Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR THE PRODUCTION OF POLYSULPHON WITH AN ALIPHATIC MAIN CHAIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/077077
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for the production of polysulphon with an aliphatic main chain, wherein a) sulphur dioxide and b) a vinyl aromatic compound and c) an unsaturated compound are reacted by means of d) radical polymerization in a mass or a solution e) at temperatures ranging from -80 °C to -150 °C, f) optionally using a radical chain initiator as a catalyst.

Inventors:
QUEISSER JOACHIM (DE)
GEPRAEGS MICHAEL (DE)
ERBES JOERG (DE)
BAUMERT MARTIN (DE)
MUELHAUPT ROLF (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/004570
Publication Date:
December 21, 2000
Filing Date:
May 19, 2000
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BASF AG (DE)
QUEISSER JOACHIM (DE)
GEPRAEGS MICHAEL (DE)
ERBES JOERG (DE)
BAUMERT MARTIN (DE)
MUELHAUPT ROLF (DE)
International Classes:
C08F28/00; C08G75/22; (IPC1-7): C08G75/20; C08G75/22
Foreign References:
GB744264A1956-02-01
GB757046A1956-09-12
GB1118940A1968-07-03
US3890287A1975-06-17
DE1645106B11972-01-05
US3331819A1967-07-18
Attorney, Agent or Firm:
BASF AKTIENGESELLSCHAFT (Ludwigshafen, DE)
BASF AKTIENGESELLSCHAFT (Ludwigshafen, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Polysulfonen mit aliphatischer Hauptkette, bei. dem man a) Schwefeldioxid und b) eine vinylaromatische Verbindung und c) eine ungesättigte Verbindung ausgewählt aus cl) einer Verbindung der Formel (I), in der RI = H oder CH3 ist und R2 = CN, CHO oder COOR3 mit R3 = H oder C1C2oAlkyl ist, oder c2) einem cyclischen Olefin mit nichtkonjugierten Dop pelbindungen durch d) radikalische Polymerisation in dl) Masse oder d2) Lösung e) bei Temperaturen von80°C150°C umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man als Katalysator f) einen Radikalketteninitiator verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, bei dem b) Styrol ist.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, bei dem cl) Acrylnitril ist.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, bei dem c2) 1,5Cycloocta dien ist.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, das bei el) Temperaturen von 0°C130°C durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, das bei el) Temperaturen von 10°C110°C durchgeführt wird.
Description:
Verfahren zur Herstellung von Polysulfonen mit aliphatischer Hauptkette Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polysulfonen mit aliphatischer Hauptkette.

Copolymere aus Schwefeldioxid und organischen Monomeren, auch kurz als Polysulfone bezeichnet, sind bekannt. Beispielsweise finden die aromatischen Polysulfone, wie Ultrason Es und Ultra- son S der BASF AG, in unmodifizierter oder modifizierter, z. B. verstärkter oder kautschukmodifizierter oder mit Additiven der unterschiedlichsten Art versehenen, Form ihren Einsatz als hoch- temperaturbeständige Werkstoffe. Polysulfone mit aliphatischer Hauptkette sind jedoch im Temperaturbereich oberhalb 200°C nur be- dingt temperaturstabil, weshalb diese Verbindungen von einer kom- merziellen Nutzung bisher weitestgehend ausgeschlossen sind.

Diverse Verfahren zur Herstellung von Polysulfonen mit aliphati- scher Hauptkette sind bekannt.

So können Copolymere aus Schwefeldioxid und Styrol nach dem in US 2,572,185 wiedergegebenen Verfahren hergestellt werden. Die dort beschriebenen radikalischen Polymerisationen benötigen je- doch mehrtägige Reaktionszeiten und der Schwefeldioxid-Gehalt des Polymers sinkt mit steigender Reaktionstemperatur drastisch.

Daruber hinaus werden S02-Styrol-Copolymere, die durch radikali- sche Polymerisation in Masse oder Lösung hergestellt werden, von Enomoto et al., Bull. Chem. Soc. Jap. 44 (11), 1971,3140-3143, Matsuda et al., Macromolecules 5 (3), 1972,240-246, Cais et al., Macromolecules 10 (2), 1977,254-260, und Bowden et al., J. Elec- trochem. Soc. 122 (10), 1975,1370-1374, beschrieben.

Verfahren zur Herstellung von Copolymeren aus SO2 und Monomeren auf Acrylatbasis werden in Tsonis et al., Makromol. Chem., Rapid Commun. 10 (12), 1989,641-644, beschrieben.

Verfahren zur Herstellung von Copolymeren aus SO2 und nicht-konju- gierten Polyenen werden in US 3,331,819 offenbart.

Die nach den genannten Verfahren erhältlichen Polymere sind be- züglich ihrer thermischen und mechanischen Eigenschaften nicht befriedigend.

Weiterhin sind Verfahren zur Herstellung von Polysulfonen be- kannt, bei denen neben SO2 mindestens zwei weitere olefinisch un- gesättigte Verbindungen in einer radikalischen Masse-oder Lö- sungsmittelpolymerisation umgesetzt werden.

Iwatsuki et al., J. Polym. Sci., Part A-1 6 (9), 1968,2451-2460, beschreiben durch radikalische Polymerisation aus S02, Cyclopenten und einem weiteren Olefin hergestellte Terpolymere. Nach diesem Verfahren sind keine styrol-oder methylmethacrylathaltigen Ter- polymere erhältlich.

US 3,313,785 beschreibt Terpolymere aus SO2, einem Bi- cyclo [2.2.1] hept-2-en-Derivat und einem weiteren Olefin, die durch radikalische Lösungs-oder Massepolymerisation hergestellt werden. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß sich der Zusatz üblicher radikalbildender Katalysatoren reaktionshemmend auswirkt.

US 4,006,202 bescnreibt Terpolymere aus Schwefeldioxid, Styrol und einem Elastomer sowie Verfahren zu deren Herstellung. Bei diesen Verfahren müssen jedoch die Elastomerkomponenten in poly- merer Form vorliegen und vor der eigentlichen Polymerisations- reaktion in dem Reaktionsgemisch aufgelöst werden.

Florjanczyk et al., Makromol. Chem. 188 (12), 1987,2811-2820, of- fenbaren Verfahren zur Herstellung von S02-Terpolymeren durch ra- dikalische Lösungs-oder Massepolymerisation. Nach diesen Verfah- ren ist aber neben SO2 und Styrol nur eine dritte Komponente zum Einbau ins Polymer geeignet, die konjugierte Doppelbindungen be- sitzt. Monoolefine werden nicht eingebaut. Aus konjugierten Die- nen hergestellte Polymere enthalten jedoch Doppelbindungen, die in der Polymerisation durch Vernetzungsreaktionen zur Gelbildung neigen und im Vergleich zu Polymeren ohne Doppelbindungsanteile eine deutlich schlechtere Witterungs-und Lichtbeständigkeit auf- weisen.

Darüber hinaus lehrt die Schrift Verfahren zur Herstellung von Terpolymeren aus SO2, Acrylaten und Monomeren mit Elektronendo- noreigenschaften ; diese weisen jedoch nur geringe Ausbeuten auf.

Mit den gleichen Nachteilen ist das in US 3,377,324 offenbarte Verfahren zur Herstellung von Terpolymeren aus SO2, vinylaromati- schen Verbindungen und konjugierten Dienen behaftet. Die Polyme- risation wird in Emulsion durchgeführt. Im Vergleich zu den vor- genannten Lösungs-oder Massepolymerisationen ist hier der Zusatz von Emulgatoren oder Schutzkolloiden unumgänglich.

Ebenfalls mit Suspensions-oder Emulsionspolymerisation arbeiten die in NL 6601057 beschriebenen Verfahren, nach denen u. a.

S02-Styrol-Acrylnitril-Copolymere herstellbar sind. Die auf diese Weise hergestellten Polymere weisen jedoch eine für Polysulfone unbefriedigende Thermobeständigkeit auf.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Verfahren zur Herstellung von thermoplastisch verarbeitbaren Formmassen aus Polysulfonen mit aliphatischer Hauptkette zur Verfügung zu stel- len, die sich durch groBe Reaktionsgeschwindigkeiten, hohe Aus- beuten und gute Terpolymereinbauraten auszeichnen. Ferner lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit diesen Verfahren thermisch hoch belastbare, witterungs-und lichtbeständige Polysulfone mit aliphatischer Hauptkette zur Verfügung zu stellen, deren Eigen- schaften, beispielsweise mechanischer oder rheologischer Art, durch variable Polymerzusammensetzungen in weiten Bereichen va- riierbar sind.

DemgemaB wurde ein Verfahren zur Herstellung von Polysulfonen mit aliphatischer Hauptkette gefunden, bei dem a) Schwefeldioxid und b) eine vinylaromatische Verbindung und c) eine ungesättigte Verbindung ausgewählt aus cl) einer Verbindung der Formel (I), in der R1 = H oder CH3 ist und R2 = CN, CHO oder COOR3 mit R3 = H oder C1-C20-Alkyl ist, oder c2) einem cyclischen Olefin mit zwei oder mehr nicht- konjugierten Doppelbindungen durch d) radikalische Polymerisation in dl) Masse oder d2) Lösung e) bei Temperaturen von-80°C-150°C umgesetzt werden.

Erfindungsgemäß werden also SO2, eine vinylaromatische Verbindung und entweder ein (Meth) acrylsäurederivat oder ein nicht-konju- giertes Cyclopolyen durch radikalische Masse-oder Lösungspolyme- risation zu Polysulfonen mit aliphatischer Hauptkette umgesetzt, die sich durch ungewöhnlich hohe thermische Beständigkeit und

gute, z. B. mechanische, Eigenschaften auszeichnen sowie witte- rungs-und lichtstabil sind.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren, bei dem als Kata- lysator f) ein Radikalketteninitiator verwendet wird.

Bei einem bevorzugten erfindungsgemäBen Verfahren wird a) Schwefeldioxid und b) Styrol und c) eine ungesättigte Verbindung ausgewählt aus cl) einer Verbindung der Formel (I), in der R1 = H oder CH3 ist und R2 = CN, CHO oder COOR3 mit R3 = H oder C1-C20-Alkyl ist, oder c2) 1,5-Cyclooctadien durch d) radikalische Polymerisation in dl) Masse oder d2) Lösung e) bei Temperaturen von 0°C-130°C umgesetzt.

Bei einem besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren wird a) Schwefeldioxid und b) Styrol und c) eine ungesättigte Verbindung ausgewählt aus cl) Acrylnitril oder c2) 1,5-Cyclooctadien durch d) radikalische Polymerisation in dl) Masse oder d2) Lösung e) bei Temperaturen von 0°C-130°C, insbesondere 10°C-110°C, vorteilhaft unter Verwendung f) eines Radikalketteninitiators als Katalysator umgesetzt.

Grundsätzlich sind als vinylaromatische Verbindung b) alle ein- oder mehrkernigen aromatischen Verbindungen geeignet, die eine oder mehrere Vinylgruppen enthalten. Die Ringsysteme dieser viny- laromatischen Verbindungen können kein, ein oder mehrere Heteroa- tome wie 0, S oder insbesondere N enthalten. Weiterhin können die Ringsysteme mit beliebigen funktionellen Gruppen substituiert sein.

Bevorzugte vinylaromatische Verbindungen b) sind solche, die ein-oder zweikernige unsubstituierte oder mit Alkylgruppen substituierte aromatische Ringsysteme aus 5 bis 10 Atomen besit- zen, von denen oder drei Atome Heteroatome, bevorzugt Stickstoff, sind. Geeignete vinylaromatische Verbindungen b) sind beispielsweise Styrol, alkylsubstituiertes Styrol wie a-Methyl- styrol, p-Methylstyrol, p-Ethylstyrol, 3-Vinyl-o-xylol, 4-Vinyl- o-xylol, 2-Vinyl-m-xylol, 4-Vinyl-m-xylol, 5-Vinyl-m-xylol, 2-Vinyl-p-xylol, 2-Vinylpyridin, 4-Vinylpyridin, 4-Vinylbiphenyl, 4-Vinylnaphthalin. Eine ganz besonders bevorzugte vinylaromati- sche Verbindung b) ist Styrol.

Auch Gemische der vinylaromatischen Verbindungen b) können einge- setzt werden.

Geeignete ungesättigte Verbindungen cl) sind Verbindungen gemäB Formel (I), in der R1 = H oder CH3 ist und R2 = CN, CHO oder COOR3 mit R3 = H oder C1-C2o-Alkyl ist.

Beispielsweise sind geeignete ungesättigte Verbindungen cl) Acrylsäure, Methacrylsäure, Methylacrylat, Ethylacrylat, Propyla- crylat, Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Methylmethacrylat, Acrylnitril, Vinylacetat, Acrolein.

Eine besonders bevorzugte ungesättigte Verbindung cl) ist Acryl- nitril.

Selbstverständlich können auch Gemische der genannten ungesättig- ten Verbindungen cl) eingesetzt werden.

Als ungesättigte Verbindungen c2) können cyclische Olefine mit zwei oder mehr nicht-konjugierten Doppelbindungen eingesetzt wer- den. Beispielsweise können 1,4-Cyclohexadien, 1,4-Cycloheptadien,

1,4-Cyclooctadien, 1,5-Cyclooctadien, 1,4,7-Cyclononatrien oder 1,4-Norbornadien verwendet werden. Besonders bevorzugt ist 1,5-Cyclooctadien.

Selbstverständlich können auch Gemische der genannten ungesättig- ten Verbindungen c2) eingesetzt werden.

Als Radikalketteninitiatoren f) werden organische oder anorgani- sche Peroxide oder Hydroperoxide, wie beispielsweise Percar- bonate, Azoverbindungen und/oder Verbindungen mit labilen C-C-Einfachbindungen verwendet. Weiterhin können Stoffe, die mit S02 Redoxsysteme bilden, verwendet werden. Ebenso können als radikalische Polymerisationsinitiatoren Monomere verwendet wer- den, die bei erhöhter Temperatur spontan polymerisieren.

Geeignete Peroxide oder Hydroperoxide sind beispielsweise Diben- zoylperoxid, Laurylperoxid, 2,4-Dichlorobenzoylperoxid, Bis (4-t.- butylcyclohexyl) peroxydicarbonat, t.-Butylperoxypivalat, Wasser- stoffperoxid, Cumolperoxid, t.-Butylhydroperoxid, Peressigsäure und Perkadox24@ (Dicetylperoxydicarbonat).

Als Azoverbindungen sind insbesondere 2,2'-Azobis (isobutyroni- tril) (AIBN) und 2, 2'-Azobis (2-methylbutyronitril) geeignet.

Als Verbindungen mit labilen C-C-Bindungen verwendet man bevor- zugt 3,4-Dimethyl-3,4-diphenylhexan und 2,3-Dimethyl-2,3-diphe- nylbutan.

Bevorzugte Stoffe, die mit SO2 Redoxsysteme bilden, sind Sulfite, Chlorate, Perchlorate, Persulfate, Nitrate wie Silbernitrat, Li- thiumnitrat und Ammoniumnitrat.

Weitere geeignete Radikalketteninitiatoren sind Sauerstoff, Ozo- nide, Trimethylaminoxid, Dimethyanilinoxid, 2,2,6,6-Tetramethyl- piperidinyloxy (TEMPO) und dessen Derivate, N20 und N02.

Es können auch Mischungen der genannten Radikalketteninitiatoren f) verwendet werden.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das molare Verhältnis von SO2 zu olefinisch ungesättigten Verbindungen (d. h. Gesamtmenge von vinylaromatischer Verbindung b) und unge- sättigter Verbindung c)) im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 10 liegen.

Vorzugsweise beträgt das Verhältnis 5 : 1 bis 1 : 5. In besonders be- vorzugten Ausführungsformen liegt das molare Verhältnis von SO2 zu olefinisch ungesättigten Verbindungen bei 2 : 1 bis 1 : 2.

Das molare Verhältnis von vinylaromatischer Verbindung b) und un- gesättigter Verbindung c) kann in weiten Bereichen, d. h. von 50 : 1 bis 1 : 50, sehr variabel eingestellt werden. Bevorzugt wird ein molarer Überschuß von vinylaromatischer Verbindung b) von 5 : 1 bis 1,1 : 1, besonders bevorzugt 3 : 1 bis 1,1 : 1, eingesetzt.

Das bevorzugte Verhältnis der Monomeren S02, vinylaromatische Ver- bindung b) und ungesättigte Verbindung c) richtet sich nach der angestrebten Zusammensetzung des Polymers, welches nach dem er- findungsgemäßen Verfahren hergestellt wird. Die Ausgangszusammen- setzung der Reaktionsmischung wird üblicherweise so gewählt, daß Polysulfone erhalten werden, die aus 1-67 Mol-% SO2,1-90 Mol-% vinylaromatischer Verbindung b) und 0,1-40 Mol-% ungesättigter Verbindung c) zusammengesetzt sind. Bevorzugt werden die anfäng- lichen Monomerkonzentrationen so gewählt, daß Polysulfone erhal- ten werden, die aus 10-50 Mol-% SO2,30-80 Mol-% vinylaromatischer Verbindung b) und 10-30 Mol-% ungesättigter Verbindung der Formel I cl) bzw. aus 20-67 Mol-% SO2,10-50 Mol-% vinylaromatischer Ver- bindung b) und 0,1-10 Mol-% cyclischem Olefin c2) zusammengesetzt sind.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auf den Zusatz von Radikalketteninitiatoren verzichtet werden, da SO2 nicht nur als Monomerkomponente an der Reaktion beteiligt ist, sondern auch als Katalysator für diese fungieren kann. Der SO2-Ge- halt und die Temperatur der Reaktionsmischung sind in diesem Fall reaktionsgeschwindigkeitsbestimmend.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird als Kataly- sator ein Radikalketteninitiator f) zugesetzt. Dieser erhöht die Reaktionsgeschwindigkeit, ohne jedoch wesentlichen Einfluß auf die Zusammensetzung der erhaltenen Polymere zu nehmen. Die Menge an eingesetztem Radikalketteninitiator f) beträgt üblicherweise 0,005-5 Massen-%, bevorzugt 0,1-2 Massen-% bezogen auf die Monomeren. Diese Mengenangaben beziehen sich naturgemäß nicht auf den Fall, daß ein Monomer zugleich Initiator ist und thermisch initiiert wird, wie es etwa bei SOz und Styrol möglich ist.

Bei der Massepolymerisation dl) werden die Monomere ohne Zugabe eines weiteren Reaktionsmediums unter Verwendung der genannten monomerlöslichen Initiatoren polymerisiert, d. h. die Monomeren sind das Reaktionsmedium. Es kann auch thermisch initiiert wer- den.

Die Lösungspolymerisation d2) unterscheidet sich von der Massepo- lymerisation vor allem dadurch, da3 ein organisches Lösungsmittel zur Verdünnung der Monomeren mitverwendet wird. Geeignete Lö-

sungsmittel sind beispielsweise aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe wie Pentan, Hexan, Heptan, Ligroin, Cyclo- hexan, Benzol, Ethylbenzol, Toluol, Xylol, Alkohole wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, i-Propanol, n-Butanol, i-Butanol, Ether wie Diethylether, p-Dioxan, halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Dich- lormethan, Chlorbenzol, o-Dichlorbenzol, aber auch Sulfolan, Di- methylsulfoxid, Pyridin, Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon, Cyclohexanon, Aceton, Wasser, Phenol, Kresol oder Acetonitril.

Bevorzugte Lösungsmittel sind Dichlormethan, Toluol und Ethyl- benzol. Auch bei der Lösungspolymerisation können die genannten Radikalketteninitiatoren f) eingesetzt werden, oder es kann ther- misch initiiert werden.

Zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens werden SO2, vinylaro- matische Verbindung b), ungesättigte Verbindung c), gegebenen- falls Lösungsmittel und gegebenenfalls Radikalinitiator f) in ei- nem Reaktionsgefäß zusammengegeben. Es können auch einzelne Kom- ponenten vorgelegt werden, beispielsweise vinylaromatische Ver- bindung b), ungesättigte Verbindung c) und Radikalketteninitiator f), und anschließend die noch fehlenden Komponenten, beispiels- weise SO2, hinzugegeben werden. Die genannten Komponenten können gasförmig oder flüssig vorliegen.

Geeignete Reaktionsgefäße für eine kontinuierliche Fahrweise des vorliegenden Verfahrens sind Rohrreaktoren, Schlaufenreaktoren, kontinuierliche Rührkessel oder Rührkesselkaskaden. Für eine ebenfalls durchführbare diskontinuierliche Fahrweise sind bei- spielsweise Rührautoklaven oder Stahlampullen geeignete Reaktionsgefäße.

Das Reaktionsgemisch wird zur Erlangung reproduzierbar guter Pro- duktivitäten vorzugsweise kräftig durchmischt. Hierzu kann auf geeignete Rührwerkzeuge wie Anker-, Scheiben-, Blatt-oder Wen- delrührer zurückgegriffen werden. Geeignete Rührgeschwindigkeiten liegen im Bereich von 30 bis 1100 Upm, vorzugsweise oberhalb 150 Upm.

Die Polymerisation wird bei Temperaturen von-80°C-150°C, bevor- zugt von 0°C-130°C, besonders bevorzugt von 10°C-110°C durchge- führt.

Die Polymerisation kann prinzipiell bei Unterdruck, Normaldruck oder Überdruck durchgeführt werden. Im allgemeinen wird ein Druck von 1 bis 300 bar, vorzugsweise 2 bis 30 bar, eingestellt.

Die Polymerisationsdauer kann zwischen 15 Minuten und 10 Tagen, vorzugsweise zwischen 30 Minuten und 24 Stunden, besonders bevor- zugt zwischen 1 und 6 Stunden betragen.

Abbruch der Reaktion kann durch Zugabe von Radikalfängern, z. B.

Chinonen, Hydrochinonen, Benzothiazin oder Diphenylpikrylhydrazyl oder 2,2,6,6-Tetramethylpiperidinyloxy erfolgen.

Nach Beendigung der Polymerisation wird das gebildete Polymer entweder direkt isoliert, beispielsweise durch Filtration, oder-falls nötig-erst durch Einbringen der Reaktionsmischung in ein Lösungsmittel, in dem das Polymer unlöslich ist, gefällt und anschließend isoliert. Abschließend kann eine Trocknung des Polymers bei erhöhten Temperaturen durchgeführt werden. Über- schüssige Monomere und Lösemittel können durch Vakuumanlegen ent- fernt werden.

Wie bereits erwähnt, werden im allgemeinen Polysulfone erhalten, die aus 1-67 Mol-% SO2,1-90 Mol-% vinylaromatischer Verbindung b) und 0,1-40 Mol-% ungesättigter Verbindung c) zusammengesetzt sind. Bevorzugt werden Polysulfone erhalten, die aus 10-50 Mol-% S02,30-80 Mol-% vinylaromatischer Verbindung b) und 10-30 Mol-% ungesättigter Verbindung der Formel I cl) bzw. aus 20-67 Mol-% S02,10-50 Mol-% vinylaromatischer Verbindung b) und 0,1-10 Mol-% cyclischem Olefin c2) zusammengesetzt sind.

Die Molekulargewichte der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Polysulfone können durch geeignete Wahl der Verfah- rensparameter in weiten Bereichen variiert werden. Hier können bei der Reaktion auch Regler wie Halogenkohlenwasserstoffe, Mercaptan oder Ethylbenzol eingesetzt werden. Üblicherweise wer- den Molekulargewichte zwischen 20 000 und 1 000 000 g/mol erhal- ten. Die Molekulargewichtsverteilungen MW/Mn liegen üblicherweise zwischen 1 und 3.

Polysulfone, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, weisen üblicherweise Glastemperaturen von aber 110°C, in der Regel auch über 130°C auf. Dadurch werden in der Regel auch hohe Erweichungstemperaturen erreicht. Darüber hinaus sind die erhaltenen Polymere für Polysulfone mit aliphatischer Hauptkette überaus temperaturbeständig. Auch bei mehrstündigem Tempern bei Temperaturen von 200°C und darüber weisen diese Polymere üblicher- weise keinen Masseverlust auf.

Die Verarbeitung der Polysulfone kann auf die für Thermoplaste gängige Weise durch Extrusion, Spritzguß, Blasformen oder auch andere Gieß-oder Preßformgebungsverfahren erfolgen.

Formteile aus den beschriebenen Polysulfonen weisen hohe Wärme- formbeständigkeiten, sehr gute thermische Stabilität, gute UV- Stabilität und hohe Transparenz auf.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch große Reakti- onsgeschwindigkeiten, hohe Ausbeuten und gute Terpolymereinbaura- ten aus. Die mit Hilfe des Verfahrens erhältlichen thermopla- stisch verarbeitbaren Formmassen, bestehend aus Polysulfonen mit aliphatischer Hauptkette, sind thermisch hoch belastbar sowie witterungs-und lichtbeständig. Die Polymerzusammensetzungen, und damit verbunden z. B. die mechanischen und rheologischen Eigen- schaften, sind in weiten Bereichen variierbar.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert, ist jedoch nicht durch diese beschränkt.

Beispiele 1-5 : In einen 250 ml-Rührautoklaven werden die Monomeren und gegebe- nenfalls Lösungsmittel und Radikalketteninitiator in den ge- wünschten Mengen eingewogen (Dichlormethan, Styrol und Acrylni- tril wurden vorher über Calciumhydrid getrocknet. SO2,1,5-Cy- clooctadien und 2,2'-Azobis (isobutyronitril) (AIBN) wurden in technischer Reinheit eingesetzt. Toluol wurde mit Natrium ge- trocknet und unter N2 destilliert.). Nach dem Verschließen des Au- toklaven wird die Reaktionsmischung gerührt, die gewünschten Tem- peraturen und Drücke eingestellt und die Polymerisation durchge- führt. Nach Ablauf der Reaktionszeit wird die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur gebracht, der Autoklav entspannt und die vis- kose Reaktionsmischung in etwa die fünffache Menge Ethanol einge- bracht. Die Polysulfone fallen dabei als weiße Pulver aus. Diese Polymerpulver werden anschließend bei 60°C im Vakuum über Nacht getrocknet.

Die Art und Menge der Monomeren, ggf. der Lösungsmittel und Radi- kalketteninitiatoren, die Reaktionsparameter, Ausbeuten und Poly- mercharakteristika sind Tabelle 1 zu entnehmen.

Die in Tabelle 1 angegebenen Daten wurden wie folgt ermittelt :

Die angegebenen Anteile der Monomerbausteine in der Polymerkette wurden durch 13C-NMR in Chloroform und durch Elementaranalyse be- stimmt.

Die thermischen Eigenschaften der Polymere wurden mittels Diffe- rential Scanning Calorimetry (DSC) (Bestimmung der Glas- temperatur) oder Differential Thermo Gravimetry (DTG) (Bestimmung der thermischen Stabilität, angegeben wird der DTG-Peak unter N2-Atmosphäre) bestimmt. Die Heizraten bei nicht-isothermen Unter- suchungen mittels DSC oder DTG betrugen, soweit nicht anders an- gegeben, 10 K/min.

Die mittleren Molekulargewichte Mw und Mn wurden durch Gelpermea- tionschromatographie (GPC) mit Tetrahydrofuran als Lösungsmittel gegen Polystyrol-Standardproben unter Verwendung eines W-Detek- tors bestimmt.

Tabelle 1 Versuchs-Nr. 1 2 3 Art und Menge der Edukte : a) S02/52 g S02/68,9 g S02/26,0 g b) St/32 g St/54,4 g St/19,5 g cl) AN/11,9 g AN/21,1 g _ c2) COD/15, g f) AIBN/0,9 g AIBN/1,5 g AIBN/0,529 g Lösungsmittel CH2C12/40 ml Toluol/77,57 ml Polymerisations-50 50 20 temperatur/°C Polymerisations-3 4 n. b. druck/ba Polymerisations-4 4 4 zeit/h Ausbeute/g 10,06 43,8 43,8 Polymerzusammen- setzung/Mol-% Monomereinheiten a) 17,8 18,5 58 b) 65,2 57,4 38,5 c) 17, 0 24, 1 3,5 Glastemperatur/°C 148 144 167 Mn/gmol~1 54600 59400 37000 mw/gomol-I 82100 106200 75000 DTG-Peak-. temperatur/°C Tabelle 1 (Fortsetzung)

Versuchs-Nr. 4 5 Art und Menge der Edukte : a) S02/70 g S02/78 g b) St/31 g St/33 g cl) AN/11 g AN/12 g c2) f) AIBN/1,5 g AIBN/1,5 g Lösungsmittel Polymerisations-50 50 temperatur/°C Polymerisations-4 4 druck/bar Polymerisations-4 4 zeit/h Ausbeute/g 20 15 Polymerzusammen- setzung/Mol-% Monomereinheiten a) 21,3 22,4 b) 62,0 61,1 c) 16,7 16,5 Glastemperatur/°C 151 154 Mn/g-mol~1 50000 35200 Mw/g'mol'103000 93800 DTG-Peak-325 322 temperatur/°C St : Styrol AN : Acrylnitril COD : 1,5-Cyclooctadien AIBN : 2,2'-Azobis (isobutyronitril) * : Heizrate 2,5 K/min n. b. : nicht bestimmt Beispiele 6 : Formteile, die aus dem bei Versuchs-Nr. 1 erhaltenen Polysulfon hergestellt wurden, zeigten im isothermen DTG-Experiment bei 217°C auch nach 2,5 h keinerlei Masseverlust.

Beispiel 7 : Formteile, die aus dem bei Versuchs-Nr. 3 erhaltenen Polysulfon hergestellt wurden, zeigten im isothermen DTG-Experiment bei 200°C auch nach 2,5 h keinerlei Masseverlust.

Beispiel 8 : Preßlinge unstabilisierten Polysulfons aus Versuchs-Nr. 5 wurden im Xenontest 1200 nach DIN 53387/CPS 200 h bestrahlt. Visuell war nach der Bestrahlung nur eine leichte Gelbfärbung der vorher farblosen transparenten Plättchen zu erkennen. Die nach der Be- strahlung bestimmten Molekulargewichte waren Mn = 18850 g/mol und Mw = 65800 g/mol. Die Molekulargewichtsabnahme, und damit die W- Lichtbeständigkeit, des unstabilisierten Polymers ist somit als gut zu beurteilen.