Способ получения полиамидов

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИАМИДОВ путем анионной полимеризации лактамов С под действием щелочных катализаторов и диизоцианатных активаторов с использованием соединения общей формулы NHo I Г If R-C x-C-NH N где R - С -алкил, аллил, фенил, в качестве регулятора скорости полимеризации , отличающийся тем, что, с целью обеспечения непрерывности полимеризации и регулирования молекулярной массы, дииёоцианатный активатор и регулятор скорости полимеризации используют в соотношении 1:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ((9) (II) SU (51) 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

NHg

С

М

ЯС С ЫН2

N (2 1 ) 26 78296/2 3-05 (22) 27. 10. 78 (46) 15.08. 85. Бюл. 9 30 (72) В.Г9Фролов, А.Я9Малкин, Л.И. Ше рышев а и Б.М. Рендар (53) 678. б 75 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 119 2512505/23-05, кл. С 08 G 69/20, 28.06.77. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИАМИДОВ путем анионной полимеризации лактамов С вЂ” С под действием щей лочных катализаторов и дииэоцианатных активаторов с использованием соединения общей формулы где R — С„- С -алкил, аллил, фенил, в качестве регулятора скорости полимеризации, отличающийся тем, что, с целью обеспечения непре- . рывности полимеризации и регулирования молекулярной массы, диибоцианатный активатор и регулятор скорости . полимеризации используют в соотношении 1: (1, 1-3 ).

1 1!729

Изобретение относится к получению полиамидов, а именно к анионной полимеризации лактамов, и может найти применение для непрерывной полимериэации при получении гранул и волокон.

В последние годы проводятся интенсивные работы по получению гранул, профилей методом непрерывной анион" ной полимериэации .лактамов, что объ- 10 ясняется высокой скоростью процесса и и более простым, по сравнению с гидролитической полимериэацией, аппаратурным оформлением. Важным моментом при полимеризации является полу- 15 чение полиамидов с регулируемой молекулярной массой. Это необходимо в связи с тем, что последующая переработка гранул полимера производится на стандартных литьевых и экстру- 20 эионных машинах, где очень важен определенный интервал молекулярной массы.Известен способ получения полиамидов путем анионной полимериэации лак-25 тамов С - С gпод действием щелочных катализаторов и дииэоцианатных активаторов с использованием соединений общей формулы

30 где R — С„- С -алкил, Фенил, 35 в качестве регуляторов скорости полимериэации, которые вводятся в количествеве О, 0 l -3 мол, 7. к мои омеру. Введение указанных соединений позволяет получить крупногабаритные из- 40 делия сложной конфигурации с равномерными физико-механическими свойствами по объему 3.

Г

Для регулирования скорости анионной .полимеризации при получении 45 крупногабаритных изделий по известному методу используют молярное соотношение регулирующей добавки к диизоцианату от 0,1:1 до 1:1. Это поз" воляет целенаправленно регулировать 50 скорости полимеризации в заданном интервале и получать высокомолекулярный частично сшитый полимер, что обеспечивает высокие механические. свойства. 55

Цель изобретения — обеспечение непрерывной полимериэации и регулирования молекупярной массы.

31 г

Поставленная цель Достигается тем, что согласно способу получения дииэоцианатный активатор и регулятор скорости поли мери э ации и спольэуют в соотношении ll),1-3) .

Увеличение соотношения амин-дииэоцианат от 1,1:1 до 3:1 позволяет получать линейный полимер с заданной молекулярной массой 11 в

987-ной H> SO< меняется от 3,5 до

1,5 .

В качестве активаторов используют дииэоцианаты (например, гексаметилендиизоцианат, толуилендиизоцианат или их аддукты с капролактамом), а в качестве катализаторов

Na, NaOH.

Предлагаемый способ, осуществляют следующим образом.

В двух емкостях раздельно приготавливают по 100 r расплава без- водного капролактама, В одну иэ них при 90 С в токе аргона вносят

0,1-3 мол,X метаплического натрия от общего веса капролактама. После того, как прореагирует натрий, поднимают в обеих емкостях температуру до 130-200 С. При этой температуре в другую емкость вводят 0,103 моп,X регулятора молекулярной массы и 0,05-1,5 мол. диизоцианата с тем, чтобы соотношение аминдинзоцианат было от l,l:i до 3:1.

Оба расплава смешивают и выливают в стеклянные ампулы, нагретые до

160-200 С и через 0,5-3 ч получают готовый полимер. Вязкость определяют в 98%-ной Н SO .

Согласно изобретению получают полимеры, хорошо растворимые в муравьиной и серной кислотах, крезоле с регулируемой вязкостью (молекулярным весом ).

Пример 1. К 100 r раствора

0,15 мол.X 2,4-толуилендиизоцианата с 0,17 мол.X бензгуанамина (соотношение 1,1 1) в капролактаме при

140 С приливают равное количество

0,3 мол.7 раствора Na-соли капролактама. Смесь смешивают и выпивают в стеклянную ампулу при 180 С. Через

1,5 ч получают полимер с =3,5 и . содержанием водорастворимой фракции

2,5%.

Пример 2. Процесс проводят аналогично примеру 1, но с содержанием 0,25 мол.7. бензгуанамина в растворе соотношение 1,6;1 . ПолуСоотношение регулирующей добавки и диизоцианата по способу войства звестного олиамида

Свойства

Известному Предлагаемом

Г L L Г,1:1 0,5:1 1:1 1,1:1 1,6:1 3:1

Относительная

Только в интервале

2,8-3,3 вязкость в

9 8 Жной Н< S0 <

- Не растворяется

2,0 1,5

3,5

Содержание водорастворимых

2,5 3,0 4,2 з 1172 чают полимер с 1 2,0, содержание водорастворимой Фракции 3,07..

Пример 3. Процесс проводят аналогично примеру 1, но в растворе содержится 0,45 мол.7 бензгуанамина (соотношение 3:1 ). Через 2,5 ч получают полимер с 1, 1,5.Содержание водооТ растворимой фракции 4,27.

Пример 4. Процесс проводят 10 аналогично примеру 1, но в раствор вводят 0,2 мол.7 ацетогуанамина (соотношение 1,3:1 ). Через 1,5 ч полуКак. видно из таблицы, использование регулирующей добавки обеспечивает получение полимера с легкорегулируемой молекулярной массой (вязко- 35 стью ), что позволит использовать легкодоступные диизоцианаты для прове.дения непрерывной анионной активированной полимеризации лактамов.

В отличие от известного способа 40 с использованием соотношения аминдиизоцианат 0,1:1 при предлагаемом соотношении указанных компонентов

1,1:1 возможно проведение непрерывной полимеризации лактамов с получе-. 45 кием.полимера в виде гранул и непрерывных профилей с регулируемой молекулярной массой.

Набор полимеров с разной молекулярной массой необходим как для раз-. личных способов переработки полученных гранул (литье под давлением, экструзии ), так и для изготовления серии конструкционных деталей, характери.тующихся различными проч931 4 чают полимер с 1 2,3. Содержание водорастворимой фракции 3,27.

Пример 5. К 100 г расплава додекалактама с 0,3 мол.7 2,4-толуилендиизоцианата и 0,35 мол.7 бензгуанамина (соотношение 1,2;1 ) при

160 С приливают равное количество

0,3 мол;7-ного раствора Na-соли капролактама в додекалактаме. Через 2 ч получают полимер с 1, 2,0 и содержанием спиртоэкстрагируемой фракции 1;27 °

Свойства полимеров приведены в таблице. ностными свойствами в зависимости от назначения.

Это дает возможность значительно упростить и усовершенствовать технологию получения полиамидов: исключить дополнительную стадию переплавления полимера, а также с помощью одной активирующей системы получать серию полимеров, отличающихся молекулярным весом, что необходимо для различных способов переработки гранул — литья под давлением или экструзии.

Внедрение непрерывной технологии синтеза полиамидов анионной активированной полимеризации лактамов обеспечивает экономический эффект око« ло 100 р. на 1 т готовой продукции по сравнению .с широко применяемой гидролитической полимеризацией эа счет более высоких скоростей процесса и более простого аппаратурного оформления.