152896. lajstromszámú szabadalom • Eljárás poliszufonok előállítására
152896 10 pontja feletti, de a polimerizált termék keresztkötéseinek lényeges kialakulásához szükséges hőmérséklet alatti hőmérsékleten tartjuk mindaddig, amíg az elegy viszkózussá vagy szilárddá nem válik. Ezt lehűtjük, a lehűlt ele- 5 gyet finoman elosztott állapotba hozzuk, majd ezt újra felhevítjük oly hőmérsékletre, amely alacsonyabb, mint amelyen számottevő keresztképződés következne be és itt a polimerizálást teljessé tesszük. 10 Az eljárás egy előnyös foganatosítási módja szerint, a polimerizálandó anyagot polimerizáló edénybe töltjük és olvadásig melegítjük. Ha két vagy több vegyületet használunk, ezeket megolvadás után gondosan összekeverjük. 15 A polimerizáló katalizátort ezután az oíva-. • dékban feloldjuk. Általában rövid indukciós periódus után gyors hidrogénhalogenidfejlő- , dés (általában sósavgáz) következik be és jelzi a polimerizálás bekövetkeztét. 20 Mivel a polimerizálási folyamatban számos reagens reagálhat vízzel, előnyös, amennyiben nagy molekulasúlyú terméket kívánunk, a nedvességet a reakcióedényből a polimerizáció alatt és, javított eljárásunkban, a finoman 25 oszlatási szakasz alatt messzemenően kizárni. Előnyös továbbá" a reakciót levegő távollétében végrehajtani, pl. úgy hogy a reakcióedényt evakuáljuk vagy közömbös gázt, (pl. nitrogént) vezetünk át vagy mindkét műveled 30 tet alkalmazzuk. A polimerizáció folyamatát a keletkező hidrogénhalogenid mérésével követhetjük. A katalizátor, hozzáadása után a megolvadt elegyet magasabb hőmérsékleten tartjuk mindaddig, x amíg erősen viszkózus masszává nem válik, vagy meg nem szilárdul. Általában azt találtuk, hogy a polimer l anyag keresztkötések képzésére hajlamos, ha a polimerizáló közeget 250 C° fölé .hevítjük és ezért nem ajánlatos e 40 hőmérséklet felett dolgozni. Annak elérése végett, hogy keresztkötések ne keletkezzenek, előnyös, ha a polimerizáció első szakaszát 200 C°-on vagy ez alatt játszatjuk le, mindaddig, amíg a termék viszkózus vagy szilárd nem lesz. 45 Az olvadék viszkozitása gyors . növekedésének vagy esetleges megszilárdulásának az az oka, ; hogy a polimer molekulasúlya akkorára nő, hogy a lágyulási pont a polimerizáló elegy hőmérséklete fölé kerül, A megszilárdulásig 50 eltelt idő függ az, olvadék hőmérsékletétől: a hőmérséklet növelése általában a szükséges idő megrövidülésével jár. Ezért ajánlatos lehetőleg . magas hőmérsékletet használnunk, amelyen azonban keresztkötés még nem kép- 55 ződik. Általában 190—200 C° hőmérséklet előnyös. Az olvadék általában viszkózus vagy szilárd habos tömeget képez a reákcióedényberi, melyet azután lehűtünk és finom porrá őriünk, eo Az aprítást vízmentes körülmények között hajtjuk végre, avégből hogy a katalizátor, elbomlását elkerüljük, Bármely alkalmas őrlési módszer használható. A finom port ezután újra felhevítjük és magasabb hőmérsékleten 65 35 tartjuk, mely a keresztkötésképződés hőmérséklete alatt fekszik mindaddig,, amíg a polimerizáció teljessé nem válik. Előnyös, hogy ha ezt a hevítési lépést csökkentett nyomáson hajtjuk végre, avégből, hogy a sósavgáz eltávozását elősegítsük. 150—250 C° közötti hőmérséklet igen előnyös. A második hevítési lépés kiviteléhez szükséges., idő ugyancsak a hőkezelés hőmérsékletétől függ, magasabb hőmérséklet rövidebb reakcióidőket igényel. Közönségesen 15 perctől néhány óráig terjedő reakcióidő alkalmas, amely a kívánt molekulasúlytól és a reakció lefolyásától függ. A reakció végét általában a sósavgáz fejlődésének megszűnése jelzi. A polimerizálás után a katalizátor maradványait a termékből célszerűen eltávolítjuk, mivel jelenlétük elszíneződést és néha bomlást eredményezhet. Étre bármely ismert alkalmas eljárást használhatunk. így pl. a polimert porrá őrölhetjük és visszafolyatás mellett sósavas alkohollal, előnyösen metanollal kezelhetjük. Ez a módszer azonban gyakran nem kielégítő és csak csekély mennyiségű katalizátor távolítható el. Ezért előnyösnek találtuk, ha a polimert megfelelő oldószerben (pl. dimetilformamidban vagy nitrobenzolban) feloldjuk és a katalizátort komplexbe vivő szerrel, előnyösen kelátozó szerrel kezeljük. A komplexet ezután a polimertől elválasztjuk. A kezelt polimert újra kicsaphatjuk, úgy hogy a megszűrt oldatot a polimert nem oldó alkalmas oldószerbe (pl. alkoholba, előnyösen metanolba vagy acetonba) öntjük, majd gondosan, előnyösen magasabb hőmérsékleten és csökkentett nyomáson, megszárítjuk. A termék gyakran károsodik a' térhálósodástól (setting-up) ama műveletek végzése közben, amelyek szükségessé teszik a polimerek magasabb hőmérsékleten és részben olvadt állapotban való tatrását. Ügy véljük, hogy e térhálósödás, melyet fel lehet ismerni az olvadék viszkozitásának megnövekedésén, annak következménye, hogy a végállásű szulfonilvagy karbonil-csoportok elbomlanak, ami a polimérláncban aktív helyek keletkezéséhez vezet. Ezek az aktív helyek keresztkötések kialakulására vezető reakciókat váltanak ki, amelyek a polimert végül is oldhatatlan, megöl vaszthatatlan tömeggé alakíthatják, amelyek a műanyagiparban szokásos eljárásokhoz, mint fröccsöntéshez, présöntéshez vagy extrudáláshoz használhatatlanok. A térhálósodási folyamatot lényegesen csökkenthetjük vagy teljesen kiküszöbölhetjük, úgy hogy a polimereket oldatban és a térhálósodásra jellegzetes hőmérséklet alatt oly szerves vegyülettel hozzuk reakcióba, amelynek molekulánként egy vagy két oly csoportja van, mely a polimer szulfamlhalogenid- vagy kiSrbonilhalogenid-csoportjaival reakcióba léphet és a polimer megolvasztási hőmérsékletén stabilis termékeket ad. Alkalmas vegyületek az aromás aminők, különösen az anilin. A találmány szerinti eljárás termékei oly 5
