DE922618C

DE922618C - Verfahren zur Herstellung von niedrigmolekularen gesaettigten Polyaethylenen

Info

Publication number: DE922618C
Application number: DEB19810A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Eilbracht; Heinrich Dr Hopff
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1952-04-01
Filing date: 1952-04-02
Publication date: 1955-01-20

Description

AUSGEGEBEN AM 20. JANUAR 1955

B IP8IOIVC/3PC

Polyäthylenen

Es ist bekannt, daß man Polyäthylen durch Erwärmung auf höhere Temperaturen abbauen kann. Man hat auch schon vorgeschlagen, durch thermischen Abbau von hochmolekularen Polyäthylenen unter Ausschluß von Luft oder oxydierenden Stoffen, gegebenenfalls in Anwesenheit von indifferenten Gasen, wie Stickstoff, niedrigmolekulare wachsartige bis ölige Polyäthylene herzustellen. Die derart erzeugten niedermolekularen, aiber noch festen Polyäthylene schmelzen in der Regel bei etwa ' ioo° und sind in organischen Lösungsmitteln nur unvollständig löslich, wodurch trübe Lösungen entstehen. Außerdem enthalten die nach diesem Verfahren hergestellten niedermolekularen Polyäthylene noch Doppelbindungen.

Es wurde nun gefunden, daß man niedermolekulare gesättigte Polyäthylene von rein weißer Farbe und guter Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln erhält, wenn man hochmolekulare feste Polyäthylene in Gegenwart von Wasserstoff und HydrieiTungskatalysatoren auf höhere Temperaturen erwärmt.

Das Verfahren wird zweckmäßig in der Weise ausgeführt, daß man das hochmolekulare Polyäthylen schmilzt und nach Zugabe des Katalysators mit Wasserstoff bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck auf Temperaturen von 300 bis 6oo'°, vorzugsweise 380 'bis 450'⁰', erhitzt. Je nach der Dauer der Wärmeeinwirkung läßt sich der Polymerisationsgrad des Endproduktes in beliebiger Weise variieren, so daß die Endprodukte feste his ölartige Stoffe darstellen. Geeignete Katalysatoren sind beispielsweise Raneynickel, Raneycofoalt, feinverteilte Metalle der Platingruppe in reiner Form oder auf Trägern, wie

Kieselgel, Bimsstein, SiÜkagel u.dgl. Der Abbau läßt sich an der Verminderung der anfangs hohen Viskosität der (Schmelze erkennen und wird nach Erreichung der gewünschten Abbaustufe unterbrochen. Der Abbaugrad läßt sich durch Entnahme von Proben leicht feststellen.

Das Verfahren kann diskontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt werden. Bei einer kontinuierlichen Arbeitsweise kann man das PoIyäthylen in Mischung mit dem Hydrierungskatalysator gemeinsam mit Wasserstoff durch ein auf die Reaktfonstemperatur erhitztes Röhrensystem führen..

Die als Ausgangsstoffe verwendeten bochmolekularen festen Polyäthylene 'besitzen in der Regel ein Molekulargewicht von etwa 5000 bis 40 000 und lassen sich durch Polymerisation von Äthylen bei Drücken über 500 atü herstellen. Der Abbau gemäß der Erfindung kann unmittelbar an die Herstellung

ao des hochmolekularen Polyäthylens angeschlossen werden, so· daß sich dessen Isolierung erübrigt.

Es ist möglich, nach diesem Verfahren auch hochmolekulare, bereits unter Ausschluß von Luft oder oxydierenden Stoffen abgebaute ungesättigte PoIyäthylene weiter abzubauen und in gesättigte niedermolekulare Polyäthylene überzuführen.

Die nach dem neuen Verfahren erhaltenen festen Produkte stellen schneeweiße, harte Stoffe von muscheligem Bruch dar, die sich in Kohlenwasserstoffen, wie Äthylbenzol, Tetrahydronaphthalin, Terpentin, völlig klar lösen. Beim Abkühlen erstarren ihr© konzentrierten Lösungen zu farblosen Pasten, die ausgezeichnet für PoIi tür zwecke geeignetsind. Durch. Zusammenschmelzen mit anderen auf diesem Gebiet üblichen- Zusätzen, wie Carnaubawachs, Ozokerit, Paraffin u. dgl., lassen sich die Eigenschaften derartiger Wachse oder Pasten abwandeln.

Die in den nachstehenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.

Beispiel 1

20 Teile eines Polyäthylens vom Molekulargewicht 16750 und 2 Teile Raneynickel werden unter einem Druck von 100 atü Wasserstoff in einem Autoklav 15 Minuten auf 400° erwärmt. Nach dem Entfernen des Nidkelkatalysators durch Filtrieren erhält man ein weißes Produkt, das bei 105 bis iio° erweicht und ein Molekulargewicht von 4670 hat. Es ist in organischen Lösungsmitteln klar löslich und- 'besitzt für ein niedermolekulares Polyäthylen eine ungewöhnlich große Härte und Sprödigkeit.

Beispiel 2

20 Teile eines Polyäthylens vom Molekulargewicht 16750 werden mit 20 Teilen. Xylol und 2 Teilen Raneynickel im Autoklav 15 -Minuten unter einem Druck von 100 atü Wasserstoff auf 400'⁰ erwärmt. Das nach Abdampfen des Lösungsmittels und Entfernen des Katalysators erhaltene Polyäthylen schmilzt bei etwa ioo'⁰ⁱ, ist reinweiß und hat ein Molekulargewicht von 5600.

Beispiel 3

400 Teile eines Polyäthylens vom Molekulargewicht 27 400 werden mit 10 Teilen Raneynickel unter Hindurchleiten von Wasserstoff bei Normaldruck 35 Minuten auf 400¹⁰ erwärmt. Nach Entfernung des Katalysators erhält man ein Polyäthylen vom Molekulargewicht 4000, das schneeweiß, sehr hart und spröde ist. Es schmilzt bei 104 bis io6°.

B e i s pi el 4

Einem iSohlangensystem von 20 m Länge, das sich in einem auf 400'⁰' geheizten Salpeter- oder Metallbad befindet, wird durch eine ,Schnecke eine Mischung von hochmolekularem Polyäthylen von einem Molekulargewicht von 25 000, das 1 % Raneynickel enthält, gleichzeitig mit Wasserstoff zugeführt. Am Ende der Schlange wird das abgebaute Produkt durch ein Ventil entnommen. Nach dem Abfiltrieren· des Katalysators erhält man ein schneeweißes Produkt vom Schmelzpunkt 105 bis iio°.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von niedermolekularen gesättigten Polyäthylenen, dadurch gekennzeichnet, daß man hochmolekulare feste Polyäthylene in Gegenwart ·νοη Wasserstoff und Hydrierungskatalysatoren auf höhere Temperaturen, vorzugsweise auf 300 bis 6oo°, erwärmt.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 8-18119, 818426; Holde, »Kohlenwasserstofföle und Fette«

(1933), s. 177/178.