BE445688A - - Google Patents

Description

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  "Procédé de préparation de substances polymérisées azotées et produits obtenus selon ce procédé." 
La Demanderesse a trouvé que l'on peut transformer de la manière usuelle, les produits qui répondent à la formule géné- rale 1, dans laquelle R représente un atome d'hydrogène, un groupe   alcoylique,   alcoylénique, aralcoylique 
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 ou oyaloalcoylique et Xly X2' X3' X4, désignent un atome d'hydrogène, un groupe   alcoylique,   arylique ou aralcoylique, en des substances polymérisées azotées,   on   obtient les matières premières en faisant réagir des mono-isocyanates aliphatiques,   oyclo-aliphatiques   ou araliphatiques avec des quantités équi- valentes   d'éthylène-imine   ou de ses homologues,

   par exemple à 

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 des températures comprises entre environ 0  et environ 50' et en présence de solvants, tels que l'acétone ou l'éther. on peut isoler sous forme monomère les urées obtenues, à l'état pur, le cas échéant par recristallisation. 



   Dès que la polymérisation est complète,on obtient des substances qui constituent des résines dures, claires, incolores, thermoplastiques, de consistance pâteuse à solide, Les matières premières non substituées ou celles qui ne sont substituées que par des restes de bas poids moléculaire fournissent des produits de polymérisation qui sont encore solubles dans l'eau, tandis que ceux que l'on obtient à partir de matières premières substi- tuées par des radicaux de poids moléculaire élevé sont insolubles dans les acides dilués et les alcalis. Les nouveaux produits sont des matières plastiques caractéristiques qui sont utilisa- bles dans tous les domaines d'application des produits plastiques connus. 



   Comme matièrespremières, on peut utiliser par exemple: la N,N-éthylurée non substituée à l'atome d'azote, et, de plus, ses produits N-substitués. Peuvent figurer comme substituants à l'azote lesgroupes : méthyle, éthyle,   propyle,     isopropyle,   butyle, isobutyle, amyle,   isoamyle   et en outre des radicaux alcoyliques saturés à poids moléculaire élevé, tel que par e- xemple le radical octodécylique. De plus, les substituants peu- vent être des radicaux d'hydrocarbures oléfiniques correspon- dants, tels que le radical allylique -CH2-CH=CH2 ou le radical   d'heptadécényle   qui correspond à l'acide oléique. Par le terme "alcoyle" on entend aussi les radicaux halogénés, par exemple 
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 -ORC1-CH ou -CH 2-OH 2ci? ainsi que les composés bromés corres- pondants.

   Peuvent encore trouver application les matières premières substituées à l'azote par les radicaux benzyle, phé- 
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 nyléthyle -CH 2-OH 2-06H59 ortho-tolyle (formule 2, méta- et para-tolyle, xylyle, para-doddoyle-benzyley para-dodé egltolyle, 

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 oyalohexyle$ les radicaux méthyle-oyalohezyliquesp de plus le radical répondant à la formule S, le dicyclohexylyle, le déca- hydronaphtyle. 



   Les atomes d'hydrogène du groupe éthylénique peuvent être substitués, soit en partie, soit de manière complète par les radicaux méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, iso- butyle, amyle, isoamyle, décyle, phényle,   méthyle-phényliques,   benzyle et l'ortho-, le méta- et le para-tolyle. Deux, trois ou bien les quatre atomes d'hydrogène peuvent aussi comporter 2,3 ou 4 substituants différents du genre précité. 



   On effectue de préférence la polymérisation en chauf- fant la matière première à une température qui est située au- dessus du point de fusion des composés monomères purs. Au moyen d'une prise d'essai on peut aisément déterminer la fin de la polymérisation. 



   La polymérisation peut être accélérée par addition de catalyseurs; en présence de ceux-ci, elle a déjà lieu à la température ambiante. Comme catalyseurs appropriés à ces fins, on se sert avantageusement de substances acides, telles que l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique, l'acide phosphorique, l'acide acétique, l'acide tartrique actif, l'acide benzène-sul- fonique, l'acide toluène-sulfonique, l'anhydride sulfureux, le dioxyde de carbone, le bisulfate de sodium et le bisulfate de potassium, le chlorure   d'aluminium.   



   , 
On peut aussi polymériser des mélanges des matières premières précitées pour obtenir ainsi des produits interpo-   lymères. En   outre, la polymérisation peut s'effectuer en pré- sence de solvants, tels que l'eau, l'alcool éthylique, l'al- cool   propylique,   l'alcool   isopropylique,   l'alcool butylique, l'alcool   isobutylique   et d'autres alcools. Enfin, elle peut aussi avoir lieu dans une dispersion aqueuse; sont particulière- ment appropriés dans ce cas les produits finaux insolubles 

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 dans l'eau. 



    EXEMPLE   1: 
On dissout la N,N-éthylène-urée répondant à la for- mule 4, obtenue par réaction de l'acide isocyanique avec l'é- thylène-imine, dans une quantité égale d'eau. En chauffant la solution à environ   80-90 ,   une polymérisation rapide s'amorce avec fort dégagement de chaleur. La solution aqueuse entre en ébullition et dès qu'elle a cessé de bouillir, on la chauffe encore pendant une demi-heure à 1'ébullition. Après refroidisse- ment, on obtient une solution visqueuse qui contient 50% d'urée polymérisée. On peut également effectuer la polymérisation de la N,N-éthylène urée à basse température. Dans ce cas la durée de polymérisation est plus longue en proportion. Le produit est une résine claire, incolore, thermoplastique et soluble dans l'eau. 



    EXEMPLE 3:    
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 On chauffe à 40o la N-méthyle-N'.N'-éthylène-urée (formule 5) qui s'obtient par réaction de   l'iBooyanate   de mé- thyle avec l'éthylène-imine. En agitant et en refroidissant soigneusement, on prend soin d'éliminer la chaleur libérée par la polymérisation. Le produit fondu d'abord liquide, s'é- paissit lors du chauffage ultérieur. Quand la polymérisation est arrivée à un point auquel le dégagement de chaleur commence à s'amoindrir, on chauffe le tout avec précaution à 80  et on achève la polymérisation par un chauffage de plusieurs heures à cette température. Après refroidissement, on obtient un li- quide visqueux soluble dans l'eau. 



    EXEMPLE   3: 
On fait fondre, par chauffage à 50 , la N-chloro- 
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 éthyle-NlyNt-6thylène-urde (formule 6) qu'on a obtenue par ré- action de llisooyanate de béta-ohlorétyle avec l'éthylène-imine. 



  Ensuite on porte la température de la masse fondue à 70  et 

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 on l'y maintient pendant 5 heures, Afin d'éliminer la chaleur de polymérisation, on agite le tout aussi longtemps que le permet la viscosité de la masse, viscosité qui augmente avec la durée du chauffage. On obtient une matière plastique incolore, de viscosité élevée, qui se solidifie en   refroidissant.   



  EXEMPLE 4 : rendant 10 heures à 50-60 , on chauffe, en remuant, 
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 la N-laobutyle-N'pNe-éthylène-urde (formule 7) qu'on a obtenue par réaction de l'isocyanate d'isobutyle avec l'éthylène-imine. 



  La masse d'abord liquide qu'on obtient devient graduellement de plus en plus visqueuse. On obtient une masse de viscosité élevée qui est insoluble dans l'eau mais aisément soluble dans l'éthanol et dans le butanol. 



    EXEMPLE 5:   
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 On fait fondre la N-oyolohexyle-N',Nt-éthylène-urëe (formule 8) obtenue par réaction de l'isocyanate de   cyclohéxyle   avec l'éthylène-imine et on la chauffe ensuite pendant 10 heures à 110 . Afin d'éliminer la chaleur de polymérisation, on agite le tout aussi longtemps que le permet la viscosité de la masse. 



  En refroidissant, on obtient une résine dure, claire comme du verre qui est insoluble dans les acides dilués et les alcalis. 



   La résine, n'étant pas de structure   rêtiforme,   est thermoplastique, on peut lui donner une forme quelconque par moulage. 



  EXEMPLE 6 : 
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 On chauffe la N-dodécyle-N',N'-éthylène-urée (for- mule 9), obtenue par réaction de l'isocyanate de dodécyle avec l'éthylène-imine et on la maintient à l'état fondu pendant 5 heures, à 150 . On obtient une résine incolore, cireuse, ayant un bas point de ramollissement.

Claims (1)

1. RESUME La présente invention concerne : le) Un procédé de préparation de substances polyméri- <Desc/Clms Page number 6> sées azotées, procédéquiconsiste à polymériser les composés qui répondent à la formule générale l, dans laquelle R repré- sente un atome d'hydrogène, un groupe alcoylique, alcoylénique, aralcoylique ou cyclo-alcoylique et X1, X2, X , X4 désignent 2' 3' 4 un atome d'hydrogène, un groupe alcoylique, arylique ou aral- coylique.

   2 ) A titre de produits industriels nouveaux : Les substances polymères qui s'obtiennent par polymérisation de composés répondant à la formule générale 1, dans laquelle les symboles ont la signification indiquée sous 1 , et l'application de ces produits dans l'industrie.