СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛА Советский патент 1970 года по МПК C08F120/44 C08F4/50 

Изобретение относится к способу получения высокомолекулярного полиакрилонитрила полимеризацией акрилонитрила в присутствии металлоорганических соединений в качестве катализатора.

Известен способ получения высокомолекулярного полиакрилонитрила полимеризацией акрилонитрила в органическом растворителе (диметилформамиде) при температуре от -80°С до 40°С в присутствии катализаторов, полученных при взаимодействии металлоргаиических соединений на основе щелочных металлов (главным образом, литийорганических соединений) с карбонильными соединениями- с альдегидами, или с катонами, или со сложными эфирами. Недостатком этого сиособа является очень высокая скорость реакции, обусловливающая осуществление процесса главным образом при низких температурах - от -80 до -30°С (нри температуре выше 0°С ухудщается качество получаемого полимера и его выход), с использованием больщого количества растворителя, что приводит к получению слабо концентрированного полимеризата, нуждающегося с целью нолучепия из него нрядильного раствора в дополнительном упаривании.

модействия магнийорганических соединений с карбонильными соединениями (альдегиды, кетоны, сложные эфиры, N-замещенные амиды) общей формулы

R2

RI-С-Rg I

OMgX

где Ri, R2 - алкил, арил, циклоалкил, водород, N - замещенный амин, алкоксил; Rs - алкил, арил, циклоалкил, водород; X -С1, Вг, I.

Проведение процесса полимеризации акрилоннтрила в диметилформамиде в нрисутствии нредлагаемых магнийорганических соединений позволяет получать с высокой коиверсией .мономера бесцветные полимеры с молекулярным весом до 20000 нри положительных температурах от О до 100°С (предпочтительно, 20-60°С) в виде концентрированных растворов в диметилформамиде, пригодных для переработки в волокне: концентрация мономера в полимеризационной среде 2-6 моль/л, а концентрация катализатора 0,02- 0,005 моль/л.

Смесь нагревают до 30°С и к ней добавляют при перемешивании 1,6 мл 0,09 п. раствора магпийхлоралкоголята дифенилбутилкарбииола (СеН5), в диметилформа.миде. ПоI OMgCl

лимеризацию ведут при температуре 30°С при перемешиваиии в течение 40 мин. Затем полимеризациоппую смесь иейтралпзуют 0,5 мл 0,3 и. раетвора серной кислоты ъ диметилформамиде.

Полученный полимер высаживают в подкисленную дистиллированную воду, отмывают теплой водой на воронке Бюхнера и высушивают при температуре не выше 80°С.

Получают 5,56 г полимера. Конверсия 87%. Молекулярный вес 114000. Концентрация полимера в растворе 23%.

П р и м ер 2. В раствор, промытый и занолиенный сухим азотом, загружают 7,9 мл акрилопитрила и 20,1 мл диметилформамида. Смесь нагревают до 60°С и добавляют при перемешивании 2 лгл 0,154 н. раетвора магнийхлоралкОголята диметилбутилкарбонила (СН-5)9СС4Н9 в диметилформамиде. ПолимеI OMgCl

ризацию ведут при 60°С при перемешивании. 40 мин полимеризационную смееь нейтрализуют, добавляя 1 мл 0,3 н. раствора серной кислоты в диметилформамиде. Полимер выделяют, как описано в примере 1.

Вес полимера 3,57 г. Конверсия 56%. Молекулярный вес полимера 176000. Концентрация полимера в растворе 15%.

Пример 3. В реактор, промытый и заполненный сухим азотом, загружают 6 мл акрилотнитрила и 23,6 мл диметилформамида. Смесь нагревают до 60°С и при перемешивании добавляют 2,6 мл 0,398 н. раствора магнийхлоралкоголята 1-диметиламииопеитанола-1 (СНз)2СНС4Н9 В диметилформамиде.

I OMgCl

Полимеризацию ведут при температуре 60°С при перемешивании. Через 40 мин иолимеризационную смесь нейтрализуют 1,5 мл 0,3 н. раствора серной кислоты в диметилформамиде. Полимер выделяют, как опиеано в нримере 1.

Вес полимера 4,39 г. Конверсия 91%. Молекулярный вес 100000. Концентрация нолимера в растворе 14,7%.

Пример 4. В реактор, промытый и заполнепный сухим азотом, загружают 3,96 мл акриланитрила и 25,64 мл диметилформамида. При комиатиой темиературе добавляют к смеси при иеремешивании 2,4 мл 0,0623 н. раствора магнийхлоралкоголята 1-н-пропилентанола- 1 (СзП7СПС4Нч) в диметалформамиде.

OMgCl Полимеризацию ведут при комнатной температуре, периодически, перемешивая реакционную смесь. Через 20 час полимеризационную смесь нейтрализуют 0,5 мл 0,3 н. серной кислоты в диметилформамиде. Полимер ВЫДРляют как Б примере 1.

Вес полимера 1,85 г. Конвереия 42%. Молекулярный вес 66000. Концентрация нолимера в растворе 4,9%,

Предмет изобретения

Способ получения высокомолекулярного иолиакрилонитрила полимеризацией акрилоиитрила в диметилформамиде в присутствии катализаторов - продуктов взаимодействия металлорганических соединений с карбонильными соединениями, отличающийся тем, что, с целью расширения ассортимента катализаторов и упрощения технологического процесса, в качестве катализаторов иримеияют продукты взаимодействия металлорганических соедииеиий иа основе ш,елочноземельных металлов, в частности магнийорганических соединеиий, с карбонильными соединениями и полимеризацию осуществляют при темиературе О-

100°С.