Способ получения полиакрилонитрила

О П И С А Н И Е62934ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Сониелястчееких Республик(22) Заявлено 13.12.76 (21) 2428968/23-0 с присоединением заявк Государственный комитет Совета Министров СССР оо делам изобретенийи открытий)У Опубликовано 30.06,78 Дата опубликования о Бюллетень2сания 20.06.78 8,745.3288.8) 72) Авторы изобретснп,М. Д, Гольдфейн, Э. А. Н, В. Кожевнико Научно-исследовательский при Саратовском ордена государственном универсиРафиков, А. Д. Степухович,и И. С. Рабиновичинститут механики и физикиТрудового Красного Знамениете им. Н. Г. Чернышевского 71),т яв.Ль 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИ АКРИЛОНИТРИЛА Константа инициирования полЛН в водном 51,5%-ном растворего натрия с помощью АЦВК,методом ингибирования стабильнсильным радикалом 2,2,6,6-тетрампиперидин-оксил, равна 2,24 10 -имсрпзации роданистоизмеренная ым пминокетил-окспс-, что почличешс 25 Изобретение относится к области химии высокомолекулярных соединений и может представлять интерес для химических производств, включающих в себя в качестве одной из стадий процесс полимеризации (получение синтетических волокон, пластических масс и т, п,),Извсстен способ получения полиакрилонитрила путем полимсризации акрилонптрила (Л 11) в водном растворе роданистого натрия в присутствии азосоединения в качестве радикального инициатора. В качестве азосоединения использован динитрил азоизомаслянойкислоты (ДАК).Константа инициирования полимеризацпп (к) с помощью инициатора ДАК при 60 С в смеси акрилонитрила и 51,5%-ного водного раствора роданнстого натрия равна 0,7610 -с - .Довольно низкая скорость инициирования полимеризацип с помощью ДЛК требует для осуществления процесса с высокими скоростямн применять большие количества инициатора или высокие температуры.Целью изобретения является уве скорости полимеризации.Это достигается тем, что в качестве инициатора используют 4,4-азо-бис-цаоввзсриановую кислоту (АЦВК), растворенную в диметилформамиде (ДМФ) с последующим добавлением полученного раствора либо в смесь акрилонитрил - водный раствор роданистого натрия, либо в отдельные компоненты этой смеси.С целью уменьшения влияния органического растворителя на реакцию полимеризацпп А 1-1 в водном растворе роданистого натрия вссовое содержание ДМФ, в котором растворяют ЛЦВК, составляет 0,7 - 1,5% от веса акрилт нитрила и водного раствора роданистого нат рия,Радпкальо-цсппо механизм полпмеризац ЛН в водном растворе роданистого натрия в присутствии добавок ЛЦВК подтверждается пнгибирующим влиянием стабильных радикалов и кислорода на указанную полнмсрнзацию.В идентичных условиях скорость полпмернзации АН в присутствии АЦВК более, чем в 2 раза, выше скорости реакции, инициируемой ДАК.612934 Формула изобретения Составитель А, Переверзева Техред Н. РыбкинаЗаказ 1146/11 Изд. Хо 509 Тираж 655 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4(5Подписное Типография пр. Сапунова, 2 3тй в 3 раза выше, чем в случае ДАК (0,76 10- с - ) .Найденная линейная зависимость между скоростью полимеризации и концентрацией АЦВК в степени 2/3 позволяет в каждом конкретном случае выбирать нужную концентрацию инициатора в зависимости от желаемой величины скорости процесса.Пример. Раствор АЦВК в ДМФ (5,610 -г АЦВК в 0,2 мл ДМФ) смешивают с 4,4 мл АН и 15,4 мл водного 51,5%-ного раствора роданистого натрия, освобождают от растворенного в нем воздуха (вакуумированием) и греют при 60 С в атмосфере азота в течение 10 мин. Концентрация АЦВК в общем растворе равна 10 -моль/л.Выход полимера 9,9/,.Скорость полимеризации 4,8 10-4 моль/л с, Для сравнения параллельно проводят полимеризацию, инициированную ДАК. Раствор ДАК в АН (328 10 з г ДАК в 44 мл АН) смешивают с 15,6 мл водного 51,5%-ного раствора роданистого натрия, освобождают от растворенного в нем воздуха и греют при 60 С в атмосфере азота в течение 10 мин. Концентрация ДАК в общем растворе 10 -моль/л. 4Выход полимера 4,5/о.Скорость полимеризации 2,2 10 -моль/л с.Замена 0,2 мл водного раствора роданистого натрия на ДМФ практически не изменяет ско рости полимеризации.Таким образом, предлагаемый способ получения полиакрилонитрила позволяет проводить процесс полимеризации с большими скоростями и может быть использован при про изводстве полиакрилонитрильных волокон. 1, Способ получения полиакрилонитрила пу тем полимеризации акрилонитрила в водномрастворе роданистого натрия в присутствии радикального инициатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения скорости полимеризации, в качестве инициатора используют 2 Э 4,4-азо-бис-.4-циановалериановую кислоту, растворенную в диметилформамиде.2. Способ по п, 1, отличающийся тем,что, с целью уменьшения влияния органического растворителя на реакцию полимериза ции, диметилформамид используют в количестве 0,7 - 1,5% от веса акрилонитрила и водного раствора роданистого натрия.