ES2233496T3 - Procedimiento para reducir la corrosividad de reactivos en la produccion de un polimero de poli(sulfuro de arileno). - Google Patents
Procedimiento para reducir la corrosividad de reactivos en la produccion de un polimero de poli(sulfuro de arileno).Info
- Publication number
- ES2233496T3 ES2233496T3 ES00989507T ES00989507T ES2233496T3 ES 2233496 T3 ES2233496 T3 ES 2233496T3 ES 00989507 T ES00989507 T ES 00989507T ES 00989507 T ES00989507 T ES 00989507T ES 2233496 T3 ES2233496 T3 ES 2233496T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- mixture
- polymer
- polymerization
- solution
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 43
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 42
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 4
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 47
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 46
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 45
- -1 poly (arylene sulfide Chemical compound 0.000 claims abstract description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 14
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 20
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 20
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- AOKCDAVWJLOAHG-UHFFFAOYSA-N 4-(methylamino)butyric acid Chemical compound C[NH2+]CCCC([O-])=O AOKCDAVWJLOAHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-M hydrosulfide Chemical compound [SH-] RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 24
- OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 1,4-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=C(Cl)C=C1 OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 6
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 5
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 3
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- IHYNKGRWCDKNEG-UHFFFAOYSA-N n-(4-bromophenyl)-2,6-dihydroxybenzamide Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1C(=O)NC1=CC=C(Br)C=C1 IHYNKGRWCDKNEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003380 quartz crystal microbalance Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910052977 alkali metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 2
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 2
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 2
- AVQQQNCBBIEMEU-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetramethylurea Chemical compound CN(C)C(=O)N(C)C AVQQQNCBBIEMEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon Chemical compound CN1CCN(C)C1=O CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFHDZEYCBJGZEF-UHFFFAOYSA-N 1,4-dibromo-2-(4-methylphenyl)benzene Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1C1=CC(Br)=CC=C1Br OFHDZEYCBJGZEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GHVFWFCIYIGDCX-UHFFFAOYSA-N 1,4-dibromo-2-butyl-5-cyclohexylbenzene Chemical compound C1=C(Br)C(CCCC)=CC(Br)=C1C1CCCCC1 GHVFWFCIYIGDCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZHZSALFKRDIBQ-UHFFFAOYSA-N 1,4-dibromo-2-ethyl-5-propan-2-ylbenzene Chemical compound CCC1=CC(Br)=C(C(C)C)C=C1Br KZHZSALFKRDIBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SWJPEBQEEAHIGZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-dibromobenzene Chemical compound BrC1=CC=C(Br)C=C1 SWJPEBQEEAHIGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PTIQIITULDNGAF-UHFFFAOYSA-N 1,4-dichloro-2,3,5,6-tetramethylbenzene Chemical compound CC1=C(C)C(Cl)=C(C)C(C)=C1Cl PTIQIITULDNGAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UTGSRNVBAFCOEU-UHFFFAOYSA-N 1,4-dichloro-2,5-dimethylbenzene Chemical group CC1=CC(Cl)=C(C)C=C1Cl UTGSRNVBAFCOEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKDOCYUWLREIQL-UHFFFAOYSA-N 1,4-dichloro-2-(3-methylcyclopentyl)-5-octylbenzene Chemical compound C1=C(Cl)C(CCCCCCCC)=CC(Cl)=C1C1CC(C)CC1 WKDOCYUWLREIQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KFAKZJUYBOYVKA-UHFFFAOYSA-N 1,4-dichloro-2-methylbenzene Chemical compound CC1=CC(Cl)=CC=C1Cl KFAKZJUYBOYVKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ULYZMNKNGHNAIE-UHFFFAOYSA-N 1,4-diiodo-2-octadecylbenzene Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCC1=CC(I)=CC=C1I ULYZMNKNGHNAIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFMWZTSOMGDDJU-UHFFFAOYSA-N 1,4-diiodobenzene Chemical compound IC1=CC=C(I)C=C1 LFMWZTSOMGDDJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001140 1,4-phenylene group Chemical group [H]C1=C([H])C([*:2])=C([H])C([H])=C1[*:1] 0.000 description 1
- AZAMPMUEKXNYFW-UHFFFAOYSA-N 1-[2-(2-oxopyrrolidin-1-yl)ethyl]pyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CCCN1CCN1C(=O)CCC1 AZAMPMUEKXNYFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHDODQWIKUYWMW-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-4-chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=C(Br)C=C1 NHDODQWIKUYWMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCCUXODGPMAHRL-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-4-iodobenzene Chemical compound BrC1=CC=C(I)C=C1 UCCUXODGPMAHRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWQSENYKCGJTRI-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-4-iodobenzene Chemical compound ClC1=CC=C(I)C=C1 GWQSENYKCGJTRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YDUZJJVOMVPPMD-UHFFFAOYSA-N 2,5-dichloro-1-dodecyl-3-hexylbenzene Chemical compound CCCCCCCCCCCCC1=CC(Cl)=CC(CCCCCC)=C1Cl YDUZJJVOMVPPMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZXONXKTYRSSVKY-UHFFFAOYSA-N 2-benzyl-1,4-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=C(Cl)C(CC=2C=CC=CC=2)=C1 ZXONXKTYRSSVKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SHJDOXMERQRWDJ-UHFFFAOYSA-N 4-bromo-1-chloro-2-phenylbenzene Chemical compound ClC1=CC=C(Br)C=C1C1=CC=CC=C1 SHJDOXMERQRWDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical group [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- QTNDMWXOEPGHBT-UHFFFAOYSA-N dicesium;sulfide Chemical compound [S-2].[Cs+].[Cs+] QTNDMWXOEPGHBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940117389 dichlorobenzene Drugs 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 150000002019 disulfides Chemical class 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N hexamethylphosphoric triamide Chemical compound CN(C)P(=O)(N(C)C)N(C)C GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003951 lactams Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012705 nitroxide-mediated radical polymerization Methods 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- DPLVEEXVKBWGHE-UHFFFAOYSA-N potassium sulfide Chemical compound [S-2].[K+].[K+] DPLVEEXVKBWGHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011027 product recovery Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N pyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CCCN1 HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 150000003556 thioamides Chemical class 0.000 description 1
- 150000003558 thiocarbamic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000004764 thiosulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000003585 thioureas Chemical class 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G75/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G75/14—Polysulfides
- C08G75/16—Polysulfides by polycondensation of organic compounds with inorganic polysulfides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G75/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G75/02—Polythioethers
- C08G75/0204—Polyarylenethioethers
- C08G75/0231—Polyarylenethioethers containing chain-terminating or chain-branching agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G75/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G75/02—Polythioethers
- C08G75/0204—Polyarylenethioethers
- C08G75/025—Preparatory processes
- C08G75/0268—Preparatory processes using disulfides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Un procedimiento para preparar polímero de poli (sulfuro de arileno) que comprende: hacer reaccionar un hidróxido de metal alcalino con un compuesto polar orgánico en un recipiente metálico que contiene uno o más de entre hierro, cromo y níquel y dentro de un primer intervalo de temperatura no mayor de 200 oC para formar una solución que tiene un producto de reacción del hidróxido de metal y el compuesto polar orgánico; deshidratar la solución de manera que al menos la parte de agua se elimine de la solución; añadir una fuente de azufre a la solución para formar una mezcla; deshidratar la mezcla a una temperatura de 100ºC o mayor de manera que al menos una parte del agua se elimine de la mezcla; y añadir uno o más reactivos de polimerización, comprendiendo al menos un compuesto dihaloaromático, a la mezcla en condiciones de polimerización para formar polímeros de poli (sulfuro de arileno), en el que se reduce la corrosividad de al menos uno de entre la solución y la mezcla respecto al recipiente de metal.
Description
Procedimiento para reducir la corrosividad de
reactivos en la producción de un polímero de poli(sulfuro de
arileno).
Esta invención se refiere a los polímeros de
poli(sulfuro de arileno) (PAS). En un aspecto esta invención
se refiere a un procedimiento para la preparación de polímeros de
poli(sulfuro de arileno) en los que una parte de los
reactivos de la polimerización se hacen reaccionar previamente en
un procedimiento de dos etapas antes de ponerse en contacto con los
restantes reactivos de la polimerización bajo condiciones de
polimerización.
En una realización de esta invención los
reactivos de la polimerización, que comprenden un hidróxido acuoso
de un metal alcalino y un compuesto polar orgánico, se hacen
reaccionar previamente a una primera temperatura para formar una
mezcla, después esta mezcla se hace reaccionar con una fuente de
azufre a una segunda temperatura en condiciones suficientes como
para eliminar por lo menos una parte de agua que está contenida en
la mezcla, más tarde la mezcla así deshidratada se pone en contacto
con al menos un compuesto dihaloaromático bajo condiciones de
polimerización.
Los polímeros poli(sulfuro de arileno) se
conocen generalmente en la técnica y resultan muy útiles debido a
su alta resistencia tanto química como térmica. Los procedimientos
para la preparación de este tipo de polímeros se han desvelado en
la técnica. En una preparación típica, al menos un compuesto
dihaloaromático, una fuente de azufre, y un compuesto polar
orgánico se ponen en contacto en condiciones de polimerización. A
veces se selecciona una fuente de azufre hídrica, o la reacción de
la fuente de azufre con el compuesto polar orgánico genera agua o
libera agua de hidratación. Esta agua puede ser perjudicial para la
formación de un polímero de alto peso molecular y por lo tanto se
suele eliminar deshidratando una mezcla de
pre-polimerización de la fuente de azufre y el
compuesto polar orgánico. Tales procedimientos se realizan
normalmente a temperaturas relativamente altas y bajo presión con
el fin de aumentar la cantidad de agua retirada. Este procedimiento
tiene desventajas ya que la mezcla de la fuente de azufre y el
compuesto polar orgánico es muy corrosiva y el recipiente de
deshidratación se debe reemplazar o reparar más frecuentemente de
lo que sería deseable, o el recipiente de deshidratación se debe
fabricar con materiales de construcción caros que sean menos
susceptibles a la corrosión. Sería económicamente deseable tener un
procedimiento en el cual la mezcla acuosa de la fuente de azufre y
el compuesto polar orgánico a deshidratar fuera menos
corrosivos.
Es deseable proporcionar un procedimiento para
preparar un polímero poli (sulfuro de arileno) en el cual la
deshidratación de la fuente acuosa de azufre se realiza en un
procedimiento de dos etapas para que la deshidratación de la mezcla
sea menos corrosiva.
De acuerdo con esta invención, los reactivos de
la polimerización, que comprenden el hidróxido de metal alcalino y
un compuesto polar orgánico se hacen reaccionar previamente a una
primera temperatura para formar una mezcla, después la mezcla se
hace reaccionar con una fuente de azufre a una segunda temperatura
en condiciones suficientes como para eliminar, por lo menos, una
parte de agua contenida en la mezcla, más tarde esta mezcla
deshidratada se pone en contacto con al menos un compuesto
dihaloaromático en condiciones de polimerización.
El polímero poli(sulfuro de arileno) se
prepara de acuerdo con esta invención haciendo reaccionar
previamente los reactivos que comprenden un hidróxido acuoso de un
metal alcalino y un compuesto polar orgánico, a una primera
temperatura para formar una mezcla; después haciendo reaccionar la
mezcla con un fuente de azufre a una segunda temperatura en
condiciones suficientes como para retirar al menos la parte de agua
contenida en la mezcla; más tarde poniendo en contacto la mezcla
así deshidratada con al menos un compuesto dihaloaromático en
condiciones de polimerización.
Se puede emplear utilizar cualquier posible
fuente de azufre en el procedimiento de esta invención. Las fuentes
de azufre adecuadas se describen en el documento U.S. 3.919.177 que
se incorpora en esta memoria explicativa por referencia. Estos
tipos posibles de fuentes sulfúricas incluyen, pero no se limitan a
tiosulfatos, tioureas, tioamidas, azufre elemental, tiocarbamatos,
disulfuros metálicos y oxisulfuros, tiocarbonatos, mercaptanos
orgánicos, mercapturos orgánicos, sulfuros orgánicos, sulfuros y
bisulfuros de metales alcalinos y sulfuro de hidrógeno.
El sulfuro de metal alcalino que podemos utilizar
en la producción de polímeros poli(sulfuro de arileno) se
puede usar como un hidrato o como una mezcla acuosa. Los sulfuros
de metal alcalino útiles en esta invención incluyen el sulfuro de
litio, el sulfuro de sodio, el sulfuro de potasio, el sulfuro de
rubidio, el sulfuro de cesio, y las mezclas de los mismos. La
solución acuosa del sulfuro de metal alcalino puede prepararse, de
acuerdo con esta invención, mediante la reacción de un hidróxido de
un metal alcalino con un bisulfuro de metal alcalino en disolución
acuosa. Debido al coste y a la eficacia, en la preparación de los
polímeros poli(sulfuro de arileno) se prefiere usar
generalmente sulfuro de sodio, o una combinación de bisulfuro de
sodio e hidróxido de sodio, como la fuente de azufre. En esta
invención en la que previamente reacciona el hidróxido del metal
alcalino y el compuesto polar orgánico, se prefiere usar un
bisulfuro de metal alcalino como fuente de azufre.
Los compuestos polares orgánicos útiles en la
presente invención son disolventes de los compuestos
dihaloaromáticos y de la fuente de azufre usados en la producción
de los polímeros poli(sulfuro de arileno). Los ejemplos de
este tipo de compuestos polares orgánicos incluyen amidas,
incluyendo lactamas, y sulfonas. Los ejemplos específicos de este
tipo de compuestos polares orgánicos incluyen hexametilfosforamida,
tetrametilurea, N,N'-etilenodipirrolidona,
N-metil-2-pirrolidona
(NMP), pirrolidona, caprolactama,
N-etillcaprolactama, sulfolano,
N,N'-dimetilacetamida,
1,3-dimetil-2-imidazolidinona,
poliamidas de bajo peso molecular y similares. El compuesto
orgánico polar que actualmente se prefiere es el NMP.
La fuente de azufre hídrica o acuosa y el
compuesto polar orgánico se hacen reaccionar previamente
(deshidratados) en condiciones suficientes como para eliminar al
menos una parte de agua antes de la adición del compuesto
dihaloaromático y el comienzo de la polimerización.
Se ha descubierto que la corrosividad de la
mezcla a deshidratar se puede ventajosa y sorprendentemente reducir
para realizar la reacción previa en un procedimiento de dos etapas.
Primero el hidróxido acuoso de metal alcalino se pone en contacto
con el compuesto polar orgánico a una primera temperatura, después
la mezcla se pone en contacto con el bisulfuro de metal alcalino a
una segunda temperatura mas alta y se somete a unas condiciones
suficientes como para eliminar, por lo menos, si no todo, una parte
de agua antes de poner en contacto la mezcla con los componentes
restantes de la mezcla de reacción. En otra realización de la
invención, el producto de reacción del hidróxido del metal alcalino
y el compuesto polar orgánico se somete a una temperatura más alta
en condiciones suficientes para eliminar la porción de agua antes de
poner en contacto la mezcla con el bisulfuro de metal alcalino.
El hidróxido de metal alcalino acuoso se pone en
contacto con el compuesto polar orgánico durante un tiempo
suficiente como para permitir la reacción de los dos componentes y
la formación de un aminoalcanoato de metal alcalino en solución
acusa. El producto de reacción del hidróxido de metal alcalino y el
compuesto polar orgánico es bastante menos corrosivo y además tiene
la ventaja de ser soluble en la mezcla de la reacción de
polimerización. En una realización especialmente preferida de esta
invención, el hidróxido de sodio y el
N-metil-2-pirrolidona
reaccionan para formar
N-metil-4-aminobutanoato
(SMAB).
La temperatura a la cual la primera etapa de
contacto tiene lugar puede variar ampliamente, pero generalmente se
sitúa entre los 50 y los 200ºC. Se prefiere emplear una temperatura
justo por encima de la necesaria para obligar a los reactivos a
permanecer en solución ya que la corrosividad de la solución aumenta
con incrementos de la temperatura. Lo más preferido es utilizar una
temperatura situada en el intervalo de entre aproximadamente 75 y
aproximadamente 125ºC.
Después de que la reacción del hidróxido del
metal alcalino y el compuesto polar orgánico ha tenido lugar, se
incrementa la temperatura a una segunda temperatura suficiente como
para efectuar la deshidratación de, o deshidratar aún más, la
mezcla. Si el bisulfuro de metal alcalino que se va a utilizar, es
una fuente de azufre acuosa se puede añadir antes de la
deshidratación y la deshidratación se puede llevar a cabo de una
manera efectiva para la eliminación de esta agua añadida también
con la fuente sulfúrica. Como alternativa, las deshidrataciones
separadas se pueden llevar a cabo después de cada adición de un
reactivo acuoso.
La deshidratación se puede llevar a cabo de
acuerdo con cualquier procedimiento conocido por los expertos en la
técnica. Los procedimientos adecuados se describen en los
documentos US 4.368.321 y US 4.371.671 ambos se incorporan en esta
memoria descriptiva por referencia. La temperatura a la cual se
lleva a cabo la deshidratación estará generalmente en el intervalo
entre aproximadamente 100 y aproximadamente 240ºC; la presión
estará comprendida en el intervalo típico situado un poco por
encima de la atmosférica y hasta los 308 kPa (30 psig).
Generalmente los componentes que quedan de la
mezcla de la reacción se pueden poner en contacto entre ellos en
cualquier orden.
Los compuestos dihaloaromáticos que se pueden
utilizar en el procedimiento de esta invención se pueden
representar por la fórmula
donde cada X se selecciona entre el
grupo constituido por el cloro, bromo y yodo, y cada R se
selecciona entre el grupo constituido por hidrógeno e hidrocarbilo
en el cual el hidrocarbilo puede ser un radical alquilo,
cicloalquilo, o arilo o las combinaciones de los mismos tales como
alcarilo, aralquilo, o similares, el número total de átomos de
carbono en cada molécula está en el intervalo entre 6 y
aproximadamente 24. Mientras los átomos de halógeno pueden estar en
cualquier posición en el compuesto dihaloaromático, se prefiere
utilizar p-dihalobencenos como el compuesto
dihaloaromático.
Los ejemplos de p-dihalobencenos
adecuados incluyen p-diclorobenceno (DCB),
p-dibromobenceno, p-diyodobenceno,
1-cloro-4-bromobenceno,
1-cloro-4-yodobenceno,
1-bromo-4-yodobenceno,
2,5-diclorotolueno,
2,5-dicloro-p-xileno,
1-etil-4-isopropil-2,5-dibromobenceno,
1,2,4,5-tetrametil-3,6-diclorobenceno,
1-butil-4-ciclohexil-2,5-dibromobenceno,
1-hexil-3-dodecil-2,5-diclorobenceno,
1-octadecil-2,5-diyodobenceno,
1-fenil-2-cloro-5-bromobenceno,
1-(p-tolil)-2,5-dibromobenceno,
1-bencil-2,5-diclorobenceno,
1-octil-4-(3-metilciclopentil)-2,5-diclorobenceno
y similares, y las mezclas de dos cualesquiera o más de los mismos.
El compuesto dihaloaromático preferido para uso en esta invención
es el p-diclorobenceno (DCB) debido a la
disponibilidad y eficacia.
Está dentro del ámbito de esta invención utilizar
otros componentes en la mezcla de reacción de polimerización o
durante la polimerización. Por ejemplo, los agentes que modifican y
mejoran el peso molecular tales como los carboxilatos de metal
alcalino o haluros de litio, o agua se pueden añadir o producir
durante la polimerización. Los carboxilatos adecuados de metal
alcalino que se pueden utilizar incluyen aquellos que tienen la
fórmula R'COOM donde R' es un radical hidrocarbilo seleccionado
entre alquilo, cicloalquilo, arilo, alquilarilo, arilalquilo, y el
número de átomos de carbono en R' está en el intervalo entre 1 y
aproximadamente 20; y M es un metal alquilo seleccionado entre el
litio, sodio, potasio, rubidio y cesio. El carboxilato de metal
alcalino se puede utilizar como hidrato o como una solución o como
dispersión en agua. El carboxilato de metal alcalino preferido es
el acetato de sodio debido a la disponibilidad y eficacia.
Las polimerizaciones de poli(sulfuro de
arileno) se describen generalmente en la técnica. Por ejemplo el
documento US 3.354.129, que se incorpora en esta memoria
descriptiva por referencia, el documento US 3.919.177 y el documento
US 4.645.826 todos ellos describen procedimientos de preparación de
los polímeros poli(sulfuro de arileno). Las publicaciones de
patentes citadas anteriormente también describen procedimientos de
recuperación de un producto polímero de poli (sulfuro de amileno).
Otro procedimiento adecuado de recuperación de los productos
polímeros de poli(sulfuro de arileno) se encuentra en el
documento US 4.415.729 que se incorpora en esta memoria descriptiva
por referencia. Estas publicaciones de patentes describen la
separación de un producto polímero deseado de las mezclas de
reacción que contienen algunas impurezas y componentes de
polimerización no reactivos.
Los polímeros de poli(sulfuro de arileno)
preparados por el procedimiento de la invención pueden ser
polímeros tanto de alto como de bajo peso molecular. Cuando se
describe el polímero preparado por el procedimiento de la invención,
el término polímero de poli(sulfuro de arileno) de bajo peso
molecular se utiliza generalmente para designar un polímero de
poli(sulfuro de arileno) que tiene un valor de flujo de
fusión está en el intervalo mayor que 1000 g / 10 min. hasta
aproximadamente 30.000 g / 10 min. cuando se mide de acuerdo con el
ASTM D 1238, Condición 316/5.
El término polímero de poli(sulfuro de
arileno) de alto peso molecular, como se usa en esta memoria
descriptiva, generalmente significa un polímero de poli (sulfuro de
arileno) lineal que tiene un valor de flujo de fusión menor que
aproximadamente 1000 g / 10 min. en un estado no curado.
Esencialmente un poli (sulfuro de arileno) lineal, como se usa en
esta memoria descriptiva, se define como un polímero que no tiene
ramificaciones o con una cantidad tan pequeña de ramificación como
para no tener sustancialmente ningún efecto en las propiedades del
polímero. Por ejemplo, la cantidad de impureza polihaloaromática
encontrada en el dihaloaromático usado en el procedimiento de
polimerización del poli (sulfuro de arileno) podría no ser
suficiente para hacer que el poli(sulfuro de arileno)
resultante estuviera fuera de la definición esencialmente
lineal.
Generalmente, la relación de reactivos empleados
en el procedimiento de polimerización puede variar ampliamente. Se
prefiere que la relación molar de la cantidad del compuesto
dihaloaromático a la cantidad de la fuente de azufre esté en el
intervalo de entre aproximadamente 0,8/1 y aproximadamente 2/1. Si
se utiliza un carboxilato de metal alcalino como agente modificador
del peso molecular, se prefiere que la relación molar entre el
carboxylato de metal alcalino y el compuesto dihaloaromático esté
en el intervalo comprendido entre aproximadamente 0,05/1 y
aproximadamente 4/1.
La cantidad de compuesto polar orgánico utilizado
puede variar durante la polimerización en un intervalo amplio.
Preferiblemente, sin embargo, durante la polimerización, la
relación molar entre la cantidad de compuesto polar orgánico y la
cantidad de fuente de azufre está entre 1/1 y 10/1.
El término comienzo de la polimerización como se
usa en esta memoria descriptiva se define como el punto en el cual
la mezcla de la reacción de polimerización se somete primero a las
condiciones de polimerización suficientes para empezar la
polimerización. El término terminación de la polimerización, como se
usa en esta memoria descriptiva, se define como el punto en el cual
se toma una etapa de confirmación para efectuar una eliminación de
las condiciones necesarias para que la polimerización continúe
eficazmente, por ejemplo, comenzando la recuperación del polímero
de poli(sulfuro de arileno) de la mezcla de polimerización.
Se debe advertir que el uso del término terminación de la
polimerización no implica que se haya producido la reacción completa
de todos los componentes de la reacción de polimerización. Se debe
advertir además que, como se usa en esta memoria descriptiva, el
término terminación de la polimerización no quiere decir que no se
esté produciendo más polimerización de los reactivos. Generalmente,
por razones económicas, la recogida del polímero
poli(sulfuro de arileno), se comienza normalmente al mismo
tiempo que la polimerización está prácticamente completada, esto
es, el incremento del peso molecular del polímero que se produciría
de continuar con la polimerización no es suficientemente
significativo como para garantizar el tiempo adicional de
polimerización.
Aunque la temperatura de reacción a la que se ha
llevado la polimerización puede variar en un intervalo amplio,
generalmente estará en el intervalo entre aproximadamente 174ºC
(347ºF) y aproximadamente 325ºC (617ºF), preferiblemente entre
aproximadamente 200ºC y aproximadamente 290ºC. El tiempo de reacción
puede variar ampliamente, dependiendo en parte de la temperatura de
la reacción, pero generalmente estará en el intervalo entre
aproximadamente 10 minutos y aproximadamente 72 horas,
preferiblemente entre aproximadamente 1 hora y aproximadamente 8
horas. La presión debe ser suficiente como para mantener el
compuesto polar orgánico y el compuesto dihaloaromático
sustancialmente en fase líquida.
El polímero poli(sulfuro de arileno)
preparado de acuerdo con esta invención se puede recuperar por
cualquier procedimiento conocido por los expertos en la
técnica.
Los siguientes ejemplos se proporcionan para
ilustrar adicionalmente la invención, pero no pretenden limitar el
alcance de la misma.
En los siguientes ejemplos, las velocidades de
extrusión de los polímeros, indicadas en gramos por 10 minutos (g /
10 min.) se determinaron por el procedimiento ASTM D 1238,
Condición 316/0.345. El orificio utilizado para medir la velocidad
de extrusión tenía un diámetro de 2,096 +/-0,005 mm y una longitud
de 31,75 +/- 0,05 mm. Los valores del flujo de fusión del polímero,
en unidades de g / 10 min., se determinaron por el procedimiento
ASTM D 1238, Condición 316/5. El orificio usado para medir el flujo
de fusión tenía un diámetro de 2,096 +/- 0,005 mm y una longitud de
8,000 +/- 0,025 mm.
Las cantidades relativas de compuestos volátiles
presentes en las muestras de polímeros se midieron utilizando una
microbalanza de cristal de cuarzo (QCM). Este ensayo implicó la
vaporización de materiales volátiles de la muestra de PPS fundida,
la recogida los vapores en agua enfriada, la vibración de cristal de
cuarzo, y la clasificación de la cantidad de material condensado
mediante cambios en la frecuencia del cristal vibrante. Una muestra
pesada del polímero PPS se situó en el fondo de un recipiente de
acero inoxidable calentado (325ºC) que se cubrió con una tapa que
contenía el cristal vibrante. A medida que los vapores se
condensaban en el cristal, la frecuencia de resonancia del cristal
decrecía en proporción a la cantidad depositada. Los valores del
ensayo se indican, en términos de un número adimensional relativo,
proporcional al cambio en la frecuencia del cristal en un período
de ensayo de 10 minutos. Los valores más bajos reseñados indican
que la muestra de ensayo tenía un nivel más bajo de compuestos
volátiles a la temperatura del ensayo que las muestras con mayores
valores de QCM.
El análisis de polímeros para diclorobenceno sin
reaccionar en la mezcla de la reacción bruta se realizó por
cromatografía de gas (GC) de mezclas de DCB/NMP utilizando un
cromatógrafo de gas HP 5890 controlado por un HP 3365 Series II
ChemStation (DOS Series). El gas portador utilizado fue Helio. Las
soluciones patrón se usaron para determinar los factores de
respuesta. Las inyecciones de soluciones a analizar se realizaron
utilizando una jeringuilla de 0,5 microlitros, usando tipicamente
una inyección de 0,05 - 0,4 microlitros. La columna usada con el
cromatógrafo de gas fue una columna capilar de 30 metros 0,53 mm
(DB Wax), comprada en J&W Scientific (Nº de Cat. 125 - 7032). El
programa de temperatura para el análisis DCB/NMP primero empleóun
mantenimiento a 120ºC durante 2 minutos, después la temperatura fue
elevada a 30ºC / minuto hasta los 190ºC y se mantuvo durante 1,30
minutos. El tiempo total de análisis fue aproximadamente 5,63
minutos. Típicamente las mezclas variaban entre aproximadamente el
0,1 por ciento en peso de p-diclorobenceno en NMP
hasta aproximadamente 4 por ciento en peso de
p-diclorobenceno en NMP. El patrón de GC usado por
propósitos de comparación fue una mezcla que tenía un 1,5 por ciento
en peso de p-diclorobenceno en NMP y cuyas
composiciones se conocieron con precisión. Las soluciones patrón se
diluyeron con isopropanol con el fin de que cayeran en el intervalo
de concentración deseado. Las muestras experimentales de una mezcla
de reacción bruta de PPS procedentes del reactor se mezclaron con
aproximadamente una cantidad de 10 veces de isopropanol en un
mezclador Waring. Una filtración de la muestra produjo un líquido
transparente que contenía isopropanol, NMP y
p-diclorobenceno sin reaccionar.
Los análisis del los metales se realizaron
mediante espectroscopia de plasma/masa acoplada inductivamente
sobre las digestiones por ácido nítrico acuoso de las cenizas
producidas en la pirólisis de las muestras de los polímeros. Las
concentraciones de metales se indican en partes por millón
(ppm).
Este ejemplo (operación de polimerización I -1)
describe la preparación general del polímero de poli(sulfuro
de p-fenileno), (PPS), de acuerdo a los
procedimientos generalmente conocidos. En esta preparación típica
del PPS, a un reactor de acero inoxidable de 1 litro con agitación
se añadieron 40,97 gramos de gránulos de hidróxido de sodio de
98,6% de pureza (1,01 g-mol de NaOH) y 40,0 g de
agua destilada dos veces (2,22 g-mol), 95,49 g de
bisulfuro de sodio acuoso (NaSH) (58,707% de NaSH en peso) (1,00
g-mol), y 198,26 g de
N-metil-2- pirrolidona (NMP) (2,00
g-mol). El reactor se desgasificó mediante 5 ciclos
de liberación de presión a 446 kPa (50 psig) de nitrógeno y 5
ciclos de 1479 kPa (psig) de nitrógeno. El reactor y los contenidos
se calentaron después lentamente hasta 100ºC, después de lo cual se
abrió la salida de deshidratación y la corriente de nitrógeno
empezó a una velocidad de 32 ml/min. La deshidratación continuó
mientras se calentaba hasta una temperatura final de
aproximadamente 204ºC. Después la salida de deshidratación se cerró
y 148,49 g de p-diclorobenceno (DCB) (1,0
g-mol) disueltos en 1,00 g-mol de
NMP se cargaron en el reactor usando un cilindro de carga. El
cilindro de carga se enjuagó con 1 g-mol de NMP
adicional que además se añadió al reactor. El reactor se
desgasificó otra vez de la misma manera descrita anteriormente.
Después el reactor se calentó hasta las condiciones de
polimerización (235ºC) durante 2 horas, después la temperatura se
incrementó hasta los 260ºC durante 2 horas para producir el PPS. Al
final de la polimerización, el reactor se enfrió hasta temperatura
ambiente y la mezcla del polímero PPS y el NMP se extrajo usando
isopropanol.
El PPS en NMP / isopropanol se analizó mediante
cromatografía para obtener un % en peso de DCB. El producto del
reactor se lavó después con agua seis veces a 90ºC y se filtró en
un papel de filtro basto para recoger el producto de PPS que se
dejó secar durante toda una noche bajo una campana de aspiración. Al
siguiente día, el producto PPS se colocó en un horno de vacío y se
secó a 100ºC durante 24 horas para producir 101,23 g del producto
de polímero PPS seco. La velocidad de extrusión del producto PPS se
midió como se ha descrito anteriormente y se encontró que era 72,71
g / 10 min.
Este ejemplo describe el efecto de utilizar el
procedimiento de la invención, al poner en contacto previamente el
hidróxido de sodio y el NMP y deshidratando antes de añadir el
bisulfuro de sodio. Para polimerización operación II - 1, el
reactor se cargó con 40,97 gramos de gránulos de hidróxido de sodio
(NaOH) de un 98,6% de pureza (1,01 g-mol de NaOH),
79,43 g de agua destilada dos veces (4,41 g-mol) y
198,26 g de
N-metil-2-pirrolidona
(NMP) (2,00 g-mol). El reactor se desgasificó
mediante 5 ciclos de liberación de presión de a 446 kPa (50 psig) de
nitrógeno y 5 ciclos de 1479 kPa (psig) de nitrógeno. Después de
que el reactor se haya desgasificado con nitrógeno, los contenidos
se calentaron hasta 100ºC y se mantuvieron a esa temperatura
durante un período de 1 hora. Después de esto, la salida de
deshidratación se abrió y la deshidratación se llevó a cabo
mientras se incrementaba la temperatura hasta aproximadamente 204ºC.
Después la salida de deshidratación se cerró y los contenidos del
reactor se enfriaron a temperatura ambiente.
Después de esta primera deshidratación, 95,49 g
de bisulfuro de sodio acuoso (NaSH) (58,707% de NaSH en peso) (1,00
g-mol) se añadió al reactor que se desgasificó otra
vez como se ha descrito anteriormente, excepto 377 kPa (40 psgi) de
nitrógeno que se dejaron en el reactor durante la noche. El
siguiente día la presión se liberó y el reactor se calentó hasta
105ºC y después se cerró la salida. A partir de entonces, 1,01
g-mol de DCB (148,49) y 1,00 g-mol
de NMP se añadieron a la mezcla deshidratada y el reactor se
calentó hasta 235ºC y se mantuvo durante una hora. Después el
reactor se calentó hasta 265ºC y se mantuvo durante dos horas.
Después se enfrió el reactor y se abrió. Se retiró una muestra del
líquido del reactor. El producto de PPS se mezcló con isopropanol,
después se filtró y se lavó con agua 6 veces a 90ºC de temperatura,
después se filtró para recoger un producto polímero. Después de
secar e obtuvieron aproximadamente 102,08 g de PPS con una
velocidad de extrusión de 62,64 g / 10 min.
La operación II - 2 (38218-98) se
llevó a cabo usando el procedimiento descrito para la operación II
- 1, excepto que la cantidad de agua añadida en la primera carga
fue aproximadamente 2,22 g-mol en lugar de 4,41
g-mol y que 95,30 g de NaSH se añadieron en la
segunda carga al reactor.
Una comparación entre los productos del Ejemplo I
y del Ejemplo II, operaciones 1 y 2 se muestran en la Tabla I más
adelante. Los polímeros producidos por el procedimiento de la
invención tienen velocidades de extrusión comparables con los
obtenidos por los procedimientos conocidos; sin embargo, los
polímeros producidos por el procedimiento de la invención exhiben
unos valores bastante más bajos de contaminación por metales,
especialmente con respecto al Cromo, Hierro y Níquel que son
materiales de construcción del recipiente de reacción. Los niveles
más bajos de metales encontrados en el producto polímero final son
una indicación de menos corrosividad en el reactor.
Dos polimerizaciones PPS adicionales, operaciones
III - 1 y III - 2 se llevaron a cabo de la manera descrita en el
Ejemplo II, operación II - 2, para demostrar adicionalmente el
efecto de poner previamente en contacto el hidróxido de metal
alcalino con el compuesto polar orgánico antes de la adición de la
fuente de azufre.
La polimerización operación III - 3 se realizó de
la manera expuesta en el Ejemplo I para proporcionar una
comparación adicional usando métodos conocidos de
polimerización.
Las operaciones de este ejemplo se resumen en la
Tabla I. El uso del procedimiento de la invención de poner
previamente en contacto el hidróxido del metal alcalino con el
compuesto polar orgánico a temperaturas relativamente bajas,
después calentar la fuente de azufre y llevar a cabo la
deshidratación da como resultado una gran disminución de la
corrosión de la mezcla de la deshidratación, como se evidenció por
la mayor disminución de los niveles de contaminación de metales en
el polímero resultante, comparado con el las operaciones I - 1 y
III - 3 de control, con esencialmente las mismas velocidades de
extrusión.
Aunque esta invención se ha descrito en detalle a
objeto de ilustración, no significa que se limite por la misma,
sino que pretende cubrir todas las modificaciones razonables dentro
del ámbito de esta invención.
Claims (8)
1. Un procedimiento para preparar polímero de
poli(sulfuro de arileno) que comprende:
hacer reaccionar un hidróxido de metal alcalino
con un compuesto polar orgánico en un recipiente metálico que
contiene uno o más de entre hierro, cromo y níquel y dentro de un
primer intervalo de temperatura no mayor de 200ºC para formar una
solución que tiene un producto de reacción del hidróxido de metal y
el compuesto polar orgánico;
deshidratar la solución de manera que al menos la
parte de agua se elimine de la solución;
añadir una fuente de azufre a la solución para
formar una mezcla;
deshidratar la mezcla a una temperatura de 100ºC
o mayor de manera que al menos una parte del agua se elimine de la
mezcla; y
añadir uno o más reactivos de polimerización,
comprendiendo al menos un compuesto dihaloaromático, a la mezcla en
condiciones de polimerización para formar polímeros de
poli(sulfuro de arileno), en el que se reduce la
corrosividad de al menos uno de entre la solución y la mezcla
respecto al recipiente de metal.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en
el que dicho hidróxido de metal alcalino comprende hidróxido de
sodio.
3. Un procedimiento según cualquier
reivindicación precedente en el que dicho compuesto polar orgánico
comprende
N-metil-2-pirrolidona.
4. Un procedimiento según cualquier
reivindicación precedente en el que dicha fuente de azufre
comprende un bisulfuro de metal alcalino, preferiblemente bisulfuro
de sodio.
5. Un procedimiento según cualquier
reivindicación precedente en el que dicho primer intervalo de
temperatura está entre 50 y 200ºC.
6. Un procedimiento según cualquier
reivindicación precedente en el que el intervalo está entre 75 y
125ºC.
7. Un procedimiento según cualquier
reivindicación precedente en el que el producto de la reacción
comprende
N-metil-4-aminobutanoato.
8. Un procedimiento según cualquier
reivindicación precedente en el que la deshidratación de la mezcla
se produce a 240ºC o menos.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/476,249 US20020183481A1 (en) | 1999-12-30 | 1999-12-30 | Method to decrease corrosiveness of reactants in poly(arylene sulfide) polymer production |
| US476249 | 1999-12-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2233496T3 true ES2233496T3 (es) | 2005-06-16 |
Family
ID=23891102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES00989507T Expired - Lifetime ES2233496T3 (es) | 1999-12-30 | 2000-12-27 | Procedimiento para reducir la corrosividad de reactivos en la produccion de un polimero de poli(sulfuro de arileno). |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20020183481A1 (es) |
| EP (1) | EP1242508B1 (es) |
| JP (1) | JP4950402B2 (es) |
| KR (1) | KR100802211B1 (es) |
| CN (1) | CN1283693C (es) |
| AT (1) | ATE284912T1 (es) |
| AU (1) | AU2600501A (es) |
| BR (1) | BR0015998A (es) |
| DE (1) | DE60016801T2 (es) |
| ES (1) | ES2233496T3 (es) |
| WO (1) | WO2001049706A2 (es) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2840105A4 (en) * | 2012-03-30 | 2015-12-02 | Kureha Corp | GRANULAR POLY (ARYLENE SULFIDE) AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3867356A (en) * | 1973-11-19 | 1975-02-18 | Phillips Petroleum Co | Arylene sulfide polymers |
| US4025496A (en) * | 1975-10-10 | 1977-05-24 | Phillips Petroleum Company | Sequenced addition of components in poly(arylene sulfide) production |
| US4060520A (en) * | 1976-03-30 | 1977-11-29 | Phillips Petroleum Company | Continuous reaction for preparation of arylene sulfide polymer |
| US4324886A (en) * | 1980-05-06 | 1982-04-13 | Phillips Petroleum Company | Arylene sulfide polymer prepared from aminoalkanoate |
| US4370470A (en) * | 1981-04-16 | 1983-01-25 | Phillips Petroleum Company | Multistage, agitated contactor and its use in continuous production of arylene sulfide polymer |
| MY104185A (en) | 1988-08-31 | 1994-02-28 | Idemitsu Petrochemical Company Ltd | A process for preparing polyarylene sulfides |
| JPH02180928A (ja) * | 1988-08-31 | 1990-07-13 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | ポリアリーレンスルフィドの製造方法 |
| US5023315A (en) * | 1990-04-18 | 1991-06-11 | Phillips Peteroleum Company | Process for preparing arylene sulfide polymers |
| JPH05202189A (ja) * | 1991-09-23 | 1993-08-10 | Phillips Petroleum Co | アリーレンスルフィドポリマーの調製方法 |
| US5438115A (en) * | 1993-11-30 | 1995-08-01 | Phillips Petroleum Company | Process for preparing poly(arylene sulfide) polymers |
| US5856533A (en) * | 1995-12-28 | 1999-01-05 | Praxair Technology, Inc. | High efficiency heat and mass transfer for vapor phase heterogeneous reactions |
| JPH09278888A (ja) * | 1996-04-16 | 1997-10-28 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | ポリアリーレンスルフィド製造用機器およびそれを用いたポリアリーレンスルフィドの製造方法 |
-
1999
- 1999-12-30 US US09/476,249 patent/US20020183481A1/en not_active Abandoned
-
2000
- 2000-12-27 AT AT00989507T patent/ATE284912T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-12-27 WO PCT/US2000/035365 patent/WO2001049706A2/en active IP Right Grant
- 2000-12-27 ES ES00989507T patent/ES2233496T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-27 CN CNB008160961A patent/CN1283693C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-27 BR BR0015998-0A patent/BR0015998A/pt not_active Application Discontinuation
- 2000-12-27 KR KR1020027007023A patent/KR100802211B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-12-27 EP EP00989507A patent/EP1242508B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-27 AU AU26005/01A patent/AU2600501A/en not_active Abandoned
- 2000-12-27 JP JP2001550246A patent/JP4950402B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-27 DE DE60016801T patent/DE60016801T2/de not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-06-27 US US10/609,087 patent/US20040097698A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1242508A4 (en) | 2003-01-29 |
| AU2600501A (en) | 2001-07-16 |
| WO2001049706A2 (en) | 2001-07-12 |
| EP1242508B1 (en) | 2004-12-15 |
| JP4950402B2 (ja) | 2012-06-13 |
| EP1242508A2 (en) | 2002-09-25 |
| US20040097698A1 (en) | 2004-05-20 |
| US20020183481A1 (en) | 2002-12-05 |
| BR0015998A (pt) | 2002-08-20 |
| DE60016801D1 (de) | 2005-01-20 |
| WO2001049706A3 (en) | 2001-12-13 |
| CN1391593A (zh) | 2003-01-15 |
| KR20020059833A (ko) | 2002-07-13 |
| KR100802211B1 (ko) | 2008-02-11 |
| CN1283693C (zh) | 2006-11-08 |
| JP2003519251A (ja) | 2003-06-17 |
| ATE284912T1 (de) | 2005-01-15 |
| DE60016801T2 (de) | 2005-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101714800B1 (ko) | 폴리페닐렌 설파이드 가스-방출 감소 시스템 및 방법 | |
| KR100262252B1 (ko) | 폴리(아릴렌술파이드)중합체의 제조 방법 | |
| KR100283368B1 (ko) | 금속 오염이 매우 낮은 폴리(아릴렌 설파이드)의 제조 방법 | |
| US5354841A (en) | Process for preparing poly(arylene sulfide) polymers using cyclic arylene sulfide oligomers | |
| JPH04145127A (ja) | ポリアリ―レンスルフィドの製造方法 | |
| US6242501B1 (en) | Processes for the recovery of poly(arylene sulfide) | |
| ES2243318T3 (es) | Procedimiento de produccion de poli(arileno sulfuro). | |
| ES2233496T3 (es) | Procedimiento para reducir la corrosividad de reactivos en la produccion de un polimero de poli(sulfuro de arileno). | |
| US5328980A (en) | Method of preparing poly(arylene sulfide) polymers, polymers and polymer blends | |
| JPS63156829A (ja) | ポリアリ−レンスルフイドの製造方法 | |
| US10829595B2 (en) | Polyphenylene sulfide polymers having improved melt-stability | |
| JPH01139625A (ja) | ポリアリーレンスルフィドの製造方法 | |
| JPH02140233A (ja) | ポリフェニレンスルフィドの製造方法 | |
| JP7172020B2 (ja) | ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法 | |
| JP4785314B2 (ja) | ポリ（アリーレンスルフィド）重合体のパルス状連続硬化 | |
| EP0488268A2 (en) | Removal of water by venting during the polymerization of phenylene sulfide polymers | |
| US5177174A (en) | Branched aromatic sulfide/sulfone polymer production | |
| US5064936A (en) | Process for preparing high extrusion rate arylene sulfide polymers | |
| KR20010044212A (ko) | 선상고분자량 폴리페닐렌설파이드의 제조 방법 |