144858. lajstromszámú szabadalom • Eljárás polietileniminpropionsav előállítására
Megjelent: 1959. május 31-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.858. SZÁM 39. b. OSZTÁLY — EA—23. ALAPSZÁM Eljárás polietiieniminopropionsav előállítására dr. Evva Ferenc vegyészmérnök A bejelentés napja: 1956. január 26. Szintetikus amfoter polielektrolitok előállítása a legkülönfélébb iparágak (textil-, gyógyszer-, foto-, műanyag- stb. ipar)'szempontjából tarthat érdeklődésre számot. A kémiai irodalomban több eljárás ismeretes ilyen polimereknek az előállítására, melyek azonban többnyire körülményesek, vagy csak nehezen hozzáférhető anyagokkal hajthatók végre. Az alább közölt eljárás polietiieniminopropionsav előállítását ismerteti, mely nagyipari termékekből aránylag egyszerű eljárással előállítható poliamfolit. A polietiieniminopropionsav képlete a következő: [CH2 —CH 2 —N]„ CH2 CH2 —COOH Előállítható olymódon, hogy vizes közegben polietilenimint és akrilnitrilt keverés közben 40—60 C°~on moláris arányban, illetve kevés akrilnitril felesleggel reagáltatunk. Ekkor polietileníminopropionitrilt kapunk, mely kénsavval polietiléniminopropionsavvá hidrolizálható. A reakció menete a következő: [CH2 —CH 2 —NH]„ + CH 2 = CH—CN + [CH2 —CH 2 -^N]„ I CH2 —CH 2 —CN kénsavas [ hidrolízis j ÍCH2 —OH 9 —N] n I CH2—CH 2 —COOH A polimer a közegből metanolba való csurgatással csapható ki. Moláris aránynál kevesebb akrilnitrilt véve részlegesen helyettesített termékeket nyerhetünk. Az eljárást a következő példákon mutatjuk be: I. példa: 74 rész 51,3%-os'Polymin P-t (kb. 50% száraz anyag tartalmú vizes polietilenimin oldat)' azonos mennyiségű vízzel hígítunk, viszszacsepegő hűtővel és keverővel ellátott edényben. Ezután erős keverési közben 46,8 rész akrilnitrilt emuigeálunk az elegyben, majd állandó keverés közben a hőmérsékletet vízfürdőn 40— 60 C° (optimálisan 50 C°7-ra) emeljük, s 3 óráig ezen a hőfokon tartjuk. A keverés befejezése után a keletkezett polietiléniminopropionitril plasztikus massza alakjában válik: ki, A masszáról az oldatot, leöntjük, majd desztillált vízzel újból felkeverjük, majd leülepedés után az oldatot ismét leöntjük. Ezt a műveletet (esetleg enyhe melegítés közben) tisztítás céljából néhányszor megismételjük. Ezután a polimerre hűtés és erős keverés közben 220 rész konc. kénsav és, 80 rész víz elegyét öntjük, majd a hőmérsékletet fokozatosan 100 C°-ra emeljük, s 2 órán át ezen a hőfokon tartjuk: Ezután az. oldatot, mely a művelet közben homogénné lesz, lehűtjük, s az elegyet erős keverés közben 5—6-szoros mennyiségű metanolba csorgatjuk. A polimer fehér plasztikus maszsza alakjában válik ki. A metanolon kívül egyéb vízzel elegyedő organikus oldószer is alkalmas, melyben a, polimer oldhatatlan, pl. aceton. Vízben való- újbóli oldás és metanol os kicsapás, ismétlésével a polimer tovább tisztítható. Az utolsó kicsapás után a polimert levegőn, majd vacuumban szárítjuk. A nyert termék, nitrogén-tartalma Kjehldal szerint 11,0%. A polimer száraz állapotban sárgás, a zselatinhoz hasonló kagylós törésű anyag, mely meleg vízben duzzadás után kitűnően oldódik. Elsőrangú védőkolloid ezüsthaloidok számára, így fotográfiai műanyag-ezüsthaloid emulziók előállítására alkalmas. II. példa. Részlegesen helyettesített terméket nyerhetünk, ha moláris aránynál kevesebb akrilnitrilt reagáltatunk. PL: 163 rész Polymin P-t (51,3% szárazanyag tartalommal) azonos mennyiségű vízzel hígítunk. majd az előzőhöz hasonló módon 51,3 részt akrilnitrillal reagáltatunk.
