200197. lajstromszámú szabadalom • Eljárás akrilnitril-kopolimerek előállítására
HU 200197 B más bázikus csoportokat tartalmaz. Ezek a csoportok biztosítják a kémiai aktivitást. Előnyös, hogy a találmány szerinti eljáráshoz mind akriJnitril-kopolimerek, mind gyengébb minőségi! poliakrilnitríl felhasználható. A találmányt a következő példák világítják meg közelebbről. 1. példa 10 tömerész poliakrilnitrilt és 5 tömegrész diciánamidot kevertetés közben vízfürdőn melegítve 100 tömegrész dimetil-formamidban oldunk. A poliakrilnitríl móltömege 2 x 10s, a polimersűrűség 1,17 g/cm3. A teljes oldódás után a színtelen polimeroldatot, amelynek hőmérséklete 85 *C, 3 tömegrész kálium-hidroxid, 3 tömegrész vízben felvett oldatával elegyítjük. A reakcióelegy rögtön barnára színeződik, amelyet néhány perc múlva a reakciómassza önálló begélesedés kísér. Akevertetést 100 *C hőmérsékleten tovább folytatva, a gél szuszpenzióvá homogenizálható. Ezt a szuszpenziót 4 órán keresztül 95 *C hőmérsékleten kevertetjük. Ezután a szuszpenziót sósavval kezeljük, amelynek során 5 perc alatt 62 tömegrész 8,5 tömeg%-os sósavat adunk hozzá. Ismét 95 *C hőmérsékletre melegítve a szuszpenzió feloldódik, miközben a színe narancssárgára világosodik. Az oldatból lehűlés közben világítóan sárga kopolimer válik ki. A leválás vizes nátronlúggal végzett semlegesítéssel teljessé tehető. Akivált anyagot szűrjük, vákuumban 60 *C hőmérsékleten szárítjuk, majd golyós malomban 2 órán keresztül Őrölve sárga port kapunk. A kopolimer móltömege60000, vagyis a polimerizációs fok n = 30, folyáspont 87 *C. Apor vízben semleges tartományban 1,09 g/cm3 sűrűségű flokkulumokat képez. 2. példa 10 tömegrész poliakrilnitril-kopolimert 5 tömegrész didándiamiddal reagál tatunk az 1. példában leüt módon. A poliakrilnitríl móltömege 2,1 x 10s, polimersűrűség 1,17 g/cm3m akrilnitril komonomer. metil-metakrilát, polimerizációs segédanyag: nátrium-allil-szulfonát, tömegarány: 93:6:1. A kapott reakciótennéket savval kezeljük, azzal a különbséggel, hogy 62 tömegrész 20 tőmeg%-os sósavat használunk. Szárítás és őrlés után világítóan sárga port kapunk. A kopolimer móltömege 1 x 10s, polimerizációs fok n = 50. 3. példa 10 tömegrész poliakrilnitrilt 5 tömegrész diciánamiddal reagál tatunk az 1. példában leüt módon, azzal a különbséggel, hogy a savas kezelés időtartama 10 óra. Szárítás és őrlés után világítóan sárga port kapunk. Apoliakrilnhril móltömege 2,1 x IC!, polimersűrűség 1,17 g/cm3, a kopolimer móltömege 1 xlO5, polimerizációs fok n = 50, folyáspont: 88 *C. 4. példa 10 tömegrész poliakrilnitrilt 5 tömegrész diciánamiddal reagál tatunk az 1. példában leüt módon, azzal a különbséggel, hogy a savas kezelést300 *C hőmérsékleten végezzük, amikoris az átalakítást egy zománcozott autoklávban végezzük. Szárítás és őrlés után világítóan sárga port kapunk. A poliakrilnitríl 3 móltömege 2,15 x 10s, polimersűrűség 1,172 g/cm3, a kopolimer móltömege 5 x 104, polimerizációs fok n = 100, folyáspont 85 *C. 5. példa 10 tömegrész poliakrilnitrilt és 5 tömegrész diciándiamidot kevertetés és vízfürdőn végzett melegítés közben 100 tömegrész dimetü-formamidban oldunk. A poliakrilnitríl móltömege 2,2 x 10s, polimersűrűség 1,173 g/cm. Ateljes oldódás után a színtelen polimer oldatot, amelynek hőmérséklete 85 *C, 3 tömegrész vízben felvett 3 tömegrész kálium-hidroxiddal elegyítjük. A reakcióelegy rögtön barnára színeződik, amelyet néhány perc múlva a reakciómassza önálló begélesedése kísér. A kevertetést 100 *C hőmérsékleten folytatva a gél szuszpenzióvá homogenizálható. Ezt a szuszpenziót 3 órán kertesztül 95 *C hőmérsékleten kevertetjük, végül 62 tömegrész 8,5 tömeg%-os sósavval elegyítjük. Ismét 95 * hőmérsékletre melegítve a szuszpenzió 0,5 óra alatt feloldódik. A narancssárga színű oldatból lehűlés közben akrílnitril-kopolimer-hidroklorid válik ki Ezt leszűrjük, 16,0 tömegrész vízzel a dimetil-formamidot kimossuk és 40 *C hőmérsékleten vákuumban szárítjuk. Golyós malomban 2 órán keresztül Őrölve sárga port kapunk. A kopolimer móltömege 1 x 10s, polimerizációs fokn = 100, folyáspont 87 *C. 6. példa 10 tömegrész PAN-t és 5 tömegrész diciándiamidot kevertetés közben 80 *C hőmérsékleten 10 tömegrész dimetil-formamidban oldunk. A PAN móltömege 3 x 10s, polimersűrűség 1,18 g/cm3. Kévetőként kcresztszámyas keverőt alkalmazunk, amelynek két szárnya egymáshoz képest 90*-ban elforgatva van felszerelve, és amely a 2,5 tömegrész nátrium-hidroxid 3 tömegrész vízben felvett oldatának hozzáadása után keletkező gélt 0,05 kW/lJh energiával keveri. Eközben a hőmérséklet 120 *C értékre emelkedik és 15 percen belül szuszpenzió keletkezik, amelyet az 5. példában leüt módon 3 liter 8,5 tömeg%-os sósavval kezdünk. A keletkezett sárga por móltömege 1 x 105 (dimetil-szulfoxidban mérve), polimerizációs fok n = 150, folyáspont 87 *C. 4 Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás (I) általános képletű akrilnitril-kopolimer előállítására, a képletben n értéke 5-150, Rt jelentése nitrilcsoport, R2 jelentése guanamin- vagy guanaminhidrokloridcsoport, R3 jelentése cián-guanidinamidincsoport, R4 jelentése karbonamid- és karboxilcsoport, legalább 2 x 104 móltömegű és 1,12-1,25 g/cm3 sűrűségű poliakrilnitríl vagy akrilnitril/metü-metakrilát/alkáli-allü-szulfonát kopolimer és diciándiamid szerves oldatban alkálifém-hídroxid jelenlétében történő reagál tatásával, azzal jellemezve, hogy a keletkező gélt melegítés és intenzív és hosszantartó kevertetés közben, 15 perc és 100 óra közötti ideig az oldat poliakrilnitríl tartalmára vonatkoztatva legalább 1 tömeg% lúg jdenlétében, 20 ‘C és a polimer oldat 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
