150259. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagymolekulás formaldehid polimerek előállítására

2 150.259 A találmány szerinti eljárás kivitelezésére a monomer formaldehidet a reakcióközegként szolgáló oldószerbe vagy szuszpendálószefbe vezetjük. A katalizátort ismert módon vagy egyenletesen a formaldehid bevezetés folyamán visszük a reakció közegbe, vagy pedig előzetesen, a reakció közegben feloldjuk. A formaldehid reakció közegbe való bevezetése folyamán — amelyben a formaldehid polimerek kicsapódása már rövid idő múltán megindul — a hőmérsékletet az ismert eljárásokhoz hasonlóan a reakció közeg fagyáspontja és forráspontja között tartjuk és a jő átka var odást intenzív kavarással biztosítjuk. Előnyösen 20 C° és 30 C° .közötti hőmérsékleten dolgozunk. Reakció közegként az ismert, formaldehiddel és katalizátorokkal szemben inert folyadékok használhatók. A polimerizálandó monomer formaldehid tetszőleges eredetű lehet, 0,5%^nál kevesebb vizet, előnyösen 0,2%-nál kevesebb vizet tartalmazzon és más szennyezésektől mentes legyen. Az eljárást úgy nyomás alatt, mint csökkentett nyomáson is kivitelezhetjük, azonban egyszerűség okából légköri nyomáson dolgozunk. Az eljárás kivitelezésére a reakció közeg menynyisége sem gyakorol határozott befolyást. A formaldehid és a reakció közeg súlyviszonya az ismert eljárásokhoz hasonlóan 1 :1-től 1 :1000-ig terjedhet és csak attól függ, hogy a polimerizálásnál képződött polimer szuszpenziómak a reakciós térben milyen sűrűnek kell lennie. Előnyösen egy súlyrész formaldehidre kb. 10—30 súlyrész polimerizáló közeget alkalmazunk. A találmány szerinti katalizátor koncentrációja a reakció közegre vonatkoztatva 10 mg katalizátor/kg reakció közeg és 1000 mg katalizátor/kg reakció közeg között lehet, a formaldehidre vonatkoztatva pedig egy súlyrész katalizátor/100 súlyrész formaldehidtől 1 súlyrész katalizátor/lOO súlyrész formaldehidig terjedő mennyiségű lehet anélkül, hogy a formaldehid polimerek polimerizálási fokát lényegesen befolyásolná. Az eljárás különös1

előnye abban van, hogy a polimerizálásnál kapott nagy molekulás formaldehid polimereket a rájuk tapadó katalizátor anyagtól nem kell megszabadítani, hanem az elválasztás és a reakció közeg elpárologtatással történő eltávolítása után közvetlenül, azaz a máskülönben szükséges szerves oldószerrel foganatosított mosások nélkül a tovább feldolgozásban hasznosítható. Megmutatkozott ugyanis, hogy a találmány szerinti eljárásnál rátapadó katalizátor anyag a formaldehid polimerekre hátrányos befolyást nem gyakorol, hanem bizonyos mértékig etabilizátorként hat. További előnye ennek az eljárásnak a találmány szerint alkalmazott katalizátor anyagok nagy stabilitása és aktivitása, amelyek lehetővé teszik, hogy a formaldehid polimerekről leválasztott reakció közeget tisztítás nélkül formaldehid polimerizálására isimét felhasználjuk. A reakció közeg ezzel, anélkül, hogy a formaldehid polimerek minőségének romlása bekövetkezne, körfolyamatban vezethető és ezáltal a nagymolekulás formaldehid polimerek előállításainak folyamatos kivitelezése rendkívül leegyszerűsödik. 1- példa: Reakció közegként 4 kg toluolt tartalmazó polimerizáló edénybe óránként 100 liter monomer, gáz alakú formaldehidet vezetünk be. Egyidejűleg óránként 1,2 g ammóniagázt viszünk a reakció közegbe; a reakció közeget intenzíven kavarjuk és 20—25 C° hőmérsékleten tartjuk. Közben folyamatosan nagymolekulás formaldehid polimerizátumok képződnek. Kb. 2 óra múlva a polimerizáló tartályban polimer részecskékből és reakció közegből sűrű pép keletkezett és a reakciót a formaldehid- és katalizátor-adagolás megszakításával leállítjuk. A diszpergált polimer részecskéket a reakció közegtől szűréssel szabadítjuk meg. 235 g nagymolekulás formaldehid polimert kapunk, belső viszkozitása dimetil formamidban mérve 0,65 termikus állandósága pedig a 220 C°on bekövetkező termikus bomlás sebesség állandójával mérve K222 = 2,2l

5%/perc. A polimert préseléssel-205 C°-on nyúlós filmmé alakíthatjuk. 2. példa: Reakció közegként 4 kg n-heptánt és katalizátorként 2 g hexametiléntetramint tartalmazó polimerizáló edénybe intenzív kavarás közben 120 liter/óra sebességgel formaldehidgázt vezetünk be. A hőméréskletet 20 és 25 C° között tartjuk, míg a formaldehidet egyenletesen bevezetjük. Eközbeai folyamatosan formaldehid polimerek képződnek és kb. 2 óra múlva formaldehid polimerekből ós reakció közegből sűrű pép képződött, amelyet a reakciónak a formaldehid adagolás megszüntetésével történő megszakítása után szűrünk. A rátapadó reakció közeg szárítással történő 'eltávolítása után 240 g formaldehid polimert kapunk, belső viszkozitása 0,75, termikus állandósága pedig K222 = 1,85%/perc. 3. példa: Monomer formaldehidet a 2. példa szerint a reakció közegbe vezetünk, azonban polimerizáló katalizátorként hexametiléntetramin helyett 2,2 g acetaldehidammóniát adagolunk. A reakció hőmérséklete 20'—25 C°. Kb. 2 órás reakció időtartam után 200 g formaldehidpolimert kapunk, 0,82 belső viszkozitással és K222 = 3,1%/perc termikus állandósággal. 4. példa: 120 liter/óra monomer formaldehid gázt folyamatosan reakció közegbe vezetünk, amely n-heptánból áll és polimerizáló katalizátorként 0,2 g hexametiléntetramin/kg-t tartalmaz. A reakció hőmérséklete 30—40' C°. A formaldehid polimerek folyamatosan képződnek és a keletkezett termékpépet folyamatosan 3 kg/óra mennyiségben eltávolítjuk. Ennek a mennyiségnek megfelelően a polimerizáló edénybe folyamatosan reakció közeget adagolunk, amely h-heptánból áll és polimerizáló katalizátorként 0,2 g hexametiléntetramin/kg-ot tartalmaz: a tartózkodási idő kb. 10 perc. A termékiszapot, amely kb. 5% formaldehid polimert tartalmaz, leszűrjük és a szűrt termék