DE2329383A1 - Verfahren zur anionischen polymerisation von pyrrolidon - Google Patents

Verfahren zur anionischen polymerisation von pyrrolidon

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DE2329383A1
DE2329383A1 DE2329383A DE2329383A DE2329383A1 DE 2329383 A1 DE2329383 A1 DE 2329383A1 DE 2329383 A DE2329383 A DE 2329383A DE 2329383 A DE2329383 A DE 2329383A DE 2329383 A1 DE2329383 A1 DE 2329383A1
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pyrrolidone
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monomer
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Aldemaro Ciaperoni
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/08Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
    • C08G69/14Lactams
    • C08G69/24Pyrrolidones or piperidones

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur anionischen Polymerisation von Pyrrolidon in Gegenwart von Katalysatorsystemen mit einem Gehalt an einem Fluorolefin beziehungsweise Chlorfluorolefin als "Aktivator".
Aus dem die anionisGhe Polymerisation von Pyrrolidon in Gegenwart von Katalysatoren, bestehend aus Alkalipyrrolidonaten, betreffenden Patentschrifttuin sind zahlreiche Arten von "Aktivatoren", wie Acyllactame, Ester von Mono- und Dicarbonsäuren, Isoc;/änate, nicht substituierte Amide, N-substituierte Amide, N-Cyanolactame, Harnstoffderivate, Kohlendioxyd, Tritylderivate und Halogensilane, bekannt.
309851/0958
Von den Aktivatoren des Standes der Technik gestatten nur wenige, wie COp und Tritylderivate, die Erzielung von Polymeren, deren Molekulargewichte zur überführung derselbe η in wertvolle Fasern geeignet sind, in hohen Ausbeuten.
Von der Anmelderin wurde nun überraschenderv.uise festgestellt, daß auch die Zugabe von Fluorolefinen beziehungsweise Chlorfluorolefinen zu den zur anionischen Polymerisation verwendeten bekannten Katalysatoren die Erzielung von Pyrrolidonpolymeren mit den oben angegebenen Eigenschaften gestattet.
Lie nach dem erf indungsgernäßen Verfahren verwendbaren Fluorolefine beziehungsweise Chlorfluorolefine sind vom Typ
worin X für F, Cl, CF, , CF2Cl , CFCl2 beziehungsweise steht.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur anionischen Polymerisation von Pyrrolidon in Gegenwart eines Katalysators, bestehend aus einem Alkaliinetallpyrrolidonat beziehungsweise quaternären Ammoniumpyrrolidonat, zusammen mit einem Aktivatorzusatz, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß als Aktivator beziehungsweise als ein Aktivator ein Fluorolef in beziehungsweise Chlorf luorolef in der Formel
F2C = CFX ,
worin X für F, Cl, CF, , CF2Cl , CFCl2 beziehungsweise CCl, steht, verwendet wird.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nind unter den Fluorolefinen Tetrafluoräthylen und Hexaf'luor-
- 3 30985 1/0958
propylen bevorzugt, während von den Chlorfluorolefinen Chlortrifliioräthylen bevorzugt ist.
Die Fluorolefine beziehungsweise Chlorfluorolefine sind in den Katalysatorsystecien aus Alkalimetallpyrrolidonaten sowie qua ternären Arnmoniumpyrrolidonaten wirksam.
Überdies wurde festgestellt, daß die Wirksamkeit der Fluorolefine und Chlorfluorolefine beträchtlich erhöht wird, wenn sie in Mischung mit einem bekannten Aktivator verwendet werden. Das stellt daher eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung dar. Als Coaktivator können vorteilhafterv/eise Kohlendioxyd, Halogensilane, insbesondere Trimethylchlorsilan, Metallhalogenide, insbesondere·SnCl^, , und Isocyanate, insbesondere Phenylisocyanat, verwendet werden.
Das so hergestellte Polypyrrolidon zeigt von den Vierten der thermogravimetrischen Analyse (T.G.A.) beziehungsweise von Messungen des Viskositätsverlustes im geschmolzenen Zustand beziehungsweise von Spinnversuchen hergeleitete Werte der relativen Viskosität und V'ärmebe ständigkeit, welche stets mit denen des durch Polymerisation des Monomers nach dem besten Verfahren des Standes der Technik erhaltenen PoIypyrrolidones vergleichbar und vielfach größer als diese sind.
Die erfindungsgemäß verwendete Menge der Fluorolefine beziehungsweise Chlorfluorolefine beträgt vorzugsweise 0,01 bis 1 Mol-%, insbesondere 0,05 his 0,8 Mol-%, bezogen auf das Monomer.
Der Coaktivator wird, soweit er im Zusatz zum Fluorolefin beziehungsweise Chlorfluorolefin zugegen ist, vorteilhafterweise in Mengen von 0,01. bis 5 Mol-%, bezogen auf das Monomer, verwendet.
0 9 8 5 1/0958
Die Polymerisation des Pyrrolidones nach der Erfindung wird im allgemeinen bei einer Temperatur von -10 bis +700C, vorzugsweise +20 bis +60 C, durchgeführt. Es ist möglich, die Polymerisation entweder in Masse oder in Suspension durchzuführen .
Im Falle von Polymerisationen in Fasse wird das erhaltene Polymer viele Male mit Wasser gemahlen, beispielsweise in einer Mühle des Typs Waring-Blendor, gegebenenfalls mit Aceton gewaschen und getrocknet, um die Ausbeute sowie die relative Viskosität zu ermitteln.
Im Falle von Suspensionspolymerisatioiien wird das Monomer in Dispersion in einem nicht lösenden Mittel polymerisiert. Nicht lösende Mittel umfassen Petroläther, Leichtbenzin beziehungsweise Gasolin, Leuchtpetroleum beziehungsweise Kerosin, Pentan, Hexan, Octan, Isooctan, Cyclohexan, Cyclohexen, Octen, Penten und andere gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe.
Im allgemeinen wird ein anionenaktives, nicht-ionogenes beziehungsweise kationenaktives oberflächenaktives Mitte] zur Suspension zugegeben, um ihre Stabilität zu verbessern.
Die Teilchengröße des entstandenen Polymers kann durch Variieren des Verhältnisses von nicht lösendem Mittel zu Pyrrolidon gesteuert werden. Im allgemeinen beträgt das Volumverhältnis von nicht lösendem Mittel zu Pyrrolidon 0,5 bis 5» vorzugsweise 1 bis J.
Es ist auch möglich, die Polymerisation mit einer Lösung des Monomers durchzuführen. Bevorzugte Lösungsmittel für das Monomer sind Dioxan, Benzol, Tetrahydrofuran und Dimethylformamid.
- 5 -■309851/0958
Die Erfindung wird an Hand der folgenden nicht als Beschränkung aufzufassenden Beispiele näher erläutert, wobei die Konzentration der Bestandteile des Katalysatorsystemes in Molen ausgedrückt und auf 100 Mol Pyrrolidon bezogen ist, soweit nichts anderes angegeben ist.
Beispiel 1
Es wurden 4 g Benzyltrimethylammoniumchlorid in 10 cnr Wasser auf ein mit einer Kaliumhydroxydlösung aktiviertes Ionenaustauscherharz mit einem vernetzton Polystyrolgerüst mit quaternären Ammoniumgruppen (Amberlite IRA-^OO der Firma Rohm.& Haas) getropft. Das so erhaltene Benzyltrimethylammoniumhydroxyd (0,13 g/cnr) wurde in wäßriger Lösung mit 31 g Pyrrolidon vermischt, so daß das anschließend gebildete Pyrrolidonatsalz in einer Molkonzentration von 3%, bezogen auf das Monomer, vorlag.
Die Salzbildung wurde durch Entfernen des Wassers durch azeotrope Destillation mit 800 cnr Xylol bei 45°C unter einem Restdruck von 20 mm Hg und durch Erhitzen der Mischung während noch 2 Stunden auf 60°C unter einem Vakuum von 0,01 mm Hg durchgeführt.
In das das Pyrrolidon und die 3 Mol-% Pyrrolidonat enthaltende Gefäß wurde 0,62 g CpF4 O39 cnr unter Normalbedingungen) entsprechend 1,7 Mol-%, bezogen auf das Monomer, eingebracht. >
_ Die Zugabe wurde mittels einer Gaszumeßvorrichtung und eines in die Reaktionsmasse eingetauchten Kapillarrohres mit einem Gasausfluß von 9 Minuten durchgeführt.
309851/0958
Nach 22 Stunden bei Raumtemperatur wurde das so erhaltene Polymer wiederholt mit V/asser in einer 1.1UJhIe dos Typs Waring- -Blendor gemahlen, mit Aceton gewaschen und schließlich getrocknet. Die Polymeraus"beute betrug 4-9% der Theorie. Die relative Viskosität war 4,9 (bei einer 1%-igen Lösung des Polymers in m-Kresol bei 25°C).
Beispiel 2
Mit den bei Raumtemperatur durchgeführten und in der
folgenden Tabelle 1 zusammengestellten Versuchen wird die
Wirksamkeit der erfindungsgemäß verwendeten Fluorolefine und Chlorfluorolefine in Gegenwart von aus Kaliumhydroxyd oder
einer quaternären Ammoniumbase in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise erhaltenen alkalischen Pyrrolidonaten (wird hier und im folgenden als 'Sammelbetriff für die Alkalinetallpyrrolidonate und quaternären Ammoniumpyrrolidonate gebraucht)
nachgewiesen.
3 0 9851/0958
Tabelle
CJ ο co CO cn
CD cn co
Versuch
I
KOH Quaternäre
Aminoniumbase
C2F4 C2F3Cl °3F6 Monomer Polymeri
sations-
dauer
in
Stunden
Ausbeute
in
.%
der Theorie
Relative
Viskosität
V <°>
a - 1,7 0,84· 100 20 17 5,5
I b - 5,0 0,6 - 100 22 27 ■5,4
!
; c
10 - - 0,5 100 7 26 5,7
!
1 d
10 - . - - 0,4 100 7 26 5,5
(°) der 1%-igen Lösung des Polymers in m-Kresol bei
0C
CJ
Beispiel 3
Es wurden 40 g Pyrrolidon in einem Kolben mit 2,7 g 85%-igem Kaliumhydroxyd (8,6 Mol-%, bezogen auf das Monomer) vermischt.
Die Salzbildung wurde dann durch Abdestillieren des Wassers bei 115 C unter einem Vakuum von 4- bis 5 im: Hg während eines Zeitraumes von 15 bis 30 Minuten durchgeführt. Nach dem Kühlen wurde 0,83 g gasförmiges COp (4- Mol-%) zusammen mit 0,29 g gasförmigem C2F^ (0,62 Mol-%) zugegeben.
Die Zugabe der Gase erforderte 3 Minuten und 50 Sekunden. Die Polymerisationsmasse wurde dann 21 Stunden und 30 Minuten' in einem thermostatisch auf 55°C gehaltenen Bad gehalten. Nach dem Vermählen des Polymers nach der im Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise betrug die Ausbeute 50% der Theorie. Die relative Viskosität einer 0,5%-igen Lösung des Polymers in m-Kresol bei 200C war '9,1.
Beispiele 4- bis 10
Es wurden in einen mit einem Rührer versehenen 500 cur Kolben 255 6 (5 Mol) Pyrrolidon und 85%-iges Kaliumhydroxyd eingebracht. Bei 110 bis 115°C unter einem Vakuum von 3 bis 5 mm Hg bildeten die beiden Reaktionsteilnehmer ein Salz und es destillierte Wasser ab. Die für die Salzbildung erforderliche Zeit hing von der eingebrachten KOH-Menge ab. Am Ende dieses Arbeitsganges wurde der Druck im Kolben durch reinen Stickstoff wiederhergestellt und dann wurde die festgelegte Tetraf3uoräthylenmenge in das Polymerisationsmediuin unter kräftigem Rühren eingeblasen. Das Einblasen des Gases wurde innerhalb eines Zeitraumes von 1 bis JO Minuten beendet,
- 9 309851/0958
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengestellt.
- 10 -
30985 1/0958
Beispiel
Nr.
KOH 3 1,5 0,0075 Tabelle 2 Polymeri
sations-
dauer
in
Stunden
Ausbeute
in
/o
der Theorie
Relative
Viskosität
-S
C
4 3 3 10 ι 3 0,3 21 13 2,9
U)
O
3 0,3 Monomer 65 74
co
cn
6 8 : 6 0,3 100 8 30 2,2
1/095 7 9 0,23 100 23 45 5,8
co 0,3 100 18 : 37 1 2,3 2329383
0,8 100 18 24 2,5
100 20 j 55 I 2,3
100 (*) gemessen in einer 0,5%-igen Lösung des Polymers in
96%-iger Schwefelsäure bei 2O0C
100
Die Beispiele zeigen, daß die Pyrrolidonpolymerisationsgeschwindigkeit in Gegenwart von Tetrafluoräthylen hoch genug ist, obwohl sie Von der Menge'des eingeleiteten Gases abhängt, Darüberhinaus veranschaulichen die obigen Beispiele, daß das Polymer in hohen Ausbeuten und mit hohem !*'olekularge\vicht unter Verwendung von verhältnismäßig geringen Mengen der Bestandteile des Katalysatorsystemes erhalten wird.
Das im Beispiel 7 erhaltene Polymer wurde 4- Stunden lang bei 120°C unter Vakuum getrocknet und dann mit einer Spinndüsentemperatur von 27O°C bei Verweilzeiten von 1 Minute und 25 Sekunden bis 2 Minuten und 3 Sekunden gesponnen. Bei höheren Verweil zeiten als 2 Minuten und 30 Sekunden brachen die Fäden auf Grund d§s Polymerabbaues.
Beispiel 11
In diesem Beispiel wurde die Salzbildung wie im Beispiel 3 beschrieben durchgeführt, jedoch mit I50 g Pyrrolidon und 10,2 g 85%-igem Kaliumhydroxyd (8,6 Mol-%). Die betreffenden Mengen des gasförmigen COp und gasförmigen CoF^ waren 4 Mol-% beziehungsweise O,48 Mol-%. Das C2F^ wurde nach dem Zumischen des Kohlendioxydes zugesetzt.
Die Polymerausbeute nach 21 Stunden bßi 55°C wurde zu 50/0 der Theorie festgestellt. Die relative Viskosität (einer 0,5%-igen Lösung des Polymers in m-Kresol bei 20°C) war 8,9.
Beispiele 12 bis 17
Diese Reihe von Beispielen zeigt die Wirksamkeit des Tetrafluoi'äthylenes auch im Falle, daß im Katalysatorsystem,
- 12 309851/0958
bestehend aus KOH, CO2 und GpF4 ' die vervjen^-eJ:e COp-Menge unter 4 Mol-% lag; die Umsetzung und die Viskosität änderten sich nicht wesentlich gegenüber den in den vorhergehenden Beispielen angegebenen Werten. Die Versuche wurden bei Temperaturen von 50 bis 55°C durchgeführt.
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U) O CO QO cn
CD cn oo
- 13 Tabelle 5
Beispiel
Kr.
KOH co2 10 2 C2F4 Monomer Polymeri
sations-
dauer
Ausbeute
in
%
der Theorie
Relative
Viskosität
Ir C°)
12 10 I 2 2 0,2 100 14 Stunden 30 Minuten 45 7
1$ j 10 2 0,1 100 4 Stunden 16 5,9
14 j 10 1 0,1 100 i 7 Stunden 30 Minuten
)
26 6,1
15 i 10 1,2 0,1 100 { 14 Stunden 30 Minuten j 45 8,6
16 j 10 0,1 100 I 14 Stunden 30 Minuten | 43 6,8
17 0,05 100 j 15. Stunden j 41 15,2
(°) gemessen in einer 0,5%-igen Lösung des Polymers in m-Kresol bei 200C
CD CJ OO CO
- 14 -
Beispiel 18 (Vergleichsversuch)
In diesem Beispiel wurde die Salzbildung des Pyrrolidones nach der im Beispiel 3 beschriebenen Verfahrensweise durchgeführt, jedoch mit 3,1 g 85'%-igem Kaliumhydroxyd (10 Mo 1-%, bezogen auf das Monomer).
In die aus Pyrrolidon und Kaliumpyrrolidonat bestehende Masse wurde dann eine 1 Mol-% entsprechende COp-Menge (0,206 g) eingeblasen.
Nach 20 Stunden bei 55°C wurde die Polymerausbeute zu 0,1% der Theorie festgestellt. Die relative Viskosität betrug 2,6 (in einer 0,5%-igen Lösung des Polymers in m-Kresol bei 20°C).
Dieses Beispiel zeigt deutlich die Wichtigkeit der Gegenwart des CpF^ im Katalysatorsystem. Diese Wirkung ist noch klarer ersichtlich, wenn die Ergebnisse dieses Beispieles mit denen der Beispiele 16 und 17 verglichen werden.
Beispiele 19 his 23
Die in der folgenden Tabelle 4- zusammengestellten Bei-
F I spiele zeigen die Wirkung von Hexafluorpropylen (PvC -C= auf die Polymerisation des Pyrrolidones in Gegenwart von Katalysatoren auf der Grundlage von Kaliumpyrrolidonat und CO2.
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Beispiel
Nr.
KOH CO2 C3F6 Mon,oiner Polymeri
sations-
dauer
Ausbeute
in
%
der Theorie
Relative
Viskosität
V (0)
19
(Ver
gleichs-
versuch)
10 100 7 Stunden 30 Minuten 11,5 5,9
20 10 0,4 100 7 Stunden 30 Minuten 62 2,8
21· 10 0,4 100 15 Stunden 65 3,5
22 10 0,1 100 15 Stunden 30 Minuten 50 5,6
23 10 I 2 0,2 100 7 Stunden 30 Minuten 59 3
(°) gemessen in einer 0,5%-igen Lösung des Polymers in m-Kresol bei einer Temperatur von 200C
fsj CO U) OO
- Ib -
Die in der folgenden Tabelle 5 zusammengestellten Bei spiele veranschaulichen die Wirkung von Chlortrifluoräthylen (CpF3rd) auf die Polymerisation von Pyrrolidon in Gegenwart eines alkalischen Pyrrolidonates und von COp.
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- 17 Tabelle
Beispiel
Nr.
KOH σο2 C2F3Cl Monomer Polymeri
sations-
dauer
in
Stunden
Ausbeute
in
%
der Theorie
Relative
Viskosität
24 10 4 0,2 100 7 43 4,9 .
25 10 4 0,2 100 15 60 4,4
26 10 2 0,2 100 15 52 3,3
27 10 1 0,3 100 15 58 3,6
28
(Ver
gleichs-
versuch)
10 4 - 7 11,5 5,9

(°) gemessen in einer 0,5%-igen Lösung des Polymers in m-Kresol bei einer Temperatur von 200G
CO CO 00 CO
Beispiele 29 bis 35
Es wurden 255 S (3 Mol) Pyrrolidon und 6,0 g (0,09 Mol) 85%-iges Kaliumhydroxyd in einen mit einem Rührer versehenen 500 cnr Kolben eingebracht.
Durch Erhitzen auf 110 bis 115 G unter einem Vakuum von 1,5 bis 3 mm Hg destillierte das V/asser infolge der Salzbildungsreaktion der Reaktionsteilnehuer ab. Unter den beschriebenen Bedingungen war die für die Salzbildung erforderliche Zeit etwa 10 Minuten. Dann wurde der Kolben gekühlt und der Druck im Kolben durch wasserfreien und sauerstofffreien Stickstoff wiederhergestellt. Wenn die Temperatur auf 300C gefallen war, wurde unter Rühren die festgelegte Trimethylchlorsilanmenge in den Kolben eingeblasen und dann wurde unter Rühren das festgelegte CpF^-Volumen eingeblasen. Der Arbeitsgang erforderte 4- Minuten und 30 Sekunden bis 8 Minuten Je nach der verwendeten Fluorolefinmenge. Am Ende der Zugabe des Tetrafluoräthylenes erhöhte sich die Viskosität der Polymerisationsmasse rasch, wodurch das weitere Rühren unmöglich wurde. Dann wurde der Kolben mit Stickstoff gespült und in einem Ofen bei 500G gelassen.
Die Versuchsergebnisse sind in der folgenden Tabelle 6 zusammengestellt.
- 19 -
30985 1/0958
- 19 Tabelle
co cn oo
Beispiel
Nr.
KOH. - Trimethyl-
chlorsilan
Monomer Polymeri
sations-
dauer
in
Stunden
Ausbeute
in
der Theorie -
Relative
Viskosität
7Ir O
29
CVer-
gleichs-
versuch)
2,7 0,23 0,1 100 24 25 ,,β
30 3,0 0,1 0,1 100 24 57 4,1
31 3,0 0,1 0,1 100 24 42 4,7
32 3,0 0,23 0,005 100 24 32 3,6
33 3,0 0,05 100 24 45 4,9
(·) gemessen in einer 0,5%-igen Lösung des Polymers in einer 96%-igen Schwefelsäure bei 200C
OJ GO OJ
In den Beispielen 30 bis 33 kann die Reihenfolge der Zugabe des G^F^ und des Trimethylchlorsilanes ohne Änderung der Ergebnisse umgekehrt werden.
Das im Beispiel 30 erhaltene Polymer wurde 1V Stunden lang bei 120°C unter Vakuum getrocknet und dann mit einer Spinndüsentemperatur von 27O0C bei einer Verweilzeit von 1 Minute und 40 Sekunden bis 1 Minute und 50 Sekunden gesponnen .
Beispiele 3^ bis 37
Diese Beispiele veranschaulichen weiter die Wirkung des Tetrafluoräthylenes auf die Polymerisationsgeschwindigkeit.
Der Katalysator bestand aus Kaliumpyrrolidonat und SnGl^ als Coaktivator.
Die Betriebsbedingungen in diesen Versuchen waren mit den in den vorherigen Beispielen beschriebenen, insbesondere hinsichtlich der Bildung des Kaliumpyrrolidonates aus KOH und Pyrrolidon identisch. Die Reihenfolge der Zugabe" des CoF^ und SnCl^ unter Rühren bei 30°C kann ohne Änderung der Ergebnisse umgekehrt werden.
Die für das Einblasen des C^Fzi. ^n ^e Reaktionsmasse erforderliche Zeit betrug 2 bis 5 Minuten je nach dem verwendeten CpF^-Voluraen.
In allen Beispielen wurde die Polymerisation bei 5O0C durchgeführt.
Die Versuchsergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.
- 21 309851/0958
ο co cn oo
- 21 Tabelle
Beispiel
Nr.
KOH C2F4 SnCl^ Monomer Polyneri-
sations-
dauer
in
Stunden
Ausbeute
in
%
der Theorie
Relative
Viskosität
I 5,8
54
(Ver
gleichs-
versuch)
5 0,3 100 71 51 4,0
55 5 0,1 0,5 100 25 51 5,6
56 5 0,3 0,5 100 19 68
57 3 . 0,6 0,3 100 22 75
(°) gemessen in .einer 0,5%-igen Lösung des Polymers in 96%-iger Schwefelsäure bei 200C
N) CO N) CO Ca) OO CO - 22 -
Beispiel 38
Nach der wie in den Beispielen 29 bis 33 beschriebenen Salzbildung aus KOH und Pyrrolidon wurde die das Pyrrolidon und Kaliumpyrrolidonat enthaltende Lösung unter Rühren mit 0,031 6 Phenylisocyanat (entsprechend 0,086 Mol, bezogen auf das Monomer) versetzt. Dann wurden 21? cnr (gemessen bei 210C und 1 atm) gasförmiges CpF^ (entsprechend 0,3 Mol-%, bezogen auf das Monomer) innerhalb etwa 5 Minuten in die Lösung eingsblasen.
Nach 17 Stunden und 30 Minuten bei 55°C betrug die Polymerausbeute 48% der Theorie; die relative Viskosität des Polymers war 3»8.
Beispiel 39
Dieses Beispiel zeigt, daß die'Wärmebeständigkeit von erfindungsgemäß mit einem Katalysator auf der Grundlage eines alkalischen Pyrrolidonates, von COp und von Fluorolefinen erhaltenem Polypyrrolidon (A) {"ausgedrückt durch eine thermogravimetrische Analyse! größer ist als die Wärmebeständigkeit von mit demselben Katalysator, jedoch in Abwesenheit von Fluorolefinen erhaltenen Polymeren (B).
In der folgenden Tabelle 8 sind die Wärmebständigkeiten durch die Werte der Zeit, die erforderlich ist, um einen 10%-igen Abbau,(t^,Q) und einen 50%-igen Abbau (tt-0), jeweils bei-275°G, zu erzielen, ausgedrückt.
- 23 30985 1/0958
- 23 Tabelle
co cn oo
Probe Relative
Viskosität
0 Stunde 9 t10 30 Sekunden 0 Stunde 49 Minuten
A 9,1 0 Stunde 9 Minuten 0 Stunde 19 Minuten 30 Sekunden
B 5,8 0 Stunde 10 Minuten 30 Sekunden 0 Stunde 37 Minuten
A 9,1 0 Stunde 12 Minuten 30 Sekunden 0 Stunde 68 Minuten
6,8 Minuten
CO CO CO CJ
Beispiel 40
Dieses Beispiel zeigt die '.Värmebeständigkeit von erfindungsgemäß hergestellten Polypyrrolidonproben (A) und diejenige von durch dasselbe Katalysatorsystem, jedoch in Abwesenheit von Fluorolefinen erhaltenen Proben (B) im geschmolzenen Zustand.
Die Versuche wurden mittels einer Schmelz-Fließ-Index- -Vorrichtung (Melt-Flow-Indexapparatus) bei einer Temperatur von 275°C am einem Gewicht von 1 260 g unterworfenen Polymer durchgeführt.
Die Beständigkeit ist als Zeitraum, der zwischen dem Augenblick, in welchem das geschmolzene Polymer die Auswerferdüse der Vorrichtung in Form von Nudeln zu verlassen beginnt, und dem Augenblick, in welchem das thermisch abgebaute Polymer die Düse in Form von Tropfen verläßt, verstreicht, ausgedrückt.
Tabelle 9
Probe Relative Viskosität
V
Beständigkeit
A 5,2 0 Stunde 3 Minuten
A 8,6 0 Stunde 2 Minuten 20 Sekunden
A 9,1 0 Stunde 3 Minuten 45 Sekunden
B 6,5 0 Stunde 3 Minuten
B I
0 Stunde 2 Minuten !
Patentansprüche
309851 /0958

Claims (10)

  1. Verfahren zur anionischen Polymerisation von Pyrrolidon in Gegenwart eines Katalysators, bestehend aus einem Allcalimetallpyrrolidonat beziehungsweise quaternären Ammoniumpyrrolidonat, zusammen mit einem Aktivatorzusatz, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aktivator beziehungsweise als einen Aktivator ein Fluorolefin beziehungsweise Chlorfluorolefin der Formel
    F2C = CFX ,
    worin X für F, Cl, CF, , CFoCl, CFCIp beziehungsweise CCl, steht, verwendet.
  2. 2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Aktivator bekannter Art als Coaktivatcr mitverwendet.
  3. 3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Fluorolefin Tetrafluoräthylen verwendet.
  4. 4.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Fluorolefin beziehungsweise Chlorfluorolefin Hexafluorpropylen und/oder Chlortrifluoräthylen verwendet.
  5. 5.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Fluorolefin beziehungsweise Chlorfluorolefin in Mengen von 0,01 bis 1 Mol-%, vorzugsweise 0,05 bis 0,8 Mol-%, bezogen auf das Monomer, verwendet.
    - 26 -
    309851 /0958
  6. 6.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Coaktivator CCU verwendet.
  7. 7·) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß man als Coaktivator Trimethylchlorsilan verwendet.
  8. 8.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß man als Coaktivator SnCl^ verwendet.
  9. 9.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß man als Coaktivator Phenylisocyanat verwendet.
  10. 10.) Verfahren nach Anspruch Λ bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß man den Coaktivator in Mengen von 0,01 bis
    5 Mol-%, bezogen auf das Monomer, verwendet.
    309851/0958
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