169478. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szervetlen-szerves műanyagok előállítására
15 169478 16 ionos csoporttartalom elegendő a molekulába, például 100g-ra számítva 2 milliekvivalens, előnyösen azonban inkább 100g-ra számítva 5-100 milliekvivalens. Különleges esetekben például kevés reakcióképes izocianat-csoportot vagy más végcsoportot tartalmazó előpolimér-ionoméreknél az ionos csoporttartalom körülbelül 200 milliekvivalens/100 g értékre is növekedhet. Ionos csoportokon nem csupán az előképzett sócsoportokat, mint például az 1—10 képletű ionos csoportokat értjük, hanem az alkáliszilikátok jelenlétében sócsoportokat képző csoportokat is, ilyenek például a 11-14 képletű csoportok, valamint a fenolos hidroxilcsoportok. A nevezett csoportokból az előpolimérek természetesen két vagy több csoportot is tartalmazhatnak. A találmány szerinti eljárásnál alkalmazhatók az egy molekulán belül anionos és kationos csoportot tartalmazó előpolimér-betainok vagy az egyidejűleg anionos és kationos előpoliméreket tartalmazó szimplexek is. Különösen előnyös ionképzőcsoport a tercier nitrogén, karboxil, szulfonsav és aromás gyökhöz kapcsolt hidroxilcsoport. Ezekből a csoportokból a tercier-aminocsoportot az alkáliszilikát oldatokkal való elkeverés előtt kvaterner arnmóniumcsoporttá alakítjuk át, erre a célra alkilezőszerek azonban szervetlen vagy szerves savak is alkalmasak. A szokásos módon kivitelezett ionos módosítás útján olyan ionomer-előpolimérekhez jutunk, amelyeknek viszkozitása több mint 2000 cP esetenként 100 000cP-ig is terjedhet 25 C°-on, vagy még ennél is magasabb. Mivel az ilyen magas viszkozitásértékek a további feldolgozás szempontjából egyes esetekben hátrányosak lehetnek, így alacsony viszkozitású izocianátok vagy inert oldószerek hozzáadásával is a viszkozitást csökkenthetjük. Ionomer-előpoliméreknek a szokásos alacsony viszkozitású izocianátokkal történő kombinációja útján a keményedési folyamat időbeni tartamának meghosszabbodása is elérhető. Különösen előnyös előpolimér-ionomérek állíthatók elő az aromás előpolimérek szulfonálása útján. A legegyszerűbb esetben elegendő, ha az előpoliméreket koncentrált kénsawal vagy oleummal reagáltatjuk. Ezek a termékek mint előpolimér-ionomérek közvetlenül elkeverhetők vizes szilikátoldatokkal, amikor is a megfelelő fémsót in situ képezzük. Eljárhatunk azonban oly módon is, hogy a szulfonált terméket már kezdettől fogva részben vagy teljesen semlegesítjük, például aminők, mint trimetilamin, trietilamin, metÜmorfolin, piridin, dimetilanilin, félalkoholátok, például nátrium-terc-butanolát vagy kálium-izopropanolát hozzáadásával. A semlegesítést elvégezhetjük szilárd vagy hígítószerekben szuszpendált fémoxidokkal, fémhidroxidokkal vagy fémkarbonátokkal is. Erre a célra például különösen alkalmas a kalciumoxid, magnéziumoxid, kalciumkarbonát vagy magnéziumkarbonát végül a dolomit. A semlegesítéshez különösén jól beváltak a nem illékony nagyobb molekulasúlyú tercier aminők, mivel ezek az alkáliszilikát-oldatokkal történő utólagos reakciónál már nem párolognak el. Ilyenek a primer vagy szekunder aminők alkoxilezett származékai vagy tercier nitrogénatomot tartalmazó poliészterek vagy poliakrüatok valamint az epiklórhidrin és poliamin bázisú ismert kondenzációs termékek, amelyeket például papír nedvesmegszilárdításánál alkalmaznak. A semlegesítéshez előnyösek a 5 gyengén bázisos, illetve sztérikusan gátolt aminők porikondenzációs termékei, mivel poliaminok alkalmazása esetén egyébként túl magas viszkozitásnövekedés lép fel. Az alkalmas semlegesítőszer kiválasztását továb-10 bá az is meghatározza, hogy a részben semlegesített, vagy teljesen semlegesített előpolimér-ionomérnek hosszabb ideig tárolásállóságúnak kell lenni, vagy azonnal reagáltatjuk alkáliszilikátoldatokkal és ionomer-kovasavgéleket alítunk elő. Az utóbbi 15 esetben a semlegesítéshez különösebb aggály nélkül alkalmazhatók az olyan tercier aminők is, amelyek még reakcióképes -OH, -NHR, -CO, -NH2 csoportot tartalmaznak. A tárolásálló előpolimérek előállításához az ilyen csoportokat előzetesen pél-20 dául monoizocianátokkal történő reakció útján védeni kell. Mint a bevezetőben már említettük különösen beváltak a NCO-csoportot tartalmazó előpolimér-ionomérek, mivel ezek egyidejűleg az alkáliszilikát 25 szempontjából a keményítő funkcióját is kifejtik és így külön keményítő alkalmazása általában már szükségtelen. A karboxilcsoportokkal vagy az amin-karbamátokkal történő reakciónál is széndioxid hasad le, 30 amely keményítőként fejti ki hatását. Széndioxid képződik végül akkor is, ha karbodiimid-képzést elősegítő katalizátorok mint foszfolinoxid jelenlétében dolgozunk. Az említett összes reakciónál a találmány szerinti eljárás előnye abban van, hogy a 35 legtöbb esetben a képződött széndioxid kvantitatíve a vizes fázisba bediffundál és ott a szilikátoldat keményedését okozza. Telítetlen C=C kettőskötéseket tartalmazó poli-40 észtergyanták is alkalmasak előpolimér-ionomérek előállítására vinilmonomerekkel például sztirollal és megfelelő polimerizációs katalizátorokkal kombinálva. A szervetlen komponensek keményítéséhez az ilyen rendszereknél külön még keményítőt is 45 kell adagolni, mint a már említett legkülönbözőbb típusú és jellegű izocianátokat, amelyek vizes alkáliák jelenlétében savat szabadítanak fel, mint például észterek, anhidridek, karbonsavhalogenidek, szénsavak vagy szulfonsavak alakjában. Alkalma-50 sak továbbá a szokásos szervetlen keményítők is, mint például az alumínium-, magnézium- vagy cinksók. Előpolimér-ionomérekként megfelelnek továbbá kondenzációs reakcióknál alkalmazott olyan komponensek, amelyeknél potenciális savlehasadás, 55 mint sósav, hidrogénbromid vagy foszgén lehasadása megy végbe. Ilyen előpolimérek például az oligomer ionos klórhangyasavészterek, valamint a savkloridok, vagy halogénalkil-vegyületek, valamint a poliamin. Szakember számára az ilyen típusú 60 kondenzációs reakciók ismeretesek, ezeket azonban ipari méretben nem kivitelezik, mivel savakceptor jelenlétének szükségessége, valamint ezek pótlólagos eltávolítása a rendszerből az eljárást gazdaságtalanná teszik. A jelen találmány keretében ilyen 65 reakciók komponensek kifejezetten célszerűek, mi-8
