Способ получения поликапроамида

 

АНИЕ

ТЕНИЯ

СВИДЕТЕИЬСТВУ ельствà ¹

Кл. 39с, 10

251 503/23-5) .ЧПК С 08

УДК 678.675.126 (088.8) Бюллетень У 33 сания 8.11 .1970

Авторы изобретения. T. М, Фрунзе, В. В. Курашев, P. Б. Шлейфман, В. И. Зайц в и Ю. H. Костенко

Институт элементоорганических соединсний AH СССР

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕРИЯ ПОЛИКАПРОАМИДА

Rl

СН вЂ” — С вЂ” CON или

,р (СН,), СН.,= С вЂ” СО11

СО

Изобретение относится к области получения поликапроамида методом аннонной полимернзации е-капролактама.

Известен способ получения поликапроамнда путем полимеризации е-капролактама в -присутствии активатора, в качестве которого применяют различные органические соедине. ия— моно-ди- и полифункциональные, например

N-ацетилкапрол актам, N,N -изофталоил-би"капролактам, или сополимер стирола с N-метакрилоилкапролактамом.

Однако многофункциональные активаторы дороги вследствие многостадийности их с«нтез а.

Для улучшения физико-механических свойств полимера предлагается в качестве активатора полиьмеризации применять соединения формулы где R и R — Н, алкил с числом атомов углерода 1 — 3;; х=3 — б.

Эти активаторы в условиях аннонной полимсризации е-капролактама способствуют ооразованию нли разветвленных, нли привитых сополимеров поликапроамида в зависимости от

5 количества вводимого в реакцию акгиватора

Это связано с тем, что одновременно с полимеризацией е-капролактама в присутствии каталитической системы натрий-капролактамимидное соединение протекает реакция поли10 мернзации lIO олефиновым группам.

Полимеризацию е-капролактама проводят в токе инертного газа (азот, аргон), свободного от примесей кислорода и влаги, при температуре 100 — 200 С в присутствии .натрия в <оли15 честве от 0,1 до 10 мол. % (предпочтительно

0,35 — 1 мол. %) н предлагаемого активатора в количестве 0,1 — 10 мол. % (предпочтительно

0,35 — 1 мол. %). Процесс кристаллизации поли-е-капроамнда проходит при 150 — 200 С.

20 1олимеризацию е-капролактама можно осуществлять непосредственно в форме, в зависимости от конфигурации которой получают различные изделия, не требующие механической обработки.

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, трубкой для ввода азота и счетчиком пузырьков, загружают 40 г (0,354 моль) е-капролактама и нагревают его до 95 — 100 С. Затем в колоу вводят 0,0285 г

30 (0,008 моль) металлического натрия и при пеТабл ица

Предел прочности при статическом изгибе, кг/см

Содержание водорастворимых веществ, %

Удельная ударная вязкость, кгсм/см

Фракция, нерастворимая в муравьиной кислоте, О6

Предел

Активатор прочности при сжатии, кг/см

Не ломается

60 — 80

40 — 50

50 — 70

5,5 — 6,0

2,0-3,0

1000 — 1350

1000 †11

960 †10

900 †11

1000 †10

1030 †11

6 — 8

Тримезиноил тер-к апрол а ктам

N-метакрилоил- -капролактам

N, N -дефинил акриламид . ремешивании повышают температуру до 130—

140 С. При этой температуре к реакционной смеси добавляют 0,223 г (0,008 моль) N-метакриол-в-капролактама, перемешивают в течение 3 мин и повышают температуру до 180 С.

При этой температуре полимер выдерживают

1,5 час.

Получают, полимер, представляющий собой монолитный блок слегка желтого цвета с содержанием нерастворимой в муравьиной кислоте фракции (43p/p) и водорастворимых веществ (2,96% от веса образца).

Полимер нерастворим, но набухает в крезоле, серной и муравьиной кислотах и имеет прочность на сжатие 1000 кг/см, прочность на изгиб 1040 кгlсм-, при испытании удельной ударной вязкости на копре МК-0,5 образцы не разрушаются.

Пример 2. В отличие от примера 1, реакционную смесь после добавления активатора выливают в предварительно нагретую до 180 С форму и выдерживают при этой температуре в течение 1,5 час.

Готовый полимер имеет конфигурацию формы изделия, Пример 3. Процесс осуществляют по примеру 1, но в качестве активатора используют

0,200 г (0,008 моль) N-акрилоил-е-капролактам а.

Получаемый полимер представляет собой монолитный блок желтоватого цвета, содержащий 60% нерастворимой в муравьиной кислоте фракции и 2,3% водорастворимых веществ.

Пример 4. Процесс проводят по примеру 1, но в качестве активатора используют

1,83 г (0,008 моль) N-(1-фенилакрилоил) -апиперидона.

Получаемый полимер не растворим, но набухает в крезоле, серной и муравьиной кислотах.

Количество нерастворимой в муравьиной кислоте фракции 42p/а, содержание водорастворимых веществ 2,1%, Внешний вид полимера — монолитный блок слегка желтоватого цвета.

Пример 5. Процесс проводят по примеру 1, но в качестве инициатора используют

0,276 г (0,008 моль) N,N -дифенилакриламида.

Получаемый полимер представляет собой мо5 нолитный блок желтоватого цвета, растворимый в крезоле, серной и муравьиной кислотах с содержанием водорастворимых веществ

10,6%. Полимер имеет прочность на сжатие

1070 кг!см2, прочность на изгиб 900 кг/см2; при

10 испытании ударной удельной вязкости на копре МК-0,5 образцы не разрушаются.

Пример 6, Процесс проводят по примеру 3, но в колбу загружают 0,40 г (0,018 моль)

15 N,N -дифенилакриламида и 0,049 г (0,018моль) металлического натрия. Получаемый полимер не растворим, но набухает в крезоле, серной и муравьиной кислотах. Количество нерастворимой в муравьиной кислоте фракции 53%, со20 держание водорастворимых веществ 6,65а/9.

Физико-мех ани ческая х ар актер исти к а поли мера: прочность на сжатие 1030 кгlсмз, прочность на изгиб 1030 кг/см2, при испытании удельной прочности вязкости на копре МК-0,5

25 образцы не разрушаются. Пример 7. Процесс проводят по примеру 1, но в качестве инициатора используют

0,27 г (0,021 моль) N,N -диэтилакрил амида, 30 В колбу загружают также 0,049 г (0,021 моль) металлического натрия.

Получаемый полимер представляет собой монолитный блок желтоватого цвета, растворимый в крезоле, серной и муравьиной кисло35 тах, содержание водорастворимых веществ

3,95%.

В таблице приведена физико-механическая характеристика поликапроамидов, полученных в присутствии различных активаторов

40 (концентрация катализатора и активатора

0,35 мол. % от веса капролактама).

Предмет изобретения

Способ получения поликапроамида путем анионной полимеризации е-капролактама в присутствии активатора, отличающийся тем, 255558 что, с целью улучшения физико-механических свойств полимера, в качестве активатора применяют соединения формулы или

Составитель Л. Илатонова

Техред Т. П. Курилко Корректор Л. А. Царькова

Редактор С. Лазарева

Заказ 661;8 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4;5

Типография, пр. Сапунова, 2

R сн,=с —.сои

К (сн,)„ сна=с — сох/

СО где R, R — Н, алкил с числом атомов углерода 1 — 3; арил; х=З вЂ” 6.