DE942893C

DE942893C - Verfahren zur Herstellung von Polyacrylsaeureamid

Info

Publication number: DE942893C
Application number: DEC2488D
Authority: DE
Inventors: Dr Wilhelm Kunze; Dr Werner Zerweck
Original assignee: Cassella Farbwerke Mainkur AG
Current assignee: Cassella Farbwerke Mainkur AG
Priority date: 1942-10-05
Filing date: 1942-10-06
Publication date: 1956-05-09

Description

Vorliegendes Patent bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Polyacrylsäureamid, darin bestehend, daß man auf Acrylsäurenitril ι Mol Wasser in Gegenwart von ι Mol Schwefelsäure (H₂ S O₄) einwirken läßt und die nach Neutralisation erhaltene wäßrige Lösung des Acrylsäureamids ohne Abscheidung desselben unmittelbar der Polymerisation unterwirft. Vorzugsweise erfolgt die Polymerisation in Gegenwart von peroxydhaltigen Mitteln, wobei man zweckmäßig gleichzeitig ein Reduktionsmittel zusetzt, das kein Polymerisationsverhinderer ist.

Der besondere Vorteil des vorliegenden Verfahrens besteht darin, daß man, ausgehend vom großtechnisch leicht zugänglichen Acrylsäurenitril, dieses in einem einzigen Arbeitsgang in das Acrylsäureamid überführt und die Polymerisation der erhaltenen wäßrigen Lösung unmittelbar anschließt, ohne daß eine Abscheidung des Acrylsäureamids erforderlich ist, und auf diese Weise die Polymerisationsverbindung mit vorzüglicher Ausbeute und in guter Reinheit erhalten kann.

Da im allgemeinen verdünnte Lösungen polymerisationsfähiger Verbindungen langsam poly-

merisieren und niedrigermolekulare Produkte als in wenig verdünntem Zustand ergeben, war es überraschend, daß eine verhältnismäßig verdünnte wäßrige Acrylsäureamidlösung ohne weitere Reinigung so energisch polymerisiert und so hochviskose Lösungen, die auf einen sehr hohen Polymerisationsgrad hindeuten, liefert, zumal es sonst üblich ist, die monomeren Verbindungen vor der Polymerisation abzuscheiden und einer besonderen Reinigung

ίο zu unterwerfen. Das vorliegende Verfahren stellt also eine wertvolle Bereicherung der Technik dar. Das Polyacrylsäureamid ist für die verschie-. densten technischen Zwecke brauchbar; es soll insbesondere als Textilhilf smittel und in der Klebstoff Industrie Verwendung finden.

Bei sp iel 1

200 Teile Schwefelsäuremonohydrat werden mit 36 Teilen Wasser und 3 Teilen Schwefel versetzt.

Unter gutem Rühren werden bei 10 bis 20⁰ 106 Teile Acrylsäurenitril eingetropft. Nach beendetem Zulauf wird in 2 bis 3 Stunden auf 60 bis 65 ° angewärmt und zur vollständigen Amidbildung einige Stunden bei 60 bis jo° gerührt. Man läßt die Reaktionsmasse abkühlen und versetzt sie mit kaltem Wasser, filtriert vom Schwefel ab und neutralisiert mit Kreide. Das entstandene Calciumsulfat wird abgesaugt bzw. geschleudert. Das zum Nachwaschen des Filter- bzw. Schleuderrück-Standes verwendete Wasser wird zur Verdünnung des nächsten Ansatzes verwendet.

1000 Teile der so gewonnenen Lösung, welche etwa 100 Teile Acrylsäureamid enthalten, werden auf 45° erwärmt. Man setzt 3 Teile Natriumhydrosulflt zu und tropft unter Rühren in etwa 1 Stunde eine Lösung von 2 Teilen Kaliumpersulfat in 40 Teilen Wasser ein. Die Polymerisation setzt sojfort ein, kenntlich am Temperaturanstieg und der zunehmenden Viskosität der Lösung. Man sorgt durch Kühlung, daß die Temperatur nicht über 50⁰ steigt, und rührt erst nach Abklingen der Reaktion noch einige Stunden bei 55⁰ nach. Die so erhaltene hochviskose Lösung ist mit Wasser in jedem Verhältnis mischbar und in der vorliegenden Form unmittelbar als Textilhilf smittel oder auf dem Klebstoffgebiet verwendbar.

AnStelle von Hydrosulfit kann man mit gleichem Erfolge Formamidinosulfmsäure verwenden.

Wird zur wäßrigen Lösung des Acrylsäureamids Kaliumpersulfat gegeben und bei 45 ° eine Lösung von Natriumhydrosulfit eingetropft, so tritt ebenfalls sofort die Polymerisation ein, wobei unter Erwärmung eine hochviskose Lösung entsteht.

In gleicher Weise kann auch eine Acrylsäureamidlösung zur Polymerisation verwendet werden, welche durch gleichzeitiges Eintragen von Wasser und Acrylsäurenitril bei 40 bis 65 ° zu Monohydrat gewonnen und auf die oben beschriebene Art von der Schwefelsäure befreit wurde.

Verwendet man an Stelle von Kreide eine Alkalilauge, z. B. Natronlauge, zur Neutralisation, so entfällt die Notwendigkeit der Abtrennung unlöslicher Anteile, die Lösung des Endpolymerisates enthält dann als Beimengung das Alkalisulfat, was aber für viele Verwendungszwecke ohne Bedeutung ist.

B e i.sp i e 1 2

1000 Teile einer gemäß Beispiel 1, Absatz 1, bereiteten Lösung mit 100 Teilen Acrylsäureamid werden nach Zusatz von 2 Teilen Kaliumpersulfat unter Rühren auf 70⁰ erwärmt. Nach etwa 30 Minuten tritt unter Temperatursteigerung eine rasch verlaufende Polymerisation ein, welche zur Bildung eines sich gallertartig zusammenballenden Produktes führt. Das Polymerisat ist zäh elastisch und in Wasser nur noch quellbar.

Beispiel 3

900 Teile einer 100 Teile Acrylsäureamid enthaltenden, gemäß Beispiel 1, Absatz 1, hergestellten Lösung erwärmt man unter Rühren nach Zusatz von 50 Teilen Aethylenglykol und 2 Teilen Kaliumpersulfat auf 70⁰. Durch die nach etwa 30 Minuten einsetzende Polymerisation steigt die Temperatur auf etwa 85°. Man erhält nach etwa V2 Stunde eine hochviskose Lösung von Polyacrylsäureamid, welche mit Wasser glatt verdünnbar ist und keinen Quellkörper enthält.

Ein Erzeugnis gleicher Beschaffenheit" entsteht, wenn an Stelle des Glykols eine gleiche Menge Aethy!alkohol zugesetzt wird.

Claims

PATENTANSPRUCH:

- Verfahren zur Herstellung von Polyacrylsäureamid, dadurch gekennzeichnet, daß man auf Acrylsäurenitril 1 Mol Wasser in Gegenwart von ι Mol Schwefelsäure (H₂ S O₄) einwirken läßt und die nach Neutralisation erhaltene wäßrige Lösung des Acrylsäureamids ohne Abscheidung desselben unmittelbar der Polymerisation unterwirft.

Angezogene Druckschriften:

Französische Patentschriften Nr. 803 171, 437.

609502 5.56