PL200193B1 - Sposób wytwarzania poliwęglanów - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania poliwęglanów o wzorze ogólnym 1, gdzie R i R1 oznaczają -C=C(Cl2) i/lub -C(CH3)2- przez reakcję bisfenoli o wzorze ogólnym 2, gdzie R ma podane wyż ej znaczenie, z bischloromrówczanami bisfenoli o wzorze 3, gdzie R1 ma wyż ej podane znaczenie, lub bisfenoli o wzorze ogólnym 2 z fosgenem o wzorze 4, w obecności katalizatora przeniesienia międzyfazowego oraz wodorotlenku sodowego, znamienny tym, że jako katalizator przeniesienia międzyfazowego stosuje się dimetylosulfotlenek w ilości 40-240% molowych w stosunku do bisfenoli, przy czym stosunek fazy organicznej wynosi 80-180% objętościowo w stosunku do fazy wodnej natomiast stosunek molowy wodorotlenku sodowego do monomerów bisfenolowych wynosi 220:100 a reakcję prowadzi się w temperaturze 5-25°C.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest otrzymanie poliwęglanów o wzorze ogólnym 1, gdzie R i R¹ oznaczają -C=C(CI2) i/lub -C(CH3)2 -, metodą reakcji prowadzonej na granicy faz w obecności katalizatora.

Znane dotychczas z licznych doniesień i patentów (np.: w artykule Chim. Ind. 92, 243, 1964, Pat. PRL 48893, 1964) stosowane metody otrzymywania poliwęglanów polegają na polikondensacji na granicy faz przy użyciu czwartorzędowych soli amoniowych lub trietyloaminy jako katalizatora. Wiedząc, że chlorek metylenu ma temperaturę wrzenia 40°C, należy ściśle kontrolować podczas syntezy temperaturę, ponieważ reakcja w pierwszym etapie jest egzotermiczna (chłodzi się ją w łaźni wodnej do temperatury 20-25°C). Poza tym otrzymany już polimer ma konsystencję bardzo gęstej cieczy, a po wysuszeniu ulega zbryleniu, a tym samym wykazuje trudności z ponownym rozpuszczeniem go w rozpuszczalniku. Ponadto trietyloamina może reagować z chloromrówczanami lub fosgenem powodując ich częściową hydrolizę.

Niegodności tych można uniknąć stosując sposób według wynalazku. Sposób według wynalazku polega na tym, że reakcję wytwarzania poliwęglanów o wzorze ogólnym 1, gdzie gdzie R i R1 oznaczają -C=C(CI₂) i/lub -C(CH3)2-, przez reakcję bisfenoli o wzorze ogólnym 2, gdzie R ma wyżej podane znaczenie z bischloromrówczanami bisfenoli o wzorze ogólnym 3, gdzie R1 ma wyżej podane znaczenie, lub bisfenoli o wzorze ogólnym 2 z fosgenem o wzorze 4, w obecności katalizatora przeniesienia międzyfazowego, charakteryzuje się tym, że jako katalizator stosuje się dimetylosulfotlenek w ilości 40-240% molowych w stosunku do bisfenoli, korzystnie 80-120%. Stosunek fazy organicznej wynosi 80-180% objętościowo w stosunku do fazy wodnej, korzystnie 100-130%. Mniejsza zawartość dimetylosulfotlenku jest niewystarczająca do wytworzenia odpowiedniej ilości aktywnych par jonowych a zbyt duża jego zawartość, jak również wyższy stosunek ilości fazy organicznej do fazy wodnej, powoduje zanik wyraźnej granicy faz. Reakcję prowadzi się w obecności wodorotlenku sodowego, przy czym stosunek molowy wodorotlenku sodowego do monomerów bisfenolowych wynosi 220:100. Przebieg całego procesu jest łatwy do kontrolowania: przebiega w temperaturze 5-25°C, czas reakcji wynosi 60-300 minut, szybkość mieszania 1500-4500 obr/min. Ponadto DMSO nie reaguje z użytymi do reakcji monomerami, w porównaniu z trietyloaminą, która może reagować z chloromrówczanami lub z fosgenem, powodując ich częściową hydrolizę. Poza tym poliwęglany otrzymane w reakcjach prowadzonych zgodnie z wynalazkiem są pozbawione zanieczyszczeń. Uzyskane wyniki z pomiarów wiskozymetrycznych wskazują że polimery te nadają się na wtrysk a uzyskane folie mają dobre właściwości fizyczne.

P r z y k ł a d 1

Montuje się układ składający się z kolby trójszyjnej 750 cm³, wkraplacza, chłodnicy wodnej, teflonowej prowadnicy mieszadła oraz mieszadła szybkoobrotowego. Początkowo nie umieszczając wkraplacza do reaktora wlewa się pierwszą porcję wody destylowanej (50 ml). Włącza mieszadło na małe obroty i wsypuje odważoną ilość NaOH (0,881 g). Po całkowitym rozpuszczeniu wodorotlenku sodu, wsypuje się odmierzone bisfenol A (2,287 g) lub chlorobisfenol II (2,811 g). Następnie odmierza drugą porcję wody destylowanej i do niej wkrapla z pipety odpowiednią ilość DMSO (0,55 ml). Po całkowitym rozpuszczeniu bisfenoli dodaje się drugą porcję wody (50 ml), zwiększa obroty do około 700 obr/min i miesza 10 minut. W międzyczasie do kolbki stożkowej (250 ml) wlewa się chlorek metylenu (130 ml) i dodaje odważony bischloromrówczan: dianu (3,542 g) lub chlorobisfenolu II (4,066 g). Po 10 minutach od czasu mieszania zwiększa obroty do 2000 obr/min i wkrapla chlorek metylenu z rozpuszczonym bischloromrówczanem, dobierając prędkość wkraplania tak, aby całą objętość wkroplić w ciągu 15 minut. Po zakończeniu wkraplania wyjmuje się wkraplacz i zatyka szyjkę korkiem. Od tego momentu zaczyna się liczyć czas reakcji. Reakcję prowadzono w 25°C. W celu otrzymania poliwęglanu o odpowiednim ciężarze cząsteczkowym dodaje się 30 minut przed końcem zadanego czasu reakcji fenol (0,0375 g). Otrzymane poliwęglany charakteryzują się bardzo dobrą przejrzystością. Proces wytrącania tych polimerów jest łatwiejszy - nie ulegają one zbrylaniu, co wskazuje na brak zanieczyszczeń. Natomiast zmierzona i obliczona graniczna liczba lepkościowa [η] = 0,745 100 cm3/g wskazuje, iż nadają się one na wtrysk.

P r z y k ł a d 2

Montuje się układ składający się z kolby trójszyjnej 750 cm3, wkraplacza, chłodnicy wodnej, teflonowej prowadnicy mieszadła, mieszadła szybkoobrotowego. Początkowo nie umieszczając wkraplacza do reaktora wlewa się pierwszą porcję wody destylowanej (50 ml). Włącza mieszadło na małe obroty i wsypuje odważoną ilość NaOH (0,881 g). Po całkowitym rozpuszczeniu wodorotlenku sodu,

PL 200 193 B1 wsypuje się odmierzony bisfenol A (2,287 g) lub chlorobisfenol II (2,811 g). Następnie odmierza drugą porcję wody destylowanej i do niej wkrapla się z pipety odpowiednią ilość DMSO (0,55 ml). Po całkowitym rozpuszczeniu bisfenoli dodaje się drugą porcję wody (50 ml), zwiększa obroty do około 700 obr/min i miesza 10 minut. W międzyczasie do kolbki stożkowej (250 ml) wlewa się chlorek metylenu (160 ml) i dodaje odważony bischloromrówczan: dianu (3,542 g) lub chlorobisfenolu II (4,066 g). Po 10 minutach od czasu mieszania zwiększa się obroty do 2000 obr/min i wkrapla chlorek metylenu z rozpuszczonym bischloromrówczanem, dobierając prędkość wkraplania tak, aby całą objętość wkroplić w ciągu 15 minut. Po zakończeniu wkraplania wyjmuje się wkraplacz i zatyka szyjkę korkiem. Od tego momentu zaczyna się liczyć czas reakcji. Reakcję prowadzono w temperaturze 25°C. W celu otrzymania poliwęglanu o odpowiednim ciężarze cząsteczkowym dodaje się 30 minut przed końcem zadanego czasu reakcji fenol (0,0375 g). Otrzymane poliwęglany również charakteryzują się bardzo dobrą przejrzystością. Proces wytrącania tych polimerów jest łatwiejszy - nie ulegają one zbrylaniu, co wskazuje na brak zanieczyszczeń. Natomiast zmierzona i obliczona graniczna liczba lepkościowa [η] = 0,787 100 cm³/g wskazuje, iż nadają się one na wtrysk.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania pollwęglanów o wzorze ogólnym 1, gdzie R i R¹ oznaczają -C=C(CI₂) i/lub -C(CH3)2- przez reakcję bisfenoli o wzorze ogólnym 2, gdzie R ma podane wyżej znaczenie, z bischloromrówczanami bisfenoli o wzorze 3, gdzie R¹ ma wyżej podane znaczenie, lub bisfenoli o wzorze ogólnym 2 z fosgenem o wzorze 4, w obecności katalizatora przeniesienia międzyfazowego oraz wodorotlenku sodowego, znamienny tym, że jako katalizator przeniesienia międzyfazowego stosuje się dimetylosulfotlenek w ilości 40-240% molowych w stosunku do bisfenoli, przy czym stosunek fazy organicznej wynosi 80-180% objętościowo w stosunku do fazy wodnej natomiast stosunek molowy wodorotlenku sodowego do monomerów bisfenolowych wynosi 220:100 a reakcję prowadzi się w temperaturze 5-25°C.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, żedimetylosulfotlenekstosuje się w i iości 80-120% molowo w stosunku do bisfenoli.
3. 3. Sposób według zas^z. 1, znamienny tym, że stosuJe sśę 100-130%Γηο^ο fazy ooganicznej w stosunku do fazy wodnej.