DK154771B - Fremgangsmaade til fremstilling af phosphorpentasulfid med bestemt reaktivitet - Google Patents

Description

DK 15477 1 B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af phosphorpentasulfid (P2S5) med forudbe-stemmelig reaktivitet.

To modifikationer af P2S5 er kendte: en krystallinsk 5 og en glasagtig-amorf. Krystallinsk P2S5 fås ved langsom størknen af P2S5-smelten i større beholdere, medens den glasagtig-amorfe form dannes ved, at tynde lag hurtigt bliver faste på kolde overflader. Disse modifikationer er af betydning for omsætningen af P2S5 med f.eks. alkoholer og pheno-10 ler. Her reagerer den amorfe form hurtigt og den krystallinske form langsomt, svarende til deres termodynamiske energiindhold.

Processer, der forløber i storteknisk målestok, kræver hyppigt P2S5-sorter, der i deres reaktionsforhold ("reak-15 tivitet") ligger mellem forholdet af den giasagtig-amorfe og forholdet af den krystallinske form. Til fremstilling af disse sorter kendes en række fremgangsmåder. Ifølge US-PS nr. 3.146.069 og US-PS nr. 3.282.653 kan man f.eks. opvarme den glasagtig-amorfe form til temperaturer mellem 150 og 20 250°C i længere tid og derved nedsætte den glasagtig-amorfe forms reaktivitet. På den anden side kan man ifølge US-PS nr. 3.023.086 imidlertid også ændre den proces, hvor en P2S5-smelte bliver fast, tidsmæssigt ved variering af afkølingsbetingelser og dermed få produkter, hvis reaktivitet 25 ligger mellem den højreaktive, amorfe og den lavreaktive, krystallinske form.

De på denne måde fremstillede produkters reaktionsforhold er forholdet af et ensartet stof, dvs. temperatur/-tid-kurverne for omsætning af på denne måde fremstillet 30 P2S2, f.eks. med alkoholer, forløber støt og i lige linie.

For blandinger af højreaktivt og lavreaktivt P2S5 kan dette imidlertid ikke forventes, men man må antage, at den højreaktive form reagerer først og først derefter den lavreaktive.

Det har nu overraskende vist sig, at man ud fra et 35 foreliggende P2S5 med høj reaktivitet og et ligeledes foreliggende P2S5 med ringe reaktivitet kan fremstille et phos- 2

DK 154771 B

phorpentasulfid med forudbestemmelig reaktivitet, der tilsammen ligger mellem udgangsprodukternes reaktiviteter, når man blander disse to udgangsprodukter med hinanden i mængdeforhold, der afhænger af de foreliggende reaktiviteter af 5 udgangsprodukterne. Ved højere andele af det højreaktive P2S5 i blandingen fås herved højere reaktiviteter i det senere slutprodukt end med ringere andele højreaktivt P2S5 og omvendt. Dernæst formales den fremkomne blanding. I denne blanding findes respektive produkter i form af deres in-10 dividuelle partikler. Hver enkelt partikel har bibeholdt sin oprindelige reaktivitet, dvs. der er ikke tale om et kemisk ensartet produkt, således som det er tilfældet ved den kendte teknik.

Det måtte derfor forventes, at disse enkeltpartikler 15 ville reagere uafhængigt af de andre partikler, dvs. de højreaktive ville reagere først, derefter de mindre reaktive, således at blandingens samlede reaktivitet i den sidste ende ville være bestemt af partiklerne med den laveste reaktivitet.

20 Det har imidlertid overraskende vist sig, at de fak tiske forhold er væsensforskellige fra de forventelige, idet nemlig blandingen af enkeltpartikler reagerer, som om de alle havde samme reaktivitet, dvs. som om der var tale om et kemisk egenartet produkt.

25 Fordelene ved den hidtil ukendte fremgangsmåde ligger i den i forvejen nøjagtige indstillelighed af den ønskede reaktivitet af slutproduktet samt i den ringe apparative indsats, der er nødvendig hertil.

Fra to forrådsbunkers, hvor der opbevares højreaktive 30 skæl i det ene og lavreaktivt brudmateriale i det andet, kan man f.eks. føre komponenterne til en mølle ved hjælp af to tilførselssnekker. Ved regulering af snekkernes hastighed kan man indstille mængden af hver komponent og dermed den ønskede reaktivitet.

35

DK 154771 B

3

Eksempel 1 (P2S5 med høj reaktivitet) Højreaktivt P2S5 af skælles fra en vandkølet kølevalse, 5 samles i en bunker og ledes til en mølle ved hjælp af en cellesluse. Det finformalede P2S5 har dernæst en reaktivitet på 35,4°C/time, målt mod ethylhexanol.

Eksempel 2 10 (P2S5 med ringe reaktivitet)

Flydende P2S5 aftappes i en 60 liter beholder og størkner deri uden nogen som helst køleforanstaltning. Det brydes efter afkølingen og opbevares i en bunker. Ved hjælp 15 af en cellesluse føres det til en mølle. Efter formaling har P2S5-pulveret en reaktivitet på 10,3°C/time.

Eksempel 3

Fra de to bunkers med højreaktive P2S5~skæl ifølge 20 eksempel 1 og med lavreaktive P2S5“brokker ifølge eksempel 2 føres samtidigt materiale til en mølle til formaling. Cellesluserne til tilførsel til møllen er reguleret til et blandingsforhold på ca. 1:1. Det formalede P2S5-pulver har en ensartet reaktivitet på 26,5eC/time.

25

Eksempel 4

Celleslusens hastighed for tilførslen af højreaktive P2S5~skæl og lavreaktive P2S5-brokker til møllen indstilles således, at blandingsforholdet mellem skæl og brokker er 30 ca. 1:2. Det finformalede P2S5-pulver har en reaktivitet på 21,4eC/time.

Eksempel 5

Hastigheden af cellesluserne til tilførslen af høj-35 reaktive P2S5-skæl og lavreaktive P2S5-brokker til møllen indstilles således, at blandingsforholdet mellem skæl og

DK 154771 B

4 brokker er ca. 2:1. Det finformalede P2 S 5-pulver har en reaktivitet på 31,4°C/time.

I nedenstående diagram er anført temperatur/tid-kur-verne for omsætningerne af P2S5 med ethylhexanol ifølge 5 eksempel 1-5, hvorhos kurve I svarer til eksempel 1, kurve II til eksempel 2 osv.

Som det fremgår af kurverne 3-5, forløber også omsætningerne af de her omhandlede blandinger støt og i lige linie. Det fremgår endvidere entydigt deraf, at deres reak-10 tiviteter ændrer sig på direkte måde med udgangskomponenternes blandingsforhold.

Den reaktionsvarme, målt i °C/time, der bliver fri ved omsætningen af P2S5, udgør et mål for reaktiviteten af P2S5 over for ethylhexanol.

Claims (1)

1. DK 15477 IB Patentkrav . Fremgangsmåde til fremstilling af phosphorpentasulfid (P2S5) med bestemt reaktivitet, kendetegnet ved, at man til fremstilling af et P2S5, hvis reaktivitet ligger 5 mellem reaktiviteten af et foreliggende højreaktivt øg reaktiviteten af et ligeledes foreliggende lavreaktivt P2S5, blander disse to udgangsprodukter med hinanden i mængdeforhold, der afhænger af de foreliggende reaktiviteter af udgangsprodukterne, på en sådan måde, at der ved højere andele 10 af det højreaktive P2S5 i blandingen fås højere reaktivitere i det senere slutprodukt end med ringere andele højreaktivt P2S5, og at man dernæst formaler den fremkomne blanding.