PL30093B1 - Sposób wytwarzania produktów kondensacji o duzym ciezarze czasteczkowym, zawierajacych siarke - Google Patents

Description

Produkty kondensacji posiadajace wla¬ sciwosci kauczuku daja sie wytwarzac, jak wiadomo, przez dzialanie wielosiarczków potasowców, amonu lub wapniowców na organiczne zwiajzki dwuchlorowcpwe lub ta¬ kie ciala organiczne, które reaguja z wielo¬ siarczkami w dwóch lub wiekszej liczbie wiazan. Proponowano wiec stosowac alifa¬ tyczne dwuchloirowcoweglowodoiry, mieisza- ne aromatyczne weglowodory o co naj¬ mniej 2 atomach chlorowca w lancuchu bocznym, dwuchliorowcoeter, kwas etylo^ dwutiosiarkowy, dwunierkaptany etylu lub aldehydy.Produkty kondensacji, otrzymane w ten sposób, odznaczaja sie imiedzy innymi duza odpornoscia na dzialanie oleju i najróz¬ niejszych rozpuszczalników organicznych, które dzialaja silnie nagryzajace na kau¬ czuk naturalny. Z tego wzgledu te produk¬ ty kondensacji znalazly w technice wielo¬ stronne zastosowanie.Wiadomo równiez, ze produkty te wy¬ twarza sie w postaci silnie rozdrobnionej, np. w postaci zawiesiny wodnej, przy czym reakcje powyzsze przeprowadza sie m|p. w obecnosci srodków rozszczepiajacych i ko¬ loidów 'ochronnych. Wyftworzona przy tym zawiesina zostaje zazwyczaj wymyta i skoa- gulowana kwasem. Skrzep walcuje sie dalej na blamy i przerabia podobnie do natural¬ nego kauczuku.W ten sposób otrzymuje sie w ogólnosci plastyczne ii elastyczne produkty koncowe,podobne pod wzgledem swych wlasciwosci do kauczuku. Zmiana wlasciwosci tych pro¬ duktów byla dotad mozliwa tylko w ogra¬ niczonym ;sitopniiu przez zmiane sposobu pracy, poniewaz nalezalo sie starac o to, by nie zachodzila nizszy stopien. kondenisacji, który daje cz(^i(yvro zywione ; lub maziste produkty, lecz by zachodzila kon¬ densacja wyzszego stopnia, przy której wy¬ twarzaja sie produkty plastyczne i elastycz¬ ne. Wskutek tego wlasciwosci tych produk¬ tów koncowych zalezaly od stopnia konden¬ sacji. Okazalo sie przy tym, ze te produkty koncowe odpowiadaja wymaganiom pod wzgledem ich plastycznosci i elastycznosci, jednak wielokrotnie nie odpowiadaja innym wymaganiom, które maja równiez duze zna¬ czenie przy istosowaniu tych produktów do najrozmaitszych celów technicznych. Do tych wlasciwosci nalezy np. zdolnosc kleje¬ nia, która obnizala sie zasadniczo w tym sitopniu, w jakim wlasciwosci plastyczne, a zwlaszcza elastyczne, polepszaly sie przy kondensacji wyzszego stopnia.Wymienione zwiazki, siarki o duzym cie¬ zarze czasteczkowym wytwarza sie tez we¬ dlug znanych sposobów pod poistacia wod¬ nych zawiesin, podobnych pod pewnym wzgledem z wygladu do mleka kauczuko¬ wego. Samo prfcez sie zdawalo sie, ze za¬ wiesiny te, podobne do mleka kauczukowe¬ go, dadza sie zastosowac w podobny sposób jak mleko kauczukowe do powlekania, im¬ pregnowania iitd. Okazalo sie to jednak nie¬ mozliwe, gdyz nie udalo sie uzyskac w pro¬ sty sposób, jedynie przez wysuszenie za¬ wiesin, swoistych warstw materialu. Two¬ rzyly sie bowiem luskowe, niespoiste i por kryte rysami masy, które do wymienio¬ nych celów zupelnie sie nie nadawaly.Przypadek ten wystepuje szczególnie przy uzyciu wielosiarczku etylenu, wytworzone¬ go z dwuchloroetanu przez podstawienie go rozpuszczalnym w wodzie czterosiarcz- kiem metalu. Produkt ten jest znany w te¬ chnice pod nawa handlowa „Thiokolu A" i jest najbardziej wartosciowy ze wszyst¬ kich produktów tej grupy pod wzgledem odpornosci na dzialanie rozpuszczalników, poniewaz nie rozpuszcza sie w zadnym z rozpuszczalników organicznych. Produkt ten móglby znalezc specjalne zastosowanie do róznych celów pod postacia wodnych za¬ wiesin w sposób podany i jedynie mozliwy, gdyby nie zachodzila wymieniona powyzej wada tworzenia sie rys podczas su^ szenia. Równiez i wodne zawiesiny in¬ nych cial tej grupy wykazuja te sa¬ ma wade.Obecnie wykryto, ze produkty konden¬ sacji o duzym ciezarze czasteczkowym i o dowolnej zdolnosci klejenia mozna wytwa¬ rzac w sposób nastepujacy. Dziala sie na dwuchlorowcowe zwiazki organiczne lub inne ciala organiczne, które posiadaja co najmniej dwa wiazania wchodzace w reak¬ cje z nieorganicznym wielosiarczkiem, roz- tworami wielosiarczków w obecnosci ma¬ lych ilosci takich zwiazków organicznych, których rodniki sa podstawione tylko w je¬ dnym wiazaniu podstawnikiem ujemnym, a moga ewentualnie zawierac inne nieujem- ne podstawniki. We wszystkich tych cia^ lach podstawnik ujemny jest powiazany zawsze jednym wiazaniem z rodnikiem or¬ ganicznym. Te rodniki organiczne moga wiec reagowac z wielosiarczkami w tym je¬ dnym wiazaniu, a reakcja ta, w przeciwien¬ stwie do przypadku uzycia cial podstawio¬ nych ujemnymi podstawnikami w dwóch lub wiekszej liczbie wiazan, nie prowadzi do wytworzenia produktów kondensacji o duzym ciezarze czasteczkowym.Zwiazkami takimi isa np. jedniochlorow- coweglowodory, jak chlorek etylu, chlorek alylu, bromek etylu, chlorek benzylu; dar lej chlorki kwasów, np. chlorek acetylu lub chlorek benzoylu; bezwodniki kwasowe, jak np. bezwodnik kwasu octowego; latwo rea¬ gujace estry, np. siarczan metylu; kwasy organiczne, np. kwas octowy, jak równiez i zwiazki, które zawieraja grupe merkaptan — 2 —nowa lub grupe kwasu tiosiarkowe- go.Wyikryto dalej, ze stosujac wodne za¬ wiesiny wytworzonych w opisany sposób produktów kondensacji o duzym ciezarze czasteczkowym, zawierajacych siarke, mo¬ zna nimi powlekac, impregnowac lub skle¬ jac z doskonalym skuitkiem przedmioty i materialy wszelkiego rodzaju.Wplyw stosowanych w mysl wynalazku dodatków na przebieg reakcji i na wlasci¬ wosc produktu koncowego objawia sie w tym, ze otrzymane produkty sa bardziej miekkie i bardziej spoiste. To (tez wodna zawiesina tych produktów kondensacji wy¬ sychajac bezposrednio tworzy spoiste, ciag- liwe i elastyczne warstwy, posiadajace du¬ za (przyczepnosc do innych materialów, jak równiez i duza wytrzymalosc dzieki wlas¬ nej spoistosci.Nie bylo to do przewidzenia w obecnym stanie wiedzy, poniewaz mleko kauczukowe i podobne do niego zawiesiny wymienionej grupy cial poza zewnetrznym [podobien¬ stwem róznia sie zasadniczo od siebie o tyle, o ile poszczególne czasteczki produk¬ tów kondensacji, zawierajacych siarke, sa znacznie wieksze od czasteczek kauczuko¬ wych w mleku kauczukowym. Jest to juz czesciowo uwarunkowane przez sam nieor¬ ganiczny srodek zawiesiny, który wplywac musi na rozdrobnienie w wodzie.Przez odpowiednie dobranie ilosci tych dodatków daje sie uzyskac produkty o do¬ wolnym stopniu miekkosci, a zwlaszcza o dowolnej sile klejenia.Jezeli poddaje sie reakcji np. chlorek etylenu w obecnosci 5% bromku eltyluzroz- tworem caterosiarczku sodu, to otrzymuje sie zawiesine produktu kondensacji, z któ¬ rej po koalugacji wytwarza sie miekka kleista zywica. Przy zawartosci od 72 — l°/o bromku etylu powstaje zawiesina, któ¬ rej skrzep posiada tak samo wyrazna klei- stosc, jednak mniejsza znacznie miekkosc.Przy zmniejszeniu zawartosci/ bromku ety¬ lu ponizej 72% zmniejsza sie jeszcze bar¬ dziej sila klejenia i miekkosc i wytworami produkty sa podobne pod wzgledem siwych wlasciwosci do znanych produktów wytwo¬ rzonych bez; dodatku bromku etylu.Produkty, wytworzone w opisany spo- sób, nadaja sie specjalnie jako masy kleja- ce lub jako skladniki mas klejacych. Moga one byc stosowane same, jako takie, albo z dodatkiem cial wypelniajacych, jak tlenku cynku, lub z dodatkiem innych odpowied¬ nich cial. W ten sposób wytworzone masy w rodzaju kitu po nalozeniu ma kitowane powierzchnie itd. moga byc poddane korzy¬ stnie dzialaniu ciepla, pod którego dziala¬ niem twardnieja.Masa taika nadaje sie miedzy innymi do klejenia przedmiotów wytworzonych ze znanych elastycznych produktów konden¬ sacji o duzym ciezarze czasteczkowym, za¬ wierajacych siarke, przed zastosowaniem dzialania ciepla. Za pomoca tej masy do klejenia daja sie spajac bez ogrzewania przedmioty z takich produktów, które moga byc poddane pózniej dodatkowo dzialaniu ciepla pod cisnieniem. Za pomoca masy kle- jacej mozna kitowac równiez np. szpary w murach, zwlaszcza o ile jest pozadana od¬ pornosc na dzialanie cial organicznych.W celu nalozenia na powierzchnie do¬ wolnego materialu powloki odpornej na dzialanie rozpuszczalników pokrywa .sie te (powierzchnie raz lub kilka razy przez malo¬ wanie wymieniona zawiesina, która w krót¬ kim czasie wysycha na podlozu w zwyklej lub podwyzszonej temperaturze na jedno¬ rodna blone, dobrze przylegajaca do pod¬ loza, bez wzgledu na to, czy podloze to jest wykonane z cementu, metalu, drzewa, czy tez z innego .materialu.Mozna równiez pokrywac np. materialy tkane, papier, lub tekture tymi zawiesina¬ mi o dowolnym stezeniu za pomoca odpo¬ wiednich urzadzen do malowania lub nakla¬ dania, uzyskujac nie tylko nieprzepuszcza- jace zwiazków organicznych powloki, ale — 3 —np. i tkaniny calkowicie przesycone zawie¬ sina.Do wytwarzania mas klejacych mozna stosowac zawiesiny albo bezposrednio, albo w mieszaninie z wypelniaczami, zarówno takimi, jakie same wiaza, jak np. z cemen¬ tem lub podobnymi cialami, jak i takimi, jakie samie nie wiaza. A wiec np. zawiesina o wilgotnosci 50%, wytworzona z 1 mola dwuchloroetainu i 1 mola wielosiarczku z dodatkiem 0,01 mola bromku etylu, zmie¬ szanaz 10°/o, liczac na substancje sucha, kre¬ dy, kaolinu lub cementu, daje kit, nadajacy ie do laczenia ze soba kamieni, plyt ce¬ mentowych, a takze drzewa, tektury itd., i bardzo odporny na dzialanie rozpuszczalni¬ ków organicznych. Powloki, impregnacje i masy klejace moga byc wytwarzane w zwyklej temperaturze, a takze moga byc poddawane obróbce cieplnej. Zawiesiny te mozna stosowac zarówno same, jak ii w mie¬ szaninie z najróznorodniejs^ymi materia¬ lami.Powloki i impregnacje, wytworzone z samych tylko zawiesin bez sitosoiwania zwiekszonej temperatury, posiadaja na po¬ wierzchni czesciowo pewna lepkosc, która w pewnych przypadkach nie jest pozadana.Mozna ja usunac dodajac do zawiesiny cial wypelniajacych, np. sadzy, kaolinu itd. W ten sposób przez zwykle wysuszenie zawie¬ siny na podlozu uzyskuje sie jednorodna, silnie "trzymajaca sie podloza powloke, nie lqpi^ca sie na powierzchni. Zamiast sadzy i kaolinu mozna stosowac tez czerwien zela¬ zna (tlenek zelaza), minie, proszek glinowy i inne ciala, uzywane w technice lakierni¬ czej i malarskiej. Uzyskuje sie wtedy po¬ wloki suche, szczególnie dobrze nadajace sie do ochrony metali, zwlaszcza zelaza.Mieszanina wymienionych juz wyzej zawie¬ sin np. z 10 czesciami czerwieni zelaznej lub minii, obliczonymi w stosunku do su¬ chej isubstancji zawiesiny, daje bardzo dobre i odporne na wszelkie dzialania po¬ wloki ochronne czesci zelaznych lub powlo¬ ki wewnetrzne zbiorników zelaznych, od¬ porne na dzialanie rozpuszczajace benzenu, benzyny itd., które dzieki temu nie ulegaja szkodliwemu dzialaniu zawartych w nich cieczy organicznych.Mieszaniny przytoczonych zawiesin z wypelniaczami, np. z sadzami, kreda, kao¬ linem, przyspieszaczami wulkanizacyjnymi itd., % mala domieszka tlenku cynku moga byc utwardzane przez ogrzewanie do wyz¬ szych temperatur, np. do temperatury 140°C przez 30 minut; po takiej obróbce nie lepia sie na powierzchni, a mimo to forzymaja sie materialu, na który zostaja nalozone, z niemniejsza sila, nie wykazuja porowatosci, o ile ogrzewanie bylo prze¬ prowadzone bez stosowania zewnetrznego cisnienia.Materialy tkane, tasmy papierowe itd., powleczone lub impregnowane wymieniony¬ mi srodkami odpornymi na dzialanie roz¬ puszczalników, daja sie ze soba sklejac w podwyzszonej temperaturze, np. po ogrza¬ niu do 70 — 80°C, i przy zastosowaniu nie¬ wielkiego tylko cisnienia. Podobnie mocne polaczenie daje sie osiagnac równiez w ten sposób, ze przedmioty swiezo pokryte za¬ wiesinami suszy sie w zetknieciu; ze soba.Zawiesiny te zarówno z wypelniaczami, jak i bez nich, daja sie nakladac przez roz¬ prowadzanie, natryskiwanie lub malowanie pedzlem. Mozna tez w nich zanurzac przed¬ mioty przeznaczone do pokrycia. Materialy, które maja byc impregnowane, mozna tez (mieszac w odpioiwiednich urzadzeniach z zawiesinami, a nastepnie .nadawac im ksztalt i suszyc. W kazdym przypadku uzy¬ skuje sie powloki, impregnacje i sklejenia odporne na dzialanie wieki materialów or¬ ganicznych, wykazujace poza tym duza od¬ pornosc na dzialanie wilgoci, wplywów a- tmosferycznych i ozonu oraz nieprzepusz- czajace wszelkiego rodzaju gazów, ponie¬ waz material ten itworzy jednorodne masy lub blofny pozbawione porów i irys. Mozna nakladac jedna na druga dowolna liczbe _ 4, _warstw tego samego materialu lub itez mo¬ zna suszyc warstwy zawiesin z wypelnia^ czarni lub bez nich kolejno jedna po dru¬ giej, laczac je scisle ze soba, a takze mozna zestawiac te materialy z warstwami innych materialów, jak nip. warstwy z elastycznych produktów kondensacji o duzym ciezarze czasteczkowym, zawierajacych siarke, ze sztucznym lub naturalnym kauczukiem itd.Odpowiednio do dodatków mozna wytwa¬ rzac ipowloki przejrzyste lub nieprzejrzyste, a takze dowolnie zabarwione. Takie ipowlo¬ ki nadaja sie równiez do takich cial, jakie same nie sa czule na dzialanie wzglednie nie przepuszczaja organicznych cial zarów¬ no stalych, cieklych, par lub gazów, jak np. kauczuk lub wytworzone z niego przedmio¬ ty. Przyczepnosc powlok do (przedmiotów kauczukowych jest tak samo dobra.Powloki, impregnacje i sklejenia przy¬ toczonych rodzajów umozliwiaja wytwarza¬ nie wszelkiego rodzaju artykulów bardzo odpornych na dzialanie cial organicznych, np. powlok ochronnych i ubran ochronnych, oslon ochronnych, materialów uszczelniar jacych itd., oraz pokrywanie i wykladanie dowolnie duzych plaszczyzn, cial lub pomie¬ szczen, wykonanych z dowolnych materia¬ lów.Przyklad I. Poddaje sie reakcji 1 kg chlorku etylu, zmieszanego z 3,2 gr chlorku etylu lub z 5,45 gr bromku etylu, z wodnym roztworem 1,740 kg czterosiarczku sodu o ciezarze wlasciwym okolo 1,2 — 1,3 w o- becnosci 60 gr swiezo straconego wodoro¬ tlenku magnezu; powstala zawiesine wymy¬ wa sie. Koagulacja, przeprowadzona w zna¬ ny sposób za pomoca kwasów, daje pro- dukt o dobrej sile klejenia. Przez bezposre¬ dnie powleczenie wodna zawiesina przed¬ miotu (powierzchni metalowej, tkaniny, drzewa, papieru itd.) i wylsuszente uzysku^ je sie spoista powloke w rodzaju kauczuku, silnie przywierajaca do podloza.Przyklad II. Dziala sie 1 kg chlorku etylenu z 11 gr bromku etylu na 1,740 kg czterosiarczku sodu w roztworze wodnym* w obecnosci 60 g wodorotlenku magnezu.Powstala zawiesine wymywa sie.. Produkt kondensacji, otrzymany przez koagulacje pod dzialaniem kwasu, posiada dobre wla¬ sciwosci klejenia, przywiera mocno przedmiotów z dowolnego materialu, na które zostaje nalozony w dowolny sposób.Sama zawiesina wodna, nalozona na pod¬ lozu, itwóirzy spoista i lepka blone, nie daja¬ ca sie zdjac z podloza.Przyklad III. 1 kg chlorku etylenu i 12,6 gr chlorku benzylu poddaje sie reakcji z 1,740 kg czterosiarczku sodu w roztworze wodnym w obecnosci wodorotlenku magne¬ zu. Wlasciwosci produktu, wydzielonego z powstalej zawiesiny przez koagulacje, sa zblizone do wlasciwosci produktu opisanego w przykladzie I. Wodna zawiesina produktu kondensacji moze byc tez stosowana bezpo¬ srednio do sklejania przedmiotów (z drze¬ wa, papieru itd.). Sklejone przedmioty pod¬ daje sie najlepiej cieplnej obróbce (30 mi- nuit w temperaturze 140°C), azeby uzyskac wieksza spoistosc.Przyklad IV. 1 kg chlorku etylenu, do którego dodano 12,6 g siarczanu metylowe¬ go, po przereagowaniu z 1,740 kg cztero¬ siarczku sodu w wodnym roztworze w obec¬ nosci wodorotlenku magnezu daje produkt podobny pod wzgledem swych wlasciwosci do produktu opisanego w przykladzie II.Wodna zawiesina tego produktu kondensa¬ cji bez dalszych dodatków moze byc nakla¬ dana na ipaski papieru lub podobnego ma¬ terialu. W ten sposób powstaja po wysusze¬ niu blony -mocno zwiazane z podlozem, po¬ zbawione porów i posiadajace wymienione wlasciwosci pod wzgledem dzialania na nie cial organicznych.Przyklad V. 1 kg chlorku etylenu z do¬ mieszka 10,2 g bezwodnika kwasu octowe¬ go lub 10,4 g chlorku benzoylu po przerea¬ gowaniu z 1,740 kg czterosiarczku slodowe¬ go w roztworze wodnym w obecnosci wo¬ dorotlenku magnezu daje produkt podobny — 5 —do opisanego w przykladzie II. Jezeli wo¬ dna zawiesine'zmiesza sie z 5 czesciami sa¬ dzy i 5 czesciami kaolinu w'stosunku do 100 czesci suchej (Substancji zawiesiny produk¬ tu kondensacji i mieszanina ta pokryje do¬ wolne podloza, np. tkanine, papier lub po¬ dobny material, to uzyskuje isie po wysusze¬ niu powloke nieprzenikliwa i nie lepiaca sie na powierzchni.Pirzyklad VI. 1 kg chlorku etylenu, do którego dodano 50 g lodowego kwasu octo¬ wego, po przereagowaniiu z 1,740 kg cztero- siarczku sodowego w roztworze wodnym w obecnosci wodorotlenku maignezu daje pro¬ dukt podobny do opisanego w przykladzie I. Wodna zawiesine mozna tez zmieszac w stosunku 100 czesci suchej substancji pro¬ duktu kondensacji z 10 czesciami sadzy, 10 czesciami tlenku cynku, 0,3 czesci dwu¬ siarczku dwuibenzenotioazolylu i 0,15 cze¬ sci dwusiarczku czterometylotiomocznika, mieszanina ta pokrywac dowolne podloze lub powierzchnie i ogrzewac w ciagu 30 mi- nut do 140°C, Otrzymuje sie w ten sposób powloke lub impregnacje mocno polaczona z podlozem, nieprzenikliwa i nie lepiaca sie na poiwierzchni. Jezeli: mieszanina ta nie za¬ wiera sadzy, to przy pokrywaniu nia cien¬ kich tkanin uzyskuje isie przejrzysta, bar¬ dzo gladka i miekka blone.Przyklad VII. Zawiesine chlorku ety¬ lenu i wielosiarczku sodu, produktu kon¬ densacji, znanego pod nazwa handlowa „Thioikol A", która sama po wysuszeniiu nie tworzy spoistej powloki, miesza sie z rów¬ na, w stosunku do suchej substancji zawie¬ siny, iloscia produktu kondensacji wedlug niniejszego opisu. Mieszanina taka po wy¬ suszeniu na podlozu np. z tkaniny lub z me¬ talu tworzy powloke spoista i mocno przy¬ legajaca do podloza. Taka sama powloka moze byc wytworzona z mieszaniny oby¬ dwóch zawiesin, do której dodano cial wy¬ pelniajacych, wymienionych w przykladach poprzednich. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Spoisób wytwarzania produktów konden¬ sacji o duzym ciezarze czasteczkowym, za¬ wierajacych siarke, przez reakcje nieorga¬ nicznych rozpuszczalnych w wodzie wielo¬ siarczków ze zwiazkami organicznymi, za¬ wierajacymi co najmniej w dwóch wiaza¬ niach reszty ujemne, znamienny tym, ze re¬ akcje przeprowadza sie w obecnosci takich zwiazków organicznych, których rodniki sa podstawione ujemnym podstawnikiem tyl¬ ko w jednym wiazaniu, a ewentualnie mo¬ ga posiadac inne nie ujemne podstawniki. S i 1 e s i a, V e r e i n c h e m i s c h e r F a b r i k e n Zastepca: inz. Cz. Raczynski rzecznik patentowy BRUK M. ARCT CZERNIAKOWSKA 22b PL