DE1119507B - Verfahren zur Herstellung von Quellungen, Loesungen oder Emulsionen von Polyaethylen oder Polypropylen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Quellungen, Lösungen oder Emulsionen von Polyäthylen oder Polypropylen Für die Verarbeitung von hochmolekularen Kunststoffen und deren Abkömmlingen für industrielle Zwecke, für ihre Umsetzung mit anderen chemischen Stoffen oder für wissenschaftliche Untersuchungen ist es von außerordentlicher Bedeutung, die Kunststoffe in einem geeigneten Lösungsmittel in Lösung zu bringen.
• Es wurde gefunden, daß sauerstofffreie Verbindungen der allgemeinen Strukturformel R-S-Hal, in denen der Schwefel in zweiwertiger Form vorliegt, R ein anorganischer oder organischer, auch halogenierter Rest und Hal entweder ChIor, Fluor oder Brom sein kann, gute Lösungsmittel für Polyäthylen und Polypropylen darstellen.
• Lösungsmittel im Sinne der Erfindung sind Verbindungen wie Cl2PS Cl: Phosphorsulfochlorid, CISSCl: Schwefelchlorür, C H3-, C2H5-, C3H7 S Cl: Methyl-, Äthyl-, Propylsulfenylchlorid, C1CH,SC1: Chlormethylsulfenylchlorid, Cl C2 H4 5 Cl: Chloräthylsulfenylchlorid, C13 C SCl: Trichlormethylsulfenylchlorid, Cl2PSF, FSSF, CH3-SF, FC2H4- SF, F3CSF, ferner Cl2PSBr, BrSSBr, CEI3 zu SBr, C2H4- SBr, Br3CS Br.
• Diese Lösungsmittel eignen sich zur Quellung und Lösung von Olefinpolymerisaten wie Polyäthylen und Polypropylen, die sowohl nach Druck- als auch nach Katalyseverfahren hergestellt sind. Durch die Überführung in eine Lösung wird die Verarbeitung dieser Produkte, z. B. durch Verspinnen, Verkleben, Laminieren, und für die Herstellung von Folien, die Imprägnierung von Faserstoffen, Papieren, Geweben oder porösem Material erleichtert, wenn nicht überhaupt erst ermöglicht.
• Die Mengenverhältnisse der Lösungsmittel zu dem Polyolefin sind beliebig. Bei Behandlung mit kleinen Mengen, z. B. 5 bis 10 0/,, bezogen auf den Kunststoff, tritt Quellung des Kunststoffes ein, die die bekannten Änderungen der Eigenschaften zur Folge hat. Erwärmt man das Gemisch aus Kunststoff und Lösungsmittel, so geht das gequollene Produkt in eine dünnflüssige Lösung über, in welcher der Kunststoff in molekularer Form gelöst ist. Die Temperaturbereiche, innerhalb welcher Lösung des Kunststoffs im Lösungsmittel eintritt, sind nach der Art des Polyolefins und auch des Lösungsmittels verschieden; im allgemeinen umfassen sie die Temperaturen von 50 bis 100°C.
• Es wurde weiter gefunden, daß man den Lösungen des Polyäthylens bzw. Polypropylens in den Lösungsmitteln gemäß der Erfindung noch weitere Lösungsmittel zugeben kann, um die Lösungen dünnflüssiger zu machen oder die Lösungsmittel durch billigere zu strecken. Solche Zusatzlösungsmittel sind Stoffe, die üblicher Weise als Dispergiermittel Verwendung finden, z. B. Schwefelkohlenstoff, Tetrachlorkohlenstoff, Kohlenwasserstoffe und Erdölfraktionen. Sind die Polyolefine einmal in den gemäß der Erfindung verwendeten Lösungsmitteln gelöst, dann vertragen die Lösungen den Zusatz auch anderer Lösungsmittel bis zu einem gewissen Grad.
• Überschreitet die Menge des Zusatzlösungsmittels eine gewisse Grenze - die von der Art des Lösungsmittels abhängig ist -, dann tritt eine kolloide Ausfällung des Polyolefins ein. Derartige Emulsionen lassen sich schon in dieser Form technisch verarbeiten.
• Es ist aber auch möglich, Lösungsmittel und Zusatzlösungsmittel nach der Auflösung und Fällung zu entfernen und die Ausfällung in einem anderen Mittel, z. B. Wasser, zu emulgieren, um auf diesem Wege technische Emulsionen herzustellen. Man geht dann entweder so vor, daß man das Polyolefin in einem gemäß Erfindung verwendeten Lösungsmittel auflöst und zu der Lösung so viel Zusatzlösungsmittel zugibt, bis das Polyolefin ausfällt, und danach beide Lösungsmittel zusammen austreibt, oder man wäscht aus der Lösung des Polyolefins in dem Lösungsmittel dieses mit einem Zusatzlösungsmittel aus und entfernt danach aus der Ausfällung nur noch das verbliebene Zusatzlösungsmittel.
• Den Lösungen des Polyäthylens bzw. Polypropylens in den gemäß der Erfindung verwendeten Lösungsmitteln bzw. in Mischungen aus diesen Lösungsmitteln und den Zusatzlösungsmitteln kann man selbstverständlich auch beliebige Farbstoffe zugeben und so Farbstofflösungen oder Dispersionen von Farbstoffen in der Polyolefinlösung herstellen, welche Lacke, Druckfarben und Anstrichmittel oder nach Entfernen des bzw. der Lösungsmittel gefärbtes Polyolefinharz ergeben.
• Auch der Zusatz von Materialien, die lediglich als Füllmittel dienen, wie Ruß, Mineralien, Faserstoffen, sowie von Stabilisatoren, welche die Eigenschaften der Kunststoffe, z. B. die Alterungsbeständigkeit verbessern, zu den Lösungen von Polyäthylen oder Polypropylen wird so wesentlich vereinfacht. Es war bisher bekannt, als Lösungsmittel für Polyolefine Stoffe zu verwenden, die gleichzeitig schwefel- und halogenhaltig, aber nicht vollkommen sauerstofffrei sind. Der Vorteil der erfindungsgemäß verwendeten, sauerstofffreien Lösungsmittel liegt darin, daß sich nicht nur Polyolefine mit niedrigem, sondern auch solche mit hohem Molekulargewicht ohne weiteres lösen lassen, ohne Veränderung der Struktur. Die Lösetemperaturen liegen dabei unter den Lösetemperaturen, die bei Verwendung der bekannten Lösungsmittel notwendig waren. So lösten z. B. Benzol und seine Homologen, Tetralin, Dekalin oder chlorierte Kohlenwasserstoffe die Polymerisate erst von 100"C ab aufwärts. Hierbei traten schon Schädigungen der Polymerisate ein. Eine derartige Schädigung ist durch die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schwefel Halogen-Verbindungen ausgeschlossen, da sie bei tieferen Temperaturen angewendet werden.
• Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung der Schwefel-Halogen-Verbindungen liegt in dem weitaus geringeren Mengenverhältnis Lösungsmittel zu Polymerisat, das gegenüber den üblicherweise angewendeten Mengenverhältnissen um Zehnerpotenzen herabgesetzt werden kann, da es mit den erfindungsgemäß zu verwendenden Mitteln möglich ist, schon bei einem Verhältnis von 0,05 bis 0,1 Teil Lösungsmitteln zu 1 Teil Polyolefin ein Auflösen des Polyolefins zu erreichen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Quellungen, Lösungen oder Emulsionen von Polyäthylen oder Polypropylen, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel sauerstofffreie Verbindungen der allgemeinen Formel R-S-Hal verwendet, in welcher R ein anorganischer oder organischer, gegebenenfalls halognierter Rest, Hal Chlor, Fluor oder Brom sein kann und S zweiwertigen Schwefel darstellt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Polyäthylen oder Polypropylen in einem Lösungsmittel der angegebenen Formel löst unter nachträglicher Zugabe von für Polyolefine bekannten Lösungsmitteln.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 664 232, 908 407; Marzahn, »Materialienkunde für den Kautschuk-Techniker«, 1920, S. 119; Raff-Allison, »Polyethylene«, 1956, S. 246.