Способ получения полиакрилонитрила

 

В10727

ОПИСАНИЕ

И3ОБРЕТЕНИЯ

Союз Соеетскнх

СоциалистичеСкИх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.05.79 (21) 2765983/23-05 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) M. Кл.

С 08 F 120/44

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 678 765 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Б. Карпенко, А. И. Агеев, Е. С. Роскин, В. И. Белов и О. С. Сорокин

Ленинградский ордена Трудового Красного Знаметти: : институт текстильной и легкой промышленности им. С. М. Кирова

j (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛА

Изобретение относится к технологии получения синтетических полимеров, конкретно к способу получения волокнообразующих полимеров полиакрилонитрила, Известен способ получения полиакрилонитрила полимеризацией акрилонитрила в присутствии солей четырехвалентного церия jll).

Недостатком известного способа является низкая степень конверсии при нормальной температуре, продолжительный индукционный период — более 1 ч — и получение нерастворимого полиакрилонитрила, что делает его непригодным для волокнообразования.

Наиболее близкии по технической сущности к изобретению способ получения полиакрилонитрила путем полимеризации акрилонитрила в присутствии соли четырехвалентного церия при проведении процесса в 1 — 2 н. водном растворе хлорида металла первой группы (2). Известный способ позволяет увеличить скорость полимеризации и выход полимера, однако существенным недостатком его является значи. тельное содержание гель-фракции в поли мере, что затрудняет получение полиакрилонитрильных волокон.

Цель изобретения — повышение выхода волокнообразующего полимера.

Указанная цель достигается тем, что по способу получения полиакрилонитрила путем полимеризацип акрилонитрила в водном растворе галоидной соли в присутствии каталитических количеств ионов четырехвалентного церия в качестве галоидной соли используют бромид аммония или металла первой — второй групп.

Предлагаемый способ обеспечивает nolo лучение полимера, не содержащего гельфракции; за счет чего повышается выход волокнообразующего полиакрилонитрил а, в результате полимер полностью растворяется в диметилформамиде и обладаег

15 молекулярной массой, наиболее приемлемой для волокнообразования. Молекулярная масса получаемого полиакрилонитрила легко регулируется в широких пределах путем изменения концентрации бромида.

Полиакрилонитрил, получаемый по известному способу, содержит нерастворимую фракцию в количестве 6,7 — 21,3 мас. /0.

Предлагаемый способ позволяет также со25 кратить расход галогенида металла.

Пример 1. В цилиндр емкостью 10 мл помещают 0,6 мл (6,0 вес. /0) свежеперегнанного акрилонитрила (т. кип. 77--78 С), 0,06 вес. /0 (4,5.10 r-ион/л) Се4+ в виде

s0 0,1 М раствора церийнитрата аммония

810727

Составитель О. Рдкачевская

Техред А. Камышникова

Редактор Л. Ушакова

Корректор О. Тюрина

Заказ 2146

Изд. № 234 Тираж 530

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Загорская типография Упрполиграфнздата Мособлисполкома

3 ((NH4) 2Се(NO3) в) в 1М азотной кислотс, объем дополняют до 10 мл 0,005 н. раствором бромида калия и все энергично встряхивают. При этом получают гомогенпый раствор, который переносят в колбу емкостью 50 мл с заглушкой и термостатиру1от в течение 1 ч, отсчитываемого после индукционного периода. Реакционная смесь затем разбавляется водой, осадок полимера продавливают через сито для раздробления комков, многократно промывают большими объемами воды с последующей декантацией, отсасывают и сушат при б0 — 70 С до постоянного веса.

Для выделения из полученного полимера нерастворимой гель-фракции навеску полимера выдерживают в избытке диметилформамида (ДМФ) сначала при комнатной температуре, затем при 40 — 50 С, фильтруют раствор. При этом нерастворимая фракция на фильтре отсутствует.

Пример 2. Все операции проводят аналогично примеру 1, но объем дополняют до

10 мл 0,01 н. раствором бромида калия, Примеры 3 — 18 осуществляют аналогично примеру 1, дополняя объъемы до

10 мл 0,005; 0,01 и 0,004 н. растворами бромидов калия, натрия, бария, магния, кальция и аммония.

В примерах 1 — 18 полностью отсутствуег нерастворимая фракция (при температуре 20 — 30 С) . Полученный полностью растворимый в ДМФ полиакрилонитрил

4 и ccr характеристическую вязкость (q) =

1,5 — 3,0 дл/г (молекулярная масса (7 — 15) 104), т. е. наиболее приемлемую для волокнообразования.

Повышение выхода волокнообразующего полиакрилонитрила за счет искл1очения нерастворимой гель-фракции облегчит перераоотку растворов полиакрилонитрила в волокно при увеличении экономической со эффективности на 50% и повышении срока службы фильер в 20 — 30 раз.

Формула изобретения

Способ получения полиакрилонитрила путем полимер изации акрилонитрила в водном растворе галоидной соли в присутствии каталитических количеств ионов четырехвалентного церия, отличающийся

20 тем, что, с целью повышения. выхода волокнообразующего полимера, в качестве галоидной соли используют бромид аммония или металла первой — второй групп.

25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Soha, Sisirk. Effect of amines on the

cetic ion-initiated polymerisation of vinyl

monomers. «Iournal Polymer Science, А1, 30 № 9, 1971, с. 1505.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 202521, кл. С 08 F 120/44, 1965 (прототип).