Патент ссср 402227
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
402227
Союз Советских
Социалистических
Республик
К ПАТЕНТУ
Зависимый or патента №вЂ”
М. Кл. С 08g 20/14
Заявлено 18.Х.1968 (№ 1279001/23-5)
Приоритет 20.Х.1967, № F53844 IV д/39ц, ФРГ
Опубликовано 12.X.1973. Бюллетень № 41
Государственный комитет
Совета Министров СССР оа делам изобретений и открытий
УДК 678.675(088 8) Дата опубликования описания 28.I 1.1974
Авторы изобретения
И н о с т р а н ц ь1
Вальтер Дамски, Хайнрих Гильх и Герман Шнелль, (Федеративная Республика Герма 1нн) Иностранная фирма
«Байер АГ» (Федеративная Республика Германии) Заявитель
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВСПЕНЕННЫХ ПОЛИАМИДОВ
Изобретение относится к способу непрерывного получения гомогенных мелкопористых пенистых полиамидов (полиамидных пенопластов) путем вспенивания в процессе полимеризации лактамов. 5
Известен непрерывный способ получения вспененных полиамидов путем смешения расплава лактама с порофором, катализатором и активатором анионной полимеризации лакта- 10 мов с последующей форполиконденсацией смеси при нагревании и дополимеризацией получаемого форполимера со вспсниванием в формах.
С целью получения пенополиамидов с равномерной пористостью, а также улучшения качества изделий на их основе предлагается стадию форполиконденсации проводить до образования форполимера с относительной вязкостью раствора 1 г полимера в 100 мл 20 м-крезола, равной 1,15 — 2,5.
Способ заключается в том, что смесь из лактама, катализатора основного характера, известного активатора ионной полимеризации лактамов и порообразователя нагревают до 25 точки плавления лактама и расплав нолимеризуют при высокой турбулентности до жидкотекучего форполимера с относительной вязкостью 1,15 — 2,5, а затем полимеризуют до конца при формовании и вспениванин. 30
Используемыс лак гамы могут содержать более трех членов в цикле. Особенно пригодны е-капролактам и:лауринлактам.
В качествс активаторов предпочтительны изоцианаты нлн вещества, образующие нзоцианаты, и аддукты изоцианата и лактама, но можно также применять и другие известные активаторы аннонной полимеризации, например М-ациллактам.
В качестве oc11oB11blx катализаторов (нлн катализаторов основного характера) предпочтительны соли карбоновых кислот со щслочными или щелоч11oçåìåëüíûì11 металлам н с рН 3, в особенности формиаты, Ilo можно использовать и друп1е известные катализаторы анионной полимеризации.
В качестве порофора можно применять вещества, испаряющиеся прн температуре реакции, илн выделяющие газообразные вещсства в процессе химической реакции. Предпочтительны нзоцианяты нли вещества, о11цепля1ощие изоцнанат, образ ю1цне карбодиимиды с выделением углекислого газа, которые, как и изоцн11н<1т, 11!3.1я!отся активаторами.
Смесь в-кянроляктама, формнатя натри» в качестве катализатора, дннзоцнянятя, например гсксамстнлендиизоцнаната, в качес1вс активатора, порообразователя и регулятора пористости расплавляют до 75 — 90 С и направляют 1срсз теплообмснннк, в котором с(0 с2 ) >) 3 поддерживают температуру от 120 д«(60"-С.
TPi>O I ITI>(II j)Ca! ЭЦЕРГИ>Ц(О ПСРСМСШИВЯЮт, Л тСМПСРЛГ РУ СГСI Io1< реактора поддерживают. 150 — 2бО"- С, прсдпочтител(ию от 180 до 230-С. Про;(()л>к«тсльпость прсбывацпя расплава в рсякцио(iпой камере регулируют Tal «)с(ггсльпой вязкостью болсс 1,15, прсдпочтп-(сльпо более 1,3 (измерение производят пз раствора 1 r расплава в 100 itл л(-крезола). ()тиос!!тельная вязкость должна, однако, Оьиi> пе выше 2>5, предпочтительно 1,9. Зг!Тс)(poj)ПОЛИ М СР ИЗ TPy0>IЯТОГО РС 3КТОРЯ 1 (ЯПР с)БЛЯ Ют пепосрс.тствеццо в форму, п которой по l!IilcРИЗ<(ЦИ!О ДОВОДЯТ ДО ЕОП ii;i (iРП neno«() P ЯЗОВЛи!(и. (j)oj)i(0()anne Ведут при !Смпсратурс «г 150 до 250 С, предпочтительно В иптерв,!г!с 180 — 220 С. При малой теплоемкости формы и woj)«n!ci изоляции обогревом можно пренебречь. Прп СЛИIПКО»1 nnal Пример 1. Смесь 12 кг кяпроллктямя, 90 Г фОрмиaГЯ llатрия и 12 Г си,;lикclГcciя псl— гревают при перемешивапии до 200 С до полного раствореппя формиата пятрпя. Раси,.ив при эцергичпом перемешивяпии возмо>к«о быстрее охлаждают до 80 С. При этом формп;и натрия вьпидаст из ряс«лаял т»пк»измсл(nсппьи>1. Зя !К>:(1 В!юс5!! 4(80 I Гскс !мсl n,icn.(пизоциа!итл и 4,8 г рсгу lsi!op;i п»рист»стп (Il. ll 5 кГ смссп рясп.!сп),(я!О Г !1р(! (.О - 100 С, и(. ремсшивая. Расплав при пом«п:,и i;»i)illllclio( пасоса направляют через обогрсвлсмып (рг— бопровод и теплообмеццик (150" C) В рсл(<циоццую камеру, представляющуlo coo«li Обогреваемый до 220" С Пилив(p, оборуд(н);п)п(л. : пластицчатой мешалкой. Слабовязкий ф.)рполимер стекает по желобу в форму, плгр(.тую до 200 С. При этом продукт дополпмери— зовывяется при пепообразовации. При скорое и подачи 42 г!((пш форполимср нагревают до 178 — 180 С и форп«ликопдсnñaönto ведут до образования форполимера с отпосптельпÎ! вязкостью раствора полимера в 1(-крезолс 1,29. Отвсрждсппая псия псрастворимя В ,!(-крезоле. Приведенные ниже примеры показы ва!О г, что при использовании форпол икон iciicaтов с относительной вязкостью вьппс и ппже 1,15 — 2,5 нельзя получить хорошо сформов;шпые полиамидпыс изделия слож!нш формы с равномерной пористостью. П р и м ер 2. 12 кг капролактяма, 90 г муравьицокислого натрия и 12 г си tni C!(tcniItuaI0T 320 г гскся)!с!Плспд!!Изоцпапс)5 l с! П 4,8 Г рСГ>> I II T»pal ПО()О«оря ЗОВ си(ия 05! ОКС«ПОЛИ:((СР ОКИСИ ЯЛ КПЛСII cl С СПГ(ИК«ПОМ ), IOCЛС с(СГО С(>!СС(> ПРЕП>PЯIЦсllOT В ЧС!ПУПКИ )lсl «. . ,a>, 5 кг смеси рлсг(лявчгцот при темпера г(>рс 1О 80 — 100 С, перемсшиaast. Расплавлеппу:о массу псрекячива!от поршневым насосом по обогреваемым рубопрогодам через геплообмепп(!к (150"-С) в камеру для проведеш(я peai<ции. По переточпому желобу пизковязкий 15 пр«.ti i<5 прсдварптсл(и(ой полимеризации персгскаст В форму, температурм коloj)OII под.(Ср>кп в(пот па уровне 200 "С. При скорое! и подачи 70 г, мип продукт предварительной полпмсризации нагревают до температуры 178— 20 180" С, причем отцос(!(ельпая вязкость продукта 3 растворе 1,02 (измерена вязкость раствора 1 г про((укгя в 100 мт .((-крезо ta npu 20 С) . При эти:< условиях форма пепообраз-! «Гй массой заполняется пепо,niocThlo, так кяк 25 при незначительной зязкости часть газа, яв,!5!!О!цегося порообразующим веществом, улетучивается и попа опадает. П р имер 3. 12 кг кяпролактама, 90 г мурлвьипокислог«натрия и (2 г спликягеля П3 )() Грсвя!О! при псрсмсшш:яппи до 200 С до пол-!!OГ0 РЛСТВОPC(i!!Si МУPс!ВЬИЦ01<ИСЛОГО Пa РИSi. 1 сlСП,Ч си), (СII I li Ю > I IICCi nPn ИПГСПС!(ВПО.">1 ПСP(i!cinnn;i ши быстро охлл>1<д(!!о! до тсмпсрягуры с80" С, причем мурльч>пп»кислый пятрпй 55 Вы!)лдлст ll;i ряс! 131151 ntloli массы 13 т»111<»llзМОЛЬ(IСПП«i! Ш(ДС. Смсшши(от бОО г гексямстилспдиизоцияпя-! я Ii с(>8 I j)c! i . Ist I Ор;! Цорообрс!зовя пия (con»лпмср окиси алкилспя с силикопом), после чей() г» с !ес!. Превращают в чешуйки па охляж;l, Iоп(nx naльцях. 5 кг ciiccn расплавляют прп температур > 80 -100 С, перемешивая. Расплавленную массу перекачивают поршневым насосом по обо45 Грсвясмым трубопроводам через теплообмеппик (150=C)) в камеру для проведеш(я реакlinn. По псреточпому желобу продукт предваригслп по!! полимсризацип в виде вязкой массы t åðñòåêañò в форму, имеющую очертания 50 трапшцш, которую выдерживают при темперяпгурс 200-С. При скорости подачи 25 (jitn пр»дукт предварительной полимеризации плГрсв(!!О! Д«температуры 170 — 180 С, причем »!!!Ос(!тельпая вязкость прог(укта 2,7 (измсрс55 ll,l Вязкость ряс вора 1 г продукта в 100 мл л-крезола при 20 С). Внутренние углы и капт1>1 фОРМ1>1 ПРИ ЭТИХ )СЛОВИЯХ ЗЯГ!ОЛПЯ(ОТСЯ лип(ь частично вследствие высокой вязкости массы. Кроме того, нарушается пепрерыв6() lц)с l! ПрОизводствеппОГО процесса, тяк кяк час! ь расплавленной ilяссы зяпо IèìñðèçîâûВacTcÿ сщс в камере для предварительной ! «)лпмсj)na;l!Inl!, тлк что клмсрл Вес более и ()»,!Сс Л;lp;lc г !с! II:(lii"l pl! «()pa г, l«inIHICII По.lll65 (!Ср»м 402227 Предмс Г изобретения C()c(>!)IITc, lI> О. Рока )евск;)и Тсхред T. Миронова Редактор Л. Ушакова К»ррск г»р H. Учакииа Закан 799/8 И ад Ъ 123 Тираж 57(> Подвисио> ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Миш строс СССР ио делам изобретений и откр»(ти>I Москва, Ж-85, Раушскан иаб., д. 4,5 1ии»гр(>(!>ии. ир. С t») i>t»i;t, 1. Спосоо получения вспененных полиамидов путем сме(пения расплава лактама с норофором, ката.)изатором и активатором а!!ион!!ой нолимсризации лактамов с последующей форполикондснсацией смеси прп нагр»ванин и донолнмсризации получаемого форполимера со вспениванием в формах, ог. ича)ои(ийся тем, что, с целью получс)п)я вспсненных полиамидов в виде xopolllo сформованных изделии с равномерной нористостью, форнолнконд II»;»«»o нро))одят до образова11ия форн(), 111)1»l)I! С 01 нос!(тел! II01I Вязкостью раствора 1 г нолимсра в 100 мл Гя-крсзола, равной 1,1 ) 2,>). 2. C!I()co() Ii() и. 1, отли l(l. i(Ill(l(. я Tcм, что в качеc l!Ic . !)к Г)11111! 01) I н нороо(») а зОГ)(lтсля нс1l(),чь3 > 101 Iзоци lн!Iть1. 3. Способ по ш!. 1 н 2, от. и(т)ощийся тем, что в качествс катализатора нсгользуют фор1Н МиатЫ щЕЛО гиЫх и ЩЕЛОчНОз» дЕ1ЬНЫХ МЕталлов.
