DE2165199C3 - Verfahren zur Reinigung von PoIychlortrifluoräthylen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Polychlortrifluoräthylen mit niedrigem Molekulargewicht.

Im allgemeinen wird Polychlortrifluoräthylen mit niedrigem Molekulargewicht durch Telomerisation von Chlortrifluoräthyleu in Gegenwart eines Telogens hergestellt

Polychlortrifluoräthylen zeigt eine überlegene Wärme- und Chemikalienbeständigkeit und wird deshalb als Schmieröl und als Dichtungsmittel in der chemischen Industrie benutzt

Das handelsübliche Polychlortrifluoräthylen wird in der Regel nach dem in der GB-PS 8 37 764 beschriebenen Verfahren hergestellt indem Chlortrifluoräthylen in Gegenwart von Sulfurylchlorid (SO₂Cl₂) als Telogen und eines anorganischen Peroxids oder einer Azoverbindung als Polymerisationsinitiator polymerisiert das erhaltene Polymergemisch mit einem Alkali zur Neutralisation der bei der Polymerisation als Nebenprodukt gebildeten sauren Bestandteile behandelt mit Wasser gewaschen und durch fraktionierte Destillation abg.-trennt wird. In Abhängigkeit von dem Polymerisationsgrad können verschiedene ölartige Produkte, wie Leichtöl. Mittelöl, Schweröl. Fett oder Wachs, erhalten werden. Diese handelsüblichen ölartigen Polychlortrifluoräthylene enthalten Spuren von Verunreinigungen, die mit Kaliumpermanganat nachgewiesen werden können. Trotz dieser Spuren von Verunreinigungen sind sie für viele übliche Verwendungszwecke geeignet ohne Störungen zu verursachen. Es wurde jedoch gefunden, daß dann, wenn sie in Kontakt mit Uranhexafluorid gebracht werden, ein dunkelgrüner Niederschlag von Urantetrafluorid entsteht. Die Bildung dieses Unrantetrafluoridniederschlags verursacht schwierige Probleme bei der Verwendung von Polychlortrifluoräthylen bei der Unranhexafluorid-Kondensation.

Es sind verschiedene Verfahren zur Reinigung und Stabilisierung von Polychlortrifluoräthylen bekannt.

Aus der US-PS 29 09 570 ist ein Verfahren zur Reinigung von Chlortrifluoräthylen-Oligomeren durch Behandlung des Oligomers in einer Aluminiumkolonne bekannt. Diese Patentschrift diskutiert auch die Nachteile bekannter Verfahren, nach denen mit Alkohol und dann mit Schwefelsäure gewaschen wird. In der US-PS 30 76 765 wird ein Verfahren zur Entfernung der Verunreinigungen beschrieben, nach dem rohes Polychlortrifluoräthylen einschließlich Verunreinigungen in einem organischen Lösungsmittel, wie einem Alkohol, Äther, Ester, Keton, einer halogenieren Fettsäure oder aromatischen Kohlenwasserstoffen, gelöst, die Temperatur erhöht, die erhaltenen Niederschläge abfiltriert und das Lösungsmittel dann durch Erwärmen abdestilliert wird. Aus der DE-PS 12 59 563 ist ein Verfahren zur Behandlung von Polychlortrifluoräthylen, das Monocarbonsäuren und Oxide anderer Verunreinigungen enthält, bekannt, wonach Chromoxid zu dein Polychlortrifluorälhylen gegeben wird, dann Kaliumperchromat oder Wasserstoffperoxid als zweites Oxidationsmittel zugefügt und das Gemisch schließlich mit einem aliphatischen Alkohol gewaschen wird. Trotz dieser Maßnahmen enthält ein derartig gereinigtes Polychlor-

trifluorethylen immer noch Spuren von Verunreinigungen, die zwar nicht schädlich für die üblichen technischen Anwendungsgebiete sind, aber für die spezielle Verwendung als Dichtungsmittel oder Schmiermittel bei der Kondensation von Uranhexafluorid keine Eignung zeigen, was auf die Bildung eines Urantetrafiuorid-Niederschlags zurückgeht

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren so zu verbessern, daß das Polychlortrifluoräthylen weitestgehend von Verunreinigungen befreit wird und damit in hoher Reinheit erhältlich ist so daß es insbesondere als Dichtungsmittel oder Schmiermittel für die Kondensation ve » Uranhexafluorid geeignet ist
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst

μ daß man das Polychlortrifluoräthylen bei Raumtemperatur mit Schwefeltrioxid behandelt abtrennt und destilliert

Es wurde gefunden, daß die im Polychlortrifluoräthylen enthaltenden Spuren von Verunreinigungen, die Uranhexafluorid unter Bildung eines Niederschlags von Urantetrafluorid reduzieren, mittels rauchender Schwefelsäure nachgewiesen werden können. Diese Verunreinigungen werden erfindungsgemäß dadurch in nichtflüchtige Verbindungen überführt indem sie mit Schwefeltrioxid bei Raumtemperatur in Kontakt gebracht werden, dann das Polychlortrifluoräthylen abgetrennt und destilliert wird. Auf diese Weise wird dann Polychlortrifluoräthylen hoher Reinheit erhalten, das Uranhexafluorid nicht unter Bildung eines Niederschlags von Urantetrafluorid reduziert

Die Verunreinigungen, die das Uranhexafluorid reduzieren, können auch dadurch festgestellt werden, daß das zu reinigende Polychlortrifluoräthylen mit Uranhexafluorid in Kontakt gebracht wird. Uranhexafluorid ist jedoch sehr teuer und wertvoll, so daß es nicht zweckmäßig ist eine derartige Verbindung in technischem Maßstab zur Feststellung von Verunreinigungen in Polychlortrifluoräthylen zu verwenden. Daher wird man etwa 2 bis 3 g rauchende Schwefelsäure zu etwa 10 g Polychlortrifluoräthylen. das Verunreinigungen enthält geben, wobei sich in Abhängigkeit von der Menge der Verunreinigungen ein brauner oder dunkelbrauner kolloidaler Niederschlag bildet Dieser kolloidale Niederschlag kann durch WascV<ni mit Wasser

entfernt werden, jedoch ist es schwierig, die Schwefelsau'; von dem Polychlortrifluoräthylen aufgrund einer mangelhaften Ausbildung einer Grenzfläche abzutrennen. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden IOGew.-% Schwefeltrioxid zum Polychlortrifluoräthylen gegeben, das die Verunreinigungen enthält, die nach der oben beschriebenen Methode ermittelt wurden. Das Gemisch wird in einem geschlossenen Gefäß ausreichend gerührt. Das Schwefeltrioxid wird durch Erwärmen oder Hindurchleiten von Stickstoff unter vermindertem Druck abgetrieben. Anschließend wird destilliert, wodurch Polychlortrifluoräthylen hoher Reinheit, d. h. ohne nennenswerte Verunreinigungen erhalten wird.

Beispiel I

In ein geschlossenes Gefäß aus Polytetrafluoräthylen, das mit einem Gaseinleitungsrohr und einem Gasablei-

tungsrohr versehen war, wurden IQOg Polychlortrifluorathylen mit 500 ppm Kohlenwasserstofföl als Verunreinigung gegeben. In das Gefäß wurden 10 g Schwefeltrioxid gegeben. Das erhaltene Gemisch wurde bei Raumtemperatur ausreichend gerührt Nach 24 Stunden wurde das Schwefeltrioxid durch Durchleiten von Stickstoff unter vermindertem Druck abgetrieben. Das erhaltene Polychlortrifluoräthylen wurde unter vermindertem Druck destilliert, wobei 95 g Polychlortrifluoräthylen mit weniger als 3 ppm Verunreinigungen erhalten wurden.

Wenn das gereinigte Polychlortrifluoräthylen mit Uranhexafluorid in der im nachfolgenden Vergleichsbeispiel 1 beschriebenen Weise in Kontakt gebracht wurde, wurde kein Niederschlag von Urantetrafluorid beobachtet

Vergleichsbeispiel I

Das im Beispiel 1 beschriebene Gefäß wurde mit 100 g handelsüblichem Polychlortrifluoräthylen beschickt Durch das Polychlortrifluoräthylen wurden etwa 20 g gasförmiges Uranhexafluorid geleitet, wrbei sich ein dunkelgrüner Niederschlag bildete. Durch

ίο Infrarotanalyse wurde der Niederschlag als Urantetrafluorid bestätigt Außerdem wurde dann, wenn das erhaltene Polychlortrifluoräthylen mit rauchender Schwefelsäure behandelt wurde, eine große Menge an dunkelbraunem Niederschlag erzeugt

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Reinigung von Polychlortrifluoräthylen mit niedrigem Molekulargewicht, dadurch gekennzeichnet, daß man das Polychlortrifluoräthylen bei Raumtemperatur mit Schwefeltrioxid behandelt, abtrennt und destilliert