174272. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vinil-klorid-polimer keverékek ömledék-viszkozitásának stabilizálására
3 174272 4 lános képletű lineáris poliszulfidot dolgozunk be, mely képletben A jelentése v vegyértékű alkálifém-, alkáliföldfém, alumínium, ólom vagy antimonatom, x jelentése 1, ha v páros szám, és x jelentése 2, ha v páratlan szám, y jelentése 1, ha v 1 vagy 2, y jelentése 2, ha v 4, és y jelentése azonos a v-vel, ha v 3 vagy 5, z jelentése 3 és 8 közötti egész szám. A korábbiaknak megfelelően, a jelen poliszulfidokat a szulfánok (HSZH) sóinak tekintjük, melyben z 3 és 8 közötti egész szám. A szulfán két hidrogénatomját az előzőekben meghatározott A-csoporttal helyettesítjük, melynek jelentése a fenti. Az alkáli és alkáliföldfémek, különösen a nátrium és kalcium, poliszulfidjait a kémiai irodalom jellemzi és leírja. Ezek a vegyületek a szokásos módon, valamely fém megfelelő sóját, oxidját vagy hidroxidját és finomeloszlású elemi ként tartalmazó vizes közeg melegítésével állíthatók elő. Irodalom szerint a kalcium-poliszulfid a CaSm képlettel jellemezhető, melyben m 4 vagy 5. Az előző képletben a kénatomok száma nyilvánvalóan átlagértéket jelent, mivel vizes oldatban egy egyensúly áll fenn, mely a kénatom intermolekuláris cseréjével és tioszulfátion képzésével jár. Bár az előző képlet nem a valóságnak megfelelően adja meg a jelen poliszulfidokban a ténylegesen fennálló helyzetet, azonban ez nem változtat azon a tényen, hogy ezek a vegyületek, amennyiben a találmány leírása és példái szerint állítják elő, a vinil-klorid-polimerekre hatásos viszkozitásstabilizátorok. A jelen szervetlen poliszulfidok szokásos módon, finomeloszlású ként és a kívánt elem oxidját, hidroxidját vagy más könnyen hozzáférhető sóját tartalmazó vizes elegy 40 °C-on, vagy a fonás hőmérsékletén történő melegítésével állíthatók elő. Megfelelő sók, de ezek nem korlátozottak, például a halogenidek, szulfátok, szulfidok és nitrátok. Tekintettel arra, hogy több poliszulfid savas közegben nem stabil, ezért olyan sók, melyek hidrolizissel savas oldatot adnak, poliszulfidok előállítására nem használhatók. A fémsó és kén közötti reakció viszonylag lassú, és a reakció lejátszódásához 2-3 óra, vagy ennél hosszabb idő szükséges. Néhány poliszulfid, különösen az alkálifémek és a kalcium poliszulfidjai, száraz állapotban nem stabilak. Ezek a vegyületek, és más poliszulfidok vizes oldatban adhatók a vinil-klorid-polimerekhez. A poliszulfidok előállítását néhány nehézfém-tiofenolátból, mint amilyen az ólom, cink, kadmium, higany, réz, arzén antimon és bizmut, kénnel való reakcióval, az irodalom ismerteti. Ezek a poliszulfidok a találmány példáiban leírt módszerek alkalmazásával szintén előállíthatok. A szerves poliszulfidok kén vagy kén-klorid és tiokarbonsavak sóinak, például kálium-tiobenzoát vagy merkapto-észterek sóinak, reakciójával állíthatók elő. Más változat szerint, monokarbonsavak, vagy dikarbonsavak anhidridjei is alkalmazhatók. Vízoldható anhidridek, mint ecetsavanhidrid vagy propionsavanhidrid, vizes közegben nem reagáltathatók, helyettük inkább vízmentes szerves oldószerek, mint szénhidrogének vagy éterek, vagy ezek keverékei, alkalmazandók. A találmány szerint az előbbi poliszulfidok csoportjai a vinil-klorid-polímerek ömledékviszkozitásának stabilizálására alkalmazhatók. A leírásban használt „vinil-klorid-polimer” kifejezés magába foglalja a kopolimerekhez adott vinil-klorid homopolimerjeit, melyben az ismételt egységek legalább 50%-a vinil-kloridtól származik. A fennmaradó ismételt egységek etilén-telítetlen vegyületektől származnak, melyek vinil-kloriddal kopolimerizálnak. Megfelelő komonomerek magukba foglalják a telítetlen szénhidrogéneket, mint amilyen az etilén, propilén és a sztirol, telítetlen savakat, mint amilyen az akrilsav és maleinsav, továbbá ezen savak észtereit, vinil-észtereit, beleértve a vinil-acetátot és más etilén-telítetlen vegyületeket, mint az akril-nitrilt és az 1 vinil-piridint. A kívánt viszkozitás-stabilizáció mértékétől és a hőmérséklettől függően, melyben az olvadt polimert feldolgozzuk, a polimer súlyára vonatkoztatott poliszulfid koncentrációja a formázott polimerben 0,1% és 10% közötti mennyiség. A poliszulfidot szokásos módon a vinil-kloridpolimerhez más adalékanyagokkal, mint csúsztatóanyagokkal, pigmentekkel és antioxidánsokkal együtt adagoljuk. A kapott keveréket ezután addig melegítjük, míg homogén ömledéket nem kapunk, majd ekkor extrudálással, öntéssel, meleghengerléssel, vagy más alkalmas technológiával kívánt formává alakítjuk. A poliszulfidok vizes oldatainak megfelelőbb kezelése és bekeverése érdekében, a vizes oldatok diató maföld ön, vagy más nagy porozitású szilárd anyagon abszorbeálhatok, majd a polimerkeverékbe bedolgozhatok. A következő példák a jelen találmány előnyös kiviteli formáit szemléltetik anélkül, hogy annak tárgykörét korlátoznák, kivéve, amit a csatolt igénypont meghatároz. Minden rész és százalék súlyt jelent, hacsak nem másként jelöljük. 1. példa Kalcium-poliszulfid előállítása 28 g kalcium-oxidot 64 g USP minőségű kénnel 500 ml vízben keverés közben melegítünk. A szuszpenzió színe 85 °C hőmérséklet elérésekor sárgáról zöldre változik, és amint a 98 °C hőmérsékletet déri, barna lesz. Amint a hőmérséklet a 130 °C-t eléri, a szilárd fázis feloldódik, és sötét barnásnarancs színű oldat képződik. Az oldatot ezután keverés közben szobahőmérsékletre hagyjuk lehűlni. A párolgási veszteség pótlására 75 ml vizet adunk az elegyhez, majd leszűrjük, így 500 g sárga színű oldatot kapunk. Az oldat 9,69% ként és 3,14% kalciumot tartalmaz. A kalcium kénhez viszonyított súlyaránya 0,324. A CaS4-re számított arány 0,313, mely azt mutatja, hogy az oldatban magas százalékban van jelen. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
