NO140890B - Fremgangsmaate til fremstilling av arylensulfidpolymerer - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår fremstilling av arylensulx polymerer med økt molekylvekt.

Fremstilling av polyarylensulfid er generelt beskrevet i

US-PS 3 354 129. I US-PS 3 607 843 er der beskrevet en økning av

den iboende viskositet av polyarylensulfider ved resirkulering av polymer med lavere iboende viskositet til polymerisasjonstrinnet.

Det er av spesiell interesse å kunne fremstille arylensulfidpolymerer som, uten at polymerene må herdes, har høyere molekylvekt, sainmenlignet med kjente arylensulfidpolymerer, noe som gir seg uttrykk i en lavere smeltelndeks, idet en lavere smelteindeks i området fra 1 til ca. 70, bestemt etter ASTM D 1238-70, er spesielt nyttig ved fremstilling av fibre, støpte gjenstander og filamenter, idet det vanlige herdetrinn unngås.

Ved fremstilling av en arylensulfidpolymer under anvendelse av p-dihalogenbenzen, et alkalimetallsulfid, litiumacetat, et N-alkyl-2-pyrrolidon og eventuelt en aromatisk polyhalogen-forbindelse med mer enn to halogensubstituenter pr. molekyl, anvendes vanligvis litiumacetatet i form av sitt dihydrat og alkalimetallsulfidet i form av sitt hydrat og/eller i blanding med fritt vann. Det er f.eks. bekvemt å anvende alkalimetallsulf idet i form av en sammensetning som inneholder ca. 45-50 vektprosent natriumsulfid, uttrykt som Na2S, og som er fremstilt fra vandig natriumhydroksyd og vandig natriumbisulfid, som begge er stoffer som er tilgjengelige i handelen. De foretrekkes imidlertid å fjerne vann fra både litiumacetat-dihydrax og alkalimetallsulf idet som foreligger i hydratisert form og/eller i blanding med fritt vann, før man bringer p-dihalogenbenzenet og eventuelt den aromatiske polyhalogen-forbindelse som har mer enn to halogensubstituenter pr. molekyl, i berøring med de andre bestanddeler som anvendes ved fremstilling av polymeren. Skjønt vann kan fjernes fra en blanding av litiumacetatdihydrat og alkalimetallsulfid i hydratisert form og/eller i blanding med fritt vann i et N-alkyl-2-pyrrolidon ved destillasjon i en ett-trinns prosess, fjernes vann ifølge den foreliggende oppfinnelse i en totrinns prosess som medfører den fordel at der fås polymerer med lavere smelteindeks enn hva som fås når vannet fjernes i ett trinn.

Det er derfor en hensikt med den foreliggende oppfinnelse å fremstille arylensulfidpolymerer med økt molekylvekt sammenlignet med slike polymerer fremstilt ved tidligere kjente fremgangsmåter.

Ved fremstilling av en arylensulfidpolymer ved anvendelse av

1) et p-dihalogenbenzen og eventuelt en aromatisk polyhalogen-forbindelse med mer enn 2 halogensubstituenter pr. molekyl, 2) en sammensetning inneholdende minst ca. 50 vektprosent vann og et alkalimetallsulf id, samtidig som en base valgt blant alkalimetallhydroksyder og alkalimetallkarbonater fortrinnsvis er tilstede, 3) litiumacetat som dihydrat eller som en vandig oppløsning eller oppslemning, og 4) et N-alkyl-2-pyrrolidon, blir i henhold til den foreliggende oppfinnelse fjerningen av vann ved destillasjon først utført på en blanding av 3) og 4), hvoretter 2) tilsettes den gjenværende blanding og ytterligere en fjerning av vann ved destillasjon utføres på den resulterende blanding, fulgt av tilsetning av p-dihalogenbenzenet før polymerisasjonen. Hvis der anvendes en aromatisk polyhalogen-forbindelse med mer enn 2 halogensubstituenter pr. molekyl, kan denne tilsettes hovedsakelig samtidig med p-dihalogenbenzenet eller den kan tilsettes i løpet av polymerisasjonen, enten i små porsjoner eller alt på én gang, etterat polymerisasjonen av p-dihalogenbenzenet er begynt. Sammenlignet med en eneste fjerning av vann fra en blanding av 2), 3) og 4), gir fjerningen av vann i to trinn mindre skumdannelse og oversvømmelse eller fylling (flooding)

av destillasjonskolonnen og fører til en arylensulfidpolymer med høyere molekylvekt, noe som vises av den lavere smelteviskositet og den høyere iboende viskositet. Når sammensetningen 1) inneholder både et p-dihalogenbenzen og en aromatisk polyhalogen-forbindelse med mer enn 2 halogensubstituenter pr. molekyl, vil det fremstilte polymer-produkt være en forgrenet arylensulfidpolymer. Når en aromatisk polyhalogen-forbindelse med mer enn 2 halogensubstituenter ikke anvendes, er den fremstilte polymer en lineær p-fenylensulfidpolymer, dvs. en lineær arylensulfidpolymer.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er definert i de etter-følgende krav.

De p-dihalogenbenzener som kan anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan betegnes med formelen hvor hver X er klor, brom eller jod, hver R er hydrogen eller et alkyl-, cykloalkyl- eller arylradikal eller kombinasjoner herav som f.eks. alkaryl og aralkyl og det samlede antall karbonatomer i hvert molekyl ligger i området 6-24, samtidig som hver R er hydrogen i minst 50 molprosent av det anvendte p-dihalogenbenzen.

Eksempler på noen p-dihalogenbenzener som kan anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er p-diklorbenzen, p-dibrombenzer., p-dijodbenzen, l-klor-4-brombenzen, l-klor-4-jodbenzen, l-brom-4-jodbenzen, 2,5-diklortoluen, 2,5-diklor-p-xy.len, l-etyl-4-isopropyl-2,5-dibrombenzen, 1,2,4,5-tetrametyl-3,6-diklorbenzen, l-butyl-4-cykloheksyl-2,5-dibrombenzen, l-heksyl-3-dodecyl-2,5-diklorbenzen, l-oktadecyl-2,5-dijodbenzen, 1-fenyl-2-klor-5-brombenzen, 1-p-tolyl-2,5-dibrombenzen, l-benzyl-2,5-diklorbenzen, l-oktyl-4-{3-metylcyklo-pentyl)-2,5-diklorbenzen og blandinger herav.

Aromatiske polyhalogen-forbindelser som har mer enn 2 halogensubstituenter pr. molekyl, og som etter valg kan anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan betegnes med formelen R'''X ,

n

hvor hver X er klor, brom eller jod, n er 3, 4, 5 eller 6 og R'''

er et n-verdig aromatisk radikal som kan inneholde opptil 4 metylsubstituenter og har et samlet antall karbonatomer i området 6-16.

Eksempler på visse aromatiske polyhalogen-forbindelser som har mer enn 2 halogensubstituenter pr. molekyl, og som kan anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er 1,2,3-triklorbenzen, 1,2,4-triklorbenzen, l,3-diklor-5-brombenzen, l.,2,4-dijodbenzen, 1,2-dibrom-4-jodbenzen, 2,4,6-triklortoluen, 1,2,3,5-tetrabrombenzen, heksaklor-benzen, l,3,5-triklor-2,4,6-trimetylbenzen, 2,2",4,4'-tetraklorbifenyl, 2,2<*>,5,5,-tetrajodbifenyl, 2,2',6,6<1->tetrabrom-3,3',5,5'-tetrametyl-bifényl, 1,2,3,4-tetraklornaftalen, l,2,4-tribrom-6-metylnaftalen c blandinger herav. ;Alkalimetallsulfider som kan anvendes ved fremgangsmåten iføl^w oppfinnelsen, omfatter litiumsulfid, natriumsulfid, kaliumsulfid, rubidiumsulfid, cesiumsulfid og blandinger herav. Alkalimetallsulfidet kan anvendes i hydratisert form eller som en vandig blanding. Hvis det er ønskelig, kan den sammensetning som inneholder alkalimetallsulf idet, fremstilles ved blanding av vandig alkalimetallbisulfid, f.eks. vandig natriumbisulfid, og vandig alkalimetallhydroksyd, f.eks. vandig natriumhydroksyd. ;Som tidligere angitt, inneholder den sammensetning som omfatter alkalimetallsulfidet, fortrinnsvis også en base valgt blant alkalimetallhydroksyder og alkalimetallkarbonater. Eksempler på noen baser som kan anvendes, er litiumhydroksyd, natriumhydroksyd, kalium-hydroksyd, rubidiumhydroksyd, cesiumhydroksyd, litiumkarbonat, natriumkarbonat, kaliumkarbonat, rubidiumkarbonat i cesiumkarbonat og blandinger herav. ;N-alkyl-2-pyrrolidoner som kan anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan betegnes med formelen ;;hvor R" er et alkylradikal med 1-3 karbonatomer, hver R' er hydrogen eller R" og det samlede antall karbonatomer i hvert molekyl er 5-8. ;Eksempler på noen N-alkyl-2-pyrrolidoner som kan anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er N-metyl-2-pyrrolidon, N-etyl-2-pyrrolidon, N-propyl-2-pyrrolidon, N-isopropyl-2-pyrrolidon, N-3,4,5-tetrametyl-2-pyrrolidon, N,3-dimetyl-5-etyl-2-pyrrolidon, N-metyl-3-propyl-2-pyrrolidon, N-metyl-4-isopropyl-2-pyrrolidon og blandinger herav. ;Skjønt molforholdet mellom p-dihalogenbenzen og alkalimetallsulf id kan variere innenfor et betydelig område, vil det vanligvis lig<7e mellom 0,9:1 og 2:1, fortrinnsvis mellom 0,95:1 og 1,2:1. Den mengde av den aromatiske polyhalogen-forbindelse med mer enn to halogensubstituenter pr. molekyl som eventuelt anvendes, kan variere betydelig avhengig blant annet av halogeninnholdet i den aromatiske polyhalogen-forbindelse, men skal ikke overstige 0,6 vektdeler og utgjør fortrinnsvis ca. 0,1-0,4 vektdeler pr. 100 vektdeler p-dihalogenbenzen. Molforholdet mellom litiumacetat og alkalimetallsulf id kan variere over et vidt område, men vil vanligvis ligge mellom 0,7:1 og 4:1, helst mellom 0,9:1 og 1,5:1. Når der anvendes en base valgt fra alkalimetallhydroksyder og alkalimetallkarbonater, kan molforholdet mellom basen og alkalimetallsulfidet med unntak av even-tuell base som forbrukes ved omdannelse av eventuelt anvendt alkalimetallbisulfid til alkalimetallsulfid, variere sterkt, men vil vanligvis ligge på opptil 0,8:1 og fortrinnsvis mellom 0,01:1 og 0.6:1. Den mengde N-alkyl-2-pyrrolidon som er tilstede under vannfjernings-prosessene, kan variere sterkt, men ligger vanligvis på mellom 200 og 1000 g, fortrinnsvis mellom 300 og 800 g, pr. gram-mol alkalimetallsulf id som anvendes ved polymerisasjonsreaksjonen. Om ønskelig kan en ytterligere mengde N-alkyl-2-pyrrolidon, f.eks. en mengde på inntil 1000 g pr. gram-mol anvendt alkalimetallsulfid, tilsettes etter vannfjerningstrinnet, men før polymerisasjonstrinnet. ;Skjønt den reaksjonstemperatur som polymerisasjonen utføres ved, kan variere innenfor et vidt område, vil den vanligvis ligge på mellom 125 og 450°C, fortrinnsvis mellom 175 og 350°C. Reaksjons-tiden kan variere innen vide grenser, blant annet avhengig av reak-sjons temperatur en, men den vil vanligvis ligge på mellom 10 minutte og 72 timer, fortrinnsvis mellom 1 time og 8 timer. Trykket bør være tilstrekkelig til å holde p-dihalogenbenzenet, den aromatiske polyhalogen-forbindelse med mer enn 2 halogensubstituenter pr. molekyl, hvis en slik anvendes, og det organiske amid hovedsakelig i væske-fase. ;De arylensulfidpolymerer som fremstilles ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan separeres fra reaksjonsblandingen ved vanlige prosesser, f.eks. ved filtrering av polymeren fulgt av vasking med vann eller ved fortynning av reaksjonsblandingen med vann fulgt av filtrering og vannvasking av polymeren. Alternativt kan N-alkyl-2-pyrrolidon gjenvinnes ved destillasjon fra reaksjonsblandingen ff vasking med vann. Når den sistnevnte fremgangsmåte anvendes og der polymerisasjonsreaktoren tilføres en mengde alkalimetallhydroksyd som er større enn den som kreves til omdannelse av eventuelt anvendt alkalimetallbisulfid til alkalimetallsulfid, samtidig som N-alkyl-2-pyrrolidonet destilleres ved forhøyede temperaturer, f.eks. over 200°C, foretrekkes det å tilsette karbondioksyd under polymerisasjonsreaksjonen eller ved fullførelse av polymerisasjonsreaksjonen, men før destillasjonen av N-alkyl-2-pyrrolidonet for å hindre de-komponering av arylensulfidpolymeren under destillasjon av N-alkyl-2-pyrrolidonet. ;De arylensulfidpolymerer som fremstilles ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan blandes med fyllstoffer, pigmenter, drøye midler eller andre polymerer. De kan herdes ved tverrbinding og/ell., ved kjedeforlengelse, f.eks. ved oppvarming til temperaturer opptil 480°C i nærvær av en gass som inneholder fritt oksygen, for å skaffe herdede produkter med høy varmestabilitet og god kjemisk motstand. Produktene er nyttige ved fremstilling av belegg, filmer, støpte gjenstander og fibre. De arylensulfidpolymerer som har en relativt lav smelteindeks, f.eks. i området 50-700 (bestemt etter ASTM D 1238-70, modifisert til en temperatur på 316°C under anvendelse av en tyngde på 5 kg, idet verdien uttrykkes som g/10 min), er spesielt nyttige ved fremstilling av fibre, støpte gjenstander og filmer, idet det vanlige herdetrinn unngås. ;Eksempler ;I de følgende eksempler er smelteindeksen bestemt etter ASTM D 1238-70, modifisert til en temperatur på 316°C under anvendelse av en tyngde på 5 kg, idet verdien er uttrykt som g/10 min. Verdier for iboende viskositet ble fastlagt ved 2Q6°C i 1-klornaftalen ved en polymerkonsentrasjon på 0,4 g/100 ml oppløsning. ;Eksempel 1 ( sammenligningseksémpel) ;I et sammenligningsforsøk med vannfjerning fra de anvendte bestanddeler i ett eneste trinn ble der fremstilt poly(p-fenylensulfid) ved en fremgangsmåte som ligger utenfor området for den foreliggende oppfinnelse, idet der ble anvendt vann i fri form og som hydratvann ;i natriumsulfid i en samlet mengde omtrent lik. den som ville anvendes ved industriell drift under anvendelse av vandig natriumsulfid fremstilt fra vandig natriumbisulfid og vandig natriumhydroksyd som er tilgjengelig i handelen. 983,7 g (60%<*>s renhet, 7,56 mol) natriumsulfid, 46,8 g (1,17 mol) natriumhydroksyd, 765 g (7,50 mol) litiumacetatdihydrat, 384,9 g avionisert vann og 3000 ml (3078 g) N-metyl-2-pyrrolidon ble således fylt i en 7,6 liters reaktor som var forsynt med rører, og som deretter ble spylt med nitrogen. Vann ble deretter fjernet fra blandingen ved tilførsel av varme under hele vannfjerningstrinnet fra to spenningsregulerte elektriske varmeelementer som var forbundet med en 220 volts strømkilde. Da blandingen hadde nådd en temperatur på 129°C, begynte tilbakeløpet, og det var nødvendig å anvende vannkjøling av reaktoren for å redusere skumdannelse og over-svømmelse i destillasjonskolonnen. Den kraftigste skumdannelse og oversvømmelse var forbi da reaktortemperaturen hadde nådd 143°C, og på dette tidspunkt var 200 ml destillat blitt oppnådd. Vannkjølingen ble imidlertid fortsatt, og en viss fylling av destillasjonskolonnen fortsatte inntil reaktortemperaturen nådde 154°C. På dette tidspunkt var 450 ml destillat blitt oppnådd. Vannkjølingen ble deretter av-sluttet og destillasjonen fortsatt til reaktortemperaturen nådde 207°C og destillasjonstemperaturen 183°C. Det samlede destillat, som hovedscikelig utgjordes av vann, hadde et volum på 1000 ml. 1137 g (7,73 mol) p-diklorbenzen og 500 ml (513 g) N-metyl-2-pyrrolidon ble tilsatt den gjenværende blanding. Blandingen ble oppvarmet i 3 timer ved 266°C og et maksimalt trykk på 12,6 atm. Reaksjonsproduktet ble avkjølt, vasket fire ganger med vann og tørket i en vakuumovn for å

gi 658,6 g poly(p-fenylensulfid) med en smelteindeks på 384 og en iboende viskositet på 0,25.

Eksempel II

I et forsøk utført i overensstemmelse med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, dvs. med fjerning av vann fra de anvendte bestanddeler i to separate trinn, ble der fremstilt poly(p-fenylensulfid) ved bruk av vann i fri form og som hydratvann i samme mengder som anvendt i eksempel I. 765 g (7,50 mol) litiumacetatdihydrat og 3000 ml

(3078 g) N-metyl-2-pyrrolidon ble således fylt i den med rører forsynte 7,6 liters reaktor som ble anvendt i eksempel I, og reaktoren ble spylt med nitrogen. Vann ble deretter fjernet fra blandingen ved tilførsel av varme under hele vannfjerningstrinnet fra de samme to varmeelementer, som fikk tilført den samme strømstyrke ved hjelp av de samme spenningsregulatorer innstilt på de samme konstante verdier og forbundet med den samme strømkilde som anvendt i eksempel I. Ved oppvarmning på denne måte ble destillasjonen utført inntil reaktortemperaturen nådde 204°C uten at der forekom noen skumdannelse eller oversvømmelse i kolonnen, noe som ga 290 ml destillat, bestående hovedsakelig av vann. Reaktoren ble deretter avkjølt til 93°C under rensing med nitrogen, hvoretter 983,7 g (60%'s renhet, 7,56 mol) natriumsulfid, 46,8 g (1,17 mol) natriumhydroksyd og 384,9 g avionisert vann ble tilsatt. Reaktoren ble deretter spylt med nitrogen, og et annet vannfjerningstrinn ble utført. Dette annet trinn ble utført ved tilførsel av varme under hele vannfjerningen fra de samme to varmeelementer, som ble matet "med de samme strøm-styrker oppnådd ved bruk av de samme spenningsregulatorer innstilt på de samme verdier og forbundet med de samme strømkilder som i eksempel I. Da reaktortemperaturen nådde 132°C, ble vannkjøling anvendt for å regulere en svak fylling av destillasjonskolonnen. Fyllingen var imidlertid forbi da reaktortemperaturen nådde 149°C, hvoretter vann-avkjølingen ble avbrutt. På dette tidspunkt hadde destillatet, som hovedsakelig besto av vann, et volum på 100 ml. Den fylling av kolonnen som fant sted under dette annet destillasjonstrinn, var meget liten sammenlignet med den som fant sted i destillasjonstrim.

i eksempel I. Vannfjerningen ble fortsatt uten noen fylling eller vannkjøling inntil reaktortemperaturen nådde 209°C og destillasjonstemperaturen 183°C. Det samlede destillat, som hovedsakelig besto av vann, hadde et volum på 735 ml. 1137 g (7,73 mol) p-diklorbenzen og 500 ml (513 g) N-metyl-2-pyrrolidon ble tilsatt den gjenværende blanding. Blandingen ble oppvarmet i 3 timer ved 266°C ved et maksimalt trykk på 12,6 atm. Reaksjonsproduktet ble avkjølt, vasket

fire ganger med vann og tørket i en vakuumovn for å gi 66 8,5 g poly(p-fenylensulfid) med en smelteindeks på 185 og en iboende viskositet på 0,31.

I dette eksempel var graden av skumdannelse og fylling av destillasjonskolonnen meget mindre enn den som opptrådde i eksempel I. Videre var molekylvekten av det poly (p-f enylensulf id) som ble fremstilt i dette eksempel, betydelig høyere enn i eksempel I, målt ved smelteindeksen og den iboende viskositet.

Eksempel III ( sammenlignlngseksempel)

I en sammenligningsprøve med fjerning av vann fra de anvendte bestanddeler i ett eneste trinn ble der ved en fremgangsmåte som ligger utenfor grensene for den foreliggende oppfinnelse, fremstilt forgrenet polyfenylensulfid under anvendelse av vann i fri form og som hydrat-vann i natriumsulfid i en samlet mengde omtrent svarende til den som ville bli anvendt ved industriell drift under anvendelse av vandig natriumsulfid fremstilt fra industrielt tilgjengelig vandig natriumbisulfid og vandig natriumhydroksyd.

983,7 g (60%'s renhet, 7,56 mol) natriumsulfid, 46,8 g (1,17 mol) natriumhydroksyd, 765 g (7,50 mol) litiumacetatdihydrat, 384,9 g avionisert vann og 3000 ml (3078 g) N-metyl-2-pyrrolidon ble således fylt i en 7,6 liters reaktor som var utstyrt med røreverk, og som deretter ble spylt med nitrogen. Vann ble deretter fjernet fra blandingen ved tilførsel av varme under hele vannfjerningstrinnet fra to spenningsregulerte elektriske varmeelementer som var forbundet med en 220 volts strømkilde. Da blandingen nådde en temperatur på 134°C, begynte tilbakeløpet, og det var nødvendig å anvende vannkjøling av reaktoren for å redusere skumdannelse og fylling av destillasjonskolonnen. Den kraftige skumdannelse og fylling tok slutt da reaktortemperaturen nådde 141°C. På dette tidspunkt var 275 ml destillat blitt oppnådd. Vannkjølingen ble deretter avbrutt,

og destillasjonen ble fortsatt inntil reaktortemperaturen nådde 206°C og destillasjonstemperaturen 183°C. Det samlede destillat, som hovedsakelig inneholdt vann, hadde et volum på 1250 ml. Den resulterende blanding fikk tilsatt 1137 g (7,73 mol) p-diklorbenzen, 1,5 g (0,0083 mol) 1,2,4-triklorbenzen og 500 ml (513 g) N-metyl-2-pyrrolidon. Den resulterende blanding ble oppvarmet i 3 timer ved 266°C og et maksimalt trykk på 12,6 atm. Reaksjonsproduktet ble avkjølt, vasket fire ganger med vann og tørket i en vakuumovn for å gi 613,3 g forgrenet polyfenylensulfid med en smelteindeks på 572 og en iboende viskositet på 0,19..

Eksempel IV

I et forsøk utført i overensstemmelse med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, dvs. med fjerning av vann fra de anvendte bestanddeler i to separate trinn, ble der fremstilt forgrenet polyfenylensulfid under anvendelse av vann i fri form og som hydratvann i samme mengder som i eksempel III. 765 g (7,50 mol) litiumacetatdihydrat og 3000 ml (3078 g) N-metyl-2-pyrrolidon ble således fylt i den med røreverk forsynte 7,6 liters reaktor som ble anvendt i eksempel III, og reaktoren ble spylt med nitrogen. Vann ble deretter fjernet fra blandingen ved tilførsel av varme under hele dette vannfjerningstrinn fra de samme to varmeelementer matet med den samme strømstyrk oppnådd ved anvendelse av de samme spenningsregulatorer innstilt på de samme konstante verdier og forbundet med den samme strømkilde som i eksempel III. Ved oppvarming på denne måte ble destillasjon utført inntil reaktortemperaturen nådde 204°C uten at der fant sted skumdannelse eller fylling av kolonnen. Der ble oppnådd 310 ml destillat bestående hovedsakelig av vann. Reaktoren ble deretter av-kjølt til 93°C samtidig som den ble renset med nitrogen, hvoretter 983,7 g (60%'s renhet, 7,56 mol) natriumsulfid, 46,8 g (1,17 mol) natriumhydroksyd og 384,9 g avionisert vann ble tilsatt. Reaktoren ble deretter spylt med nitrogen, og et annet vannfjerningstrinn ble utført. Denne annen vannf jerning ble utført under tilførsel av varir-under hele vannfjerningstrinnet fra de samme to varmeelementer mat med de samme strømstyrker oppnådd ved bruk av de samme spennings--regulatorer innstilt på de samme verdier og forbundet med den samme strømkilde som i eksempel III. Vannfjerningen ble utført uten noen fylling av kolonnen og uten vannkjøling inntil reaktortemperaturen nådde 206°C og destillasjonstemperaturen 183°C. Det samlede destillat som hovedsakelig besto av vann, hadde et volum på 950 ml. Den gjenværende blanding fikk tilsatt 1137 g (7,73 mol) p-diklorbenzen, 1,5 g (0,0083 mol) 1,2,4-triklorbenzen og 500 ml (513 g) N-metyl-2-pyrrolidon. Den resulterende blanding ble oppvarmet i 3 timer ved 266°C og et maksimalt trykk på 12,9 atm. Reaksjonsproduktet ble avkjølt, vasket fire ganger med vann og tørke i en vakuumovn for å

gi 6 88,6 g forgrenet polyfenylensulfid med en smelteindeks på 14 8

og en iboende viskositet på 0,26.

I dette eksempel forekom der således ingen skumdannelse og over-svømmelse i destillasjonskolonnen, mens en kraftig skumdannelse og fylling fant sted i destillasjonskolonnen i eksempel III. Videre var molekylvekten av det forgrenede polyfenylensulfid som ble fremstilt i dette eksempel, betydelig høyere, bedømt etter smelteindeksen og den iboende viskositet, enn for produktet ifølge eksempel III.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av en arylensulfidpolymer ved at et p-dihalogenbenzen med formelen hvor hver X er klor, brom eller jod, hver R er hydrogen, alkyl, cykloalkyl, aryl eller kombinasjoner herav og det samlede antall karbonatomer i hvert molekyl ligger i området 6-24, samtidig som hver R er hydrogen i minst 50 molprosent av det anvendte p-dihalogenbenzen, spesielt p-diklorbenzen, eventuelt sammen med inntil 0,6 vektdeler pr. 100 vektdeler p-dihalogenbenzen av minst en aromatisk polyhalogen-forbindelse med mer enn to halogensubstituenter pr. molekyl og representert av formelen R'•'Xn, hvor hver X er som angitt ovenfor, n er 3, 4, 5 eller 6 og R<1>'' er et n-verdig aromatisk radikal som kan inneholde opptil 4 metylsubstituenter og har et samlet antall karbonatomer i området 6-16, spesielt 1,2,4-triklorbenzen, omsettes med et alkalimetallsulfid i nærvær av litiumacetat og et N-alkyl-2-pyrrolidon representert ved formelen hvor R" er et alkylradikal med 1-3 karbonatomer, hver R' er hydrogen eller R" og det samlede antall karbonatomer i hvert molekyl er 5-8, karakterisert ved at man før innføringen av p-dihalogenbenzenet og eventuelt den aromatiske polyhalogen-forbindelse i reaksjonssonen befrir de øvrige utgangsmaterialer for vann ved følgende prosesstrinn: a) N-alkyl-2-pyrrolidonet, litiumacetatet og vann i form av fritt vann eller hydratvann blandes sammen til en første blanding b) som vannet fjernes fra for å gi en første tørket (dehydrated) blanding c) som blandes med en annen blanding som inneholder et alkalimetallsulf id og minst 50 vektprosent fritt vann eller hydratvann, for å danne en tredje blanding d) som vannet fjernes fra for å gi en tredje tørket blanding som får tilsatt p-dihalogenbenzenet og eventuelt den aromatiske polyhalogen-forbindelse.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den nevnte annen blanding som innblandes i trinn c), også omfatter en base valgt fra alkalimetallhydroksyder og alkalimetallkarbonater .

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at fjerningen av vann utføres ved fordampning.