DE2237256A1 - Verfahren zur herstellung von polymeren - Google Patents
Verfahren zur herstellung von polymerenInfo
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Description
verfahren zur Herstellung von Polymeren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polymeren in Form von Pfropfpolymerisaten auf einem kristallinen
anorganischen Salz, bei welchem auf der Oberfläche des kristallinen anorganischen Salzes aktive Stellen
gebildet und auf diesen aktiven Stellen polymerisierbare Monomere polymerisiert werden.
Bei den im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung erhältlichen Polymeren handelt es sich um sogenannte Pfropfpolymerisate
auf einer kristallinen Substanz. Ob es sich hier tatsächlich um "Pfropfpolymerisate" im eigentlichen Sinne
des Wortes handelt, muß erst noch vollständig geklärt werden. Im Hinblick auf die aus den späteren Beispielen gewonnene
Erkenntnis dürfte die Verbindung der kristallinen Substanz mit dem Polymeren offensichtlich nicht auf einer bloßen
Adsorption oder Adhäsion beruhen. Aus diesem Grunde wird die Verbindung zwischen der kristallinen Substanz und dem Polymeren
im vorliegenden Falle aus Vereinfachungsgründen als "Pfropfpolymerisation" bezeichnet.
Es ist bereits bekannt, daß organische Polymere mit anorganischen Materialien Verbindungen eingehen (vgl. V.A.Kargin
-2-
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und Mitarbeiter Vysokomo 1, Soedin 1, 330 bis 331, 1713 bis
1720 - 1959 -; A. Blumstein "j.P.S." A3, 2653 - »65 - ;
J.A. Bittlesetal "j.P.S." A2, 1221 - »64 -). Bisher ist jedoch
noch kein wirtschaftlich tragbares Verfahren zur Ausbildung solcher Verbindungen bekannt geworden.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß sich Polymere in Form von Pfropfpolymerisaten auf einem kristallinen anorganischen
Salz herstellen lassen, wenn man eine Verbindung, welche dieselben Anionen, wie sie das betreffende anorganische
Salz aufweist, oder zur doppelten Umsetzung mit dem anorganischen Salz fähige Anionen liefert, in eine Suspension des
betreffenden anorganischen Salzes in Gegenwart mindestens eines zur radikalischen Homo- oder Mischpolymerisation fähigen
Monomeren einträgt.
Letztere Monomeren werden im folgenden als " polymerisierbar
Monomere" bezeichnet.
Die im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung herstellbaren Polymeren besitzen einen Kern aus einem kristallinen
anorganischen Salz und weisen eine hervorragende Verpreßbarkeit auf. Darüber hinaus sind sie - als Füllstoffe verwendet
- sowohl mit anderen Polymeren als auch mit Polymeren massen derselben Zusammensetzung,wie sie die "Polymerenhüllen"
der erfindungsgemäß herstellbaren Pfropfpolymerisate aufweisen, hervorragend verträglich.
Schließlich besitzen die erfindungsgemäß herstellbaren
Polymeren aufgrund der Pfropfbindung eine ausgezeichnete Festigkeit.
Durch die Zugabe einer Anionen des geschilderten Typs liefernden Verbindung oder Substanz zu einer Suspension eines
+ kristallinen -3~
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kristallinen anorganischen Salzes geht mindestens ein Teil der Oberfläche dieses anorganischen Salzes in ein neues
kristallines anorganisches Salz über. Es hat sich gezeigt, daß das gerade gebildete kristalline anorganische Salz aktiv
ist und daß ein polymerisierbares Monomeres an diesen aktiven Stellen des anorganischen Salzes sofort unter Bildung eines
Pfropfolymerisats mit einem Kern aus dem eben gebildeten kristallinen anorganischen Salz polymerisiert.
Im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung können sämtliche
radikalisch homo- und mischpolymerisierbare Monomere verwendet werden. In anderen Worten gesagt, können im Rahmen des
Verfahrens gemäß der Erfindung sämtliche Monomer^ verwendet
werden, sofern ihr e-Wert (entsprechend der Definition von Alfrey-price) im Bereich von -0,8 bis +0,8 liegt, verwendet
werden. Mehrere derartige Monomere können selbstverständlich zu einem Pfropfmischpolymerisat polymerisiert werden. Beispiele
für erfindungsgemäß verwendbare Monomere sind Styrol, Vinylisocyanat, 1-penten, Vinylstearat, 2-Vinylpyridin, m-Chlorstyrol,
n-Octylmethacrylat, Vinylacetat, Natriumacrylat,
Chloropren, Vinyllaurylat, Vinylchlorid, Vinilidenchlorid, Methylmethacrylat, Pentachlorstyrol, Methylacrylat, Methylvinylketon
und^crylsäure. Ferner können sämtliche Monomere
verwendet werden, sofern ihr e-wert (nach der Definition von L.J. Young in "journal Polymer Science" J>4,411 - I96I -) im
Bereich von -0,8 bis +0,8 liegt. Selbstverständlich können auch Monomere mit e-Werten unter -0,8 oder über +0,8 verwendet
werden,, sofern sie im Rahmen eines üblichen bekannten Mischpolymerisationsverfahren^verwendet werden. Diesbezügliche
Einzelheiten sindfdem Fachmann bekannt und brauchen nicht mehr erläutert zu werden.
Selbstverständlich können das jeweilige anorganische Salz und die darauf einwirkende Verbindung nicht durch eine konkrete
chemische Bezeichnung spezifiziert werden. Zu einer erfolgreichen Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung
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muß man sich folglich einer geeigneten Kombination aus einem zur Bildung aktiver Stellen auf seiner Oberfläche
fähigen anorganischen Salz und einer zur Lieferung von
Anionen, wie sie für die Bildung der aktiven Stellen auf der Oberfläche des anorganischen Salzes in Gegenwart von
Monomeren benötigt werden, fähigen Verbindung bedienen. Im folgenden werden einige Beispiele dafür angegeben, wie
sich mit Hilfe einer derartigen Kombination auf der Oberfläche eines kristallinen anorganischen Salzes aktive Stellen
ausbilden lassen.
1. Beim Einleiten von gasförmigem SOp in eine Suspension
von kristallinem Calciumsulfit bildet sich auf mindestens einem Teil der Oberfläche dieser Calciumsulfitkristalle
saures Calciumsulfit (aktive Stellen).
2. Beim Einleiten von gasförmigem CO2 in eine Suspension
von kristallinem Calciumcarbonat bildet· . sich auf mindestens
einem Teil der Oberfläche der Calciumcarbonatkristalle
Calciumbicarbonat (aktive Stellen).
J. Beim Einleiten von gasförmigem SOo in eine Suspension
von kristallinem Calciumcarbonat bildet sich auf mindestens einem Teil der Oberfläche der Calciumcarbonatkristalle
Calciumsulfit (aktive Stellen).
Die Reaktionsbedingungen bei der Zufuhr der Anionen liefernden
Verbindung können je nach dem verwendeten Monomeren, kristallinen anorganischen Salz, Lösungsmittel und dgl. sehr
verschieden sein. In der Regel erfolgt die Zugabe dieser Verbindung bei einer Temperatur von 10° bis 60 C unter
Atmosphärendruck. Die genannten gasförmigen Verbindungen können auch in flüssiger Phase, beispielsweise als wäßrige
Lösung, zugeführt werden.
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Bel der Durchführung des Verfahrens .gemäß der Erfindung
lassen sich die erforderlichen Mengen an Monorem, kristallinem
anorganischem Salz und Anionen liefernder Verbindung
von jedem Fachmann ohne weiteres bestimmen, wenn man den beabsichtigten Verwendungzweck des erfindungsgemäß herstellbaren
Polymeren sowie die Verfahrensbedingungen in Rechnung stellt. Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung
wird das Monomere entweder so, wie es ist, oder in Form einer Lösung bzw. einer Emulsion in einem üblicherweise
zur Lösungspolymerisation bzw. Emulsionspolymerisation verwendeten Lösungsmittel, z.B. Wasser, einem aromatischen Kohlenwasserstoff,
wie Benzol und dgl., einem Alkohol, einem Keton, einem Alkylhalogenid, einem Äther, einem oberflächenaktiven
Mittel, insbesondere einem nicht-ionischen Netzmittel, verwendet. Die Konzentration des Monomeren in der Lösung bzw.«
Emulsion läßt sich unter Berücksichtigung der Art des Monomeren und der zur Erzeugung aktiver Stellen auf dem kristallinen
anorganischen Salz beabsichtigten Maßnahmen in geeigneter Weise vorgeben.
Das Verhältnis von Polymerisatanteil zum Gesamtgewicht des
erfindungsgemäß herzustellenden Polymeren läßt sich ohne weiteres modifizieren, indem man die Menge des zu verwendenden
Ausgangsmaterials ändert.
Ein nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestelltes Polymeres, bei welchem das Gew.-Verhältnis von polymerisiertem
Anteil zum Gesamtgewicht des Polymeren relativ hoch ist, z.B. etwa 10 Gew.-^, insbesondere 50 Gew.-%, übersteigt, kann
sowohl als solches direkt verpreßt oder als Füllstoff für Kitte und dgl. verwendet werden. Erfindungsgemäß hergestellte
polymere, bei welchen das genannte Verhältnis relativ niedrig ist, beispielsweise unter einigen Gew.-% liegt, können
als solche nicht verpreßt werden. Wenn sie jedoch als Füll-
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stoffe für andere Kunstharze, insbesondere solche, die dem Polymerenanteil entsprechen, verwendet werden, ist ihre Verträglichkeit
mit diesen Kunstharzen ganz hervorragend. Dies
führt dazu, daß sich der "Füllvorgang" stark vereinfacht.
Die erfindungsgemäß herstellbaren Polymeren besitzen nach dem Trocknen ein pulvriges Aussehen. Dieses pulvrige Polymere
läßt sich in geeigneten Formen unter Erwärmen verpressen. Wenn man nun dieses Polymere vor oder nach dem Verpressen
mit einer Chlorwasserstoffsäure, Salpetersäure oder Essigsäure enthaltenden sauren Lösung in Berührung bringt, wird
das den Kern des Polymeren bildende anorganische Salz herausgelöst, wobei ein sehr feines Hohlpolymeres bzw. eine sehr
feine poröse Substanz übrig bleibt. Das erhaltene Hohlpolymere läßt sich zu einer porösen Substanz der gewünschten
Form verarbeiten, indem man es heiß verpreßt. Dieser poröse Körper kann dann beispielsweise als Filtermaterial und dgl.
verwendet werden.
In den beigefügten Zeichnungen sind in Fig. 1 und 3 die IR-Spektren
der gemäß den folgenden Beispielen 1 und 2 hergestellten Pfropfpolymerisate dargestellt. Die Fig. 2 und 4
zeigen die IR-Spektren des Jeweiligen Polymerenanteils der gemäß den Beispielen 1 und 2 hergestellten Pfropfpolymerisate.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen:
500 g Calciumsulfit einer Teilchengröße unter 0,147 um
(100 mesh) wurden bei einer Temperatur von 500C unter Atmosph&rendruck
in I875 g Wasser suspendiert, worauf die
erhaltene Suspension mit 125 g monomerem Metljyliiefchaorylat
versetzt wurde. Hierauf wurden in die erhaltene Suspension
unter Rühren bei der angegebenen Temperatur innerhalb von
309808/1323 ^f-
1 std 27,3 g Schwefeldioxid ·eingeblasen. Nach beendetem
Einblasen des Schwefeldioxids wurde die Suspension filtriert, worauf der Filterrückstand getrocknet wurde. Es
wurden 596 g eines festen Materials erhalten. Bei der Durchführung der geschilderten Maßnahme]?wurde auf einem Teil
des eingesetzten Calciumsulfits wasserlösliches Calciumhydrogensulfit gebildet, wobei der Gehalt an Calciumsulfit
im Rückstand abgenommen hatte. Das IR-Absorptionsspektrum
eines aliquoten Teils des erhaltenen festen Materials zeigte, daß dieses aus Calciumsulfit und hauptsächlich Polymethylacrylat
bestand (vgl. Pig. I).
Bei 24-stündiger Extraktion von 10 g des erhaltenen festen
Materials mit Benzol in einem Soxhlet-Extraktionsapparat
ließen sich 0,50 g in Benzol extrahieren. Dieser benzollösliche
Anteil bestand aus einem Methylmethacrylathomopolymerisat.
Der in Benzol unlösliche Anteil wurde hierauf 2 std lang mit 10 #-iger Chlorwasserstoffsäure bei einer Temperatur
von 700C "zersetzt" wobei 15,8 % an in Chlorwasserstoffsäure
unlöslichen Bestandteilen übrig blieben. Das IR-Absorptionsspektrum
des in Chlorwasserstoffsäure unlöslichen Anteils stimmte im wesentlichen mit dem IR-Spektrum von Polymethylmethacrylat
überein.(vgl. Fig.2). Dies bestätigt, daß der Hauptteil des festen Materials aus Calciumsulfxtkristallen
mit einer darauf aufgepfropften hochmolekularen Substanz bestand.
10 g des in der geschilderten Welse hergestellten festen
Materials wurden 2 std lang in eine 10 $-ige Chlorwasserstoff säure lösung getaucht, worauf der Rückstand abfiltriert
wurde. Der Filterrückstand wurde hierauf unter vermindertem Druck getrocknet, wobei 1,^1 g eines Pulvers erhalten wurden.
Eine Analyse des IR-Absorptionsspektrums dieses Pulvers bestätigte, daß das Pulver hauptsächlich aus Polymethylmethacrylat
bestand. Ferner zeigte eine mikroskopische Prüfung dieses Pulvers, daß es aus hohlen fehen Teilchen bestand,
309808/1323 -8-
deren jeweilige "Höhlung" durch Herauslösen des CaI-ciumsulfits
gebildet wurde.
Schließlich wurde ein Teil des erhaltenen festen Materials durch 20-minütiges Vorpressen bei einem Preßdruck
von 20 kg/cm und einer Temperatur von 200üC zu
einer 3 mm dicken Platte ausgeformt. Die erhaltene Preßplatte
wurde 8 std lang mit einer 10 #-igen Chlorwasserstoffs äure behandelt, mit Wasser abgespült und dann getrocknet.
Die mit Chlorwasserstoffsäure behandelte Preßplatte behielt während und nach der Behandlung ihre ursprüngliche
Form bei. Eine mikroskopische Prüfung der mit Chlorwasserstoffsäure behandelten Preßplatte zeigte,
daß sie zahlreiche Poren aufwies. Die lichte Weite dieser Poren entsprach praktisch der Teilchengröße von Calciumsulfit
.
Hierauf wurde ein weiterer Teil des erhaltenen festen Materials durch 10-minütiges Vorpressen bei einem Preßdruck
von 20 kg/cm und einer Temperatur von 2500C zu einer weiteren Jxm starken Platte ausgeformt. Die erhaltene
Preßplatte wurde 12 std lang bei Raumtemperatur in eine 5 $ige Essigsäurelösung getaucht, hierauf mit
Wasser gewaschen und getrocknet. Eine mikroskopische Prüfung der mit der Essigsäurelösung behandelten Preßplatte
zeigte, daß diese zahlreiche Poren erhalten hatte. Die lichte Weite dieser Poren entsprach der Teilchenoder
Korngröße des verwendeten Calciumsulfits.
Zunächst wurden 20,4 g Calciumsulfit einer Teilchengröße von unter 0,147 mm (100 mesh) bei einer Temperatur von
500C unter Atmosphärendruck in 80 g V/asser suspendiert,
worauf die erhaltene Suspension mit 20,6 g monomerem Vinylacetat zersetzt wurde. Hierauf wurden bei der angegebenen
Temperatur in die erhaltene Suspension unter Rühren innerhalb von 1 std 1,y g Schwefeldioxid einge-
»AD ORIGINAL
blasen. Nach weiterem 2-stündigem Rühren wurde die Suspension
filtriert und der erhaltene Rückstand unter vermindertem Druck getrocknet, wobei 24,1 g eines festen
Materials erhalten wurden. Bei den geschilderten Maßnahmen hatte sich auf einem Teil des Ausgangscalciumsulfits
wasserlösliches Calciumhydrogensulfit gebildet, während der
Gehalt an Calciumsulfit abgenommen hatte. Eine IR-Absorptionsspektralanalyse
eines aliquoten Teils des erhaltenen festen Materials zeigte, daß es aus Calciumsulfit und hauptsächlich
Polyvinylacetat bestand (vgl.Pig. j5).
Bei 24-stündiger Extraktion von 10 g des erhaltenen festen
Materials mit Methanol in einem Soxhlet-Extraktionsapparat wurden 17*0$ Methanollösliches erhalten. Dieser m.ethanollöslichf
Anteil bestand hauptsächlich aus Poy!vinylacetat.
Bui 2-stündiger Zersetzung des restlichen, in Methanol unlös
lichen Anteils mit 10 #-iger Chlorwasserstoffsäure blieben
2,0 % in Chlorwasserstoffsäure unlöslich. Das IR-Absorptions
spektrum des in Chlorwasserstoffsäure unlöslichen Anteils ensprach im wesentlichen.dem Spektrum von Polyvinylacetat
(vgl. Fig.4). Dies beweist, daß- ein Teil des erhaltenen festen
Materials aus Calciumsulfitkristallen mit einer darauf aufgepfropften hochmolekularen Substanz bestand.
pin β IL
Zunächst wurden 20, -1I- g Calciumsulfit -a»»· Teilchengröße
von unter 0,14-7 mm (100 mesh) einer Temperatur von 50 C
unter Atmosphärendruck in 83,Og Wasser suspendiert, worauf
die erhaltene Suspension mit 22,4 g monomerem Styrol versetzt wurde. Hierauf wurden bei der angegebenen Temperatur
unter Rühren innerhalb von 1 std in die erhaltene Suspension 1,2 g Schwef e Ldioxid" eingeblasen. Nach 2-stündigem Weiterrühren
wurde die Suspension filtriert und der erhaltene Rückstand unter vermindertem Druck getrocknet,, wobei ein
festes Material erhalten wurde. Eine IR-Absorptionsspektralanalyse
eines aliquoten Teils des erhaltenen festen Materials
'"'"■ '"■''■ -3 09808/1323 -10-
zeigte, daß es im wesentlichen aus Calciumsulfit und
einer unwesentlichen Menge an Polystyrol bestand.
Bei 24-stündiger Extraktion von 10 g des erhaltenen festen
Materials mit Benzol in einer Soxhlet-Extraktionsapparatur wurden 0,8 % Benzollösliches erhalten. Der benzollösliche
Anteil bestand aus Polystyrol. Bei 2-stündiger Zersetzung des restlichen, in Benzol unlöslichen Anteils mit 10 #-iger
Chlorwasserstoffsäure blieben 0,3$ in Chlorwasserstoffsäure
ungelöst. Das IR-Absorptionsspektrum des in Chlorwasserstoffsäure
unlöslichen Anteils stimmte mit dem Spektrum von Polystyrol überein.
Dies zeigt, daß das erhaltene feste Material aus Calciumsulfitkrlstallen
mit einer darauf aufgepfropften hochmolekularen Substanz bestand.
Zunächst wurden 20,2 g Calciumsulfit einer Teilchengröße
unter 0, \krj mm (iüü mesh) einer Temperatur von 500C unter
Atmosphärendruck in 80,0g Wasser suspendiert, worauf die erhaltene Suspension mit 27,0 g monomerem Methylacrylat ver
setzt wurde. Hierauf wurden in die erhaltene Suspension innerhalb von 1 std bei der angegebenen Temperatur unter
Rühren 3,4 g Schwefeldioxid eingeblasen. Nach 2-stündigem
Weiterrühren wurde die Suspension filtriert und der erhaltene Filterrückstand unter vermindertem Druck getrocknet,
wobei 39,5 g eines festen Materials erhalten wurden. Bei
den geschilderten Maßnahmen wurde auf einem T-il des Ausgangscalciumsulfits
wasserlösliches CaIciumhydrogensulfit
gebildet, während der Gehalt an Calciumsulfit in dem erhaltenen festen Material abgenommen hatte. Eine IR-Absorptionsspektralanalyse
eines Teils des erhaltenen festen Materials ergab, daß dieses aus Calciumsulfit und hauptsächlich
Polymethylacrylat bestand.
309b08/1323
Bei 24-stündiger Extraktion von 10 g des erhaltenen festen Materials mit Benzol in einem Soxhlet-Extraktionsapparat
wurden 25,6$ BenzoIwft-lösliches erhalten. Der in
Benzol «färlösliche Anteil bestand hauptsächlich aus PoIymethylacrylat.
Bei 2-stündiger Zersetzung des in Benzol unlöslichen Anteils mit 10 $-iger Chlorwasserstoffsäure
wurden ]51,5# in Chlorwasserstoffsäure-nicht gelöst.
Dies zeigt, daß der Hauptteil des erhaltenen festen Materials aus Calciumsulfit^kristallen mit einer darauf aufgepfropften
hochmolekularen Substanz bestand.
Zunächst wurden 20 g Calciumcarbonat einer Teilchengröße
von unter 0,147 mm (100 mesh) bei einer Temperatur von 500C
unter Atmosphärendruck in 80,Og Wasser suspendiert, worauf die erhaltene Suspension mit 22,8 g monomeren! Methylacrylat
versetzt wurde. Hierauf wurden bei der genannten Temperatur in die erhaltene Suspension unter Rühren innerhalb von 3 std
6,0 g Kohlendioxid eingeblasen. Nach 3-stündigem Weiterrühren wurde die Suspension filtriert und der Rückstand
unter vermindertem Druck getrocknet, wobei 19,8 g festen Materials erhalten wurden. Die Abnahme an Calciumcarbonat
im Filterrückstand im Vergleich zum Ausgangscalciumcarbonat ist der Bildung von in Wasser löslichem.CaIciumbiearbonat
zuzuschreiben. Eine IR-Absorptionsspektralanalyse des erhaltenen festen Materials zeigte, daß dieses hauptsächlich
aus Calciumcarbonat und etwas anorganischer Substanz bestand.
Bei 24-stündiger Extraktion von 10 g des erhaltenen festen Materials mit Benzol in einem Soxhlet-Extraktionsapparat
wurden 1,2 % Benzoltta^Lösliches erhalten. Der in Benzol -tust—
lösliche Anteil bestand aus Polymethylacrylat. Bei 2-stündiger Zersetzung des in Benzol unlöslichen Anteils mit
10 $-iger Chlorwasserstoffsäure blieben 0,2 % an in Chlor-
30980 8/1323 -12-
wasserstoffsäure unlöslichem Material zurück. Die IR-Absorptionsspektralanalyse
des in Chlorwasserstoffsäure unlöslichen Anteils zeigte, daß das IR-Spektrum dem Spektrum
von Polymethylmethacrylat entsprach.
Dies zeigt, daß das erhaltene feste Material aus Calciumcarbonatkristallen
mit einer darauf aufgepfropften hochmolekularen Substanz bestand.
Zunächst wurden 20,3 g Calciumcarbonat einer Teilchengröße
von unter 0,147 mm (100 mesh) bei einer Temperatur von 5O0C
unter Atmosphärendruck in 80,0 g Wasser suspendiert, worauf die erhaltene Suspension mit 22,3 g monomeren! Methylmethacrylat
versetzt wurde. Hierauf wurden bei der angegebenen Temperatur innerhalb von 1 std in die erhaltene Suspension
unter Rühren 6,0 g Schwefeldioxid eingeblasen. Nach 5*5-stündigem
Weiterrühren wurde die Suspension filtriert und der Rückstand unter vermindertem Druck getrocknet, wobei
21,9 g eines festen Materials erhalten wurden. Die Abnahme an anorganischem Material im Filterrückstand ist der Bildung
von Calciumbicarbonat undbalciumbisulfit durch das eingeblasene
Schwefeldioxid zuzuschreiben. Die Abnahme an CaI-ciumsalz
im Rückstand ist darauf zurückzuführen, daß die gebildeten Produkte in Wasser löslich sind. Eine IR-Absorptionsspektralanalyse
eines Teils des erhaltenen Materials zeigte, daß dieses hauptsächlich aus Calciumcarbonat und
Calciumsulfit neben etwas organischer Substanz«» bestand.
Bei 24-stündiger Extraktion von 10 g des erhaltenen festen
Materials mit Benzol in einem Soxhlet-Extraktionsapparat wurden 5,2 % BenzoJ^aja^ösliches erhalten. Der in Benzol wnr—
lösliche Anteil bestand hauptsächlich aus Polymethylmethacrylat. Bei 2-stündiger Zersetzung des in Benzol unlöslichen Anteils mit 10 #-iger Chlorwasserstoffsäure blieben
-13-3090 Ü 8/1323
3,8 % in Benzol unlöslich. Das ΪΚ-Absorptionsspektrum des
in Chlorwasserstoffsäure unlöslichen Anteils stimmte im
wesentlichen mit dem Spektrum von Polymethylmethacrylat überein.
Dies zeigt, daß der Hauptteil des erhaltenen festen Materials aus einer kristallinen Substanz mit einer darauf aufgepfropften
hochmolekularen Substanz bestand.
Zunächst wurden 20,2 g Calciumsulfit einer Teilchengröße von
unter 0,147 mm (100 mesh) bei einer Temperatur von 50°C unter Atmosphärendruck in 79* 5 g Wasser suspendiert, worauf
die erhaltene Suspension mit 20,8 g monomeren! Styrol und 2,7 g monomerem Methylmethaerylat versetzt wurde. Hierauf
wurden bei der angegebenen Temperatur in die erhaltene Suspension unter Rühren innerhalb von 1 std 2,8 g Schwefeldioxid
eingeblasen. Nach 2-stündigem Weiterrühren wurde die Suspension filtriert und der Rückstand unter vermindertem
Druck getrocknet, wobei 19,8 g eines festen Materials erhalten wurden. Bei den geschilderten Maßnahmen bildete sich
auf einem Teil des Ausgangscalciumsulfits wasserlösliches Calciumbisulfit, während der Gehalt an Calciumsulfit in dem
erhaltenen festen PiIterrückstand abgenommen hatte. Eine
IR-Absorptionsspektralanalyse eines aliquoten Teils des
erhaltenen festen Materials zeigte.die Anwesenheit einer auf einer anorganischen Substanz befindlichen organischen
Substanz. ■ >
Bei 24-stündiger Extraktion von 10 g des erhaltenen festen Materials in Benzol wurden 2,7 % Extrakt erhalten. Bei 2-stündiger
Zersetzung des Extraktionsrückstands mit 10 #-iger Chlorwasserstoffsäure blieben 3,2 % in Chlorwasserstoffsäure
unlöslich. Das IR-Absorptionsspektrum des in Chlorwasserstoffsäure
unlöslichen Anteils stimmte mit dem Spektrum eines Styrol/foethylmethacrylat-Mischpolymeren überein.
-14- ' 3 0 9 8 0 8/1 32 3
Dies zeigt, daß der Hauptteil des erhaltenen festen Materials aus Calciumsulfitkristallen mit einer darauf
aufgepfropften hochmolekularen Substanz bestand.
Zunächst wurden 400 g Calciumsulfit einer Teilchengröße
von unter 0,147 mm (100 mesh) bei einer Temperatur Von 500C
unter Atmosphärendruck in 1j3Ö9 g Wasser suspendiert, worauf
die erhaltene Suspension mit 100 g monomerer Methacrylsäure
versetzt wurde. Hierauf wurden bei der angegebenen Temperatur 18O g einer 2,^1 η wäßrigen Losung von schwefliger Säure
unter Rühren zu der erhaltenen Suspension zugegeben. Nach 4-stündigem Weiterrühren wurde die Suspension filtriert und
der Rückstand unter vermindertem Druck getrocknet, wobei 445 g eines festen Materials erhalten wurden. Eine lR-Absorptionsspektralanalyse
eines T^iIs des erhaltenen festen Materials zeigte die Anwesenheit einer auf einer anorganischen
Substanz befindlichen organischen Substanz.
Bei 24-stündiger Extraktion von 10 g des erhaltenen festen Materials mit Benzol wurde. 0,1 g Extrakt erhalten. Bei
2-stündiger Zersetzung des Extraktionsrückstands mit 10 #-
iger Chlorwasserstoffsäure blieben 15,0 % in Chlorwasserstoff
säure unlöslich. Das IR-Absorptionsspektrum des in Chlorwasserstoffsäure unlöslichen Anteils entsprach im
wesentlichen dem Absorptionsspektrum von Polymethacry!säure.
Dies zeigt, daß der Hauptteil des erhaltenen festen Materials aus Calciumsulfitkristallen mit einer darauf aufgepfropften
hochmolekularen Substanz bestand.
Das in der geschilderten Weise hergestellte feste Material wurde unter Druck zu Preßlingen verarbeitet, die entsprechend der Mitteilung 3415 des Ministeriums für Bauwesen in
einem Baumaterialentflamraungstestgerät untersucht wurden.
-15-3 0 9 8 U 8 / 1 3 2 3
Hierbei erreichten die Preßlinge in jedem Falle das Prädikat "nicht-entflammbares Material", und zwar sowohl im
Hinblick auf die Rauchbildung, die Ausblastemperatur (temperature
of exhaust), die Portdauer der Flammen nach dem Einstellen des Erhitzens sowie auf nachteilige Verformungen
der Prüflinge durch Schmelzen, Rißbildung und dgl.
einer Zunächst wurden 20,0 g Calciumsulfit -ä«* Teilchengröße von
unter 0,147 mm (100 mesh) bei einer Temperatur von 500C
unter Atmosphärendruck in 81,3 g Wasser suspendiert, worauf in die erhaltene Suspension unter Rühren innerhalb von 50 min
2,8 g Schwefeldioxid eingeblasen wurden. Hierauf wurden 20,7 g monomeres Methylmethacrylat zu der erhaltenen Suspension
zugesetzt. Nach J>-stündigem Weiterrühren wurde/die Suspension filtriert und der Rückstand unter vermindertem
Druck getrocknet, wobei 25,5 S eines festen Materials erhalten wurden.
Eine IR-Absorptionsspektralanalyse eines aliquoten Teils
des erhaltenen festen Materials zeigte, daß dieses aus Calciumsulfit und Polymethylmethacrylat bestand.
Bei 24-stündiger Extraktion von 10 g des erhaltenen festen
Materials mit Benzol wurden 8,0 % Extrakt erhalten. Bei 2-stündiger Zersetzung des Extraktionsrückstands mit 10 %-iger
Chlorwasserstoffsäure blieben 10,9 % in Chlorwasserstoffsäure
unlöslich.
Das IR-Absorptionsspektrum des in Chlorwasserstoffsäure unlöslichen
Materials entsprach dem Spektrum von Polymethylmethacrylat .
-16-309808/1323
Claims (6)
- Patentansprüche[V) Verfahren zur Herstellung von Polymeren in Form von Pfropfpolymerisaten auf einem kristallinen anorganischen Salz, dadurch gekennzeichnet, daß man eine verbindung, welche dieselben Anionen, wie sie das betreffende anorganische Salz aufweist, oder zur doppelten Umsetzung mit dem anorganischen Salz fähige Anionen liefert, in eine Suspension des betreffenden anorganischen Salzes in Gegenwart mindestens eines zur radikalischen Homo- oder Mischpolymerisation fähigen Monomeren einträgt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als polymerisierbares Monomeres Styrol, Vinylisocyanat, 1-Penten, Vinylstearat, 2-Vinylpyridin, m-Chlorstyrol, n-Octylmethacrylat, Vinylacetat, Natriumacrylat, Chloropren, Vinyllaurylat, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Methylmethacrylat,Pentachlorstyrol, MethyIacrylat.Methylvinylketon und/oder Acrylsäure verwendet.
- ^. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 urid 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als kristallines anorganisches Salz Calciumsulfit und/oder Calciumcarbonat verwendet.
- 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Anionen liefernde Verbindung Schwefeldioxid und/oder Kohlendloxid verwendet.-17-309808/1323
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,, daß man das polymerisierbare Monomere in Form einer Lösung oder einer Emulsion verwendet.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Anionen liefernde Verbindung in Form einer wäßrigen Lösung verwendet.30980 8/132
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