AT232728B - Verfahren zur Polymerisation von Acrylnitril - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Polymerisation von Acrylnitril 
Es ist bekannt, Acrylnitril bzw. überwiegend Acrylnitril enthaltende polymerisierbare Gemische in
Dimethylsulfoxyd gelöst zu polymerisieren. Dabei können als Katalysatoren sowohl radikalbildende
Substanzen wie auch anionische Verbindungen eingesetzt werden. Die Polymerisierung kann in üblicher
Weise durchgeführt werden, wobei allerdings die Polymerisationszeiten verhältnismässig lang sind. Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, den Katalysator nicht insgesamt zu Beginn der Polymerisierung, sondern portionsweise über deren Dauer verteilt zuzugeben und auf diese Weise die Polymerisationszeit in hohem Masse zu verkürzen. Zur Verbesserung der Polymerisierung ist ferner bereits beschrieben worden, auch einen mehr oder weniger grossen Teil des Lösungsmittels erst im Verlauf der Polymerisierung allmählich zuzusetzen.

   Die erhaltenen Lösungen von Polyacrylnitril können, nachdem aus ihnen das nicht polymerisierte Monomere entfernt ist, unmittelbar zum Verspinnen eingesetzt werden. 



   Bei dieser Arbeitsweise werden jedoch oft gelartig-zähe Lösungen erhalten, deren Weiterverarbeitung
Schwierigkeiten bereitet. Diese Erscheinung tritt besonders dann auf, wenn man die Konzentration des Polymeren in der Lösung über   13%   steigert. Offenbar werden bei höheren Konzentrationen Nebenreaktionen im Sinne einer Kettenübertragung begünstigt, was zur Verknüpfung von Makromolekülen unter starker Viskositätszunahme führt, so dass es nicht ohne weiteres möglich ist, Konzentrationen an Polymeren von z. B. 20%, wie sie zum Verspinnen üblich sind, zu erreichen. 



   Es wurde nun gefunden, dass man diesen Nachteil in einfacher Weise beheben kann, wenn man die Reaktionstemperatur im Verlaufe des Prozesses senkt. Es empfiehlt sich dabei am allgemeinen mit der Kühlung zu beginnen, ehe die Reaktionslösung eine Viskosität von 50 P erreicht hat. Zweckmässig kann bereits bei einer Viskosität von 20-25 P gekühlt werden, wobei man mit der Temperatur allmählich auf z. B.   20-25   C   geht. Die störende Kettenübertragungsreaktion wird durch diese Massnahme weitgehend unterdrückt, die Polymerisierungsreaktion geht auch bei der niedriger liegenden Temperatur in ausreichendem Masse weiter, was der Qualität des Polymeren zugute kommt. 



   Zur Erhöhung der Konzentration an Polymeren in der Lösung ist es ferner zweckmässig, die Konzentration an Monomeren hoch zu halten. So kann man z. B. von Anfang an eine grössere Menge an Monomeren als man polymerisieren will, zusetzen. Man kann aber auch z. B. im Verlauf des Verfahrens in Übereinstimmung mit der Temperatursenkung die Konzentration an Monomeren erhöhen. 



   Durch Zusatz eines der bekannten Kettenabbrecher kann die Reaktion unterbrochen werden, sobald die gewünschte Viskosität vorhanden ist. Zum Schluss kann man in an sich bekannter Weise das überschüssige Monomere im Vakuum entfernen und die erhaltene hochviskose, fast farblose Lösung verspinnen. 



   Beispiel : In einem 4-Liter-Vierhalskolben werden 650 g Acrylnitril in 1710   m1   Dimethylsulfoxyd unter Einleiten von Stickstoff und kräftigem Rühren auf   50'C erwärmt.   Sodann werden 25   m1   Aktivatorlösung (10, 5 g Ammonpersulfat auf 100 ml Dimethylsulfoxyd) zugegeben. Innerhalb einiger Minuten beginnt die Polymerisation. Nach 15 Minuten wird mit der allmählichen Zugabe der restlichen Aktivatorlösung begonnen. Es werden alle 5 Minuten 5 ml davon zugesetzt. Nach zirka 40 Minuten wird die Reaktionstemperatur auf   250 C   gesenkt und die Polymerisation zu Ende geführt. Nach insgesamt 140 Minuten ist die gewünschte Viskosität erreicht. Die Reaktion wird durch Zusatz von Phenol gestoppt und das nicht umgesetzte Monomere im Vakuum abgetrennt. Die erhaltene Polyacrylnitrillösung ist 20, 5%ig. 



  Die daraus durch Nassverspinnen erhaltenen Fäden sind von hoher Qualität. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Polymerisation von Acrylnitril bzw. von monomeren polymerisierbaren Gemischen mit überwiegendem Anteil an Acrylnitril in Dimethylsulfoxyd in Gegenwart von Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reaktion bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise 50-800 C, einleitet und im Verlaufe der Reaktion die Temperatur, vorzugsweise auf 20-400 C, erniedrigt. **WARNUNG** Ende CLMS Feld Kannt Anfang DESC uberlappen**.