PL12795B1 - Sposób wytwarzania sztucznych mas. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy polega na tern, ze przez ogrzewanie pod zwyklem lub zwiek- szonem cisnieniem w obecnosci lub bez jakichkolwiek innych substancyj produk¬ tów polimeryzacji, otrzymajnych z butadie¬ nów lub pochodnych butadienu, które w polozeniu 1 lub 1.4 posiadaja podstawione resztki weglowodorów otrzymuje sie sztuczne masy, z których mozna wyrabiac bloki, plyty, powloki, filmy, nici, uksztal¬ towane przedmioty i t. d. W ten sposób mozna np. otrzymac przez ogrzewanie kauczuku z butadienu do temperatur wyz¬ szych z rozpuszczalnikiem lub bez rozpu¬ szczalnika produkty stale, które posiadaja wlasnosci bakelitu. Produkty ogrzewane energicznie lub przez dluzszy czas sa nao- gól nierozpuszczalne we wszystkich uzywa¬ nych rozpuszczalnikach, sa bardzo wy¬ trzymale na lamanie i rozrywanie, oraz bardzo twarde. Sa one bardzo odporne na odczynniki chemiczne i prawie zupelnie nieczule na wzrost temperatury. Posiadaja bardzo male przewodnictwo elektryczne, tak ze nadaja sie bardzo dobrze jako ma- terjal izolacyjny. Poniewaz moga byc o- trzymane latwo w stanie bezbarwnym, przezroczystym lub przeswiecajacym na¬ daja sie dobrze do wytwarzania róznego rodzaju sztucznych mas.Zapomoca opisanych produktów mozna wytwarzac takze powloki kazdego rodzaju na stalych podkladach, przez pokrycie ich roztworem produktu i nastepne ogrzewa¬ nie. Ogrzewanie moze byc wykonane w o- becnosci gazów obojetnych lub zawieraja-cych tlen, przyczem w pewnych wypad¬ kach il^n, ,dziala chemicznie.Wytwarzanie mas zie wspomnianych produktów polimeryzacji przez ogrzewanie moze sie odbywac przy zastosowaniu zwiekszonego lub zmniejszonego cisnienia.Mozna tez stosowac srodki przyspieszaja¬ ce, jak np. organiczne zwiazki chlorowco¬ we, kwasy, zasady i t. d.; czesto takze po¬ zadane jest dodawanie srodków zapobie¬ gajacych utlenianiu. Jako srodków zapobie¬ gajacych utlenianiu uzywa sie srodków, sto¬ sowanych do tego samego celu równiez przy wyrobie kauczuku, jak aldol- a-naftylo- aminy, etylidenaniliny lub inne produkty kondensacji aldehydów i amin; nadaja sie równiez do tego celu zasady, jak dwufeny- loguanidyna, trójbutenyloamina, dwubute- nylobutyloamina i podobne, oraz ich po¬ chodne i sole, jak równiez merkaptóben- zotiazole i ich polaczenia z aminami w po¬ staci soli. Mozna równiez uzywac do tego celu polaczen, zawierajacych tlen, jak ty-' mol, P -dwunaftol i t. d. Dodatki te ko¬ rzystne sa zwlaszcza przy wyrobie swiatlo^ trwalych jedwabi i filmów. Przy wytwa¬ rzaniu produktów wyjsciowych, mozna u- zywac takze rozpuszczalników, jak rów¬ niez innych dodatków oraz] materjalów wypelniajacych. Produkt wyjsciowy moz-, na takze poddac oczyszczeniu. Niekoniecz¬ nie trzeba stosowac jako produkt wyjscio¬ wy gotowy spolimeryzowany kauczuk bu¬ tadienowy, mozna takze uzywac jako pro¬ duktu wyjsciowego nizszych produktów polimeryzacji. Produkty takie mozna o- trzymac przez przerwanie polimeryzacji, butadienu. Produkty, otrzymane przez energiczne ogrzewanie, posiadaja dobre wlasnosci kauczuku wulkanizowanego.Mozna zatem wytwarzac rodzaj kauczuku wulkanizowanego bez stosowania siarki, co jest bardzo wazne dla celów izolacyjnych.Przez ogrzewanie przy mniej wysokiej temperaturze lub przez czas mniej dlugi mozna otrzymac produkty, które sa mniej twarde i mniej nierozpuszczalne niz po¬ przednie produkty.Przyklad I. Produkt otrzymany z bu¬ tadienu przez polimeryzacje w obecnosci sodu ogrzewa sie bez dostepu powietrza przy 250—300°C; otrzymuje sie najpierw produkt plastyczny, który przez dluzsze o- grzewanie twardnieje i zestala sie zupel¬ nie. Produkt gotowy jest bezbarwny i prze¬ zroczysty, mozna go latwo krajac na cien¬ kie plyty, które moga miec zastosowanie jako szklo okienne i t. d. Jezeli przy wy¬ twarzaniu produktu stosuje sie srodki roz¬ miekczajace, to mozna z gotowego produk¬ tu krajac takze filmy. Jako srodki roz¬ miekczajace moga miedzy innemi byc sto¬ sowane takze inne gatunki kauczuku, prze- dewszystkiem takie, tkóre tak jak kauczuk naturalny lub produkty polimeryzacji izo- prenu lub 2.3-dwumetylobutadienu przy ogrzewaniu w temperaturach wyzszych, nie twardnieja lecz miekna. Te dodatki nadaja sie zwlaszcza przy wyrobie filmów i sztucz¬ nego jedwabiu z powyzszego materjalu.Przyklad IL 100 czesci produktu, o- pisanego w przykladzie I, ogrzewa sie z 300 czesciami cykloheksanu bez dostepu po¬ wietrza w autoklawie przez 15—20 godzin przy 250—300°C. Otrzymuje sie bezbarw¬ na mase obok niezmienionego cykloheksa¬ nu.Przyklad III. Otrzymany przez nie¬ zupelna polimeryzacje butadienu z sodem plastyczny produkt polimeryzacji utwar¬ dza sie przez dluzsze ogrzewanie przy 250^300°C.Przyklad IV. Otrzymana plastyczna masa przez polimeryzacje butadienu w obecnosci sodu z dodatkiem 5—10% ksy- lolu, oleju parafinowego lub innych wyso¬ kowrzacych weglowodorów prasuje sie w formie po oczyszczeniu i w tejze poddaje sie twardnieniu w sposób podany w przy¬ kladzie III. Bardzb korzystne jest stoso¬ wanie produktu, otrzymanego przez wy¬ parowanie klarownych roztworów kauczu- — 2 -ku. ,Tak samo postepuje sie, uzywajac in¬ nych produktów polimeryzacji, np. kauczu¬ ku butadienowego ozonizowanego.Przyklad V. 60 czesci wagowych kau¬ czuku, opisanego w przykladzie I, walcuje sie dokladnie z 40 czesciami wagowemi sa¬ dzy, poczem mase tak otrzymana ogrzewa sie pod cisnieniem w prasie formierskiej najpierw dwie do trzech godzin przy 150°C, a po wyjeciu z prasy jeszcze 3—5 godzin bez cisnienia przy mniej wiecej 250°C. Otrzymuje sie ciemny uksztaltoT wany przedmiot o dobrych wlasnosciach mechanicznych. Jezeli utwardzanie prze¬ prowadza sie w formach dobrze polerowa¬ nych, to otrzymuje sie przedmioty uksztal¬ towane o gladkiej lsniacej powierzchni które nie wymagaja dalszej obróbki.Przyklad VI. Roztwór produktu wyj¬ sciowego, opisanego w przykladzie I, w cykloheksanie, benzolu lub innych odpo¬ wiednich rozpuszczalnikach naklada sie lub natryskuje na blache metalowa, poczem do¬ grzewa sie te ostatnia po zupelnem wypa¬ rowaniu rozpuszczalnika w atmosferze wolnej od tlenu kilka godzin przy mniej wiecej 250°C. W ten sposób otrzymuje sie powloke w rodzaju lakieru o duzej twar¬ dosci, wytrzymalosci i odpornosci na roz¬ puszczalniki wszelkiego rodzaju jak i na najrozmaitsze odczynniki chemiczne.Utwardzanie w atmosferze zawieraja¬ cej tlen postepuje znacznie szybciej i przy znacznie nizszej temperaturze, jadnakze w razie nieobecnosci cial uniemozliwiaja¬ cych utlenianie przy danej temperaturze, produkt moze nabrac niepozadanego za¬ barwienia.Przyklad VII. Produkt otrzymany z 1. metylobutadienu (piperylen) przez po¬ limeryzacje w obecnosci 0,5% chlorku gli¬ nu, po starannem usunieciu chlorku glinu i suszeniu przy 150°C formuje sie i ogrze¬ wa kilka godzin przy 250—300°C.Przyklad VIII. Produkt, otrzymany z butadienu przez dluzsze ogrzewanie przy mniej wiecej 70°C w obecnosci 20 procentów 3%-owego roztworu nadtlenku wodoru, ogrzewa sie 8 — 10 godzin przy. 300 do 325°C. W ten sposób otrzymuje sie prze¬ zroczysty, zupelnie twardy produkt. Tak samo postepuje sie przy uzyciu produktu z butadienu, który otrzymano w jakikol¬ wiek inny sposób, np. przez ogrzewanie bu¬ tadienu w obecnosci roztworów bialka.Przyklad IX. 10 czesci wagowych o- czyszczonego produktu, wytworzonego z butadienu przez polimeryzacje w obecno¬ sci sodu, walcuje sie dokladnie z 60 cze¬ sciami wagowemi sproszkowanego szmer¬ glu; mieszanine prasuje sie nastepnie przy 150°C i przy 150—300 atm cisnienia w plyty, poczem ogrzewa sie czas dluzszy przy 275 do 300°C. Przez odpowiedni do¬ bór stosunku mieszanych skladników, cza¬ su ogrzewania i temperatury mozna zmie¬ niac w szerokich granicach twardosc i wy¬ trzymalosc materjalu.W podobny sposób mozna otrzymywac przedmioty wszelkiego rodzaju, które mo¬ ga zawierac zaleznie od wymagan takze srodki wypelniajace, barwniki lub wszel¬ kie inne dodatki, jak kule bilardowe, cze¬ sci przedmiotów, guziki, materjal izola¬ cyjny, stosowany przy wysokich napie¬ ciach, trzonki do nozy, grzebienie, obsadki i t. d.Produkty ostateczne, przedewszystkiem te, które otrzymane zostaly przez poli¬ meryzacje butadienu w obecnosci metali alkalicznych, odznaczaja sie poza bardzo wysoka elektryczna odpornoscia przeciw¬ ko przebiciu (do 80 000 V na mm jeszcze wysoka wytrzymaloscia na cisnienie, wy¬ noszaca okolo 2250 kg/cm2, i wzglednie duza scisliwoscia okolo 25%). Nadaja sie one bardzo dobrze jako materjal uszczel¬ niajacy, materjal izolacyjny dla pradów elektrycznych o Wysokiem napieciu i jako podklady, plyty, podpory dla ciezkich apa¬ ratów, które musza byc izolowane.Przyklad X. Mniej wiecej 30%-owy — 3 —roztwór starannie oczyszczanego produktu, otrzymanego z butadienu przez polimery¬ zacje w obecnosci sodu, usuniecie sodu z produktu polimeryzacji przez traktowanie woda lub kwasami, rozpuszczenie w cyklo¬ heksanie i uwolnienie od nierozpuszczal¬ nych czesci wody przez suszenie i bardzo staranne ponowne saczenie, wciska sie gó¬ ra przez dysze przedzalnicza do pionowej mniej wiecej 8 cm wysokiej rurki, ogrze¬ wanej z zewnatrz. Temperatura rurki wzrasta stopniowo zgóry nadól od 100 do 400°C i wyzej. Przytem pracuje sie w a- tmosferze ubogiej w tlen lub wolnej od tle¬ nu tak, ze nie moze nastapic zapalenie sie nici. Osiaga sie to tak, ze do rurki wpu¬ szcza sie gazy wolne od tlenu lub ubogie w tlen, jak azot, kwas weglowy, wodór, metan, pare wodna lub mieszanine tychze.Mozna pracowac przy zmniejszonem ci¬ snieniu. Wychodzaca na koncu rurki nic nawija sie w znany sposób, przyczem pro¬ ces twardnienia, zachodzacy w rurce, la¬ czy sie z procesem przedzenia. Rurka na dole jest silnie zwezona, a pary rozpu¬ szczalników, wychodzace z rurki, mozna regenerowac znanym sposobem.Mozna takze stosowac roztwory pro¬ duktów polimeryzacji butadienu w innych rozpuszczalnikach, niz w cykloheksanie np. w homologach cykloheksanu, frakcjach benzyny, weglowodorach chlorowanych, jak chlorek metylenu. Do roztworów moz¬ na takze dodawac ciala o wyzszym punk¬ cie wrzenia i srodki rozmiekczajace, np. fosforan trójkrezylowy. Przez odpowiedni dobór dlugosci rurki, temperatury i czasu trwania zabiegu mozna nadac nici pozada¬ ny stopien twardosci. Przy stosowaniu niz¬ szych temperatur, anizeli podano powyzej, twardnienie nici moze nastepowac takze i w obecnosci gazów, które zawieraja mniej¬ sze lub wieksze ilosci tlenu. Tak otrzyma¬ na nic po nawinieciu poddaje sie w znany sposób dalszej obróbce. Mozna takze nici, które posiadaja jeszcze pewna miekkosc, utwardzic przez dalsze ponowne ogrzewa¬ nie, przyczem przez odpowiedni dobór cza¬ su ogrzewania, temperatury i gatunku ga¬ zu mozna nadac niciom barwe srebrna lub zlota. Przy stosowaniu lagodniejszych wa¬ runków i atmosfery beztlenowej powstaja przy pomównem traktowaniu nici srebrno- lsniace, a przy stosowaniu warunków ener¬ gicznych, przedewszystkiem w obecnosci wiekszej lub mniejszej ilosci tlenu, otrzy¬ muje sie nici o barwie i polysku zlota. To traktowanie pózniejsze ulatwia barwienie, przedewszystkiem barwnikami zasadowe'- mi.Zamiast produktu z butadienu mozna takze uzywac mieszaniny tegoz np. z oczy¬ szczonym naturalnym kauczukiem lub pro¬ duktami polimeryzacji izoprenu. Zamiast roztworu produktów, otrzymanych przez polimeryzacje butadienu w obecnosci so¬ du, mozna takze uzywac roztworów innych, wzglednie inaczej wytworzonych, produk¬ tów polimeryzacji z weglowodorów buta¬ dienowych.Roztwory, stosowane do przedzenia, musza byc jednolite, a przedewszystkiem nie moga zawierac zadnych trudnorozpu- szczalnych lub silnie zelatynujacych czesci.Równiez brud, kurz i wszelkie inne ciala stale musza byc usuniete z najwieksza sta¬ rannoscia, w przeciwnym bowiem razie o- trzymuje sie nici o slabej wytrzymalosci na rozerwanie. Roztwory przedzalnicze moga byc poddane procesowi dojrzewania.Gotowe nici mozna pózniej traktowac srodkami obciazajacemi lub zabezpiecza - jacemi od ognia. Daja sie one barwic barw¬ nikami kwasnemi i zasadowemi.W powyzszy sposób otrzymuje sie sztuczne nici blyszczace o duzej wytrzy¬ malosci w stanie suchym, które nie ustepu¬ ja zupelnie znanym niciom ze sztucznego jedwabiu. Nici te posiadaja jednakze te duza przewage nad dotychczas znanemi nicmi ze sztucznego jedwabiu, ze ich wy¬ trzymalosc na rozrywanie w stanie mokrym — 4 —jest taka sama, jak w suchym stanic, tak ze wytrzymalosc ta jest kilkakrotnie wiek¬ sza od wytrzymalosci w stanie suchym prawie wszystkich znanych jadwabi. Poza tem nici te odznaczaja sie zupelna nie- wrazliwoscia na wplywy chemiczne (al- kalja, kwasy, chlor, podchloryny), oraz bardzo wielka odpornoscia na dzialanie fizyczne (goraco, swiatlo) tak, ze pod wzgledem tych wlasciwosci przewyzszaja one znacznie nici znanego jedwabiu sztucznego.Przyklad XL 100 czesci produktu polimeryzacji, otrzymanego z butadienu przez polimeryzacje w obecnosci sodu, walcuje sie dokladnie z 300 czesciami barwnika mineralnego (czerwien angiel¬ ska, Terra di Sienaa, umbra, lub ultramary¬ na) i w powyzej opisany sposób formuje i utwardza. W ten sposób otrzymuje sie lad¬ nie zabarwione i dajace sie polerowac u- ksztaltowane przedmioty. Mozna takze u- zywac mieszaniny wyzej wymienionych barwników i przy stosowaniu kilku barw¬ ników osiagnac marmurkowanie. Do za¬ barwiania nadaja sie takze organiczne barwniki, o ile pri*y stosowanych warun¬ kach okaza sie dostatecznie wytrzymale.Przyklad XII. Mieszanine 80 czesci bielonej ziemi okrzemkowej i 20 czesci produktu polimeryzacji, otrzymanego dzia¬ laniem sodu na butadien, poddaje sie przy temperaturze 150 do 200°C cisnieniu mniej wiecej 50 atm przez 6 godzin. Otrzy¬ muje sie gietki, staly produkt, który daje sie krajac na cienkie plytki. Plytki te mo¬ ga byc uzywane w tym stanie lub tez moga byc poddane nastepnie utwardzeniu w wyz¬ szej temperaturze, przyczem traca czescio¬ wo swoja, elastycznosc. Produkty, otrzy¬ mane ,przy 150°C, moga byc uzyte, np. ja¬ ko elastyczne podstawy, opaski transpor¬ towe i t. d., zastepujac skóre i materjaly podobne do skóry.W powyzszym przykladzie ziemie o- krzemkowa mozna zastapic innemi srodka¬ mi wypelniaj acemi, jak sadza, biela cyn¬ kowa, tlenkiem magnezu i t d. Stosunek ilosciowy tych dodatków mozna zmieniac w szerokich granicach. Przy stosunkowo ni¬ skich temperaturach (okolo 150°C) mozna uzyc jako materjalu wypelniajacego wkladki z tkaniny.Przyklad XIII. Szpulke metalowa, u- zywana przy wytwarzaniu sztucznego je¬ dwabiu, zanurza sie kilkakrotnie do sred¬ nio stezonego roztworu produktu polime¬ ryzacji butadienu, otrzymanego np. dzia¬ laniem sodu w postaci drutu na butadien w obecnosci rozpuszczalników. Osadzona na szpulce powloke ogrzewa sie w tempe¬ raturze 100 do 150°C przez kilka godzin.Otrzymuje sie przez to na szpulce bardzo ladna, gladka, nielepiaca sie, bardzo sil¬ nie przywierajaca powloke, która jest bar¬ dzo wytrzymala na dzialanie kapieli stra¬ cajacych i innych, stosowanych przy wyro¬ bie sztucznego jedwabiu. Do wyzej wy¬ mienionego roztworu produktu polimery¬ zacji butadienu mozna takze dodac srod¬ ków suszacych, np. kwasnych soli oleju lnianego, jak kwasna sól kobaltowa lub manganowa oleju lnianego, przez co skra¬ ca sie czas utwardzania.Przyklad XIV. Produkt polimeryzacji butadienu, otrzymany dzialaniem sodu na butadien przy 50°C w obecnosci równej ilo¬ sci cykloheksanu wzgledem butadienu, o- czyszcza sie w odpowiedni sposób, np. jak opisano w przykladzie X, rozpuszcza sie w cykloheksanie i 20—25%-owy roztwór przedzie wedlug sposobu, opisanego w przykladzie X. Roztwór ten posiada duza jednolitosc przy wysokiej lepkosci tak, ze pod cisnieniem 25 do 30 atm wyplywa po¬ woli z rurek przedzalniczych bez przery¬ wania sie lub tworzenia kropli. Nitke moz¬ na w czasie twardnienia bardzo silnie roz¬ ciagac. Mozna w ten sposób otrzymac bar¬ dzo cienkie nici o 1 do 2 denierach, o srebr¬ nym polysku i oznaczonej wytrzyma¬ losci. — 5 — PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe- same lub z dodatkiem innych cial, poddaje sie ogrzewaniu pod cisnieniem lub bez ci- Sposób wytwarzania sztucznych mas, snienia. znamienny tern, ze otrzymane z butadienu lub pochodnych butadienu, powstalych I. G. Farbenindustrie przez podstawienie w polozeniu 1 lub

1.4 Aktiengesellschaft reszt weglowodorowych, zapomoca zupel- Zastepca: Dr. inz. M. Kryzan, nej lub czesciowej polimeryzacji produkty, rzecznik patentowy. 1 O !" - Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL