Способ получения поли-екапроамида

(и)670582 Союз Сбветских Социалистических Республик) Заявлен присоединением заявки Уе Гос(45) Дата опубликования описания 30.06.79 нныи комитет 53) УДК 678.675.12. Т, Фисюк и айти очник,) Заявите ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИ-Е-КАПРОАМИД получепол ства олокон есса п е высокомеризации, ромышленбез велиционную ама и акдвергают процесса кГц при реакционн до тем 15 о продук- длителья наблюи ультра- капролакИзобретение относится к области получения синтетических волокнообразующих полимеров, а именно к способам получения поли-Е-капроамида, используемого для формования волокон и литьевых изделий.В современном промышленном производстве поликапроамид получают в основном путем полиамидирования Е-капролактама при 250 - 260 С в присутствии воды, играющей роль активатора, и регулятора молекулярной массы, в качестве которого обычно используют карбоновые кислоты,Известен способ получения поли-Е-капроамида путем полимеризации Е-капролактама в присутствии воды или кислоты с использованием ультразвука. Ультразвук используют в течение всего процесса полимеризации, при этом сокращается продолжительность конверсии мономера в полимер 111Однако при обработке ультразвуком мономерно-полимерных и полимерных систем непосредственно в процессе полиамидирования Е-капролактама получают полимер с низкой молекулярной массой (относительная вязкость полимера в концентрированной серной кислоте не превышает 1,7), которые не могут быть использованы для производства промышленных изделий, например волокон. Цель изобретения -нмолекулярного продукта ипригодного для производ пных изделий, например в)5 чения длительности проц олиамидвания.Достигается это тем, что реасмесь, состоящую из Е-капролакттиватора (воды и кислоты) по0 действию ультразвука до началаполимеризации с частотой 10 - 3070 - 90 С в течение 1 - 3 мин.После обработки ультразвукомную смесь подогревают 5 - 30 мипературы полимеризации.Получение высокомолекулярногта полимеризации без увеличенияности процесса полиамидированидается только в случае обработк0 звуком смеси расплавленного Етама и воды или кислоты. Раздельная обработка компонентов смеси не дает аналогичного результата. Эф фект обработки реакционной смеси сохраняется в течение суток. Прп увеличении продолжительности обработки реакционной смеси ультразвуком выше 3 мин сокращение длительности полиамидированпя не о наблюдается или реакция не идет совсем,670582 Формула изобретения Составитель А, ПереверзеваТекред А, Камышникова Корректор Т. Добровольская Редактор А. Соловьева Заказ 1145/12 Изд. ЛЪ 398 Тираж 590 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, )К, Раушская наб д. 415 Типография, пр. Сапунова, 2 как в присутствии воды, так и в присутствии кислот.П р и м е р 1. Е-капролактам, содержащий 1% воды, расплавляют при 70 С, подвергают действию ультразвука частотой 10 кГц (мощность излучения 10 кВт на 1 кг смеси) в течение 3 мин. Затем смесь нагрсвают 5 - 20 мин до 260"С и полпмеризуют в закрытой системе при 260 С в течение б ч. Полученный полимер имеет относительную вязкость 2,29 (1%-ный раствор в концентрированной серной кислоте). В тех же условиях, но без обработки смеси ультразвуком, получают полимер с вязкостью 2,04.Г 1 р и м ер 2, Е-капролактам, содержащий 1% воды, расплавляют при 70 С, подвергают действию ультразвука частотой 30 кГц в течение 1 мин. Затем проводят полимеризацию по примеру 1. Относительная вязкость полимера 2,36,П р и м с р 3. Расплав Е-капролактама, содержащий 1% воды, обрабатывают ультразвуком, по примеру 1, затем проводят полиамидирование через 1 ч, двадцать четыре часа, сорок восемь часов после обработки по примеру 1, Относительная вязкость полученного полимера составляет соответственно 2,29; 2,32; 2,05,П р и м е е р 4. Расплав Е-капролактама, содержащий 1% воды, обрабатывают ультразвуком по примеру 1 в течение 5 с, 1 мин, 3 мин, 10 мин, затем проводят полиамидирование по примеру 1 в течение 3 ч, Относительная вязкость полученного полимера составляет соответственно 1,63; 1,70, 1,74. При времени обработки 10 мин полимер не образуется.Пр и м ер 5. В расплавленный при 90 С Е-капралактам добавляют 0,27% серной или фосфорной кислоты, смесь обрабатывают ультразвуком по примеру 1.Затем проводят полиамидирование в условиях по примеру 1, Относительная вязкость полимера, полученного в присутствии указанных кислот, составляет соответственно 1,71 и 2,29; без обработки смеси ультразвуком относительная вязкоств составляет 5 соответственно 1,46 и 2,14.Применение ультразвука позволяет припрочих равных условиях получить полимер с более высоким молекулярным весом без увеличения энергетических затрат на каж дую тонну полимера, так как отпадает необходимость проводить полиамидирование Е-капролактама, как обычно в производстве, в две стадии: сначала вводить 2 - 3% воды от веса капролактама, а затем для 15 получения полимера с более высоким молекулярным весом часть воды из расплаваудалять,Кроме того, применение ультразвука позволяет ускорить процесс полимеризации 20 Е-капролактама, и, следовательно, увели-.чить производительность аппаратов типа АНП, АНП-З, АНП,5 на 25 - 50%. При этом затраты на установку оборудования для предварительного озвучивания капро лактама ультразвуком незначительны. Способ получения поли-Е-капроамида пу 30 тем полимеризации Е-капролактама в присутствии воды или кислоты с использованием ультразвука, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью получения высокомолекулярного продукта, реакционную смесь перед35 полимеризацией подвергают действию ультразвука частотой 10 - ЗО кГц при 70 - 90 Св течение 1 - 3 мин,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе40 1. Ряженцев К. В. и др, Сб. Химическаятехнология и химическое машиностроениенаучные труды Калининского политехнического института, 1974, с. 100 в 1.