DE4414773A1 - Processes for stabilising vinylic monomers against uncontrolled polymerisation, and protected surfaces - Google Patents

Processes for stabilising vinylic monomers against uncontrolled polymerisation, and protected surfaces

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Abstract

Processes for stabilising vinylic monomers against uncontrolled polymerisation during preparation, transport and storage by addition of a polymerisation inhibitor are characterised in that the polymerisation inhibitor used is a fullerene, reaction products of a fullerene with a dienophile, or a mixture of fullerenes and/or reaction products of fullerenes with dienophiles, nucleophiles or halogens; surfaces, in particular metal surfaces, can be coated with the fullerene products, in particular by vapour deposition.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung von vinylischen Monomeren gegen unkontrollierte Polymerisation bei Her­ stellung, Transport und Lagerung durch Zugabe eines Polymerisations­ inhibitors. Weiterhin betrifft die Erfindung Maßnahmen zum Verhindern des Aufwachsens von Polymeren auf Oberflächen, insbesondere solchen, die mit Vinylverbindungen in Kontakt kommen. Schließlich betrifft die Erfindung auch ein besonderes Verfahren zur Beschichtung von Ober­ flächen.The present invention relates to a method for stabilizing vinylic monomers against uncontrolled polymerization in Her positioning, transport and storage by adding a polymerization inhibitors. The invention further relates to preventive measures the growth of polymers on surfaces, especially those that come in contact with vinyl compounds. Finally, the concerns Invention also a special method for coating upper surfaces.

Vinylische Monomere werden weltweit zur Herstellung von Polymeren, vorzugsweise durch radikalische Polymerisation für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Beispielhaft seien hier nur thermoplastische Werkstoffe, Dispersionen für Lacke und Beschichtungen, Waschmittel­ additive und Babywindeln genannt.Vinylic monomers are used worldwide to make polymers, preferably by radical polymerization for a variety of Applications. Only thermoplastic are examples here Materials, dispersions for paints and coatings, detergents called additives and baby diapers.

Da Vinyl-Monomere zur spontanen und unkontrollierten Polymerisation neigen, die bis zum explosionsartigen Reaktionsverlauf führen kann, sind Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, die unkontrollierte Polymerisations­ reaktionen bei Herstellung, Lagerung und Transport von vinylischen Monomeren vermeiden.Because vinyl monomers for spontaneous and uncontrolled polymerization tendency, which can lead to an explosive reaction Take precautions to prevent uncontrolled polymerization reactions in the production, storage and transport of vinyl Avoid monomers.

Nicht nur explosionsartige Polymerisationsreaktionen sind zu vermeiden, sondern auch unerwünschte Polymerisationsreaktionen, wie sie bei der Reinigung von vinylischen Monomeren, z. B. durch destillative Aufarbei­ tung eintreten können.Not only explosive polymerization reactions are to be avoided, but also undesirable polymerization reactions, such as those in the  Purification of vinyl monomers, e.g. B. by distillation can occur.

Schließlich ist eine vorzeitige Polymerisation auch in Systemen uner­ wünscht, die vinylische Monomere enthalten; nur beispielhaft seien hier Druckplatten genannt.After all, premature polymerization is also imperative in systems wishes to contain vinyl monomers; are only exemplary here Called pressure plates.

Die Stabilisierung von Vinyl-Monomeren gegen die vorstehend genannten Reaktionen und Effekte durch Zugabe von sogenannten Polymerisations­ inhibitoren ist an sich bekannt, bekannte Polymerisationsinhibitoren sind Kerobit und Phenothiazin, um nur zwei Beispiele zu nennen. Die Stabili­ sierungswirkung der bekannten Polymerisationsinhibitoren ist jedoch nicht immer in ausreichendem Maße gegeben.The stabilization of vinyl monomers against the above Reactions and effects by adding so-called polymerization Inhibitors are known per se, known polymerization inhibitors are Kerobit and phenothiazine, to name just two examples. The Stabili The effect of the known polymerization inhibitors is not, however always given to a sufficient extent.

Der vorliegenden Erfindung lag dabei die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren zur Stabilisierung von vinylischen Monomeren zur Verfügung zu stellen, durch das vinylische Monomere zuverlässig gegen vorzeitige Polymerisation geschützt werden können.The present invention was based on the object, a Ver drive to stabilize vinylic monomers through which vinyl monomers reliably prevent premature Polymerization can be protected.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man als Poly­ merisationsinhibitor ein Fulleren, Umsetzungsprodukte eines Fullerens mit einem Dienophil oder eine Mischung von Fullerenen und/oder Umset­ zungsprodukten von Fullerenen mit Dienophilen, Nucleophilen oder Halogenen verwendet.This object is achieved in that as a poly merization inhibitor a fullerene, reaction products of a fullerene with a dienophile or a mixture of fullerenes and / or conversion products of fullerenes with dienophiles, nucleophiles or Halogens used.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht in der Verwendung der oben genannten Fulleren-Produkte zur Beschichtung von insbesondere metallischen Oberflächen sowie in einem Verfahren zur Beschichtung von insbesondere metallischen Oberflächen durch Abscheiden von Dampf eines oder mehrerer der oben genannten Fulleren-Produkte auf der betreffenden Oberfläche, wie diese Gegenstände in den Ansprüchen definiert sind.Another object of the invention is the use of Above-mentioned fullerene products for coating in particular metallic surfaces and in a process for coating in particular metallic surfaces by vapor deposition one or more of the above fullerene products on the  surface concerned, as these items in the claims are defined.

Schließlich ist Gegenstand der Erfindung eine Gefäß- bzw. Rohranord­ nung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist.Finally, the subject of the invention is a vessel or pipe arrangement as defined in the claims.

Fulleren C60-70 als solches und Verfahren zu dessen Herstellung sind an sich bekannt und z. B. von Krätschmer et al. in Nature, Vol. 347, S. 357 (1990) bzw. von Huffmann und Krätschmer im WO 92/04279 beschrie­ ben.Fullerene C 60-70 as such and processes for its production are known per se and, for. B. from Krätschmer et al. in Nature, Vol. 347, p. 357 (1990) or by Huffmann and Krätschmer in WO 92/04279.

Als vinylische Monomere sind prinzipiell alle Verbindungen zu nennen, die im Molekül eine vinylische Doppelbindung der allgemeinen FormelIn principle, all compounds are to be mentioned as vinyl monomers, which has a vinyl double bond of the general formula in the molecule

CH₂ = CH-RCH₂ = CH-R

aufweisen, wobei R für Halogen oder einen organischen Rest stehen kann.have, where R is halogen or an organic radical can.

Beispielhaft seien hier nur Styrol, Acrylsäure und Methacrylsäure sowie deren Ester, Vinylester von Alkancarbonsäuren wie Vinylacetat, Vinyl­ propionat etc., Vinylhalogenide wie Vinylchlorid und Vinylbromid, und Vinylessigsäurenitril als die technisch bedeutsamsten genannt, die zu Polystyrol, Polyvinylacetat oder Polyvinylchlorid bzw. allgemeinen Po­ ly(meth)acrylaten umgesetzt werden. Darüber hinaus sind auch N-Vinylfor­ mamid und N-Vinylpyrrolidon technisch verbreitete Produkte.Examples include only styrene, acrylic acid and methacrylic acid as well their esters, vinyl esters of alkane carboxylic acids such as vinyl acetate, vinyl propionate etc., vinyl halides such as vinyl chloride and vinyl bromide, and Vinylacetonitrile mentioned as the most technically significant ones too Polystyrene, polyvinyl acetate or polyvinyl chloride or general Po ly (meth) acrylates are implemented. In addition, N-Vinylfor mamid and N-vinylpyrrolidone technically widespread products.

Nach den erfindungsgemäßen Verfahren wird das Fulleren C60-70 bzw. dessen Umsetzungsprodukte mit Dienophilen, Nucleophilen oder Haloge­ nen (im folgenden als Fulleren-Inhibitor bezeichnet) dem zu stabilisieren­ den Monomer zugegeben, bevor eine unkontrollierte Polymerisation eintritt. Dies kann bereits während der Herstellung des Monomeren selbst oder aber unmittelbar vor einer evt. Lagerung oder Transport erfolgen.According to the process of the invention, the fullerene C 60-70 or its reaction products with dienophiles, nucleophiles or halogens (hereinafter referred to as fullerene inhibitor) is added to the monomer to be stabilized before uncontrolled polymerization occurs. This can take place during the production of the monomer itself or immediately before storage or transport.

Neben Fulleren selbst können auch Mischungen verschiedener Fullerene und/oder Umsetzungsprodukte von Fullerenen mit Dienophilen wie sie auch in Diels-Alder-Reaktionen Verwendung finden, oder Umsetzungs­ produkte mit Nucleophilen oder Halogenen eingesetzt werden.In addition to fullerenes themselves, mixtures of different fullerenes can also be used and / or reaction products of fullerenes with dienophiles like them also used in Diels-Alder reactions, or implementation products with nucleophiles or halogens.

Entsprechende Verbindungen sind dem Fachmann an sich bekannt, hier seien als Dienophil nur beispielhaft Maleinsäureanhydrid, als Nucleophile Thiole und Amine, z. B. Morpholin und 1,4-Phenylendiamin und als Halogen Brom oder Chlor genannt, wobei Brom bevorzugt wird.Corresponding compounds are known per se to the person skilled in the art, here are only exemplary maleic anhydride as dienophile and nucleophiles Thiols and amines, e.g. B. morpholine and 1,4-phenylenediamine and as Halogen called bromine or chlorine, with bromine being preferred.

Die Umsetzung von Fulleren mit diesen Verbindungen erfolgt im all­ gemeinen im Molverhältnis 1 : 1 bis 1 : 50, vorzugsweise 1 : 1,5 bis 1 : 10 und kann in Lösung (z. B. in Benzol) oder in Masse durchgeführt werden. Die Temperaturen, die hierbei angewandt werden, liegen im allgemeinen im Bereich von 20°C bis 200°C und die Reaktionszeiten im Bereich von 0,2 bis 100 Std., bevorzugt 2 bis 30 Std.The implementation of fullerene with these compounds takes place in all generally in a molar ratio of 1: 1 to 1:50, preferably 1: 1.5 to 1:10 and can be carried out in solution (e.g. in benzene) or in bulk. The temperatures used here are in general in the range from 20 ° C to 200 ° C and the reaction times in the range from 0.2 to 100 hours, preferably 2 to 30 hours.

Im allgemeinen wird mit Zugabemengen von 0,1 bis 5000 ppm, bezogen auf das vinylische Monomer, eine ausreichende stabilisierende Wirkung erzielt; die benötigte Zugabemenge im Einzelfall hängt natürlich von dem zu stabilisierenden Monomeren ab.In general, the amounts added are from 0.1 to 5000 ppm on the vinyl monomer, a sufficient stabilizing effect achieved; the required addition amount in individual cases depends of course to stabilize monomers.

Vorzugsweise wird der Fullereninhibitor in Mengen von 2 bis 200 ppm eingesetzt. The fullerene inhibitor is preferably used in amounts of 2 to 200 ppm used.  

In den nachfolgenden Beispielen wurde die stabilisierende Wirkung verschiedener Polymerisationsinhibitoren nach dem Verfahren der soge­ nannten isoperibolen Kalorimetrie bestimmt, welches dem Fachmann im Prinzip bekannt ist.In the following examples the stabilizing effect various polymerization inhibitors according to the so-called called isoperibolic calorimetry, which the specialist in Principle is known.

Das interessierende Vinyl-Monomer wird zusammen mit den übrigen Rezepturbestandteilen (Initiatoren, Lösemittel und evt. Hilfsstoffen) und dem Inhibitor (Kerobit, Phenothiazin oder Fulleren C60-70) in ein Kalori­ meter eingebracht und auf eine bestimmte Temperatur aufgeheizt.The vinyl monomer of interest is placed in a calorimeter together with the other recipe components (initiators, solvents and possibly auxiliary substances) and the inhibitor (kerobite, phenothiazine or fullerene C 60-70 ) and heated to a certain temperature.

Mit beginnendem Initiatorzerfall versuchen die gebildeten Radikale, die Polymerisation zu starten.With the beginning of the initiator decay, the radicals formed try To start polymerization.

Mit Polymerisationsbeginn heizt die freiwerdende Reaktionswärme den Ansatz auf.With the start of polymerization, the heat of reaction released heats the Approach on.

Aus der Zeitspanne zwischen Aufheizung des Ansatzes und Beginn der Polymerisation (= Inhibitionszeit) läßt sich die Menge und, bei bekannter eingesetzter Menge, die Wirksamkeit der Polymerisationsinhibitoren bestimmen.From the period between the heating up of the batch and the beginning of the Polymerization (= inhibition time) allows the amount and, if known amount used, the effectiveness of the polymerization inhibitors determine.

Nach dem erfindungsgemäß bevorzugten Verfahren werden Fullerenpro­ dukte auf insbesondere metallische Oberflächen aufgedampft. Wenn diese in die entsprechenden Anlagen eingebracht werden, so stellt dies eine Maßnahme dar, mit der Vinyl-Monomere in Chemieanlagen und Lagerbe­ hältern zuverlässig gegen vorzeitige Polymerisation geschützt werden.According to the method preferred according to the invention, fullerene pro Products evaporated on metallic surfaces in particular. If those are brought into the corresponding systems, this constitutes a Measure represents the use of vinyl monomers in chemical plants and warehouses are reliably protected against premature polymerization.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schichten ist das thermische Verdampfen der Fullerene besonders geeignet. Dabei wird vorzugsweise das in fester Form vorliegende Ausgangsmaterial in ein Verdampferschiff­ chen eingebracht und in einem Druckbereich zwischen 10-6 bar und 10 mbar und einem Temperaturbereich zwischen 200°C und 500°C auf die zu überziehende Metalloberfläche aufgebracht. Die Dicke der aufgebrach­ ten Schicht liegt insbesondere im Bereich zwischen 1 nm und 100 µm. Es ist erfindungsgemäß möglich, zur Verbesserung der Haftfähigkeit der aufgebrachten Schicht die Metalloberfläche einer Vorbehandlung zu unterziehen. Die Vorbehandlung kann aus einer naßchemischen Behand­ lung, einer Plasmabehandlung, einer UV-Behandlung, einer Ionenbeschuß­ behandlung oder einer Kombination dieser Methoden bestehen. Die Temperatur des Substrats während der Behandlung kann zwischen Zim­ mertemperatur und 400°C gehalten werden.Thermal evaporation of the fullerenes is particularly suitable for producing the layers according to the invention. The starting material in solid form is preferably introduced into an evaporator vessel and applied to the metal surface to be coated in a pressure range between 10 -6 bar and 10 mbar and a temperature range between 200 ° C and 500 ° C. The thickness of the applied layer is in particular in the range between 1 nm and 100 μm. It is possible according to the invention to pretreat the metal surface in order to improve the adhesiveness of the applied layer. The pretreatment can consist of a wet chemical treatment, a plasma treatment, a UV treatment, an ion bombardment treatment or a combination of these methods. The temperature of the substrate during the treatment can be kept between room temperature and 400 ° C.

Beispiel 1example 1

Acrylsäure wurde in einer Menge von 10 g mit der vierfachen Menge des inerten Lösemittels Toluol, in der als Radikalbildner 2,2′-Azobis-2,4- valeronitril und der jeweilige Inhibitor gelöst wurden, vermischt und in ein Kalorimeter-Reaktionsgefäß aus Kunststoff übergeführt und der Ansatz auf 60°C aufgeheizt.Acrylic acid was added in an amount of 10 g with four times the amount of the inert solvent toluene, in which 2,2′-azobis-2,4- valeronitrile and the respective inhibitor were dissolved, mixed and in a plastic calorimeter reaction vessel is transferred and the Approach heated to 60 ° C.

Durch die Temperaturerhöhung wurde der Radikalstarter aktiviert und bildete Radikale, die die Acrylsäure-Polymerisation starteten.The radical starter was activated by the temperature increase and formed radicals that started the acrylic acid polymerization.

Dabei wurde Polymerisationswärme frei, die das Reaktionsgefäß aufheizte.This released heat of polymerization, which heated the reaction vessel.

Die zeitliche Temperaturänderung ist in Fig. 1 aufgetragen für einen Versuch ohne Inhibitorzusatz, einen Versuch mit Zusatz des bisher eingesetzten Inhibitors Phenothiazin sowie einen Versuch mit Zusatz von C60-70-Fulleren. An der längeren Inhibitionszeit ist die bei gleicher Massekonzentration deutlich höhere Effektivität des C₆₀-Fullerens zu erkennen. Während ein Molekül Phenothiazin in der Lage ist, 0,25 Radikale abzufangen, kann ein Molekül C₆₀-Fulleren 3,5 Radikale ab­ fangen.The temperature change over time is plotted in FIG. 1 for a test without the addition of an inhibitor, a test with the addition of the inhibitor phenothiazine used hitherto and a test with the addition of C 60-70 fullerene. The longer inhibition time shows the significantly higher effectiveness of the C₆₀ fullerene at the same mass concentration. While one molecule of phenothiazine is able to trap 0.25 radicals, one molecule of C₆₀ fullerene can trap 3.5 radicals.

Beispiel 2Example 2

Mit der in Beispiel 1 beschriebenen Methode wurde 1 Teil 2-Hydroxy­ ethylacrylat, versetzt mit 0,5 Mol-% (bezogen auf das Monomer) des Radikalbildners 2,2′-Azobis-2,4-valeronitril, mit 4 Teilen einer toluolischen Lösung des zu untersuchenden Inhibitors versetzt und polymerisiert.Using the method described in Example 1, 1 part was 2-hydroxy ethyl acrylate, mixed with 0.5 mol% (based on the monomer) of Free radical generator 2,2'-azobis-2,4-valeronitrile, with 4 parts of a toluene Solution of the inhibitor to be examined added and polymerized.

In Fig. 2 sind die gemessenen Temperaturverläufe mit dem gängigen Inhibitor Phenothiazin sowie mit C60-70-Fulleren verglichen mit einem Versuch ohne Inhibitorzusatz. Während der Zusatz von Phenothiazin nahezu keine Inhibitionswirkung zeigte, ist C60-70-Fulleren als Inhibitor sehr wirksam: Aus der gemessenen Inhibitionsdauer läßt sich berechnen, daß ein Molekül C60-70 etwa 5,3 Radikale abfing.2 shows the measured temperature profiles with the common inhibitor phenothiazine and with C 60-70 fullerene compared to a test without the addition of an inhibitor. While the addition of phenothiazine showed almost no inhibitory effect, C 60-70 fullerene is very effective as an inhibitor: from the measured duration of inhibition, it can be calculated that a molecule C 60-70 captured about 5.3 radicals.

Beispiel 3Example 3

Untersucht wurde die Polymerisation von fünf sehr reaktiven Monomeren in Gegenwart der bisher eingesetzten Inhibitoren Phenothiazin (PTZ, Thiodiphenylamin, C₁₂H₉NS) und Kerobit sowie in Gegenwart von mit der in Beispiel 1 beschriebenen Methode. Die Ergebnisse der Unter­ suchung sind in der Tabelle zusammengefaßt (einschließlich der Ergeb­ nisse der Beispiele 1 und 2). The polymerization of five very reactive monomers was examined in the presence of the inhibitors phenothiazine (PTZ, Thiodiphenylamine, C₁₂H₉NS) and Kerobit and in the presence of with the method described in Example 1. The results of the sub searches are summarized in the table (including the results nisse of Examples 1 and 2).  

Tabelle 1 Table 1

Wirksamkeit der Inhibitoren bei schnellen Monomeren Effectiveness of inhibitors with fast monomers

Die Tabelle 1 zeigt, daß C60-70 für alle Monomere ein wirksamerer Inhibitor als die bisher eingesetzten Inhibitoren Phenothiazin bzw. Kerobit BPD ist.Table 1 shows that C 60-70 is a more effective inhibitor for all monomers than the previously used inhibitors phenothiazine or kerobite BPD.

Beispiel 4Example 4

Untersucht wurde die Polymerisation von Acrylsäure in Masse in Gegen­ wart des bisher eingesetzten Inhibitors sowie in Gegenwart von Fulleren C60-70-Derivaten mit der in Beispiel 1 beschriebenen Methode.The polymerization of acrylic acid in bulk was examined in the presence of the inhibitor used hitherto and in the presence of fullerene C 60-70 derivatives using the method described in Example 1.

Tabelle 2 Table 2

Wirksamkeit der Inhibitoren bei der Acrylsäurepolymerisation Efficacy of inhibitors in acrylic acid polymerization

Wie die Tabelle 2 zeigt, sind die Fulleren-Derivate bei der Acrylsäure­ polymerisation wirksamere Inhibitoren als das bisher eingesetzte Phe­ nothiazin.As Table 2 shows, the fullerene derivatives are in acrylic acid polymerization more effective inhibitors than the previously used Phe nothiazine.

Zum Nachweis der inhibierenden Wirkung der Fullerenbeschichtung wird im nächsten Beispiel das interessierende Vinyl-Monomere zusammen mit den übrigen Rezepturbestandteilen (Initiatoren, Lösemittel, etc.) und der mit dem Fulleren beschichteten Oberfläche in das Reaktionsgefäß des Kalorimeters eingebracht. In die Öffnung des Reaktionsgefäßes wird eine mehrfach durchbohrte Führung gesteckt. Durch das mittlere Loch wird ein Thermoelement in die Mitte des Reaktionsansatzes geführt. Durch ein seitliches Loch wird ein Schlauch bis an den Gefäßboden geführt, durch den der Reaktionsansatz zur Entfernung des Sauerstoffs mit Stick­ stoff begast wird. Ist genügend Stickstoff durch den Ansatz geleitet worden, wird der Schlauch aus dem Ansatz herausgezogen und der Gasraum des Reaktionsgefäßes schutzbegast.To demonstrate the inhibitory effect of the fullerene coating in the next example, the vinyl monomer of interest together with the other recipe components (initiators, solvents, etc.) and the with the fullerene coated surface in the reaction vessel of the Calorimeter introduced. In the opening of the reaction vessel  multi-pierced guide inserted. Through the middle hole a thermocouple in the middle of the reaction mixture. By a hose is run through a side hole to the bottom of the vessel through which the reaction approach for removing oxygen with stick fabric is fumigated. Is enough nitrogen passed through the batch the hose is pulled out of the neck and the Gas space of the reaction vessel is gassed with protective gas.

Zur Polymerisation wird das vorbereitete Reaktionsgefäß so in die Ther­ mostatenflüssigkeit eingetaucht, daß sich die Öffnung des Reaktionsgefä­ ßes über und der Flüssigkeitsspiegel des Ansatzes unter dem Flüssigkeits­ niveau der Thermostatenflüssigkeit befindet. Da der Thermostat auf die gewünschte Reaktionstemperatur vorgeheizt ist, heizt sich der Ansatz auf, der Initiatorzerfall setzt ein, oder bei genügend hohen Temperaturen werden aus den Monomeren selbst Radikale gebildet, und die gebildeten Radikale versuchen die Polymerisation zu starten.For the polymerization, the prepared reaction vessel is placed in the Ther immersed in mostaten liquid that the opening of the reaction vessel ßes above and the liquid level of the approach below the liquid level of the thermostat fluid. Since the thermostat on the the desired reaction temperature is preheated, the batch heats up, initiator decay begins or at sufficiently high temperatures radicals are formed from the monomers themselves, and the ones formed Radicals try to start the polymerization.

Mit Polymerisationsbeginn heizt die freiwerdende Reaktionswärme den Ansatz auf. Der Temperaturanstieg wird vom Thermoelement im Reak­ tionsgefäß registriert. Da die umgebende Thermostatentemperatur konstant gehalten wird, fließt Wärme aus dem Gefäß ab. Die Temperaturdifferenz steigt so lange weiter an, d. h. die Temperatur im Reaktionsgefäß steigt (ggf. bis zur und über die Siedetemperatur von Monomeren und/oder Lösemittel), wie die Wärmeerzeugung durch die Reaktion größer ist als die Wärmeabfuhr. Sinkt die Wärmeproduktionsrate gegen Reaktionsende, sinkt auch die Temperatur im Reaktionsgefäß.With the start of polymerization, the heat of reaction released heats the Approach on. The temperature rise is caused by the thermocouple in the reak tion vessel registered. Because the surrounding thermostat temperature is constant is held, heat flows out of the vessel. The temperature difference continues to rise as long as H. the temperature in the reaction vessel rises (if necessary up to and above the boiling point of monomers and / or Solvent), as the heat generation by the reaction is greater than the heat dissipation. If the heat production rate drops towards the end of the reaction, the temperature in the reaction vessel also drops.

Aus der Zeitspanne zwischen Aufheizung des Ansatzes und Beginn der Polymerisation (= Inhibitionszeit) läßt sich die polymerisationsverhindern­ de Wirkung der beschichteten Oberfläche bestimmen. From the period between the heating up of the batch and the beginning of the Polymerization (= inhibition time) can prevent the polymerization Determine the effect of the coated surface.  

Beispiel 5Example 5

In das Reaktionsgefäß des isoperibolen Kalorimeters wird ein Edelstahl- Plättchen eingebracht, das Gefäß mit Monomeren gefüllt (Acrylsäure oder 2-Hydroxyethylacrylat), bis das Plättchen mit Monomeren bedeckt ist und in den Thermostaten getaucht. Der Thermostat ist auf eine Temperatur vorgeheizt, die eine thermische Polymerisation des jeweiligen Monomeren hervorruft (Acrylsäure 120°C, 2-Hydroxyethylacrylat 140°C). Festgestellt wird, wie sich der Polymerisationsbeginn verzögert, wenn ein mit Fulleren C₆₀ beschichtetes Edelstahl-Plättchen eingebracht wird. Zum Vergleich ist die Zeit des Polymerisationsbeginns mit unbeschichtetem Edelstahl-Plätt­ chen aufgetragen.A stainless steel tube is placed in the reaction vessel of the isoperibolic calorimeter. Placed platelets, the vessel filled with monomers (acrylic acid or 2-hydroxyethyl acrylate) until the plate is covered with monomers and immersed in the thermostats. The thermostat is at a temperature preheated, which is a thermal polymerization of the respective monomers causes (acrylic acid 120 ° C, 2-hydroxyethyl acrylate 140 ° C). Detected is how the start of polymerization is delayed if one with fullerene C₆₀ coated stainless steel plate is introduced. For comparison is the time of start of polymerization with uncoated stainless steel plate Chen applied.

Tabelle 3 Table 3

Verzögerung der thermischen Polymerisation durch eine Fulleren-C₆₀-Beschichtung Thermal polymerization delayed by a fullerene C₆₀ coating

Die Tabelle 3 zeigt, daß durch die Fulleren-C₆₀-Beschichtung die thermi­ sche Polymerisation entweder ganz unterbunden wird (Acrylsäure) oder mindestens stark verzögert einsetzt (2-Hydroxyethylacrylat). Eine Beschich­ tung von produktbenetzten Teilen in der Kolonne mit Fulleren-C₆₀ ist deshalb geeignet, die durchschnittliche Betriebszeit von Destillationskolon­ nen für Monomere zu verlängern.Table 3 shows that the thermi chemical polymerization is either completely prevented (acrylic acid) or starts at least with a considerable delay (2-hydroxyethyl acrylate). An insult tion of product wetted parts in the column with fullerene C₆₀  therefore suitable the average operating time of the distillation column extend for monomers.

Claims (9)

1. Verfahren zur Stabilisierung von vinylischen Monomeren gegen unkontrollierte Polymerisation bei Herstellung, Transport und Lage­ rung durch Zugabe eines Polymerisationsinhibitors, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man als Polymerisationsinhibitor ein Fulleren, Umset­ zungsprodukte eines Fullerens mit einem Dienophil oder eine Mi­ schung von Fullerenen und/oder Umsetzungsprodukten von Fullere­ nen mit Dienophilen, Nucleophilen oder Halogenen verwendet.1. A method for stabilizing vinyl monomers against uncontrolled polymerization during manufacture, transport and storage tion by adding a polymerization inhibitor, characterized in that a polymerization is a fullerene, reaction products of a fullerene with a dienophile or a mixture of fullerenes and / or Reaction products of fullerenes used with dienophiles, nucleophiles or halogens. 2. Verwendung von Fulleren C60-70, Umsetzungsprodukten eines Ful­ lerens mit einem Dienophil oder eine Mischung von Fullerenen und/oder Umsetzungsprodukten von Fullerenen mit Dienophilen, Nucleophilen oder Halogenen als Polymerisationsinhibitor.2. Use of fullerene C 60-70 , reaction products of a fullerene with a dienophile or a mixture of fullerenes and / or reaction products of fullerenes with dienophiles, nucleophiles or halogens as a polymerization inhibitor. 3. Verwendung von Fullerenprodukten aus der Gruppe von Fulleren C60-70, Umsetzungsprodukten eines Fullerens mit einem Dienophil oder eine Mischung von Fullerenen und/oder Umsetzungsprodukten von Fullerenen mit Dienophilen, Nucleophilen oder Halogenen zur Beschichtung von insbesondere metallischen Oberflächen.3. Use of fullerene products from the group of fullerenes C 60-70 , reaction products of a fullerene with a dienophile or a mixture of fullerenes and / or reaction products of fullerenes with dienophiles, nucleophiles or halogens for coating, in particular, metallic surfaces. 4. Verwendung von Fullerenprodukten aus der Gruppe von Fulleren C60-70, Umsetzungsprodukten eines Fullerens mit einem Dienophil oder eine Mischung von Fullerenen und/oder Umsetzungsprodukten von Fullerenen mit Dienophilen, Nucleophilen oder Halogenen als Schutzschicht an einer Oberfläche, insbesondere einer metallischen Oberfläche, die ohne diese Schutzschicht mit Vinylverbindungen, insbesondere mit vinylische Monomere enthaltenden Reaktionsgemi­ schen in Berührung kommen würde.4. Use of fullerene products from the group of fullerene C 60-70 , reaction products of a fullerene with a dienophile or a mixture of fullerenes and / or reaction products of fullerenes with dienophiles, nucleophiles or halogens as a protective layer on a surface, in particular a metallic surface, the without this protective layer would come into contact with vinyl compounds, in particular with reaction mixtures containing vinyl monomers. 5. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fullerenprodukt als Schutzschicht auf der Behälterinnenseite eines Polymerisationsreaktors bzw. dessen Zuleitungen bei der Polymerisa­ tion von vinylischen Monomeren eingesetzt wird.5. Use according to claim 4, characterized in that the Fullerene product as a protective layer on the inside of a container Polymerization reactor or its feed lines at the Polymerisa tion of vinyl monomers is used. 6. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem mit dem Fullerenprodukt beschichteten Material ein Apparate­ teil gefertigt wird.6. Use according to claim 4, characterized in that a device coated with the fullerene product part is manufactured. 7. Verfahren zur Beschichtung von metallischen Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fullerenprodukt aus der Gruppe von Ful­ leren C60-70, Umsetzungsprodukten eines Fullerens mit einem Dieno­ phil oder eine Mischung von Fullerenen und/oder Umsetzungspro­ dukten von Fullerenen mit Dienophilen, Nucleophilen oder Haloge­ nen verdampft und der erzeugte Dampf auf der zu beschichtenden Metalloberfläche abgeschieden wird.7. A method for coating metallic surfaces, characterized in that a fullerene product from the group of Ful leren C 60-70 , reaction products of a fullerene with a dieno phil or a mixture of fullerenes and / or reaction products of fullerenes with dienophiles, nucleophiles or Haloge NEN evaporates and the generated steam is deposited on the metal surface to be coated. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Gefäße oder Rohre innen mit dem Fullerenprodukt bedampft werden.8. The method according to claim 7, characterized in that vessels or pipes are steamed inside with the fullerene product. 9. Gefäß- bzw. Rohranordnung mit einer Innenseite, die für den Kon­ takt mit reaktiven Materialien, insbesondere Vinylverbindungen, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Bereich der Innenseite mit Fullerenprodukten aus der Gruppe von Fulleren C60-70, Umsetzungsprodukten eines Fullerens mit einem Dienophil oder eine Mischung von Fullerenen und/oder Umsetzungsprodukten von Fullerenen mit Dienophilen, Nucleophilen oder Halogenen beschichtet ist.9. vessel or tube arrangement with an inside, which is provided for the contact with reactive materials, in particular vinyl compounds, characterized in that at least a region of the inside with fullerene products from the group of fullerene C 60-70 , reaction products of a fullerene is coated with a dienophile or a mixture of fullerenes and / or reaction products of fullerenes with dienophiles, nucleophiles or halogens.
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