DE580366C

DE580366C - Process for the preparation of sulfuric acid derivatives of polymeric compounds

Info

Publication number: DE580366C
Application number: DEI44190D
Authority: DE
Inventors: Dr Carl Wulff
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1930-09-05
Filing date: 1930-09-05
Publication date: 1933-07-13

Description

Verfahren zur Darstellung von Schwefelsäurederivaten polymerer Verbindungen Es wurde gefunden, daß man technisch wertvolle Sulfansäuren polymerer Verbindungen dadurch erhalten kann, daß man Polystyrol, zweckmäßig .in Gegenwart von Lösungsmitteln, sulfoniert. Behandelt man zum Beispiel ein durch Wärmepolymerisation bei i5o° hergestelltes Polystyrol mit konzentrierter Schwefelsäure oder mit anderen sulfonierend wirkenden Mitteln in Gegenwart eines Lösungsmittels, so kann man eine oder mehrere Schwefelsäurereste in das Molekül einführen, überraschenderweise ohne daß ein Abbau des Moleküls eintritt. Die erhaltenen Sulfonsäuren stellen je nach der Zahl der eingeführten Schwefelsäurereste und der Molekülgröße des Ausgangsproduktes in Wasser lösliche oder quellbare Körper dar. Durch sehr energisches Sulfonieren, z. B. bei erhöhter Temperatur, findet bis zu einem gewissen Grad ein Abbau statt; die erhaltenen Sulfonsäuren behalten jedoch noch immer ihren polymeren Charakter bei. Die Alkalisalze der Sulfonsäuren sind in Wasser z. T. -löslich, z. T, quellbar und können beispielsweise als Textilbilfsmittel Verwendung finden.Process for the preparation of sulfuric acid derivatives of polymeric compounds It has been found that industrially valuable sulfanic acids of polymeric compounds can be obtained by sulfonating polystyrene, expediently in the presence of solvents. If, for example, a polystyrene prepared by thermal polymerization at 150 ° is treated with concentrated sulfuric acid or with other sulfonating agents in the presence of a solvent, one or more sulfuric acid residues can be introduced into the molecule, surprisingly without degradation of the molecule. The sulfonic acids obtained represent bodies which are soluble or swellable in water, depending on the number of sulfuric acid residues introduced and the molecular size of the starting product. B. at elevated temperature, degradation takes place to a certain extent; however, the sulfonic acids obtained still retain their polymeric character. The alkali salts of sulfonic acids are in water z. T. - soluble, z. T, swellable and can be used, for example, as textile auxiliaries.

Beispiel i Man löst i Teil durch Polymerisation bei i5o° hergestelltes Polystyrol in io Teilen Tetrachlorkohlenstoff und fügt im Verlauf von 2 Stundenbei etwa 6o° 5 Teile io%iges Oleum langsam zu. Nach Beendigung der Reaktion gießt man auf Eiswasser und trocknet das ausgeschiedene Reaktionsprodukt -bei 10o°. Man erhält ein weißes Pulver, welches im Molekül pro Benzolkern i bis 2 Schwefelsäurereste-enthält. Das Produkt ist in Wasser quellbar. Durch Behandeln mit Natronlauge läßt sich die Sulfonsäure in das Natriumsalz überführen.EXAMPLE i Part of that produced by polymerization at 150 ° is dissolved Polystyrene in 10 parts carbon tetrachloride and adds over the course of 2 hours about 60 ° 5 parts of 10% strength oleum slowly added. When the reaction has ended, it is poured on ice water and dry the precipitated reaction product -at 10o °. You get a white powder which contains 1 to 2 sulfuric acid residues per benzene nucleus in the molecule. The product is swellable in water. By treating with caustic soda, the Convert sulfonic acid into the sodium salt.

Löst man fein gepulvertes Polystyrol- in konzentrierter Schwefelsäure bei 15o° unter Rühren, so tritt ebenfalls Sulfonierung ein. Man erhält dann beim Eingießen des Reaktionsgemisches in Wasser eine in Wasser quellbare Sulfonsäure, die in saurer Lösung stark schäumt. Beispiel e io Gewichtsteile Polystyrol, hergestellt durch Erhitzen einer 3o°1oigen Lösung von Styrol in Äthylbenzol auf 14o° und Abdestillieren des Lösungsmittels, werden in ioo Gewichtsteilen Chloroform gelöst, worauf man bei - io° unter Rühren 6 Gewichtsteile Chlorsulfonsäure zufügt. Es beginnt sogleich eine lebhäfte Salzsäureentwicklung, die nach kurzer Zeit beendigt ist. Das Reaktionsprodukt. ist eine sehr viskose, fadenziehende Masse, die. zur Entfernung des Chloroforms mit Wasserdampf behandelt wird. Es hinterbleibt dann, abhängig von der Menge des kondensierten Wassers, eine gallertartige Masse oder hochviskose Flüssigkeit. Durch Entfernen des Wassers wird die entstandene Sulfonsäure als harzartiger Körper gewonnen. Die Alkalisalze geben klare, viskose Lösungen. Die Sulfonsäure und ihre Alkatisalze können als Schutzkolloide verwendet werden. Bringt man die Sulfonsäure auf die Faser auf und behandelt diese mit Bariumchlorid nach, so erhält man brauchbare Appreturen.Finely powdered polystyrene is dissolved in concentrated sulfuric acid at 150 ° with stirring, sulfonation also occurs. You then get at Pouring the reaction mixture into water a water-swellable sulfonic acid, which foams strongly in acidic solution. Example of 10 parts by weight of polystyrene by heating a 30 ° 10igen solution of styrene in ethylbenzene to 14o ° and distilling off of the solvent are dissolved in ioo parts by weight of chloroform, whereupon one with - Add 6 parts by weight of chlorosulfonic acid while stirring. It starts right away a vigorous evolution of hydrochloric acid, which ceases after a short time. The reaction product. is a very viscous, stringy mass that. to remove the chloroform with Steam is treated. It then remains, depending on the amount of condensed Water, a gelatinous mass or highly viscous liquid. By removing The resulting sulfonic acid is extracted from the water as a resinous body. the Alkali salts give clear, viscous solutions. The sulfonic acid and its alkali salts can be used as protective colloids. Put the sulfonic acid on the fiber and treats them with barium chloride, so you get usable finishes.

Beispiel 3 io Gewichtsteile Polystyrol, hergestellt durch Polymerisation von Styroi bei i5o°, werden in ioo Gewichtsteilen Chloroform gelöst, worauf unter Rühren io Gewichtsteile Chlorsulfonsäure zugefügt werden. Arbeitet man wie in Beispiel 2 angegeben auf, so erhält man eine in Wasser quellbare Sulfon-:-c säure, die in Alkalien unlöslich ist. Durch Behandeln der Sulfonsäure mit Bariumchlorid erhält man das Bariumsalz.Example 3 10 parts by weight of polystyrene, produced by polymerization of Styroi at 150 ° are dissolved in 100 parts by weight of chloroform, whereupon under Stirring 10 parts by weight of chlorosulfonic acid are added. If you work as in example 2 indicated, one obtains a water-swellable sulfonic acid -: - c acid, which in Alkalis is insoluble. Obtained by treating the sulfonic acid with barium chloride one the barium salt.

Beispiel 4 Fein verteiltes Polystyrol, beispielsweise erhalten durch Koagulation einer wäßrigen Dispersion von Polystyrol, die durch Polymerisation von Styrol in Ernuision erhalten wurde, wird unter Rühren in aooloiges Oleum eingetragen. Sobald die Sulfonierung beendet ist, gießt man in Eiswasser und erhält dann eine gallertartige, in Wasser quellbare Sulfonsäure, in der sich wahrscheinlich auch noch sulfonartig gebundene Gruppen befinden.Example 4 Finely divided polystyrene, for example obtained by Coagulation of an aqueous dispersion of polystyrene obtained by polymerizing Styrene was obtained in solution, is introduced into aooloiges oleum with stirring. As soon as the sulfonation has ended, it is poured into ice water and then obtained Gelatinous, water-swellable sulfonic acid, which is probably also found in groups still bonded like sulfones are located.

Claims

Claim: Process for the preparation of sulfuric acid derivatives of polymeric compounds, characterized in that polystyrene is treated with sulfonating agents, expediently in the presence of solvents.