CH417114A - Procédé de fabrication d'une résine polyéthylènesulfone moulable - Google Patents

Description

  
 



  Procédé de fabrication d'une résine polyéthylènesulfone moulable
 La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'une résine polyéthylènesulfone moulable.



   Les procédés classiques de fabrication de résines polyéthylènesulfones à partir du dioxyde de soufre et de l'éthylène, qui consistent à faire réagir ces derniers en présence d'un initiateur convenable, présentent l'inconvénient de devoir être effectués à une température inférieure à environ 500 C et de nécessiter par conséquent des temps de réaction très longs de l'ordre d'une dizaine d'heures. En effet, si la réaction est effectuée à une température plus élevée, dans le but d'en diminuer la durée, elle n'est plus contrôlable et il se produit un emballement qui donne naissance à des variations brusques de température et de pression, ainsi qu'à une dégradation du produit obtenu.



   D'autre part, le polyéthylènesulfone obtenu par les procédés classiques a généralement des propriétés mécaniques médiocres et ne résiste pas à l'attaque de l'eau. De plus, il n'est pas fusible et par conséquent n'est pas utilisable pour la manufacture d'objets moulés. Pour obvier à cet inconvénient, il a été proposé de préparer des résines polyéthylènesulfones moulables, bien que non fusibles, en présence d'un composé aliphatique azo ayant deux valences du groupe azo (-N = N-) jointes à des atomes de carbone tertiaire différents, chacun lié ensuite à un groupe de la classe formée par les groupes nitrile,   carbo-alkoxy    et carbonamido (brevet USA
No 2507526).   I1    est à remarquer que, dans ce cas, la température de réaction doit être maintenue à 30-350 C, ce qui conduit à une durée de réaction de l'ordre de quatorze heures.

   D'autre part, les résines ainsi obtenues, bien que moulables, sont difficilement broyables, leurs propriétés mécaniques restent médiocres et leur résistance à l'attaque de l'eau reste insuffisante.



   L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients précités en proposant un procédé qui permet d'obtenir en quelques minutes des résines polyéthylènesulfones très facilement broyables, moulables et dont les propriétés mécaniques sont bien supérieures à celles des résines obtenues par les procédés connus.



  D'autre part, les résines obtenues suivant le procédé faisant l'objet de l'invention sont très résistantes à l'attaque de l'eau. Le procédé selon l'invention se distingue des procédés connus par le fait que   l'on    fait réagir, en présence d'un initiateur du type radicalaire, le dioxyde de soufre et l'éthylène avec au moins un alcool.



   Le procédé consiste donc à faire réagir le dioxyde de soufre et l'éthylène avec un ou plusieurs alcools.



  Le rôle de ce troisième constituant de la résine est de contrôler la vitesse de la réaction et la répartition des poids moléculaires des corps obtenus. De ce fait, la réaction est rendue régulière bien que rapide et peut être effectuée à des températures comprises entre 50 et 1500 C. La condensation peut être effectuée en quelques minutes, la pression et la température pouvant être maintenues facilement dans des limites fixées à l'avance. La résine obtenue a une densité apparente suffisamment grande pour ne pas occasionner de difficulté lors du moulage. Du fait de l'action de ce troisième constituant, la répartition des poids moléculaires est telle que la résine est moulable à une température comprise entre 100 et 3000 C sous une pression supérieure à 80 kg/cm2.



   Les chaînes d'un polyéthylènesulfone obtenu par le procédé selon l'invention, diffèrent donc des chaî  nes d'un polyéthylènesulfone obtenu par des procédés connus, notamment en ce qui concerne la répartition de leur poids moléculaire et les groupes terminaux.



     I1    en résulte une modification du produit obtenu laquelle est à l'origine d'une amélioration sensible de son aptitude au moulage et de ses propriétés mécaniques.



   Comme alcool on peut utiliser, par exemple, le méthanol,   1'méthanol,      l'isopropanol    ou le propylèneglycol.



   La réaction peut être effectuée en présence d'un excès d'alcool ou d'un solvant inerte, tel que le benzène, le sulfure de carbone, etc.



   Pour modifier les qualités industrielles du produit fini, on peut ajouter au mélange réactionnel des substances inertes, telles que des agents antioxydants, colorants, etc.



   Pour l'initiation de la réaction, on peut utiliser des initiateurs du type radicalaires, tels que des composés peroxydiques comme les persulfates, l'eau oxygénée, le peroxyde de benzoyle, etc. La réaction peut être initiée également par un rayonnement, par exemple le rayonnement ultraviolet.



   Le procédé selon l'invention peut être mis en   oeuvre    par exemple de la manière suivante:
 Exemple I
 Dans un autoclave de   0,5 1    de capacité, préalablement dégazé par un courant d'azote, on introduit successivement:   200 cm3    de méthanol,   0, 5 g    de peroxyde de benzoyle, 100 g de dioxyde de soufre et de l'éthylène sous une pression stabilisée à 50 Atm. à 250 C. La réaction est initiée par chauffage à 800 C environ. On laisse réagir jusqu'à ce que la température, qui monte de 80 à 1100 C environ, se stabilise.



  La durée de réaction est de 4 mn environ.



   Après refroidissement, dégazage et élimination de l'excès de méthanol, on obtient 80 g d'une masse blanche, friable, donnant après broyage une poudre moulable ayant une densité apparente de 0,5 environ et une viscosité réduite de 0,085 dans la monoéthanolamine à 300 C.



   Des essais de moulage effectués à 1800 C sous une pression de l'ordre de   700 kg/cm2    ont donné des éprouvettes blanches, frittées, homogènes ayant une dureté de l'ordre de 30 à 35 degrés Brinell.



   Exemple Il
 Dans un autoclave de   0, 5 I    de capacité, préalablement dégazé par un courant d'azote, on introduit successivement: 100 cm3 d'isopropanol, 100 cm3 de benzène, 0,5 g de peroxyde de benzoyle1 100 g de dioxyde de soufre et de l'éthylène sous une pression stabilisée à 50 Atm. à 250 C. La réaction est initiée par chauffage à 800 C environ. On laisse réagir jusqu'à ce que la température, qui monte de 80 à 1080 C environ, se stabilise. La durée de réaction est de 8 mn environ. Après refroidissement, dégazage et élimination du benzène et de l'isopropanol en excès, on obtient 90 g d'une poudre blanche pouvant être moulée sans broyage et dont la densité apparente est de l'ordre de 0,2.



   Des essais de moulage effectués à 1800 C sous une pression de 700 kg/cm2 environ donnent des éprouvettes blanches, homogènes, légèrement translucides dont la dureté est de l'ordre de 30 degrés
Brinell.



   Exemple III
 Dans un autoclave de   0, 5 1    de capacité, préalablement dégazé par un courant d'azote, on introduit successivement: 100 cm3 d'eau, 100 cm3 de méthanol, 1 g de persulfate de potassium, 100 g de dioxyde de soufre et de l'éthylène sous une pression stabilisée à 50 Atm. à 250 C. On chauffe progressivement jusqu'à 1200 C environ. La durée de l'opération est d'une heure environ. Après refroidissement et dégazage, on sort une émulsion blanche, visqueuse. On dégaze et évapore le méthanol et l'eau ; on obtient 60 g de résine qui est ensuite broyée. Elle se présente sous forme d'une poudre blanche ayant une densité apparente de l'ordre de 0,3.



   Des essais de moulage effectués à   1800 C    sous une pression de 700 kg/cm2 environ ont donné des éprouvettes ayant une dureté de l'ordre de 15 degrés
Brinell.



   Exemple IV
 Dans un autoclave de   0,5 1    de capacité, préalablement dégazé à l'azote, on introduit successivement:   250 cm3    de sulfure de carbone,   20 cm3    de polypropylène glycol (type m 425), 1 g   d'a a' azodi-    isobutyronitrile, 100g de dioxyde de soufre et de l'éthylène sous une pression stabilisée à   50 Atm.    à 250 C. La réaction est initiée par chauffage à 500 C environ. La température est stable à 500 C pendant 15 mn, puis passe de 50 à 1050 C en 15 mn. La pression chute progressivement de 120 à 50 Atm. en 30 mn. La durée de réaction est donc de 30 mn environ.



   Après refroidissement, dégazage et élimination de l'excès de sulfure de carbone, on obtient 100 g d'une masse friable, facilement broyable, donnant une poudre moulable, dont la densité apparente est de l'ordre de 0,30.



   Des essais de moulage effectués à 1800 C sous une pression de   700 kg/cm2    environ ont donné des éprouvettes frittées homogènes ayant une dureté de l'ordre de 24 degrés Brinell.



   Exemple V
 Dans un autoclave de   0,5 1    de capacité, préalablement dégazé avec de l'azote, on introduit successivement: 200 cm3 d'isopropanol, 2 g de jaune de cadmium,   0, 5 g    de peroxyde de benzoyle, 100 g de dioxyde de soufre et de l'éthylène sous une pression stabilisée à 50 Atm. à 250 C. La réaction est initiée par chauffage à 700 C environ. On laisse réagir jusqu'à ce que la température, qui monte de 70 à0 1050 C environ, se stabilise. La durée de réaction est de 8 mn environ.  



   Après refroidissement, dégazage et élimination de l'isopropanol en excès, on obtient 90 g d'une poudre jaune de densité apparente de l'ordre de 0,24 et pouvant être moulée sans broyage.



   Des essais de moulage effectués à   1800 C    sous une pression de 700 kg/cm2 environ, ont donné des éprouvettes jaunes, homogènes, ayant une dureté de l'ordre de 25 degrés Brinell.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de fabrication d'une résine polyéthylènesulfone moulable, caractérisé par le fait que l'on fait réagir, en présence d'un initiateur du type radical aire, le dioxyde de soufre et l'éthylène avec au moins un alcool.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que ledit alcool est au moins un des alcools suivants: le méthanol, l'éthaaol, l'isopropanol et le polypropylène-glycol.

   2. Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que ledit initiateur est un composé peroxydique, tel que le peroxyde de benzoyle, un persulfate et l'eau oxygénée.

   3. Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que l'on ajoute au mélange réactionnel au moins un solvant inerte, tel que le benzène et le sulfure de carbone.

   4. Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que l'on ajoute au mélange réactionnel au moins une substance inerte, telle qu'un colorant et un antioxydant.