'après ce que l'on connaît, principalement à la surface de la matière exposée à l'air et, en diminuant l' aire superficielle d'une quantité donnée d'unpolymère on rendant celui-ci compact , la vitesse de détérioration est remarquable- ment diminuée. En outre, après un emballage convenable, le ré- cipient réduit encore l'exposition à l'air et la détérioration qui en résulte.
L'emballage du polymère comprimé est réalisé de façon convenable en faisant passer le polymère transformé en feuille depuis le laminoir ou l'extrudeuse dans un réfrigéra- teur convenable 25, dans lequel ce polymère est refroidi Jusqu' à environ 71 ou moins, da préférence jusqu'à environ la tempé- rature ambiante, après quoi il est envoyé dans la machine de
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découpage et d'empilage 26 et pièce dans des récipients con- venables, par exemple en 27.
Il est souvent désirable de prendre des précautions supplémentaires contre une détérioration à 1 magasinage, on ajoutant un anti-oxydant convenable au polymère, en un point convenable de l'opération de parachèvement. La présence d'un tel stabilisant constitue une assurance contre la détérioration lente à l'emmagasinage, détérioration qui peut être catalysée par de très petites traces d'impuretés, qui peuvent parfois être introduites dans le procéda en dépit de toutes les précau- tions prdinaires. La présence de ce stabilisant est avantageuse dans certains cas lorsque le produit doit être soumis à un sé- lange en'vue de son utilisation finale.
De plus, sous certaines conditions, des agents qui peuvent être ajoutés dans la phase à 'boue aqueuse, soit comme agents aidants à la formation de boue (à savoir comme agentsprotecteurspour revêtir les particules de la boue et empêcher une agglomération du polymère dans les par- ties stagnantes quelconques du système de formation de boue et/ ou la coalescence dans l'appareil de séchage), soit cocos agents ajoutés pour contrôler l'acidité de la boue de polymère (ce qui peut être nécessité par la formation continuelle de petites traces d'acides à partir du catalyseur enlevé du polymère) peu- vent par eux-mêmes accélérer la détérioration à l'emmagasinage.
Il est souvent spécialement avantageux et commode d'ajouter un anti-oxydant, tel que de la phényl-ss-naphtylamine, de l'iso- propyldiphénylamine, de l'hydroquinone, de l'éther dibenzylique, etc à la boue aqueuse sous forme d'une émulsion ou d'une solution.
Il est possible de réaliser une incorporation conve- nable d'agents de ce genre dans le polymère par addition à la boue avec ensuite passage du polymère à travers l'appareil de séchage et dans une opération simple de compression ou de trans- formation en feuille. Ceci constitué un autre avantage du
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procédé, comparativement à la technique antérieure qui, en ajoutant de petites quantités de tels agents à une masse de polymère exigeait une période de mastication pour réaliser une dispersion uniforme convenable.
La présente invention est applicable au parachève- ment de produits de polymérisation à basse température, de poids moléculaire élevé, solides, provenant de matières iso- oléfiniques seules ou à partir de mélanges de matières iso- oléfiniques avec des matières dioléfiniques capables d'une copolymérisation avec les iso-oléfines à des basses tempéra* tures, en présence de catalyseurs du type Friedel-Crafts.
L'iso-mono-oléfine préférée est l'isobutylène, mais d'autres iso-oléfines contenant jusqu'à environ 8 atomes de carbone par molécule peuvent être utilisées. Les matières diolérini- ques copolymérisables sont le butadiène et les butadiènes sub- stitués, spécialement l'isoprène, le pipérylène et diméthyl butadiène. D'autres matières polyoléfiniques contenant jusqu'à 12 et 14 atomes de carbone par molécule, telles que le myrcène et certaines dioléfines non conjuguées, telles que le diméthyl- allène, etc ... sont également intéressantes.
Dans la prépa- ration de copolymères, le rapport de l'iso-léfine à la diolé- fine dans le liquide de réaction est d'environ 50 à 95% en poids d'iso-oléfine pour environ 50 à 5 % en poids de la dio- léfine, lorsque cette dernière est une dioléfine C4. Avec des dioléfines C5 et supérieures, la quantité de dioléfine est intérieure à 10 % en poids, de préférence inférieure à 5 % en poids.
Le catalyseur utilisé peut être du fluorure de bore, soit gazeux, soit en solution, ou bien il peut être cons- titué par une solution d'un catalyseur du type Friedel-Crafts, tel que du chlorure d'aluminium ou les autres matières énumé- rées 4 la page 375 de l'article "Friedel-Grafte synthesis" publié par N.O. Calloway, dans "Chemical Reviews", Volume 17, n 3, 1935* Comme solvant de catalyseur, on peut utiliser
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un solvant alkylique mono- ou poly-balogéné, contenant opina de 5 atomes d carbone par molécule, du bisulfure de carbone, etc ..,
Des Gluants'qu'en peut utiliser dans le procédé sont les halogénures d'alkyles contenant moins de 5 atomes de carbone
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par molécule, de préférence le chloi-urt de méthyle, de mgme que des hydrocarbures contenant moins de 5 atomes de carbone, tels
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que le w4thé:ie, l'éthane, le propane, l'éthylène, etc ### Le1,polymérisation est réalisée par refroidissement des matià: ef oléfin3.ques jusqu'à des températutfs inférieures à environ -0#, de préférence jusqu'à environ -100,00 ou mois
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encore, et ajoutant un catalyseur du type Frieû\î-Craft8, comme mentib né précédemment.
Le catalyseur, de préférence eau solution, est également pré-refroidi jusqu'à enviro. la teatpérature ambi=e avant son introduction dans la mati 4* olé- finiq'0. Fourbe qui concerne une description plus c4 )Ibte des réactifs, s catalyseurs, des solvants, des diluant,
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etc ...,, et de 'propriétés générales des polymères for-aë on peut se "eportt! au brevet U.S.A. nl 2.203.873 et au brev\ australien n* . -Z-875- La d cription précédente comporte un nombre li)aii.\ de formes xf:Iiaation de la présente invention mais il nue entendu efil dat que de nombreuses variantes ou chtifflmate sont posai sans sortir pour autant du cadre du présent brevet.