171087. lajstromszámú szabadalom • Eljárás akrilnitrikopolimer fonóoldatok előállítására

3 171087 4 A találmány feladata azon alkalmas szer megkeresése, amely a polimerizációs rendszerben illetve a fonóoldatban a szulfonát illetve annak szennyezései által okozott zavarosodást megszünteti, illetve a zavarosodást okozó szilárd részecskéket oldatban tartja. Azt találtuk, hogy az akrilnitrilnek és más komonomernek telítetlen szulfonáttal való oldószeres, dimetilformamidban történő, polimerizálása során tiszta, zavarosodásmentes oldatot tudunk előállítani, ha a reakcióelegy monomer és polimer tartalmára vonatkoztatva, 0,01-1 súly% maleinsavat tartalmaz. A maleinsavat célszerű még a polimerizálandó keverékhez adagolni, de az is lehetséges, hogy csak a polimerizáció befejezte után, besűrítés előtt adagoljuk az oldathoz. Az utóbbi esetben a polimerizálóreaktorból kilépő, de még a párologtatóba be nem lépett polimeroldathoz adagoljuk a dimetilformamidba oldott maleinsavat. A maleinsav adagolás nincs káros hatással az egyéb ismert polimerizációs adalékanyagokra. Ez vonatkozik például a karbonsavanhidridre, amelyet perszulfáttal történő iniciálás esetén, mint eddig is, adagolnunk kell, hogy a perszulfát bomlási termékei által okozott zavarosodást elkerüljük. Ezen túlmenően például oxálsav is jelen lehet az oldatban. Ezt gyakran használjuk, hogy a rendszerben levő szennyező vasionokat megkössük, mivel az utóbbiak a polimeroldat elszíneződését okoznák. A találmány alkalmazásakor az a kedvező hatás is kiderült, hogy a maleinsav fokozza az oxálsav tisztító hatását, így az előállított oldat nemcsak zavarosodásmentes, hanem világosabb is lesz. A maleinsavnak a zavarosodás megszüntetését biztosító hatása különösen azon esetekben bizonyult jelentősnek, amikor a monomer, vagy a szulfonát, vagy mindkettő koncentrációja viszonylag nagy. A maleinsav alkalmazása lehetőséget ad arra, hogy ilyen kedvezőtlen feltételek között végrehajtott oldatpolimerizációnál is tiszta, zavarosodásmentes oldatot tudjunk előállítani. 1. példa 92 súly % akrilnitrilből, 7 súly% etilakrilátból és 1 súly% nátriumallilszulfonátból 29,5 súlyszázalékos dimetilformamid oldatot készítettünk, majd az elegyet 0,2 súly% ammóniumperszulfát iniciátor, 0,05 súly% oxálsav és 0,1 súly% ecetsavanhidrid jelenlétében 44 C°-on polimerizáltuk. A reakcióelegyhez a monomerek súlyára vonatkoztatva 0,05 súly% maleinsavat adtunk. A polimerizálást 60%-os polimerizációs átalakulásnál befejeztük. Az előállított polimer oldat teljesen tiszta és igen világos színű volt. A filmbepárlóban monomermentesített, tiszta, 22,8% szilárdanyag tartalmú fonóoldatot minden nehézség nélkül fel lehetett dolgozni szálasanyaggá. A dimetilformamid - víz — kicsapófürdőben font 0,56 tex finomságú szálak fehérségi foka 75,3% volt. Ugyanolyan körülmények között, de maleinsav nélkül végrehajtott összehasonlító oldatpolimerizáció során zavaros, sötét sárga színű fonóoldatot kaptunk. A zavarosodás az oldat szűrése után is, mint eddig is, 5 megmaradt. Az oldat fonásánál jelentős fonásihibák (a fúvókafuratok eltömődése, az egyes szálak elszakadása) léptek fel. A 0,56 tex finomságú szál fehérsági foka 70,2% volt. 10 25 45 2. Példa 225 kg akrilnitril, 115 kg 1,1-diklóretilén és 9 kg nátriumallilszulfonát 640 kg dimetilformamiddal és 15 101 vízzel alkotott elegyét 700 g ammóniumperszulfát, 1750 g ecetsavanhidrid és 350 g oxálsav hozzáadása után 40 C°-onspolimerizáltuk. 22 órás reakcióidő után a zavaros polimeroldatot a filmbepárlóba vezettük monomer-eltávolítás és besűrítés végett. A 20 polimeroldathoz az elpárologtatóba való belépés előtt 250 g maleinsavat adagoltunk dimetilformamidos oldat alakjában. A filmbepárlót elhagyó - eredetileg zavaros - oldat tiszta volt, és minden további nélkül szálakká lehetett fonni. 3. példa 264 kg akrilnitrilből, 128 kg 1,1-diklóretilénből és 8 kg nátriummetilallilszulfonátból 576 kg dimetil-30 formamiddal és 24 kg vízzel oldatot készítettünk, majd 1 kg ammóniumperszulfát, 2 kg ecetsavanhidrid és 0,4 kg oxálsav adagolása után 42 C°-on VA-sugárreaktorban polimerizáltuk a reakcióelegyet. Az oldatot 18 óra után leengedtük. A polimertartalom 35 19,2%, az oldat erősen zavaros volt. A polimer-oldathoz a monomer-mentesítésre szolgáló berendezésbe való bevezetése előtt 4 kg maleinsav 100 kg dimetilformamidban készített oldatát adtuk. A fílmbepárlóból kijövő, most már kész 40 fonóoldat polimertartalma 24,1%, és az oldat teljesen tiszta volt. Fonásnál semmiféle nehézség nem mutatkozott. Szabadalmi igénypont: 1. Eljárás akrilnitrilnek allil- vagy metallilszulfonsav sóival és adott esetben más komonomerekkel, célszerűen akrilsavészterekkel, vinilészterekkel és telítetlen klórozott szénhidrogénekkel, dimetilform-50 amidban végrehajtott oldatpolimerizációjával, majd az ezt követő besűrítessél nyert fonóoldat előállítására, azzal jellemezve, hogy a reakcióelegyhez annak monomer illetve polimer tartalmára vonatkoztatva 0,01—1 súly% maleinsavat adagolunk, a polimerizáció 55 előtt vagy után. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a polimerizáció előtt a reakcióelegyhez adjuk a maleinsavat. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási 60 módja, azzal jellemezve, hogy a reakcióelegyhez a polimerizációs reaktorból való kilépése után, de még a besűrítése előtt adjuk a maleinsavat. A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 784391 - Zrínyi Nyomda