DE3044940A1 - Catalyst for high mol. wt. polyoxymethylene prepn. - comprises ammonium lactamate esp. pyrrolidonate, piperidonate, lauryl-lactamate or capro:lactamate - Google Patents
Catalyst for high mol. wt. polyoxymethylene prepn. - comprises ammonium lactamate esp. pyrrolidonate, piperidonate, lauryl-lactamate or capro:lactamateInfo
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Abstract
Description
Bekanntlich sind Formaldehyd-Polymerisate oder Polyoxymethy-It is known that formaldehyde polymers or polyoxymethyl
lene mit einem Molekulargewicht von mindestens 10 000 aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften, , wie Zähigkeit, Härte, RUckprallelastizität und außergewöhnliche Formbeständigkeit sowie aufgrund ihrer dielektrischen Ligenschaften als p las ti -sche Kunststoffe für technische Verwendungszwecke geeignet.lenes with a molecular weight of at least 10,000 due to their mechanical properties, such as toughness, hardness, resilience and exceptional Dimensional stability and due to their dielectric properties as p las ti -sche plastics suitable for technical purposes.
Diese Polyoxymethylene werden im allgemeinen durch Polymerisation von wasserfreiem, monomerem Formaldehyd in einem flüssigen, organischen Reaktionsmedium innerhalb eines weiten Temperaturbereichs und in Gegenwart eines Polymerisationskatalysators hergestellt. Beispiele für bekannte Katalysatoren für die Polymerisation des Formaldehyds sind Aminoverbindungen, wie aliphatische, cycloaliphatische und aromatische Amine, oder Arsine, Stibine und Phosphine, in denen die am Arsen, Antimon bzw. Phosphor gebundenen Wasserstoffatome durch organische Kohlenwasserstoffreste substituiert sind.These polyoxymethylenes are generally made by polymerization of anhydrous, monomeric formaldehyde in a liquid, organic reaction medium within a wide temperature range and in the presence of a polymerization catalyst manufactured. Examples of known catalysts for the polymerization of formaldehyde are amino compounds such as aliphatic, cycloaliphatic and aromatic amines, or arsines, stibines and phosphines, in which those on arsenic, antimony or phosphorus Bound hydrogen atoms substituted by organic hydrocarbon radicals are.
Andere für die Polymerisation verwendbare Katalysatoren sind organometallische Verbindungen, Metallcarbonyle, Oniumverbindungen und Oxidation-Reduktionsmittel (vgl. US-PSen 2 734 889, 2 826 286, 2 844 561, 2 848 437, 2 994 687 und 3 027 352).Other catalysts that can be used for the polymerization are organometallic Compounds, metal carbonyls, onium compounds, and oxidation-reducing agents (See U.S. Patents 2,734,889, 2,826,286, 2,844,561, 2,848,437, 2,994,687, and 3,027,352).
Die Verwendung der vorstehend genannten Katalysatoren führt nicht zu voll zufriedenstellenden Ergebnissen, hauptsächlich weil häufig das Molekulargewicht des Polyformaldehyds nicht effektiv kontrolliert werden kann. Das hat den Nachteil, daß die hergestellten Polyoxymethylene in ihrem Molekulargewicht stark variieren können. Ein weiterer Nachteil der zahlreichen Katalysatoren, auch der besonders aktiven, liegt in der Notwendigkeit, daß die Katalysatorrückstände aus dem Polymerisat entfernt werden müssen. Die Gegenwart dieser Rück- stände, insbesondere im Fall von metallischen KataLysatoren, verursacht Abbaureaktionen bei der Verarbeitung der Polyoxymethylene in geschmolzenem Zustand. Der Abbau des Polymerisats macht sich durch Verluste an Polyformaldehyd, Verfärbung und eine Verschlechterung der physikalischen und thermischen Eigenschaften der Formteile allgemein bemerkbar. Die verursachten Nebenreaktionen hängen von der Art des eingesetzten Retallkatalysators ab. Beispielsweise verursachen Alkali-oder Erdalkalinetalle aufgrund einer krotonaldehydartigen Katalyse die Bildung von verfärbten Produkten. Zur Erhaltung gewünschter Eigenschaften, insbesondere einer bestimmten Farbe, ist es daher notwendig, die metallischen Rückstände zu entfernen. Aufgrund der niedrigen Löslichkeit der katalytischen Rückstände in organischen Lösungsmitteln und Reagentien, wie sie in den nachfolgenden Stufen zur Stabilisierung des Polymerisats, wie Veresterung und Verätherung, verwendet werden, sind Reinigungsbehandlungen zur Erreichung des erforderlichen Reinheitsgrades daher beschwerlich.The use of the above-mentioned catalysts does not lead to fully satisfactory results, mainly because often the molecular weight of polyformaldehyde cannot be effectively controlled. That has the disadvantage that the polyoxymethylenes produced vary widely in their molecular weight can. Another disadvantage of the numerous catalysts, including the special one active, lies in the need that the catalyst residues from the polymer must be removed. The presence of this back stands, in particular in the case of metallic catalysts, causes degradation reactions during processing the polyoxymethylenes in the molten state. The degradation of the polymer makes by loss of polyformaldehyde, discoloration and deterioration of the physical and thermal properties of the molded parts are generally noticeable. The secondary reactions caused depend on the type of retall catalyst used away. For example, cause alkali or alkaline earth metals due to a crotonaldehyde-like Catalysis the formation of discolored products. To maintain desired properties, especially of a certain color, it is therefore necessary to remove the metallic residue to remove. Due to the low solubility of the catalytic residues in organic solvents and reagents as used in the following steps Stabilization of the polymer, such as esterification and etherification, can be used, are cleaning treatments to achieve the required degree of purity arduous.
In einigen Fällen verursachen die katalytischen Rückstände eine Zersetzung der zur Stabilisierung verwendeten Reagentien. Dies läßt sich beispielsweise dann beobachten, wenn Alkalimetallrückstände unter den zur Veresterung von rohem Formaldehyd-Polymerisat geeigneten Bedingungen mit Essigsäureanhydrid in Berührung kommen.In some cases the catalytic residues cause decomposition the reagents used for stabilization. This can then be done, for example observe when alkali metal residues are among the esterification of crude formaldehyde polymer come into contact with acetic anhydride under suitable conditions.
Aufgabe der Erfindung ist, die vorstehend aufgeführten Nachteile bei der Verwendung von Katalysatoren bei der Polymerisation von Formaldehyd zu überwinden. Die Aufgabe wird durch die Verwendung neuer Katalysatoren gelöst.The object of the invention is to address the disadvantages listed above to overcome the use of catalysts in the polymerization of formaldehyde. The problem is solved by using new catalysts.
Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.The invention thus relates to that characterized in the claims Object.
Die neuen erfindungsgemäßen Katalysatoren der allgemeinen Formel I sind Salze, in der A ) einen anionischen Lactam- rest und (+)N(R1,R2,R3,R4) einen quaternären Ammoniumrest darstellt. Die Bedeutung der Reste A, R1, R2, R3 und R4 sind im Anspruch wiedergegeben. Bevorzugte Beispiele für den Rest sind die α-Pyrrolidonat-, W-Piperidonat-, £-Caprolactamat- und #-Lauryllactamatgruppe.The new catalysts of the general formula I according to the invention are salts in which A) an anionic lactam rest and (+) N (R1, R2, R3, R4) represents a quaternary ammonium radical. The meaning of the radicals A, R1, R2, R3 and R4 are reproduced in the claim. Preferred examples of the rest are α-pyrrolidonate, W-piperidonate, ε-caprolactamate and # -lauryl lactamate groups.
Beispiele für den kationischen Rest (+)N(R1,R2,R3,R4) sind die Tetramethyl-, Tetraäthyl-, Tetrapropyl-, Tetrabutyl-, Tetraheptyl-, Phenyltrimethyl-, Benzyltrimethyl- und Cyclohexyltrimethylammoniumgruppe.Examples of the cationic radical (+) N (R1, R2, R3, R4) are the tetramethyl, Tetraethyl, tetrapropyl, tetrabutyl, tetraheptyl, phenyltrimethyl, benzyltrimethyl and cyclohexyltrimethylammonium group.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel I sind für die Polymerisation von wasserfreiem monomerem Form aldehyd in apolaren Lösungsmitteln wirksame Katalysatoren, wobei Polyoxymethylene von hohen Molekulargewichten erhalten werden. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Katalysatoren hat insbesondere folgende Vorteile: - Eine hohe katalytische Wirksamkeit, die eine Polymerisation bei niedrigem Gehalt an freiem Monomer im Reaktionsmedium gestattet, wobei der eingesetzte Formaldehyd in praktisch quantitativer Ausbeute in Polyformaldehyd überführt wird; - die Bildung von Polymerisaten mit begrenzter Molekulargewichtsverteilung, die ausgedrückt wird durch das Verhältnis Mw/Mn, wobei Mw das Gewichtsmittel des Molekulargewichts und E das Zahlenmittel des Molekulargewichts darstellen; bekanntlich sind diese physikalischen und molekularen Eigenschaften des Polyoxyme thylens von grundlegender Wichtigkeit für die Eigenschaften des polymeren Produkts, vor allem im Hinblick auf seine Zähigkeit, Rückprallelastizität, Widerstandsfähigkeit gegenüber Abtrieb und Formbeständigkeit der Formteile; - die erhaltenen Polyformaldehyde benötigen keine Reinigung oder spezielle Behandlungen, um Katalysatorrückstände zu entfernen; tatsächlich unterliegen diese Rückstände während der Stabilisierung der Endgruppen des Polyoxymethylens beispielsweise durch Veresterung mit Essigsäureanhydrid oder Verätherung mit Orthoestern thermischem Abbau, wobei sie praktisch entfernt werden; das Verhalten der Katalysatorrückstände unter den Bedingungen der Stabilisierungsbehandlung entspricht dem von quarternären Ammoniumhydroxiden, die bei Temperaturen von oberhalb 1000C in tertiäre Amine, Alkene und Wasser umgewandelt werden; - die M5glichkeit, die Umsetzung in einem kontinuierlochen Polyme risat ions verfahren durchführen zu können, wobei ein hohes Gewichtsverhältnis von Polyoxymethylen zu flüssigem VerdünnungSmittel im Reaktionsmedium vorliegt und dieses Gewichtsverhältnis Werte bis zu der Größenordnung von 1 : 1 erreichen kann; - die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Polyoxymethylene haben ein hohes Schüttgewicht in der Größenordnung von 0>5 bis 0,7 g/ml, sie können leicht vom Reaictionsmedium durch Dekantieren oder Filtrieren abgetrennt werden und das filtrierte Polymerisat weist einen sehr niedrigen Gehalt an Rückständen des Verdünnungsmittels auf.The compounds of general formula I according to the invention are for the polymerization of anhydrous monomeric form aldehyde in non-polar solvents effective catalysts to obtain polyoxymethylenes of high molecular weights will. The use of the catalysts according to the invention has the following in particular Advantages: - A high catalytic efficiency that allows polymerization at low Permitted content of free monomer in the reaction medium, the formaldehyde used is converted into polyformaldehyde in practically quantitative yield; - the education of polymers with limited molecular weight distribution, which is expressed by the ratio Mw / Mn, where Mw is the weight average molecular weight and E represent the number average molecular weight; as is known, these are physical and molecular properties of polyoxymethylene are of fundamental importance for the properties of the polymeric product, especially with regard to its toughness, Rebound resilience, resistance to downforce and dimensional stability the molded parts; - The polyformaldehydes obtained do not require cleaning or special treatments to remove catalyst residues to remove; in fact, these residues are subject to endgroup stabilization during stabilization of polyoxymethylene, for example, by esterification with acetic anhydride or Etherification with orthoesters thermal degradation, whereby they are practically removed; the behavior of the catalyst residues under the conditions of the stabilization treatment corresponds to that of quaternary ammonium hydroxides, which at temperatures above 1000C can be converted into tertiary amines, alkenes and water; - the possibility carry out the reaction in a continuous polymerisation process to be able to, with a high weight ratio of polyoxymethylene to liquid diluent is present in the reaction medium and this weight ratio values up to the order of magnitude of 1: 1 can achieve; - those obtained according to the process according to the invention Polyoxymethylenes have a high bulk density on the order of 0> 5 to 0.7 g / ml, they can easily be removed from the reaction medium by decanting or filtering are separated and the filtered polymer has a very low content on residues of the diluent.
Die quarternären Ammoiniumsalze der Lactame können nach der folgenden allgemeinen Verfahrensweise hergestellt werden: Eine wasserfreie Lösung, die eine bestimmte Menge eines Alkalimetallalkoholats, wie Natriummethylat oder Kaliumäthylat enthält wird mit einer wasserfreien alkoholischen Lösung einer äquivalenten Menge eines quarternären Ammoniumhalogenids, bei -spielsweise eines -chlorids oder -bromids, vermischt. Das gebildete Alkalimetallhalogenid setzt sich in der Lösung ab oder wird durch Zugabe einer Flüssigkeit, in der das Halogenid nicht löslich ist, wie Äthyläther, ausgefällt. Nach dem Abfiltrieren des Alkalimetallhalogenids wird das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert; diese Entfernung des Lösungsmittels kann gegebenenfalls durch Zugabe eines inerten Losungsmittels, wie Benzol, erleichtert werden, Es wird dabei das quarternäre Ammoniumalkoholat als Rückstand verhalten, das mit einem Lactam in geringem Überschuß,bezogen auf die stöchiometrische Menge,versetzt wird und in einem inerten LOsungamittel, wie Äthyläther oder Dioxan, gelöst wird.The quaternary ammonium salts of lactams can be prepared according to the following general procedure: An anhydrous solution containing a certain amount of an alkali metal alcoholate, such as sodium methylate or potassium ethylate is contained with an anhydrous alcoholic solution in an equivalent amount of a quaternary ammonium halide, for example a chloride or bromide, mixed. The alkali metal halide formed settles in the solution or is made by adding a liquid in which the halide is not soluble, such as Ethyl ether, precipitated. After filtering off the alkali metal halide, the Solvent is distilled off under reduced pressure; these distance the solvent can optionally by adding an inert solvent, like benzene, will be facilitated, it will be the quaternary ammonium alcoholate behave as a residue that with a lactam in a slight excess, based on the stoichiometric amount, is added and in an inert solvent such as Ethyl ether or dioxane, is dissolved.
Aus der so erhaltenen Lösung wird die gewünschte Verbindung in Form fester Kristalle im allgemeinen durch Abkühlen und/ oder durch Zugabe eines Lösungsmittels, in dem die Verbindung nicht löslich ist, ausgefällt.The desired compound is formed from the solution obtained in this way solid crystals generally by cooling and / or by adding a solvent, in which the compound is not soluble, precipitated.
Die erhaltene Verbindung kann als Katalysator für die Polymerisation von wasserfreiem Formaldehyd verwendet werden, wobei die Umsetzung in einem inerten flüssigen Verdünnungsmittel als Reaktionsmedium durchgeführt wird. Dabei kann der Katalysator Je nach dem gewählten Verdünnungsmittel und der Art seiner R1- bis R4-Reste gelöst oder suspendiert werden. Wird der Katalysator in Suspension verwendet, so sollte er in feinverteilter Form suspendiert sein. Bei der Herstellung des Katalysators können die Fällungsbedingungen so eingestellt werden, daß feste Teilchen der gewünschten Größe innerhalb eines Bereiches von 5 bis 300 Mikron, vorzugsweise 10 bis 100 Mikron, erhalten werden. Die erforderliche Teilchengröße kann aber auch durch Vermahlen des Niederschlags unter inerten Bedingungen erhalten werden.The compound obtained can be used as a catalyst for polymerization of anhydrous formaldehyde can be used, the reaction in an inert liquid diluent is carried out as the reaction medium. The Catalyst Depending on the chosen diluent and the nature of its R1 to R4 residues be dissolved or suspended. If the catalyst is used in suspension, so it should be suspended in finely divided form. During the manufacture of the catalyst the precipitation conditions can be adjusted so that solid particles of the desired Size within a range of 5 to 300 microns, preferably 10 to 100 microns, can be obtained. However, the required particle size can also be achieved by grinding of the precipitate can be obtained under inert conditions.
Zur Polymerisation des Formaldehyds wird gasförmiges, wasserfreies Formaldehyd in ein Verdünnungsmittel, das unter den Reaktionsbedingungen flüssig ist, das inert ist und in dem sich das gebildete Polymerisat nicht löst, unter Rühren esingeleitet.For the polymerization of the formaldehyde, gaseous, anhydrous is used Formaldehyde in a diluent that is liquid under the reaction conditions which is inert and in which the polymer formed does not dissolve, with stirring initiated.
Die Menge des Katalysators kann 1 bis 1000, vorzugsweise 20 bis 500, Gewichtsteile pro 106 Gewichtsteile eingeführtes Formaldehyd betragen.The amount of the catalyst can be 1 to 1000, preferably 20 to 500, Parts by weight per 106 parts by weight introduced Formaldehyde.
Die eingesetzten Verdünnungsmittel müssen inert sein, d.h.The diluents used must be inert, i.e.
sie dürfen weder mit dem Katalysator noch mit dem Polymerisat reagieren. Beispiele für Verdünnungsmittel sind Ather, wie Diäthyläther, aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Pentan, Hexan, Heptan oder Octan, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol und Toluol, und chlorierte Kohlenwasserstoffe. Bevorzugte Verdünnungsmittel sind Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen.they must not react either with the catalyst or with the polymer. Examples of diluents are ethers, such as diethyl ether, aliphatic hydrocarbons, such as pentane, hexane, heptane or octane, aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, and chlorinated hydrocarbons. Preferred diluents are Hydrocarbons with 3 to 10 carbon atoms.
Zur Herstellung von Polyoxymethylen mit hohen Molekulargewichten, die mehr als 10 000 betragen, ist die Verwendung von Formaldehyd von hoher Reinheit und Trockenheit erforderlich.For the production of polyoxymethylene with high molecular weights, which are more than 10,000, the use of formaldehyde is of high purity and drought required.
Ein ausreichender Reinheitsgrad wird beispielsweise durch den Reinigungsprozeß verhalten, wie er in den US-PSen 3 118 747, 3 184 900 und 4 203 735 beschrieben ist. Insbesondere müssen Verunreinigungen ausgeschlossen werden, die das Phänomen von Kettenübertragungen bewirken oder die aufgrund ihrer polaren Natur im allgemeinen mit Grignard-Verbindungen reagieren. Die häufigsten Verunreinigungen sind Methanol, Wasser und Ameisensäure, die als Kettenübertragungsmittel während der Polymerisation wirken und somit die molekulare Struktur des Polyoxymethylens beeinflussen.A sufficient degree of purity is achieved, for example, through the cleaning process behave as described in U.S. Patents 3,118,747, 3,184,900, and 4,203,735 is. In particular, impurities that cause the phenomenon must be excluded of chain transfers or those due to their polar nature in general react with Grignard compounds. The most common impurities are methanol, Water and formic acid, which act as chain transfer agents during polymerization act and thus influence the molecular structure of the polyoxymethylene.
Natürlich ist es möglich, die Molekularstruktur in gewünschtem Sinne zu beeinflussen, indem die Polymerisation in Gegenwart kleiner Mengen geeigneter Kettenregulatoren, wie Carbonsäuren und Ester mit mindestens 2 Kohlenstoffatomen pro Molekül, aliphatischen, cycloaliphatischen und aromatischen Alkoholen, Carbonsäure anhydriden , Amiden, Iminen und anderen polaren Verbindungen, wie Wasser, durchgeführt wird. Diese Kettenregulatoren entfalten im allgemeinen entsprechende Wirkung bei Konzentrationen von 10 bis 10 000 Gewichtsteilen pro 106 Gewichtsteilen eingeleiteten Formaldehyd.Of course it is possible to change the molecular structure in the desired way to influence by the polymerization in the presence of small amounts more suitable Chain regulators, such as carboxylic acids and esters with at least 2 carbon atoms per molecule, aliphatic, cycloaliphatic and aromatic alcohols, carboxylic acid anhydrides, amides, imines and other polar compounds such as water will. These chain regulators generally have a corresponding effect Concentrations of 10 to 10,000 parts by weight per 106 parts by weight introduced Formaldehyde.
Auf diese Weise können Polyoxymethylerie hergestellt werden die nach entsprechendem Stabilisieren durch Spritzgußverfahren, Strangpressen, Spinnen, im Rotoform-Verfahren und Blasform-Verfahren zu geeigneten Formkörpern und -teilen verarbeitet werden können.In this way, polyoxymethylery can be produced according to appropriate stabilization by injection molding, extrusion, spinning, im Rotoform processes and blow molding processes for suitable moldings and parts can be processed.
Die Polymerisationstemperatur ist nicht kritisch, im allgemeinen beträgt sie etwa -100°C bis zum Siedepunkt des Verdünnungsmittels; sie sollte Jedoch nicht mehr als etwa 1000C betragen. Bevorzugt ist ein Temperaturbereich von -30 bis 70°C.The polymerization temperature is not critical, in general it is it about -100 ° C to the boiling point of the diluent; However, it shouldn't be more than about 1000C. A temperature range from -30 to 70 ° C. is preferred.
Die Reaktion wird im allgemeinen bei Atmosphärendruck durchgerührt, Jedoch ist auch ein größerer oder geringerer Druck möglich.The reaction is generally carried out at atmospheric pressure, However, a higher or lower pressure is also possible.
Die Polymerisation des Formaldehyds kann in diskontinuierlichen, semi-kontinuierlichen oder kontinuierlichen Verfahren erfolgen. im kontinuierlichen Verfahren kann der Katalysator als Suspension oder Lösung in einem inerten organischen Äther in die Reaktion eingeführt werden. Ein kontinuierliches Verfahren ist beispielsweise in der US-PS 3 458 479 beschrieben.The polymerization of the formaldehyde can be discontinuous, semi-continuous or continuous processes. in the continuous process, the Catalyst as a suspension or solution in an inert organic ether in the Reaction are introduced. A continuous process is for example in U.S. Patent 3,458,479.
In je dem Fall wird bei beendeter Polymerisation eine Suspension des Polyoxymethylens verhalten, aus der das Polymerisat in körniger Form erhalten wird; wenn die Umsetzung mit einem Katalysator in Lösung erfolgt, wird das Polymerisat mit einer Korngroße von etwa 20 bis etwa 700 Mikrons insbesondere von etwa 20 bis etwa 100 Mikron, erhalten; erfolgt die Umsetzung mit einem Katalysator in Suspension, so wird das Polymerisat in einer Korngröße von etwa 60 bis etwa 700 Mikron erhalten. Im letzteren Fall hängt die Korngröße des Polymerisats ab von Werten des Katalysators.In each case, when the polymerization is complete, a suspension of the Behave polyoxymethylene, from which the polymer is obtained in granular form; if the reaction with a catalyst takes place in solution, the polymer becomes with a grain size of about 20 to about 700 microns, especially from about 20 to about 100 microns obtained; the reaction takes place with a catalyst in suspension, thus the polymer is obtained in a particle size of about 60 to about 700 microns. In the latter case, the particle size of the polymer depends on the values of the catalyst.
des Auch das Schüttgewichtjvom Reaktionsmedium abgetrennten und getrockneten Polyoxymethylens hängt ab von der Art, in der der Katalysator verwendet wurde. Bei Verwendung des Katalysators in Lösung wird Polyoxymethylen mit einer Schüttdichte von 0,15 bis 0,25 g/ml erhalten. Liegt der Katalysator in Suspension vor, so wird eine Schüttdichte von 0,5 bis 0,7 g/ml erhalten. The bulk weight is also separated from the reaction medium and dried Polyoxymethylene depends on the way in which the catalyst was used. at Using the catalyst in solution is polyoxymethylene with a bulk density obtained from 0.15 to 0.25 g / ml. If the catalyst is in suspension, so will obtained a bulk density of 0.5 to 0.7 g / ml.
Bekanntlich enthält das durch die Polymerisation erhaltene Formaldehyd-Polymerisat mindestens eine endständige Hydroxylgruppe pro Makromolekül, die eine thermische Instabilität des Polymerisats bewirkt. Um eine Depolymerisation am Kettenende zu vermeiden, werden die lWydroxylgruppen in Ester-oder Äthergruppen umgewandelt. Dies erfolgt beispielsweise durch Behandlung mit Essigsäureanhydrid oder Orthoameisensäuremethyl- oder -äthylester oder Überführen in Urethangruppen durch Behandlung mit Isocyanaten.Derartige Methoden sind bekannt, sie sind beispielsweise in der US-PS 3 875 117 beschrieben.It is known that the polymer obtained by the polymerization contains formaldehyde polymer at least one terminal hydroxyl group per macromolecule, which is a thermal Causes instability of the polymer. To cause depolymerization at the end of the chain avoid, the hydroxyl groups are converted into ester or ether groups. this takes place, for example, by treatment with acetic anhydride or orthoformic acid methyl or ethyl ester or conversion into urethane groups by treatment with isocyanates Methods are known; they are described, for example, in US Pat. No. 3,875,117.
Das so behandelte Polyoxymethylen kann mit Antioxidatien (substituierten Phenolen oder Bisphenolen) oder anderen schwach basischen Substanzen behandelt werden, die den Formaldehyd und seine Oxidationsprodukte, wie Ameisensäure, abblockern. Beispiele für geeignete basische VerbindunOen sind Polymerisate, wie Polyamide und Polyesteramide. Typische Stabilisierungsmethoden sind in den US-PSen 2 993 025 und 2 966 476 beschrieben.The polyoxymethylene treated in this way can be substituted with antioxidants ( Phenols or bisphenols) or other weakly basic substances are treated, which block formaldehyde and its oxidation products, such as formic acid. Examples of suitable basic compounds are polymers such as polyamides and Polyester amides. Typical stabilization methods are described in U.S. Patents 2,993,025 and US Pat 2 966 476.
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Soweit nicht anders angegeben, beziehen sich Teile und Prozentangaben auf das Gewicht.The examples illustrate the invention. If not stated otherwise, Parts and percentages relate to weight.
Beispiel 1 In einer vollständig inerten Atmosphäre werden 116 Teile Natrium unter Rühren in 800 Teilen wasserfreiem Äthanol gelöst und anschließend mit 219,2 Teilen Tetramethylammo- niumchlorid in 800 Teilen Ethanol und 1400 Teilen wasserfreiem Äthyläther versetzt. Example 1 In a completely inert atmosphere there are 116 parts Sodium dissolved with stirring in 800 parts of anhydrous ethanol and then with 219.2 parts of tetramethylammo- sodium chloride in 800 parts of ethanol and 1400 parts of anhydrous ethyl ether were added.
Das Natriumchlorid wird abfiltriert; die Lösungsmittel werden unter vermindertem Druck unterhalb 300C abdestilliert.The sodium chloride is filtered off; the solvents are taking distilled off under reduced pressure below 300C.
Zurück bleibt Tetramethylammoniumäthylat als sirupöser Rückstand, der mit 168 Teilen «-Pyrrolidon in 1400 Teilen wasserfreiem Äthyla"ther und anschließend mit 5000 Teilen Äthyl äther versetzt wird.What remains is tetramethylammonium ethylate as a syrupy residue, that with 168 parts of pyrrolidone in 1400 parts of anhydrous ethyl acetate and then with 5000 parts of ethyl ether is added.
Aus dieser Lösung werden 220 Teile eines weißen feinen Pulvers abgeschieden, das aus Tetramethylammoniumpyrrolidonat besteht.220 parts of a white fine powder are deposited from this solution, which consists of tetramethylammonium pyrrolidonate.
Umsetzung: 69>5 % F.: 150 bis 15100 Korngröße: > 125 Mikron = 2,5 % 125 - 44 Mikron = 75,2 % < 44 Mikron = 22,3 % Der so erhaltene Katalysatpr läßt sich bei Raumtemperatur in inerter Atmosphäre aufbewahren.Implementation: 69> 5% F .: 150 to 15100 Grain size:> 125 microns = 2.5% 125-44 microns = 75.2% <44 microns = 22.3% The catalyst pr can be stored at room temperature in an inert atmosphere.
1000 Teile viasserfreies Heptan und 0,05 Teile des vorstehend erhaltenen Katalysators werden in ein Reaktionsgefäß vorgelegt, in das anschließend reines, gasförmiges Formaldehyd in einer Geschwindigkeit von 2,5 Teilen pro Minute unter kräftigem Rühren eingeleitet wird. Die Reaktion wird unter strikt wasserfreien Bedingungen durchgeführt und das Monomere innerhalb 300 Minuten eingeleitet, wobei die Reaktionstemperatur auf 2500 gehalten wird.1000 parts of anhydrous heptane and 0.05 part of that obtained above Catalyst are placed in a reaction vessel, in which then pure, gaseous formaldehyde at a rate of 2.5 parts per minute vigorous stirring is initiated. The reaction is carried out under strictly anhydrous conditions carried out and initiated the monomer within 300 minutes, the reaction temperature is kept at 2500.
Die erhaltene Polymersuspension wird abfiltriert und das Polymerisat unter vermindertem Druck bei 500C getrocknet.The polymer suspension obtained is filtered off and the polymer dried under reduced pressure at 50.degree.
Es werden 735 Teile des Produkts in einer Ausbeute von 98,0 %, bezogen auf den Formaldehyd, in pulvriger Form erhalten.There are 735 parts of the product in a yield of 98.0%, based on the formaldehyde, in powder form obtain.
Eigenviskosität: 4,21 dl/g (gemessen bei 600C bei einer Konzentration von 0,5 g/dl in einer Lösung in p-Chlorphenol mit 2 % α-Pinen).Intrinsic viscosity: 4.21 dl / g (measured at 600C at a concentration of 0.5 g / dl in a solution in p-chlorophenol with 2% α-pinene).
Schüttgewicht: 0s70 g/ml Korngröße: > 350 Mikron = 8,2 % 350 - 250 Mikron = 57,3 % 250 - 125 Mikron = 32,2 % ( 125 Mikron 2>3 % Ein Gewichtsteil des Polymerisats wird unter strikt inerten Bedingungen mit einem Reaktionssystem, das aus 1,5 Teilen reinem Essigsäureanhydrid und 3,0 Teilen eines Gemisches von C12-C13-C14n-Paraffinen (im Verhältnis 25 : 25 : 50) besteht, während 60 Minuten bei einer Temperatur von 153 bis 1550C verestert.Bulk density: 0s70 g / ml Grain size:> 350 microns = 8.2% 350 - 250 microns = 57.3% 250-125 microns = 32.2% (125 microns 2> 3% One part by weight the polymer is under strictly inert conditions with a reaction system, that of 1.5 parts of pure acetic anhydride and 3.0 parts of a mixture of C12-C13-C14n paraffins (in a ratio of 25: 25: 50) for 60 minutes esterified at a temperature of 153 to 1550C.
Nach beendeter Umsetzung wird die Suspension abfiltriert und das Reagens durch Waschen mit Toluol wiedergewonnen.When the reaction has ended, the suspension is filtered off and the reagent is filtered off recovered by washing with toluene.
Nach dem Trocknen unter vermindertem Druck bei 700C wird das Polymerisat zu 96,8 wieder erhalten.After drying under reduced pressure at 70.degree. C., the polymer becomes obtained again at 96.8.
Eigenviskosität: 4,20 dl/g Schüttdichte und Korngröße: Im wesentlichen unverändert Stickstoffgehalt: # 2 ppm (im analytischen Bereich) Thermischer Abbautest: K220 - thermischer Abbau bei 2200C in Stickstoffatmosphäre: Zersetzungsgeschwindigkeit des Polymerisats in Gewichtsprozent pro Minute während der ersten 30 Minuten.Intrinsic viscosity: 4.20 dl / g bulk density and grain size: essentially unchanged nitrogen content: # 2 ppm (in the analytical range) Thermal degradation test: K220 - thermal degradation at 2200C in a nitrogen atmosphere: rate of decomposition of the polymer in percent by weight per minute during the first 30 minutes.
Die Bestimmung wird mit Hilfe einer Thermowaage unter einem kontinuierlichen Gasstrom zur Reinigung von Abbauprodukten durchgeführt, K220 = 0,07 B e i s p i e 1 2 Gemäß dem Verfahren nach Beispiel 1 wird Tetramethylammoniumcaprolactamat hergestellt.The determination is made with the help of a thermobalance under a continuous Gas flow for cleaning degradation products performed, K220 = 0.07 B e i s p i e 1 2 Following the procedure of Example 1, tetramethylammonium caprolactamate is obtained manufactured.
F.: 123°C Schüttdichte > 125 Mikron = 0,5 % 125 - 44 Mikron = 43,2 % < 44 Mikron = 56,5 % Das pulvrlge Produkt wird bei Raumtemperatur in einer inerten Atmosphäre aufbewahrt. F .: 123 ° C bulk density> 125 microns = 0.5% 125 - 44 microns = 43.2% <44 microns = 56.5% The powdery product is at room temperature in a stored in an inert atmosphere.
Die Formaldehydpolymerisation wird gemäß Beispiel 1 durchgeführt, wobei das Monomer bei einer Geschwindigkeit von 2,5 5 Teilen pro Minute unter Rühren in 1000 Teile Tetramethylammoniumcaprolactamat eingeleitet wird. Dazu werden in das Reaktionsgefäß 0,45 Teile n-Propanol verbracht. Die Monomerzuabe erfolgt während 200 Minuten, die Polymerisationstemperatur wird auf 20 bis 250C gehalten.The formaldehyde polymerization is carried out according to Example 1, with the monomer at a rate of 2.5 to 5 parts per minute with stirring is introduced into 1000 parts of tetramethylammonium caprolactamate. To do this, in the reaction vessel placed 0.45 parts of n-propanol. The monomer is added during 200 minutes, the polymerization temperature is kept at 20 to 250C.
Nach dem Abfiltrieren der Suspension wird das Polymerisat unter vermindertem Druck bei 590C getrocknet. Es werden 485,5 Teile des Polymerisats in einer Ausbeute von 97,1 %, bezogen auf das eingeleitete Formaldehyd, mit den folgenden physikalischen Eigenschaften erhalten: Eigenviskosität: 1,40 dl/g Schüttdichte 0,61 g/ml Korngröße > 350 Mikron = 6,5 % 350 - 250 Mikron = 35,2 ß 250 - 125 Mikron = 41,0 % < 125 Mikron = 17,) % Ein Teil des Polymerisats wird mit Essigsäureanhydrid wie in Beispiel 1 beschrieben verestert.After the suspension has been filtered off, the polymer is reduced under reduced pressure Print dried at 590C. There are 485.5 parts of the polymer in one yield of 97.1%, based on the formaldehyde introduced, with the following physical Properties retained: inherent viscosity: 1.40 dl / g bulk density 0.61 g / ml grain size > 350 microns = 6.5% 350-250 microns = 35.2 ß 250-125 microns = 41.0% < 125 microns = 17.)% Part of the polymer is treated with acetic anhydride such as in Example 1 described esterified.
Nach beendeter Reaktion werden 95,5 % stabilisiertes Polyoxymethylen erhalten, dessen Eigenviskosität identisch ist mit der des rohen Polymerisats. Die Eigenschaften des pulvrigen Polyoxymethylens - die Schüttdichte und die KörnchengrOße -sind im wesentlichen unverändert.After the reaction has ended, 95.5% becomes stabilized polyoxymethylene obtained whose inherent viscosity is identical to that of the crude polymer. the Properties of powdery polyoxymethylene - the bulk density and the granule size -are essentially unchanged.
Stickstoffgehalt: # 2 ppm (analytischer Bereich) Tnermischer Abbautest: K220 = 0,05 Das Polymerisat wird in einer mit Diatomeenerde (Celite) gefüllten Säule unter Verwendung von Dimethylacetamid, stabilisiert mit 1 % Diphenylamin, als Lösungsmittel und bei bestimmten Temperaturen fraktioniert. Die Analyse der einzelnen Fraktionen ergibt für das Polymerisat eine MolekulargewichtsverteilunS,ausgedrückt in Mw/Mn von 2,08. Die Werte für das Gewichtsmittel Mw wurden mit der Lichtdiffusionsmethode bestimmt, wie sie in J. Pol. Sci. A-2, Bd. 4 (1966), S. Nitrogen content: # 2 ppm (analytical range) Thermal mixer degradation test: K220 = 0.05 The polymer is placed in a column filled with diatomaceous earth (Celite) using dimethylacetamide stabilized with 1% diphenylamine as solvent and fractionated at certain temperatures. Analysis of the individual fractions gives a molecular weight distribution for the polymer, expressed in Mw / Mn of 2.08. The values for the weight average Mw were obtained using the light diffusion method as described in J. Pol. Sci. A-2, Vol. 4 (1966), pp.
beschrieben sit; 437/ die Werte für das Zahlenmittel Mn werden mittels Druckosmometrie,beschrieben in J. Pol Appl Polymer Science, Bd. 1 (1959), S. 164, bestimmt. described sit; 437 / the values for the numerical mean Mn are given by means of Pressure osmometry, described in J. Pol Appl Polymer Science, Vol. 1 (1959), p. 164, certainly.
Das Polyoxymethylen wird in Pulverform 0,5 Teilen eines Blockpolyesteramids zugemischt, das zu 92 % aus t-Caprolactam-Einheiten und zu 8 %-aus 6-Caprolacton-Einheitenbesteht, sowie mit 0,3 % Pentaerythrit-tetra-ß-(4-hydroxy-3,5-ditert.-Butylphenyl)-propionat Vermischt und das Gemisch wird in einer Einschneckenpresse bei Temperaturen von 180 bis 2000C zu Granulaten verschmolzen. -Folgende Versuche wurden mit den Granulaten ausgeführt: Schmelzindex bei 19500 bei einer Beschickung von 2160 g Thermischer Abbau bei 223°C in Stickstoff: K220 Der thermische Abbau bei 2000C in Luft - D220: Der prozentuale Gewichtsverlust des Polyrnerisats nach 10 und 20 Minuten. Die Bestimmung wird mit Hilfe einer Thermowaage unter kontinuierlicher Entfernung des Zersetzungsproduktes im Gasstrom durcngeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle I unter POM 2 wiedergegeben.The polyoxymethylene is 0.5 part of a block polyester amide in powder form mixed in, which consists of 92% t-caprolactam units and 8% 6-caprolactone units, and with 0.3% pentaerythritol tetra-ß- (4-hydroxy-3,5-di-tert-butylphenyl) propionate Mix and the mixture is in a single screw press at temperatures of 180 to 2000C fused to form granules. - The following experiments were carried out with the granules executed: melt index at 19500 with a load of 2160 g thermal mixer Degradation at 223 ° C in nitrogen: K220 The thermal degradation at 2000C in air - D220: The percentage weight loss of the polymer after 10 and 20 Minutes. The determination is made with the help of a thermal balance under continuous Removal of the decomposition product carried out in a gas stream. The results are reproduced in Table I under POM 2.
Weiterhin wird das Polymerisat einer speziellen thermischen Behandlung bei 2300C unterworfen (Versuch CR) unter Verwendung eines Apparates zur Bestimmung des Schmelzindexes. Der Apparat wird mit den Granulaten beschickt und der Schmelzindex während verschiedener Zeitintervalle bei einer Beschikkung von 2160 g bestimmt.Furthermore, the polymer undergoes a special thermal treatment subjected at 2300C (test CR) using an apparatus for determination the melt index. The apparatus is charged with the granules and the melt index determined during different time intervals with a load of 2160 g.
Auf diese Weise ist es möglich, die Änderung in der Fließfähigkeit und damit das Molekulargewicht zeitlich zu verfolgen und die Farbe des stranggepreßten Produktes zu bestinimen.In this way it is possible to change the fluidity and allow the molecular weight to be tracked over time and the color of the extruded To determine the product.
Die Ergebnisse sind in Tabelle II unter POM 2 zusammengefaßt.The results are summarized in Table II under POM 2.
Beispiel 3 Diäthyldioctadecylammoniumcaprolactamat wird gemäß der Herstellung des Polymerisationskatalysators in Beispiel 1 aus Diäthyldioctadecylammoniumchlorid hergestellt. Example 3 Diethyldioctadecylammonium caprolactamate is prepared according to the Preparation of the polymerization catalyst in Example 1 from diethyldioctadecylammonium chloride manufactured.
In einen Reaktionsbehälter werden 1000 Teile wasserfreies Toluol und 0,46 Teile des, Katalysators vorgelegt. Dann wird reines gasförmiges Formaldehyd während 50 Minuten bei einer Geschwindigkeit von 2,5 Teilen pro Minute eingeleitet.1000 parts of anhydrous toluene and 0.46 parts of the catalyst presented. Then it becomes pure gaseous formaldehyde initiated over 50 minutes at a rate of 2.5 parts per minute.
0,09 Teile n-Butanol werden ebenfalls in das Reaktionsgefäß gegeben, das bei 10°C gehalten wird.0.09 parts of n-butanol are also added to the reaction vessel, which is kept at 10 ° C.
Nach Filtrieren der Suspension wird das Polymerisat unter vermindertem Druck bei 500C getrocknet. Es werden 122,7 Teile des Polymerisats mit einer Ausbeute von 98,2 %, bezogen auf das eingeführte Monomer, mit den folgenden Eigenschaften erhalten: Eigenviskosität: 1,82 dl/g Schüttdichte: 0,20 g/ml Korngröße: > 88 Mikron = 10,2 % 88 - 44 Mikron = 70,8 % < 44 44 Mikron = 19,0 % Ein Teil des Polymerisats wird durch Verestern mit Essigsäureanhydrid unter den in Beispiel 1 beschriebenen Bedinungen stabilisiert. Die Ausbeute beträgt 96,8 %.After filtering the suspension, the polymer is reduced under reduced pressure Print dried at 500C. It will be 122.7 Parts of the polymer with a yield of 98.2% based on the monomer introduced with the following Properties retained: inherent viscosity: 1.82 dl / g bulk density: 0.20 g / ml grain size: > 88 microns = 10.2% 88-44 microns = 70.8% <44 44 microns = 19.0% One part of the polymer is esterified with acetic anhydride under those in Example 1 stabilized. The yield is 96.8%.
Stickstoffgehalt des Polymerisats: #2 ppm (analytischer Bereich) Nach Zusatz von Stabilisiermitteln wird das Polymerisat wie in Beispiel 2 beschrieben zu Granulaten verarbeitet. Die Ergebnisse der mit diesen Granulaten ausgeführten Versuche sind in den Tabellen 1 und II unter POM 3 zusammengefaßt. Nitrogen content of the polymer: # 2 ppm (analytical range) After the addition of stabilizers, the polymer is described as in Example 2 processed into granules. The results of those carried out with these granules Experiments are summarized in Tables 1 and II under POM 3.
Tabelle I
F.: 161°C Korngröße: > 88 Mikron = 0,9 % 88 -44 Mikron = 26,9 % ( 44 Mikron = 72,2 % Das Produkt wird in absolut inerter Atmosphäre gelagert. F .: 161 ° C Grain size:> 88 microns = 0.9% 88 -44 microns = 26.9 % (44 microns = 72.2% The product is stored in a completely inert atmosphere.
In ein Polymerisationsgefäß mit 1000 Teilen wasserfreiem Hexan und 0,110 Teilen Piperidonat wird reines gasförmiges Formaldehyd während 108 Minuten in einer Geschwindigkeit von 2,5 Teilen pro Minute eingeleitet. Die Polymerisationstemperatur wird auf 35 bis 400C gehalten.In a polymerization vessel with 1000 parts of anhydrous hexane and 0.110 part of piperidonate becomes pure gaseous formaldehyde over 108 minutes initiated at a rate of 2.5 parts per minute. The polymerization temperature is kept at 35 to 400C.
Nach beendeter Umsetzung wird die Suspension filtriert und das Polymerisat unter vermindertem Druck bei 500C getrocknet. Es werden 263,2 Teile Polyoxymethylen in einer Ausbeute von 97,5%, bezogen auf das eingesetzte Monomer, mit folgenden Elgensehaften erhalten: Eigenviskosität: 2,25 dl/g Schüttdichte: 0,68 g/ml Korngröße: > 350 Mikron = 2,4% 350- 250 Mikron = 20,7 % 250- 125 Mikron = 33,9 % < 125 Mikron = 43,0 % Ein Teil des Polymerisats wird durch Verätherung mit einem Reaktionssystem stabilisiert, das aus 0,4 Teilen Orthoameisensäuretriäthylester, 0,8 Teilen Dimethylformamid, 2 Teilen Heptan und 0,05 Teilen Diäthylsulfat besteht. Das Reaktionsgemisch wird 30 Minuten auf eine Temperatur von 150 bis 1520C erhitzt. Nach dem Abfiltrieren wird das Polymerisat zuerst mit Heptan und dann mit Methanol gewaschen.After the reaction has ended, the suspension is filtered and the polymer dried under reduced pressure at 50.degree. There are 263.2 parts of polyoxymethylene in a yield of 97.5%, based on the monomer used, with the following Elgensehaften obtained: intrinsic viscosity: 2.25 dl / g bulk density: 0.68 g / ml grain size: > 350 microns = 2.4% 350-250 microns = 20.7% 250-125 microns = 33.9% <125 Micron = 43.0% Part of the polymer is etherified with a reaction system stabilized, which consists of 0.4 parts of triethyl orthoformate, 0.8 parts of dimethylformamide, 2 parts of heptane and 0.05 part of diethyl sulfate. The reaction mixture is Heated for 30 minutes to a temperature of 150 to 1520C. After filtering off the polymer is washed first with heptane and then with methanol.
Nach dem Trocknen wird das Polymerisat in einer Ausbeute von 97,2 % mit praktisch unveränderter Korngröße und Schüttdichte und den folgenden Eigenschaften erhalten: - Eigenviskosität: 1,78 dl/g - Stickstoffgehalt: # 2 ppm (analytischer Bereich) - Alkalistabilität siehe Tabelle III.After drying, the polymer is in a yield of 97.2 % with practically unchanged grain size and bulk density and the following properties obtained: - intrinsic viscosity: 1.78 dl / g - nitrogen content: # 2 ppm (analytical Range) - alkali stability see Table III.
Ein Teil des Polymerisats wird in Dimethylacetamid, das 1 % Triäthanolamin enthält, gelöst und 30 Minuten auf 150 bis 1520C erhitzt, wobei das Verhältnis von Polymerisat zu Dimethylacetamid 1 : 10 beträgt. Nach beendeter Reaktion fällt das Polymerisat beim Abkühlen aus, wird abfiltriert, mit Methanol gewaschen und getrocknet.Part of the polymer is in dimethylacetamide, the 1% triethanolamine contains, dissolved and heated to 150 to 1520C for 30 minutes, the ratio of Polymer to dimethylacetamide is 1:10. After the reaction has ended, it falls Polymer from cooling on cooling, is filtered off, washed with methanol and dried.
Das verbliebene Polymerisat isr als alkalistabile Fraktion ASF in Tabelle III unter POM 4 in Prozenten aufgeführt.The remaining polymer is as alkali-stable fraction ASF in Table III listed under POM 4 in percent.
Weitere physiko-mechanische Eigenschaften werden nach Zugabe von 0,8 % Polyphenylpyrrolidon mit einem Molekulargewicht von 30 000 und 0,4 Teilen 2,2'-Methylen-bis-(4-methyl-6-tert.-butylphenol) bestimmt, nachdem das so behandelte Polymerisat durch Strangpressen zu Granulaten verarbeitet wurde. Die entsprechenden Daten sind in den Tabellen III und IV unter POM- 4 zusammengefaßt. Das Polymerisat wird gemäß Beispiel 3 fraktioniert und eine Molekulargewichtastreuung von 1,79 bestimmt.Further physico-mechanical properties are achieved after adding 0.8 % Polyphenylpyrrolidone with a molecular weight of 30,000 and 0.4 parts of 2,2'-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol) determined after the polymer treated in this way by extrusion into granules has been processed. The corresponding data are in Tables III and IV below POM-4 summarized. The polymer is fractionated according to Example 3 and a Molecular weight spread of 1.79 determined.
Beispiel 5 In einem Polymerisationgefäß werden 1000 Teile Toluol und 0,050 Teile Tetrabutylammoniumpiperidonat (hergestellt gemäß dem im ersten Teil von Beispiel 4 beschriebenen Verfahren) vorgelegt. In das Gemisch wird reines gasförmiges Formaldehyd während 40 Minuten mit einer Geschwindigkeit von 2,5 Teilen pro Minute eingeleitet. Es werden 98,5 Teile Polyoxymethylen in einer Ausbeute von 98,5 r bezogen auf das eingeführte Monomer, erhalten. Das pulvrige Polymerisat hat die folgenden Eigenschaften: Schüttdichte: 0,15 g/ml Korngröße: > 88 Mikron = 9,4 % 83 - 44 Mikron = 74,2 % < 44 Mikron = 16,4 % Das Polymerisat wird durch Verätherung gemäß dem in Beispiel 4 beschriebenen Verfahren stabilisiert. Dabei werden 95,2 % des Produktes erhalten. Example 5 1000 parts of toluene are added to a polymerization vessel and 0.050 part of tetrabutylammonium piperidonate (prepared according to the method described in the first part procedure described in Example 4). The mixture becomes pure gaseous Formaldehyde for 40 minutes at a rate of 2.5 parts per minute initiated. 98.5 parts of polyoxymethylene are obtained in a yield of 98.5% on the introduced monomer. The powdery polymer has the following Properties: Bulk density: 0.15 g / ml Grain size:> 88 microns = 9.4% 83 - 44 Micron = 74.2% <44 Micron = 16.4% The polymer is etherified according to the method described in Example 4 stabilized. 95.2% of the Product received.
Das Polymerisat, dessen physikalische Eigenschaften unverändert erhalten geblieben sind, wird folgenden Tests unterworfen: Eigenviskosität 1,35 dl/g Alkalistabilität - ASF siehe Tabelle III, unter POM 5 Bestimmung der Hitzebeständigkeit und der physikalischen und mechanischen Eigenschaften nach dem Zumischen von Additiven und Überführen in Granulate gemäß dem in Beispiel 4 beschriebenen Verfahren, siehe Tabellen III und IV unter POM 5.The polymer, whose physical properties remain unchanged are subjected to the following tests: Inherent viscosity 1.35 dl / g alkali stability - ASF see Table III, under POM 5 Determination of heat resistance and the physical and mechanical properties after adding additives and granulating according to the method described in Example 4, see Tables III and IV under POM 5.
Tabelle III
Dabei wird zunächst reines, gasförmiges Formaldehyd in das Reaktionsgefäß mit 1000 Teilen Heptan und 0,08 Teilen Tetramethylammoniumpyrrolidonat während 100 Minuten bei einer Geschwindigkeit von 2,5 Teilen pro Minute eingeleitet.First, pure, gaseous formaldehyde is converted into the Reaction vessel with 1000 parts of heptane and 0.08 parts of tetramethylammonium pyrrolidonate for 100 Minutes initiated at a rate of 2.5 parts per minute.
Anschließend wird die Suspension kontinuierlich abgelassen, während das Reaktionsgefäß durch Zugabe von Hexan auf konstantem Niveau gehalten wird.The suspension is then continuously drained while the reaction vessel is kept at a constant level by adding hexane.
Während des 300stündigen Versuchs werden 7,2 Teile Katalysator und 27 Teile Äthanol zugegeben.During the 300 hour test, 7.2 parts of catalyst and 27 parts of ethanol are added.
Während des Tests werden )i4 420 Teile Polyoxymethylen mit einer Gesamtausbeute von 96,5 %, bezogen auf das eingeführte Monomer, erhalten.During the test there are 14,420 parts of polyoxymethylene with an overall yield of 96.5% based on the monomer introduced.
Nach beendeter Umsetzung sind sowohl die statischen Teile, die Wände des Reaktionsgef§ßes, die Auslaßrohre für die Suspension usw., und die beweglichen Teile, wie das RGhrwerk, des Polymerisationsgefäßes sauber und frei von Absetzungen.After completion of the implementation, both the static parts and the walls of the reaction vessel, the outlet pipes for the suspension, etc., and the movable ones Parts of the polymerization vessel, such as the clockwork, are clean and free of deposits.
Das erhaltene Polymerisat hat folgende Eigenschaften: Eigenviskosität: 1,28 dl/g 3chAttdichte: 0,59 g/ml Korngröße: > 350 Mikron = 3,9 % 350 - 250 Mikron = 47,3 % 250 - 125 Mikron = 42, % - C 125 Mikron = 6,6 % Ein Teil des Polymerisats wird durch Veresterung mit Essigsäureanhydrid gemäß Beispiel 1 stabilisiert.The polymer obtained has the following properties: Intrinsic viscosity: 1.28 dl / g 3chAtdensity: 0.59 g / ml Grain size:> 350 microns = 3.9% 350 - 250 microns = 47.3% 250-125 microns = 42,% - C 125 microns = 6.6% Part of the polymer is stabilized by esterification with acetic anhydride according to Example 1.
Nach beendeter Reaktion werden 95,0 % des Polymerisates mit folgenden Eigenschaften gewonnen: - Eigenviskosität: 1,29 dl/g - Stickstoffgehalt: <2 2 ppm - Schüttdichte und Korngröße: Praktisch unverändert die des rohen Polymerisats) - Das Polymerisat wird fraktioniert gemäß Beispiel 1. Die Molekulargewichtsverteilung weist ein Verhältnis von Mw/Mn von 1>95 auf.After the reaction has ended, 95.0% of the polymer becomes with the following Properties gained: - intrinsic viscosity: 1.29 dl / g - nitrogen content: <2 2 ppm - bulk density and grain size: practically unchanged from those of the crude polymer) - The polymer is fractionated according to Example 1. The molecular weight distribution has a ratio of Mw / Mn of 1> 95.
- Bestimmung der Hitzebeständigkeit und der physikalischen und mechanischen Eigenschaften nach Zugabe von 0,5 % Polyamid-6 und 0,4 % n-Octadecyl-ß-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat und Umwandlung in Granulate. - Determination of heat resistance and physical and mechanical Properties after the addition of 0.5% polyamide-6 and 0.4% n-octadecyl-ß- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate and conversion into granules.
Die Ergebnisse sind unter POM 6 in den Tabellen V und VI zusammengefaßt. The results are summarized under POM 6 in Tables V and VI.
Beispiel 7 Gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wird Tetrabutylammonium-#-lauryllactamat hergestellt. Example 7 Following the procedure described in Example 1, tetrabutylammonium - # - lauryl lactamate manufactured.
Das Produkt wird als Katalysator für die Formaldehydpolymerisation in einem kontinuierlichen Polymerisationsverfahren gemäß Beispiel 6 verwendet. Der Versuch wird mit Benzol als Verdünnungsmittel während 300 Stunden durchgeführt. Es werden 44 550 Teile Polymerisat mit einer Ausbeute von 99,0%, bezogen auf das eingeleitete Monomer, bei Zugabe von 9,0 Teilen Lactamat erhalten.The product is used as a catalyst for formaldehyde polymerization used in a continuous polymerization process according to Example 6. Of the The experiment is carried out with benzene as the diluent for 300 hours. There are 44 550 parts of polymer with a yield of 99.0%, based on the introduced monomer, obtained with the addition of 9.0 parts of lactamate.
Das Polymerisat wird unter den in Beispiel 4 beschriebenen Bedingungen stabilisiert. Es wird in einer Ausbeute von 95,0% mit den folgenden Eigenschaften gewonnen.The polymer is produced under the conditions described in Example 4 stabilized. It is produced in 95.0% yield with the following properties won.
Eigenviskosität: 1,59 dl/g Stickstoffgehalt: # 2 ppm Schüttdichte: 0,18 g/ml Korngröße: > 88 Mikron = 11,7 g 88 - 44 Mikron - 65,4 % < 44 44 Mikron = 22,9 % - Bestimmung der Alkali-stabilen Fraktion - ASF, siehe POM 7 in Tabelle V. Intrinsic viscosity: 1.59 dl / g Nitrogen content: # 2 ppm Bulk density: 0.18 g / ml grain size:> 88 microns = 11.7 g 88 - 44 microns - 65.4% <44 44 Microns = 22.9% - Determination of the alkali-stable fraction - ASF, see POM 7 in Table V.
- Das Polymerisat wird gemäß Beispiel 1 fraktioniert.- The polymer is fractionated according to Example 1.
Die Molekulargewichtsverteilung hat ein Verhältnis von Mw/Mn von 1,89. The molecular weight distribution has a ratio of Mw / Mn of 1.89.
Die Bestimmung der Hitzebeständigkeit und der physikalischen und mechanischen Eigenschaften nach Zugabe von 0,5 % Polyamid-6 und 0,4 % n-Octadecyl-ß-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat und Umwandlung in Granulate bringt die unter POM 7 in den Tabellen V und VI aufgeführten Ergebnisse. Determination of heat resistance and physical and mechanical properties after the addition of 0.5% polyamide-6 and 0.4% n-octadecyl-ß- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate and conversion into granules brings about those listed under POM 7 in Tables V and VI Results.
Tabelle V
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803044940 DE3044940A1 (en) | 1980-11-28 | 1980-11-28 | Catalyst for high mol. wt. polyoxymethylene prepn. - comprises ammonium lactamate esp. pyrrolidonate, piperidonate, lauryl-lactamate or capro:lactamate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803044940 DE3044940A1 (en) | 1980-11-28 | 1980-11-28 | Catalyst for high mol. wt. polyoxymethylene prepn. - comprises ammonium lactamate esp. pyrrolidonate, piperidonate, lauryl-lactamate or capro:lactamate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3044940A1 true DE3044940A1 (en) | 1982-07-01 |
Family
ID=6117861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803044940 Withdrawn DE3044940A1 (en) | 1980-11-28 | 1980-11-28 | Catalyst for high mol. wt. polyoxymethylene prepn. - comprises ammonium lactamate esp. pyrrolidonate, piperidonate, lauryl-lactamate or capro:lactamate |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3044940A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19882148B4 (en) * | 1997-03-26 | 2006-06-29 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Process for stabilizing an oxymethylene copolymer |
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US400217A (en) * | 1889-03-26 | Thrashing-machine | ||
US3979480A (en) * | 1973-12-28 | 1976-09-07 | Societa' Italiana Resine S.I.R. S.P.A. | Process for the polymerization of formaldehyde |
-
1980
- 1980-11-28 DE DE19803044940 patent/DE3044940A1/en not_active Withdrawn
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