Способ получения блок-сополиамида

 

Изобретение относится к получению блок-сополиамидов, содержащих блоки полиэфирамида и поликапроамида. Изобретение позволяет повысить экономичность процесса за счет использования в реакции полимеризации лактама в присутствии поли-4,7-диоксадекаметилен адипамида при 230-250°С. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!) С 08 С 69/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.1 (21) 3006758/23-05 (22) 14.11 ° 80 (31) 133370 (32) 14.11 ° 79 (33) Us (46) 15.09.89. Бюл. 1 34 (71) Сантек инк (US) (72) Роберт Милшон Томпсон (US) (53) 678,6.751(088.8) (56) Патент CUiA 4113974, кл. С 08 С 69/40, 1978.

Изобретение относится к способу получения блок-сополимера, состоящего иэ двух различных амидных блоков, который можно использовать в производстве волокон, одним из этих блоков .является полиэфирамид, другим полилактам.

Целью изобретения является повышение экономичности процесса.

Пример ы. Предварительно три опыта проводят в стеклянных трубках, для определения, приводит ли данный способ к получению блок-сополимера.

Соответствующие количества твердого капролактама .поли-(4,7-диоксадекаметилен адипамида) (N-30203-6) и твердой аминокапроновой кислоты (известного инициатора) загружают в большую испытательную трубку с двумя резиновыми заглушками на обоих концах.

Эти отверстия преднаэначенй для спирального смесителя и-ввода азота.

Трубку освобождают от воздуха путем продувки азотом и подвергают нагрева" нию с использованием пригодной паро„„Я0„„1508964 А 3

2 . (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЛОК-СОПОЛИАМИДА (57) Изобретение относится к получению блок-сополиамидов, содержащих блоки полиэфирамида и поликапроамида °

Изобретение позволяет повысить экономичность процесса за счет использования в реакции полимеризации лактама в присутствии поли-4,7-диоксадекаметиленадипамида при 230-250 С. 2 табл. жидкостной бани. Смесь материалов перемешивают с помощью спирального смесителя, вращение которого обеспечивает воздушный двигатель, в течение заданного времени. Перед охлаждением расплавленного материала смеситель извлекают из трубки. В табл. 1 представлены данные по количеству каждого из загруженных материалов, используемой повышенной температуре и длительности периода нагревания.

Как показано в табл. 1, предварительно полученный Р" 30203-6, загружаемый в соответствии с каждым из опытов, характеризует различной вязкостью, что обусловлено различной длиной цепи. Цель использования материалов с различной длиной цепи заключается в определении влияния длины цепи на блок получаемого .полимера. Как видно из растворимости муравьиной кислоты (концентрация муравьиной кислоты при 503 извлечения), некоторый эффект имеет место. Опыт 3 был очевидно проведен при слишком

Способ получения блок-сополиамида, .содержащего блоки поликапроамида и блоки поли-4,/-диоксадекаметиленадипамида, отличающийся тем, 35 что, с целью повышения экономичности, процесса, лактам полимеризуют в присутствии поли-4,7-диоксадекаметиленадипамида при 230-250 С, Т а б л и ц а 1

Показатели

Опыты

1 2 3

0,9 1,1 1,6

3 150896 низкой температуре и в течение слишком короткого периода времени, на что указывает процент экстрагируемых. Это подтверждает, что большая часть лактама не полимеризовалась. Растворимость муравьиной кислоты в опытах 1-3 указывают, что блоки получены, так как статистический полимер имел бы величину 33,3 (концентрация муравьи- 10 ной кислоты при 501 извлечении).

Реактор емкостью (7,571 л) загру жают 1090 г твердого поли-(4,7-диок садекаметилен адипамида) и 2542 г твердого капролактама. Полиэфирамид получают в соответствии с известной методикой с мол, вес. около 30.000, значением у порядка 111 и значением z порядка. 167. В порцию, загружаемую в реактор, вводят также 18 г твердого 0 натрий бензолфосфината, являющегося известным антиокислителем. Реактор продувают азотом и в нем во время опытов поддерживают давление азотом, равное 10 (0,703 кг/см2). Содержимое реактора подвергают перемешиванию и нагревают до 250 С и в это время производят отбор пробы. Содержимое реактора выдерживают при 250 С в течение еще 5 ч, во время которых производят отбор проб с интервалом в 1 ч.

В табл. 2 представлены результаты различных испытаний, проведенных на пробах. (влияние времени реакции на температуру точки плавления сополимера).

Значение процента экстрагируемых относится к количеству мономера или олигомера, который остается растворенным в воде, когда продукт подвергается промыванию в кипящей воде. Как видно из данных, представленных в табл. 2, по мере увеличения времени реакции количество вещества, оставшееся в воде, уменьшается, что указы- 45 вает на то, что все большее количество капролактама полимеризуется.

Изменения в ЛИС (дифференциальный сканирующий калориметр) температурах плавления указывают на изменение в количестве образовавшихся блоков.

Так, если истинная температура DSC увеличивается, то и большее количество блоков образовывается как результат трансамидирования между образовавшимся поликапролактамом и полиэфирамидом. Однако спустя примерно

4 ч реакции истинная температура DSC начинает уменьшаться, что указывает на начало образования статистических цепей. Истинная температура точки плавления для промышленно производиа мого найлона-6 около 220 С.

После нагревания в течение 5 ч при 250 С реактор охлаждается до температуры окружающей среды и продукт подвергается прядению в волокно. Смола обладает хорошими характеристиками волокна, а также хорошими гидрофильными свойствами. Использование лактама вместо капролактама и полиэфирамидов вместо 4,7-(диоксадекаметилен адипамида) в указанных. примерах приводит к получению аналогичных результатов, Свбйства полученных блок-сополимеров при различном количестве блоков полиэфирамида и найлона-6 в сравнении ! с известным:

Концентрация

N 30203-6 Прочность на разрыв в И - 6Ж

Предложенный Известный

3,3 3,6

3,4 2,4

Формула изобретения

Загрузка капрола ктама, г 28 28 28

N 30203-6, r 12 12 12

N 30203-6 0,26 0,74 0,89

Собственная вязкость аминокапролактановая кислота, r 1,35 1,35 1,35

Рабочие услоо вия. Т, С

Время, ч

Анализ продукта собственная вязкость

250 250 190-245

5 5 2-0,5

1508964

Продолжение табл.1

11родолженне табл. 1

Опыты

Показатели

Показатели

1 2

Концентрация муравьиной кислоты при 503

10 извлечения 43,7 43,7 44,3

Макс. извлечение - 95,0 96,0 93,2

10 19 33

Табл и ца 2

Точка рекристаллизации

Ф экстра- Началь- Истинное Пик гируемых ное

Время реакции, Ц

132, 5

158,0

155,0

160,0

158,0

Составитель Л. Платонова

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар

Редактор О.Спесивых

Заказ 5553/58 Тираж 411 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

Экстрагируемые, вес.

Растворимость муравьиной кислоты

49,6

41,7

29,8

24

18,9

138,0

171,5

174,0

174,0

171, 5

155,5

18?, 5

190,5

191 5

187,5