Способ получения полиамидов

 

.C

na",еч: -"4 -"- ."-" биС,.».. о и его л н и е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (()) 4l7449

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 05.07.72 (21) 1806848/23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 28.02.74. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 29,08.74 (51) М. Кл. С 08K 20/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретениЯ и открытий (53) УДК 678.675(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. А. Давидович, Я. С. Выгодский, А. С. Пушкин, В. В. Ванжула, С. В. Виноградова, С. В. Рогожин и В. В. Коршак (71) Заявитель

Институт элементоорганических соединений АН СССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧ ЕН ИЯ ПОЛ ИАМ ИДО В (о) р го

Изобретение относится к области синтеза пол нам,идо.в.

Известен способ синтеза полиамидоB поликонденсацией диаминов с галоидангидридами дикарбоновых кислот в среде апротонных диполярных растворителей (димет илацетамиде, N-метилпирролидоне,и др.) .

При свнтезе этим методом ряда плохо растворимых, сильно кр исталлизующихся полиамидов,на основе ароматических диаминов (например п-,èëè м-фенилендиамина) реакцию поликонденсации проводят,в присутствии различных неорганических солей (diC1), что осложняет,выделен не полимера,в чистом виде. Кроме того,,плохая,растворимость,в диметилацетамиде одного,из на иболее важных в пракпическом отношении диаминов — n-фенилендиамина не позволяет проводить синтез полиамидов на сго основе в высококонцентрирова нных растворах, что весьма существенно с точки зрения технологии,и последующей переработки полимера .в,изделие из раствора.

Так, например, волокна, полученные п рядением,в осадительную,ванну,из разбавленных растворов, отличаются рыхлостью и еяезначительной, механической прочностью.

С целью упрощ ения технологии процесса;и повышения качества получаемых полиамидов предлагается способ получения различных полиамидов поликонденсацией N,N -6ис- (триметил) -силильных производных диаминов где R, R", R" — СНа, С2Н5, С6Н5 и другие, предпочтительно СНЗ., Х= — Π—, $02 —, — СН2 —, — S —, и другие, включая соответствующие производ,ные ароматических диаминов, с галоидангид,ридами (предпочтительно хлорангидр идами)

25 дикарбоновых кислот .в среде апротонных растворителей прп температуре от — 30 до 50 С.

Использование в качестве исходного диами нного компонента соответствующих N,N бис- (триметил) - производных диамаонов по30 зволяет сущеспвенно (в 2 — 2,5 раза),повысить

417449

60 концентрацию исходных веществ в растворе и обеспечивает получение более высокомолекулярных,полиам,идов, чем при синтезе тех же полиамидов,известным способом.

При проведении реакции поликонденсации некоторых силировапных диаминов с хлорангидридом,изофталевой кислоты образующиеся полиамиды остшотся после окончания реакции в растворе без добавления неорганических силей, что позволяет получать изделия из них (пленки, волокна) непосредственно формова:нием из реакционных растворов.

Синтез полиамидов из Х,N -бис- (триалкил)силильнbIх производных диамеHîв и хлорангидридов дикарбоновых кислот проводят путем добавления эквимолярного количества хлор ангидрида соответствующей дикарбоновой кислоты к раствору указанного диаминного компонента в апрогонном распворителе при температуре от — 30 до 50 С (предпочтительно от — 5 до 5-"С) с последующей,выдержкой реакционной смеси при перемешивании в течение 15 — 60 м,h .ë и выделением полученного полимера осаждением ia .воду или другой подходящий нерас воритель или формованием пленки путем .испарения растворителя на стеклянной или металлической подложке. Непооредственно из реакционного ра створа можно формовать также волокна (прядением в осадительпую ванну) .

Прим ер 1. К раствору 1.,26 т N,N -бис(триметилсилил) - л - фе нилендиамина в

10,0 мл диметилацетамида добавляют при перемешивапии в атмосфере сухого .инертного газа 1,015 г хлорангидрида .изофталевой кислоты, поддерживая температуру реакционной смеси,на уровне 5 С. После этого реакцион,ную смесь перемешивают в указанных условиях в течение 30 мип, получая в результате вязкий расгвор полиамида. Полимер выделяют осаждением из разбавленного его раствора в воду с последующей промывкой водой, ацетоиом,и серным эфиром. Промытый поли,мер сушат в вакууме при 80 С. Поливом реакциогнного раствора полимера,на стеклян.ную поверхность с,испарением растворителя при 60 — 80 С получают прозрачную бесцветную пленку. Выход полимера количественный.

Вязкость q раствора полиамида равна

2,92 дл/г (0,05 г гцолнмера на 10,0 мл HqSO4).

ИК-спектр, синтезированного полиамида,идентичен спектру полимера, полученного изв естным способом.

П р и M ер 2. В условиях, аналогичгных описанным в примере 1, получают полиамид .из

1,26 r N,N -би с- (тр иметилсилил) - и фенилендиами на и 1,015 г хлорангидрида терефталевой кислоты. Выпавший полимер отфильтровывают, промывают ацетоном, эфиром и сушат в,вакуу е при 80 С. Выход:полиамида

4 количественный. т1, .в концентрирова нной серной кислоте равна 0,87 дл/г. По данным элементарного анализа полимер не содержит крем,ния.

Пример 3. В условиях, описанных в примере 2, получают полиамид на основе N,N бис - (тримет илсилил) - и - фецилендиамяна (0,005 моль),и хлоранпидрида адипиновой кислоты (0,005 моль). Выпавший полимер по окончании реакции отфильтровывают, много кратно .промывают водой ацетоном и сушат в .вакууме при 80 С. Выход полимера количест венный. т1,„ в Н $04 0,57 дл/г.

П р и м е,р 4. В условиях, описанных в примере 2, получают .полиамид на основе N,N бис - (триметилсилил) - а - фен илендиамина (0,005,моль),и хлорангидрида 3,3-бис-4 -карбоксифенил)-фталида (0,005 моль). В результате реакции получают раствор,полиамида, из которого, полимер выделяют осаждением в воду. Выпавший полимер отфильтрQIBbLBàþò, многократно промывают водой, ацетоном и сушат в вакууме при 80 С. Выход полиамида количественный. q, в H SO 0,59 дл /г.

П,р,и.м е:,р 5. B условиях, аналогичных описанным в примере 2,,получают полиамид,из

1,64 г N,N -бис- (тр иметилсилил) -бензиди на,и

1,015 г хлорангидрида изофталевой кислоты.

Выпавший полимер отфильтровывают, промывают водой, ацетоном и сушат в вакууме при 80 С. Выход полимера количественный, 0,5 /о -ного раствора полиа мида в концентря рова нной H>SO4 0,78 дл/г.

Пример 6. К раствору 3,085 г (0,01 моль) бис - (триметилсилил) - бензидина .в 11,0 мл

N,N -д иметилацетамида добавляют:при комнатной тем пе ратуре 1,701 г (0,01 моль) фторангидрида изофталевой кислоты. Реакцию проводят,при комнатной температуре и перемешивании .в течение 2 час. Выпавший в ходе реакции полиамид отфильтровывают, м ногократно промывают водой, ацетоном,и сушат в вакууме при 80 — 100 С. Выход .полимера .количественный. т 0,5/О-ного раствора полиамида .в концентрированной серной кислоте при 25 С 0,58 дл/г.

Предмет изобретения

Способ получения полиамидов .путем поликонденсации диаминов с дигалоидангидридами дикарбоновых кислот в апротонных органических растворителях, о т л,и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса,и повышения качества получаемых полиамидов, в качестве диаминов,используют их N,N -брис- (триметил) -силильные ,производные, и процесс проводят при температуре от — 30 до 50 С.