Способ получения полиакрилоннтрила

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l79925

Союз Советских

Соаналистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 13. I l.1965 (№ 942818/23-5) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.ll.1966. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 18.1 7.1966

Кл. 39с, 25„

МПК С 08f

УДК 678.745.32(088.8) Комитет по лелем изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения Б Л Ерусалимский И В Кулевская С К Камалов и С Я Фтт келту1

Институт высокомолекулярных соединений АН СССР " 111 -:ИЕ.;11 ff0ËÈ0T1=g

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛА

Способ получения полиакрилонитрила полимеризацией акрилонитрила в среде инертного углеводородного растворителя при температуре около — 75 С в присутствии магнийорганических катализаторов типа анизолятов или фенетолятов. магнийгалогеналкилов известен.

Предлагаемый способ заключается в применении в качестве магнийорганических катализаторов комплексов магнийалкилгалогенидов или магнийалкилов с диметилсульфоксидом, что позволяет расширить ассортимент каталитических систем, пригодных для получения полиакрилонитрила высокого молекулярного веса (до 200000) с большим выходом (вплоть до 100% ) и высокими скоростями процесса полимеризации.

В качестве магнийорганического компонента каталитических систем используют различные соединения, в частности дибутилмагний и эквимолекулярную смесь бутилмагний-йодиддибутилмагний, образующуюся во время синтеза магнийорганического соединения из бутилйодида и металлического магния в углеводородной среде при 130 С и отсутствии эфира.

В дальнейшем этот катализатор будет называться трибутилмагниййодид. Волокна на основе полимеров, полученных под влиянием предлагаемых каталитических систем ЯМАХ °

ДСО, где RMgX — магнийорганические соедипения, а ДСΠ— диметплсульфоксид, имеют прочность до 44 разрывных км.

Примеры. а). Системы с участием трибутилмагний5 йодида.

Пример 1 (без ДСО) . В реакционную ампулу при комнатной температуре в условиях, исключающих попадание влаги и воздуха, загружают 1,7 мл раствора трибутилдимагний10 йодида в толуоле (нормальность р-ра 0,12) и

16,4 мл толуола. Ампулу охлаждают до—

75 С п вводят 1,6 г мономера. Через 5 лшн реакционную смесь обрабатывают метиловым спиртом, подкисленным соляной кислотой. По15 лученный полимер промывают спиртом и высушивают до постоянного веса.

Выход полиакрилонитрила — 0,2 г (12% от теор.), характеристическая вязкость (в диметилформамиде при 30 С) — 1,1.

20 Прим ер 2. В ампулу загружают при комнатной температуре 1,9 мл раствора трибутилдимагниййодида в толуоле (нормальность р-ра

0,10) и 7,7 мл толуола. При — 75 С вводят

1 лы раствора диметилсульфоксида в толуоле

25 (нормальность р-ра 0,16) и 1,6 г акрилонитрила.

Выход полимера через 5 мин — 1,04 г (65% от теор.), характеристическая вязкость — 1,7.

Пример 3. В ампулу загружают при ком50 натной температуре 1,6 мл раствора трибутил179925

Составитель В. Филимонов

Редактор Л. А, Ильина Техред А. А. Камышникова Корректоры: Г. Е. Опарина и С, Н. Соколова

Заказ 813j9 Тирани 825 Формат бум, 60X90 /8 Объем 0 13 изд. л. Г!одппсное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 димагниййодида в толуоле (нормальность р-ра

0,12) и 9,2 мл толуола. Вводят при — 75 С

8,5 мл раствора диметилсульфоксида в толуоле (нормальность р-ра 0,16) и 0,56 г акрилонитрила.

Выход полимера через 5 мин — 0,56 г (100>/< от теор.), характеристическая вязкость — 1,3. б) Системы с участием дибутилмагния, который приготовляют обработкой раствора трибутилдимагниййодида диоксаном. При этом образуется комплекс диоксана с бутилмагниййодидом, выпадающий в осадок. В растворе остается дибутилмагний, избыток диоксана отгоняют в вакууме.

Пример 4. (без ДСО). В ампулу загружают при комнатной температуре 0,55 мл раствора дибутилмагния в толуоле (нормальность р-ра 0,37) и 17,5 мл толуола. При—

75 С вводят 1,6 г акрилонитрила.

Выход полимера через 5 мин — 0,42 г (26 о/о от теор.), характеристическая вязкость—

1,9.

Пример 5. В ампулу загружают при комнатной температуре 0,55 мл раствора дибутилмагния в толуоле (нормальность р-ра 0,37) и

9 мл толуола. Вводят при — 75 С 8,5 лл раствора диметилсульфоксида в толуоле (нормальность р-ра 0,16) и 1,6 г акрилонитрила.

Выход полимера через 5 мин — 1,5 г (94 % от теор.), характеристическая вязкость — 1,6.

Для определения волокнообразующей способности полиакрилонитрила, получаемого при

5 участии указанных катализаторов, была про.ведена полимеризация с несколько ббльшим количеством мономера в условиях, близких к описанным в примере 5, Характеристическая вязкость полимера в этом случае — 1,8.

10 Условия формования: 1-ая ванна (осадитель — этиленгликоль, исходный раствор — 7% полиакрилонитрила в диметилформамиде), комнатная температура; 2-ая ванна (пластификационная) — касторовое масло. Фильерная

15 вытяжка — 3,4о/о. При пластификационной вытяжке в 1080 о/> разрывная длина волокна-—

36 км, относительное удлинение — 12%, а в

1570о4 — соответственно 44 ко и 12,2/о.

Предмет изобретения

Способ получения полиакрилонитрила полимеризацией акрилонитрила в среде инертного углеводородного растворителя при температуре около — 75 С в присутствии магнийорга25 нических катализаторов, отличающийся тем, что, с целью расширения ассортимента магнийорганических катализаторов, в качестве последних применяют комплексы магнийалкилгалогенидов или магнийалкилов с диме30 тилсульфоксидом.