DE1445255A1 - Verfahren zur Behandlung polymerer Materialien - Google Patents
Verfahren zur Behandlung polymerer MaterialienInfo
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Description
M Ü
AM BÜRQERPARK 8 PATENTANWÄLTE
•J TELEFON: 2 84 87 Sr/Ηβ ί - B
U r. hxoL
British Industrial Plastics Limited, Haymarket House, 28, Haymarket,
London, S0W. 1 / Üngland
Verfahren zur Behandlung polymerer Materialien
Priorität Grossbritannien Nr. 36 499/60 vom
24. Oktober I960
Die Erfindung betrifft die Modifizierung von Polymerisaten und polymeren Produkten, die Polyoxymethylene
inheit en enthalten und durch Polymerisation von Trioxan, ggf. mit einem oder mehreren Misch monomeren,
unter Verwendung eines elektrophilen Katalysators erzeugt wurden, zu dem Zweck, sie
für die Herstellung von Filmen, Fäden, Fasern, Formkörpern usw. geeigneter zu machen, soweit
die Herstellungsverfahren ein Schmelzen der Polymerisate
oder polymeren Produkte bedingen. Beispiele solcher Herstellungsverfahren sind Strangpressen,
Spritζgiessen, Pressen und Formpressen.
Polymerisate und polymere Produkte, die durch Polymerisation von Trioxan erzeugt wurden, können
m»hr oder weniger den Nachteil haben, während des
'-^ ■■ c- 80 9 80 9/1 1 15
normalen Spritζgiessens Gas zu entwickeln.
Diese Freisetzung von Gas verursacht die Bildung von Blasen und Fehlern in dem. geformten Produkten,
und die Erfindung löst das Problem, solche Polymerisate und polymere Produkte so zu verbessern,
dass diese Gasentwicklung unterbunden wird.
Nach dem Verfahren der Erfindung wird diese Gasentwicklung
vermieden, indem man das Polymerisat oder polymere Produkt einer Wärmebehandlung unterzieht,
um alle Stoffe auszutreiben, die bei der Verformungstemperatur flüchtig sein würden.
Das Verfahren der Erfindung ist insbesondere anwendbar
auf die Behandlung von Polyoxylmethylen-Homopolymerisaten,
die nach den Verfahren der britischen Patentschriften Nr. 878 163 und 877
he x'ge stellt wurden. iCs lässt sich ferner mit Vorteil
auf die Behandlung von polymeren Produkten anwenden, die nach dem Variahren der französischen
Patentschrift 1221 148 aus Trioxan und cyclischen Äthern hergestellt wurden,· sowie auf die Behandlung
von polymeren Produkten, die nach den in den
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■britischen Patentanmeldungen 24164/60, 35584/60, 40020/60,
8169/61, 8378/61, 19197/61, 21567/61 und 21568/61 beschriebenen Verfahren hergestellt wurden.
In der "britischen Patentschrift 878163 ist die Herstellung
von Polyoxymethylen-Homopolymerisaten durch Polymerisation von Trioxan in Gegenwart eines elektrophilen
Katalysators beschrieben worden. Derartige Homopolymerisate haben einen Schmelzpunkt von etwa 180-1900G0 Die Verformungseigenschaften
solcher Homopolymerisate können beträchtlich verbessert werden, wenn sie nach dem Verfahren
der Erfindung behandelt werden.
Die auf Grund der britischen Patentanmeldungen Ur. 24184/60 und 31851/60 eingereichte Cognate Complete
Specification beschreibt die Herstellung polymerer Produkte
durch Umsetzung von Trioxan mit cyclischen Carbonsäureestern, die gegenüber Trioxan wesentlich reaktiver
sind als gamma-Lactone. Solche,cyclischen Ester sind diejenigen,
in denen der Esterring wenigstens 3 Kohlenstoffatom^ und wenigstens 1 Sauerstoffatom enthält, wobei
solche Ester ausgeschlossen sind, die andere fünfgliedrige
Hinge haben als jene, die auch eine Ätherbindung enthalten· Das Verfahren der Erfindung lasst sich mit Vorteil
auf die Behandlung solcher polymerer Produkte anwenden·
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In der britischen Patentanmeldung 35584/60 ist die Herstellung wertvoller polymerer Produkte durch Umsetzung
von Trioxan mit wenigstens einem Aldehyd beschrieben, und es heisst dort, dass Aldehyde, die mit elektronegativen
Gruppen substituiert sind, wie halogenierte aliphatische Aldehyde, z.Bo Chloral, und aromatische
Aldehyde, ZoB» Benzaldehyd, Anisaldehyd und Zimtaldehyd,
zur Herstellung solcher Produkte besonders gut geeignet sindo Auch diese polymeren Produkte können mit Vorteil
nach dem Verfahren der Erfindung behandelt werden.
In den britischen Patentanmeldungen 40020/60 und 8169/61 ist die Herstellung wertvoller polymerer Produkte
aus Trioxan und Styrol und/oder substituierten Styrolen beschrieben. Beispiele geeigneter Verbindungen, die sich
in dem Verfahren nach gener Anmeldung verwenden lassen, sind Styrol, alpha-substituierte Styrole, z.B. alpha-Methylstyrol
und alpha-Phenylstyrol, ringsubstituierte
Styrole, wie o-, m- und p-Methylstyrol, ringsubstituierte
Styrole, in denen die Bingsubstituenten unter Ausbildung eines neuen Ringes miteinander verknüpft sind, wie
1-Vinylnaphthalin und 2-Vinylnaphthalin, beta-substituierte
Styrole, wie Stilben (beta-Phenylstyrol), Styrole, die sowohl beta- als auch ringsubstituiert sind, wie
Anethol (p-Methoxy-beta-methylstyrol), und beta-substituierte
Styrole, in denen der beta-Substituent unter Aus-
0 9 8 0 3/1115
bildurig eines Hinges mit dem Phenylring des Styrols verbunden
ist, wie Indol, Cumaron und Acenaphthylen«,
In der britischen Patentanmeldung 8378/61 sind Verbindungen
beschrieben, die zur kationischen Polymerisation befähigt sind, und die durch Polymerisation dieser Verbindungen
mit Trioxan erhaltenen Produkte lassen sich ebenfalls gut nach dem Verfahren der Erfindung behandeln«,
Die in der vorgenannten Anmeldung beschriebenen Verbindungen sind Vinylabkömmlinge, die sich mit Trioxan misohpolymerisieren
lassenf Beispiele geeigneter Vinylverbindungen sind:
1. Vinylether, wie Methylvinyläther, Äthylvinyläther,
Isobutylvinyläther und Phenylvinyläther; t
2. N-vinyl- und ö-vinylsubstituierte Derivate aromatischer
heterocyclischer Verbindungen, wie H-Vinylcarbazol und 2-Vinylpyridin, und
3. ungesättigte Wasserstoffe, wie Isobuten, Butadien, Isopren, öyclohexen, Cyclopentadien und beta-Pinen.
In der britischen Patentanmeldung 19197/61 ist die Umsetzung von Trioxan mit Allyläthern und -estern beschrieben,
und die nach diesem Verfahren erhaltenen Produkte können ebenfalls mit Vorteil nach dem Verfahren
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der Erfindung behandelt werden. Beispiele geeigneter Allyläther und -ester sind Allylacetat, Allyläthyläther
und Allylbromido
In der britischen Patentanmeldung 21567/61 ist die Umsetzung von Trioxan mit wenigstens einer Verbindung,
die eine oder mehrere Isocyanategruppen enthält, beschrieben, und die Produkte dieses Verfahrens können
gleichfalls mit ilrfolg nach dem Verfahren der Erfindung
behandelt werden. Beispiele geeigneter Isocyanate sind aliphatisch^ Isocyanate und aromatische Isocyanate, wie
Phenylisocyanat und Toluol-2,4-diisocyanat.
In der britischen Patentaiiiaeldung 21568/61 ist die
Umsetzung von Trioxan mit wenigstens einer Verbindung, die eine oder mehrere Nitrilgruppen enthält, beschrieben,
und die Produkte dieses Verfahrens lassen sich ebenso nach dem erfindungsgemässen Verfahren behandeln» Besonders
brauchbare Nitrile sind aliphatisch^ gesättigte Nitrile, wie Acetonitril, Adipinsäurenitril und Bernsteinsäurenitril,
ungesättigte Nitrile, wie Acrylnitril, aromatische Nitrile, wie Benzonitril, und polymere Substanzen, die
Nitrilgruppen enthalten, wie Polyacrylnitril und Styrol-Acrylnitril-Mischpolymerisate.
Mischpolymerisate und polymere Materialien, die sich nach den obengenannten Verfahren herstellen lassen, haben
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im allgemeinen einen Schmelzpunkt im Bereich -von 170-1800O.
Die erfindungsgemasse Wärmebehandlung wird im allgemeinen
bei einer Temperatur unter 3000C, vorzugsweise
bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des
Polymerisats oder polymeren Produktes durchgeführt.
Die Temperatur liegt vorzugsweise höher als der Schmelzpunkt des Polymerisats oder polymeren Produktes,
da sonst die zur Entfernung der flüchtigen Stoffe benötigte Zeit übermässig lang wäre.. Wenn die Wärmebehandlung
bei einer Temperatur über etwa 240 0 durchgeführt wird, kann eine Zersetzung des Polymerisats oder polymeren Produktes
eintreten, wenn nicht besondere Vorkehrungen getroffen werden, um eine solche Zersetzung zu verhindern«.
Die erfindungsgemasse Wärmebehandlung kann auf jede
geeignete Weise durchgeführt werden, beispielsweise durch Warmwalzen, Erhitzen des Produktes in einem Ofen, Flash-Brhitzen,
Erhitzen durch Infrarot oder Erhitzen durch Hoc hfrequenz *
Die Wärmebehandlung wird vorzugsweise unter vermindertem Druck oder unter einem kontinuierlichen Gasstrom
durchgeführt, um die Entfernung der flüchtigen Substanzen zu .erleichtern· Wenn Temperaturen über etwa 2400G benutzt
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werden, ist es wesentlich, dass das Verfahren unter einem Schutzgas durchgeführt wird, das gegenüber dem Polymerisat
oder polymeren Produkt chemisch inert isto Beispiele geeigneter
inerter Atmosphären sind Stickstoff und/oder Kohlendioxyd ο Insbesondere sollte eine solche Atmosphäre
nichtoxydierend sein, d.h.«, keinen Sauerstoff, keine Peranderen
oxyde, keinen Ozon und auch keine/Substanzen enthalten, die einen ausgeprägten katalytischen Effekt auf die Geschwindigkeit
der thermischen Zersetzung des Polymerisats oder des polymeren Produktes bei solchen Temperaturen
hätten« Verbindungen mit einem deutlichen sauren Verhalten • unter den angewandten Bedingungen sollen ebenfalls in
der inerten Atmosphäre nicht anwesend sein, da sie eine katalytische Zersetzung des Polymerisats oder des polymeren
Produktes durch Hydrolyse einleiten würden, Beispiele solcher sauren Verbindungen, deren Gegenwart vermieden
werden muss, sind Schwefeldioxyd, Stickstoffdioxyd und Phosphorpentoxydo
Die Dauer der Wärmebehandlung richtet sich nach der benutzten Temperatur? sie ist umso kürzer, je höher die
Temperatur ist. Es, ist leicht einzusehen, dass eine ausgedehnte Erhitzung auf eine hohe Temperatur eine übermässige
Zersetzung des Polymerisats oder polymeren Produktes zur Folge hat.
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Vor der erfindungsgemässen Wärmebehandlung sind die '
Polymerisate und polymeren Produkte vorzugsweise nach dem in der britischen Patentanmeldung 30708/61 (Ausscheidung
aus der britischen Patentanmeldung 36499/60) beschriebenen Verfahren von Katalysatorrückständen befreit wordene Wie
dort ausgeführt wird, soll die Kaialysatorentfernung ein neutrales oder schwach alkalisches behandeltes Polymerisat
oder polymeres Produkt ergeben.
Es wird angenommen, dass die erfindungsgemässe Wärmebehandlung
zur Entfernung relativ flüchtiger niedermolekularer Produkte führt} besonders bei hohen Temperaturen
und ausgedehnten Behandlungszeiten kann auch eine Entfernung
von flüchtigen Stoffen stattfinden, die während
des Wärmebehandlungsverfahrens selbst durch partielle
Zersetzung hochmolekularer Polymerketten entstehen. Die Entfernung solcher Produkte ist wichtig, da deren Bildung
während der Verformung zur Entstehung von Blasen oder
Fehlern im .formling führen würde, der aus dem Polymerisat
oder polymeren Produkt hergestellt wird« Der Umfang dieser partiellen Zersetzung ist zum Teil von der Struktur der
Polymerketten abhängig, und bei polymeren Produkten, die teilweise aus Trioxan hergestellt sind, kann ein Zerbrechen
der Ketten auftreten, bis die Polymerkette duroh. eine Gruppe beendet wird, die von dem Mischmonoxaeren
s tamnit ·
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- ίο -
Bei Polyoxymethylen-Homopolymerisaten, die durch
Polymerisation von !Trioxan erzeugt wurden, ist es im allgemeinen wesentlich, unabhängig von temperatur und
Dauer der Wärmebehandlung, diese Polymerisate mit Substanzen
zu behandeln, die mit den Endgruppen reagieren. Typische reaktive Substanzen für diesen Zweck sind die
in der britischen Patentschrift 557873 genannten Terbindungenj
zu ihnen gehören Säureanhydride und Ioscyanate»
Die Endgruppenblockierung kann vorteilhaft durch Acetylierung bewirkt werden. Die Endgruppen können
auch durch Yerätherung blockiert werden. Wie gesagt ist eine solche Endgruppenblockierung allgemein wichtig bei
Homopolymerisaten von Trioxan, insbesondere wenn die Wärmebehandlung
bei hohen Temperaturen durchgeführt wird. Es ist nicht immer wichtig, kann jedoch vorteilhaft sein,
eine solche Endgruppenblockierung bei Mischpolymerisaten und polymeren Produkten vorzunehmen, die zum Teil aus
Trioxan hergestellt sind»
Wenn die erfindungsgemässe Wärmebehandlung bei einer
Temperatur über etwa 2400O durchgeführt wird, ist es notwendig, vor oder während der Wärmebehandlung dem Produkt
einen Stabilisator einzuverleiben, um eine übermässige
Zersetzung des polymeren Materials zu verhindern» Ji1Ur diesen Zweck besonders brauchbare Stabilisatoren sind
polymere Substanzen, dis -GO-HH-Cfruppen enthalten, wie sie
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in der britischen Patentanmeldung 7938/61 "beschrieben
sind« Beispiele solcher Stabilisatoren sind Polyamide, Polyurethane, Polyharnstoffe, Polyacrylamide und Polypeptide.
Wenn es auch nicht unbedingt wichtig ist, solche Stabilisatoren zuzusetzen, wenn die Wärmebehandlung bei
Temperaturen unter 2400G durchgeführt wird, kann ihre Verwendung bei solchen Temperaturen insofern vorteilhaft
sein, als sie die Zersetzung des Produktes verringert·
Bs ist ferner möglich, eine Stabilisation des Polymerisats oder polymeren Produktes durch Einverleibung von
Hydrazinen, Harnstoffen und Thioharnstoffen, wie Äthylenharnstoff
und Phenylthioharnstoff, Phenolen, wie 2-Methyl-4,6-di-terte-butylphenol,
und Polyaminen» wie Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetra-(hydroxyalkyl)-alkylendiaminen
gemäss der britischen Patentschrift 877820 vor oder während der wärmebehandlung
zu erreichen.
Eine weitere Stabilisierung der Polymerisate und polymeren Produkte lässt sich erzielen, indem man vor oder
während der Wärmebehandlung in sie Antioxydanzien einverleibt,
beispielsweise aromatische Amine, wie NJ-Phenyl-inaphthylamin,
N-Phenyl-2-naphthylamin, Bipfriänylamin und
Di-2-naphthyl-p-phenylendiamin« UV-Licht absorbierende'
Substanzen, ζ·Β. substituierte Benzophenone, wie 2,2'-Dihydroxy-4»4I-dimethoxybenzophenon
und 2~Hydroxy-4-meth~ ' . oxyben.2opb.enon, können in diesem Stadiuni ebenfalls ein-
nnnona/1115
verleibt werden.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele
erläutert. Die in diesen angegebenen Vifer te der thermischen Zersetzungsgeschwindigkeit &222 werden nach der von
Schweitzer, MacDonald und Punderson in Journal of Applied Polymer Science J_ (1959) 160 beschriebenen Methode gemessene
Die Viskositätszahlen werden bei 6O0C an 0,5 gewichtsprozentigen
Lösungen in p-öhlorphenolmit einem
Gehalt von 2 Gewichtsprozent alpha-Pinen bestimmte
Bin Trioxan-Homopolymerisat wurde in folgender Weise
hergestellt:
1540 g trockenes Trioxan wurden in einem mit Rückflusskühler ausgestatteten Kolben in 1180 g wasserfreiem technischem
Hexan (Siedepunkt 66-68 0) auf 600C erwärmte Die
klare Mischung wurde in einer Atmosphäre von trockenem Stickstoff heftig gerührt. 1,25 ml frisch bereitetes Bortrifluorid-dibutylätherat
wurde zugesetzte Bin weisses körniges Polymerisat trennte sich sofort ab, und die Temperatur
stieg schnell auf 640C ano ' .
Nach dem Abkühlen auf 63°C wurden 50 ml Triethylamin
und 70 ml Aceton unter heftigem Rühren zu der Polymersuspension zugegeben»
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Das Polymerisat wurde dann, filtriert, zweimal mit
300 ml Aceton, gewaschen und schliesslich 17 Stunden mit
dem Doppelten seines Gewichtes an destilliertem Wasser, das 10^ 0,880 Ammoniak enthielt, in der Kugelmühle gemahlen»
Man erhielt 1080 g trockenes Polymerisat«,
500 g dieses Polymerisates wurden dann zu 4000 g Essigsäureanhydrid und 13»4 g Kaliumacetat zugesetzt»
Die Mischung wurde dann unter Umrühren "bei einem Stickstoffdruck von 1,41 - 1,55 kg/cm schnell auf 16O°C erwärmt«
Die Reaktion wurde 15 Hinuten bei 160 0 durchgeführt, und dann wurde die Reaktionsmasse schnell abgekühlt»
Das acetylierte Polymerisat wurde abfiltriert, mit 4000 ml Aceton gewaschen und dann mit 10 000 ml destilliertem
Wasser gewaschen. Anschliessend wurde es in 4000 ml destilliertem Wasser, die 20 ml 0,880 Ammoniak enthielten,
aufgeschlämmt. Dies wurde einmal wiederholte Das Polymerisat
wurde schliesslich in 2000 ml Aceton aufgeschlämmt und an der Luft getrocknet. Die endgültige Ausbeute betrug
455 g trockenes acetyliertes Polymerisate
In eine Probe dieses acetylierten Homopolymerisate wurden 3 Gewichtsprozent Äthylenharn&toff und 0,1 Gewichtsprozent
N-Phenyl-1-naphthylamin einverleibt. Das
acetylierte Homopolymerisat war in dieser Form für den
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Spritzguss ungeeignet, weil sich während des Verformens unerwünschte flüchtige Produkte bildeten, was zu unbefriedigenden
ü'ormlingen mit beträchtlicher Foraaldehydentwicklung
führte»
Das stabilisierte acetylierte Polymerisat wurde deshalb einer Wärmebehandlung unterworfen, derzufolge es
verschiedene Male warm gewalzt wird. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigte
Dauer des Gewichtsverlust K?22 Viskositäts-Warmwalzens
($) nach 30 Min» zahl
(Min.) . bei 222O0 an einer
1 g-Probe
13 | 0, | 17 | 1 | ,22 |
6,2 | - | . 1 | ,04 | |
6,0 | - | — | ||
4,8 | 0, | 12 | 1 | ,12 |
4,2 | 0, | 13 | 1 | ,15 |
!fach 20 bis 40 Minuten Warmwalzen gab das.·a
befriedigende Formkörper ab, die frei von Oberflächenfehlern waren und keinen widrigen Geruch aufwiesen*- Diese
etwa Formkörper hatten eine Biegefestigkeit von/1265 kg/cm2.
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Bin Mischpolymerisat von beta-Propiolacton und Trioxan
wurde in der folgenden .»eise hergestellt:
600 g trockenes Trioxan, 30 g beta-Propiolacton und
400 g technisches Hexan (Siedepunkt 66-680C) wurden unter
einer Atmosphäre von trockenem Stickstoff in einem mit Rückflußkühler ausgerüsteten Reaktionsgefäss auf 60°0 erwärmt»
Der Wassergehalt der klaren Mischung war weniger als 0,01 Gewichtsprozent, nach der Karl Fischer-Methode
bestimmt. Diese Mischung wurde unter schnellem Rühren mit 0,5 ml Bortrifluorid-diäthylätherat versetzt, wobei sie
trübe wurde. Nach 5 Minuten wurden weitere 0,5 ml Bortrifluorid-diäthylätherat zugesetzt«"Die Polymerisation
fand Bohnell statt, wobei die Temperatur auf 700C anstieg«
Die Reaktionsmischung wurde gekühlt und mit 500 ml Aceton und 50 ml Triäthylamin versetzt. Das entstandene polymere
Produkt wurde über Nacht mit 2 1 heissem destilliertem
V/asser, das 50 ml 0,880 Ammoniak enthielt, in der Kugelmühle -gemahlen. Dann wurde es abfiltriert, einmal in 2 1
heissem destilliertem Wasser, das etwa 0,3 Gewichtsprozent Ammoniak enthielt, aufgeschlämmt und schliesslioh bei
Raumtemperatur an der Luft getrocknete
Man erhielt mehr als 500 g eines polymeren Produktes mit einer Viskositätszahl von 1,04.
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Bine Probe dieses polymeren Produktes wurde dann in einem Ofen auf 22O0C erhitzt. Die Ergebnisse sind in der
folgenden Tabelle gezeigt.
IDrhitzungszeit Gewichtsverlust Viskosität- Verhalten
(Min.) (u/o) einer 1 g- zahl bei der
Probe nach 30 Formgebung
Mine bei 222°ö
0 6,4 1,04 Aufblähung
Gasentwicklung
10 4,7 1,04 .Fester, ge
ruchsfreier
20 4,2 0,86 Formkörper
Zu einer weiteren Probe des gleichen polymeren Produktes
wurden 0,1 Gewichtsprozent IT-Phenyl-i-naphthylamin zugesetzt,
und das stabilisier'te polymere Produkt wurde dann
wie vor wärmebehandelt« Die Ergebnisse sind in der folgenden
Tabelle gezeigt.
Erhitzungszeit Gewichtsverlust Viskositäts- Verhalten
(Min» ifo) einer 1 g- zahl bei der
Probe nach 30 Formgebung
Min. bei 222oO
0 6,0 1,06 Aufblähung
Gasentwicklung
10 4,2 1,10 Fester, geruchsfreier 20 -4,2 1,02 Formkörper
30 - .1,02 »
Das stabilisierte Produkt, das 10 Minuten wärmebehandelt worden war, wurde durch Spritzgiessen verformt und ergab
80 98 0 9/ίΠ5 - ■
144525
einen festen formkörper mit einer Biegefestigkeit von
1195 kg/cm2.
600 g trockenes Trioxan, 15 g beta-iJropiolacton und
9 g 1,3-Dioxolan wurden in einem mit Rückflusskühler ausgerüsteten
Heaktionsgefäss unter einer Atmosphäre von trockenem Stickstoff in 400 g technischem Hexan (Siedepunkt
66-680C) erwärmtο Der Wassergehalt der Reaktionsmisehung
war weniger als 0,01 Gewichtsprozent, nach der Karl Fischer-Methode bestimmt. Zu der auf. 600C gehaltenen
Mischung wurde unter schnellem Rühren mit 1,0 ml Bortrif luorid» di-n-butylätherat versetzt. Die Polymerisation fand schnell
statt, wobei die Temperatur auf 66 C anstieg. Man Hess die Suspension des polymeren Produktes sich dann in 30 Minuten
auf 580C abkühlen und versetzte sie anschliessend mit 300 ml
Aceton, die 10 ml Triäthylamin enthielten«
Das Produkt wurde abfiltriert und mit 2 1 destilliertem Wasser, die 100 ml 0,880 Ammoniak enthielten, 16 Stunden
in der Kugelmühle gemahlen. Das Produkt wurde dann mit 21 destilliertem Wasser, das etwa 0,3 Gewichtsprozent HE,
enthielt und zweimal mit 2 1 Aceton gewaschen und schliesslioh bei 5O0C in einem Vakuumofen getrocknet*
Man erhielt 560 g eines polymeren Produktes mit einer Viskositätszahl von 1,2.
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In eine Probe dieses polymeren Produktes wurden dann 1,0 Gewichtsprozent Äthylenharnstoff und 0,1 Gewichtsprozent
!"-Phenyl-1-naphthylamin einverleibt«
Proben dieses stabilisierten Produktes wurden wärmebehandelt, indem sie in einem Ofen unter Stickstoff auf
verschiedene Temperaturen erhitzt und anschliessend in einem Stickstoffstrom abgekühlt wurden. Die Ergebnisse
finden sich in folgender Tabelle.
Wärmebehandlung Gewichts-Tempo
Dauer verlust (cß>)
(0C; ■ (Min·) bei Erwärm.
??2
Gewichtsverlust einer 1 g-Probe nach
der wärmefceliandlung
während 30 Min. Ero
0 | — | warmung | hitzung auf 2220C | |
— | 8 | 23 | 0,16 | 8,1 |
260 | 15 | 24 | 0,08 | 4,0 |
260 | 30 | 26 | 0,08 | 3,8 |
260 | 5 | 20 | 0,07 | 3,0 |
280 | 10 | 22 | 0,09 | 4,7 |
280 | 5 | 21 | 0,10 | 4,5 |
300 | 10 | 25 | 0,10 | 4,7 |
300 | 0,07 | 3,2 | ||
Wie man sieht, vermindert die Wärmebehandlung den Gewichtsverlust während der Erhitzung und dementsprechend
auch während der Formgebung und führt so zu Produkten, die für eine Formgebung durch Giessen und ähnliche Verfahren
besser geeignet sind.
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Bin aoetyliertes Polyoxymethylen-Homopolymerisat wurde,
wie in Beispiel 1 "beschrieben, hergestellt. Eine Probe
dieses acetylierten Homopolynierisats wurde stabilisiert,
indem in sie 0,1 Gewichtsprozent N-Phenyl-1-naphthylamin
und 1 Gewichtsprozent Polyharnstoff einverleibt wurden» Verwendet wurde ein Harnstoff, der durch mehrstündiges
Erhitzen äquimolarer Mengen Äthylendiamin und Harnstoff
auf 140 - 16O°C hergestellt worden war. Eine zweite Probe
dieses acetylierten Homopolymerisats wurde stabilisiert,
indem in sie 1 Gewichtsprozent des gleichen Polyharustoffes
und 0,3 Gewichtsprozent 2,2l-Methylen-bis(4-methyl-6-tert.-butylphenol)(AC02246)
einverleibt wurden. Der Einfluss der Wärmebehandlung dieser stabilisierten Proben unter Stickstoff
bei' verschiedenen Temperaturen und verschiedenen Zeiten
in einem Ofen ist in der folgenden Tabelle gezeigt.
Zugesetzte
Stabilisatoren
Stabilisatoren
Ofentempo
(0Ol
(0Ol
io Gewichtsverlust
in den tin den \±n den j in den 1.15 Min.{2.15 Mini3. 15 Min.|4. 15 Min»
220 2'0 1'5
260 5,8 3,2
O, | 5 | 0 | ,5 |
2, | 0 | 1 | ,0 |
o, | VJl | 0 | ,3 |
2, | 0 | 0 | »9 |
,« . 260 3i4 2,2
' Wie matt sieht, vermindert die Wärmebehandlung den
Gewichtsverlust während der Erhitzung und dementsprechend
809809/1115
während der !Formgebung und führt somit zu Produkten, die
für eine Verformung durch Giessen und ähnliche Verfahren
besser geeignet sind«,
Ein polymeres Produkt wurde wie in Beispiel 3 beschrieben hergestellt, jedoch wurden 600 g Trioxan, 6 g beta-Propiolacton
und 10 g 1,3-Dioxolan benutzt.
Proben dieses Polymerisats wurden stabilisiert, indem in sie 0,3 Gewichtsprozent 2,6-Bis(2'-hydroxy-3'-tertobutyl-5'-methylbenzyl)-4-methylphenol(A0080)
und 1 Gewichtsprozent eines Polyamides einverleibt wurden, das von Nylon durch partiellen Ersatz der Amidwasserstoffatome durch
Methoxymethyl-Gruppen erhalten wurde. Das benutzte Polyamid
wird unter der Bezeichnung "Maranyl DV 45" von der Iöl. Ltd«
auf den Markt gebracht«.
Der Einfluss der Wärmebehandlung dieser stabilisierten
Proben unter Stickstoff in einem Ofen ist in der folgenden
Tabelle gezeigte
Zuges.Sta- Ofen- a/o Gewichtsverlust
bilisatoren temp«, in 1. in 2« in 30 in
(0C) 15 Mino 15 Mino 15 Mine- 15 Min„
ACÖ8Q
Maranyl
11
13 | ,7 | 1 | »3 | 1 | ,6 | 0, | 7 |
21 | ,0 | 3 | ,7 | 1 | o, | 3 | |
809809/1110
wie man sieht, vermindert die Wärmebehandlung den
Gewichtsverlust während der Erhitzung und dementsprechend auch während der Formgebung, führt somit zu Produkten, die
für eine Verformung durch Giessen und ähnliche Verfahren
besser geeignet sind»
600 g trockenes Trioxan und 9 g Propylenoxyd wurden unter einer Atmosphäre von trockenem Stickstoff in 400 g
technischem Hexan (Siedepunkt 66-680C) au Rückfluss erhitzt.
Der Wassergehalt der Reaktionsmischung war weniger als 0,01 Gewichtsprozent, nach der Karl Mischer-Methode
bestimmt· Diese Mischung wurde unter schnellem Rühren mit 1,0 ml Bortrifluorid-diäthylätherat versetzt. In dem Masse,
wie die Polymerisation fortschritt, wurden im Verlauf einer
halben Stunde weitere 100 g Propylenoxyd allmählich zu der Reaktionsmischung hinzugesetzt.
Als die Polymerisation abgeschlossen war, wurde die Reaktionsmischung gekühlt und mit 500 ml Aceton und 50 ml
Triäthylamin versetzt. Das entstandene polymere Produkt wurde dann 16 Stunden mit 1,2 1 heissem destilliertem V/asser,
die 60 ml 0,880 Ammoniak enthielten, in der Kugelmühle gemahlen. Das Produkt wurde abfiltriert, einmal mit 2 1 heissem
destilliertem Wasser, das etwa 0,3 Gewichtsprozent NH, enthielt, und zweimal mit 2 1 Aceton aufgeschlämmt und sehliesslich
in einem Vakuumofen bei 600G getrocknet·
809809/1 1 15
j3s wurden 496 g eines polymeren Produktes erhaltene
Das Produkt wurde stabilisiert, indem 0,1 Gewichtsprozent Ii-Phenyl-1-naphthylamin (Ρ-1-ΪΓ) und 1 Gewichtsprozent
des von der BASl unter der Bezeichnung "Ultramid 1C" auf
den Harkt gebrachten Hylon-Mischpolymerisats einverleibt
wurden. Das stabilisierte Produkt wurde dann unter Stickstoff in einem Ofen erwärmt. Das Ergebnis dieser Wärmebehandlung
für zwei Behandlungstemperaturen und verschiedene Behandlungszeiten ist aus der folgenden Tabelle ersichtliche
Zuges„Sta- Ofen- y° Gewichtsverlust
bilisatoren tempe in 1 ο in 2» in 3ο in 4ο
(0G) 15 Min« 15 Min« 15 Kin» 15 kin»
vAv£££.ä 22° 7'5 1'° 1'° °'7
« 260 11,8 5,9 2,7 2,5
»/ie man sieht, vermindert die föärmebehandlung den
Gewichtsverlust während der Erhitzung und dementsprechend auch während der Formgebung, führt also zu Produkten, die
für eine Verformung durch Giessen und ähnliche Verfahren
besser geeignet sind»
BAD ORIGfNAi-
809809/1115
Claims (1)
- Patentansprüche1, Verfahren zur Stabilisierung von Polymerisaten und polymeren Produkten, die auf warmem Wege verformt werden sollen, Polyoxyiae thyleneinhe it en enthalten und durch Polymerisation von Trioxan, gegebenenfalls mit einem oder mehreren Mischmonorueren, unter Verwendung eines elektrophilen Katalysators hergestellt wurden, dadurch gekennzeichnet, dass man das Polymerisat oder polymere Produkt einer κ/ärinebehandlung unterwirft, um alle Stoffe auszutreiben, die während der Verformungstemperatur flüchtig sein wurden.2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymerisat ein Polyoxymethylen-Homopolymerisat ist und vor der Wärmebehandlung mit einer Substanz behandelt wird, die mit den im Homopolymerisat vorhandenen freien Endgruppen reagierte3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Homopolymerisat mit einem Anhydrid oder Isocyanat behandelt wird·4« Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Homopolymerisat vor der wärmebehandlung acetyliert wirdβA fi Q R η 9 / 1 1 1 5Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4f dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen etwa 24O0C und dem Schmelzpunkt des Polymerisats oder polymeren Produktes durchgeführt wird.ο Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung unter vermindertem Druck durchgeführt wird.ο Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung unter einer inerten Atmosphäre durchgeführt wird«8ο Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass als inerte Atmosphäre Stickstoff und/oder Kohlendioxyd verwendet wird«9ο Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder während der Wärmebehandlung ein Stabilisator in das Polymerisat oder polymere Produkt einverleibt wirdo1Oe Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass als Stabilisator eine polymere Substanz verwendet wird, die -GO-UH-G-ruppen enthält.809809/111511. Verfahren, naoli Anspruch. 10, dadurch, gekennzeichnet, dass als Stabilisator ein Polyamid, Polyurethan, PoIyharnstoff, Polyacrylamid oder Polypeptid verwendet wird«12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Ms 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder während der Wärmebehandlung ein Stabilisator in das polymere Produkt oder das Polymerisat einverleibt und die wärmebehandlung unter einer inerten Atmosphäre bei einer Temperatur von mehr als etwa.24O0C durchgeführt wird«13· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als inerte Atmosphäre Stickstoff oder Kohlenstoff verwendet wird.14o Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,, dass alls Stabilisator eine polymere Substanz verwendet wird, die -GO-NH-Gruppen enthält.15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Stabilisator ein Polyamid, Polyurethan, Polyharn-,.stoff, Polyacrylamid oder Polypeptid verwendet wird.16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass vor der eigentlichen Wärmebehandlung alle Katalysatorreste entfernt werden, indem das Polymerisat oder polymere Produkt zerkleinert und mit einer Extraktionaflüssigkeit für die Katalysatorreste behandelt wird.809809/1115
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