Способ получения поликапроамида

п 1852890 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл.зС 086 69 присоединением заявкиСССР делам изобретений1. Бюллетень29описания 07,08,81 678.67 (088,8 3) Опубликовано 07.08 5) Дата опубликовант открытии 72) Авторы изо 6 ретени Л. Т. фисюк, Н альцева Ш. Хайтин, Ю, А. Дрои Н,1) Заявител СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИКАПРОАМИД(22) Заявлено 24.08,79 ( Государственный комитет (23) Приоритет Изобретение относится к области получения синтетических волокноо бр азующих полимеров, а именно к способам получения поликапроамида, и может быть использовано для интенсификации и усовершенствования промышленного производства поликапроамида, применяющегося для формования волокон и литьевых изделий,Известен способ полимеризации в-капролактама в присутствии воды, играющей роль активатора 11.Недостатком такого способа является невысокая эффективность воды, как активатора процесса. Длительность индукционного периода, обусловленного накоплением в реакционной среде активных центров реакции, в производственных условиях может достигать 6 - 8 ч. Для снижения продолжительности индукционного периода содержание воды в реакционной среде увеличивают до 2,5 - 3,0%.Так как для получения вь 1 сокомолекулярного поликапроамида необходимо вводить воду в количестве не более 0,1 %, избыток введенной воды в конце процесса полимеризации необходимо удалить. Это усложняет конструкцию аппарата, затрудняет введение технологического процесса и вызывает необходимость регенерировать мономер из удаляемой воды. Известно также, что для интенсификациипроцесса полимеризации в присутствии воды используют различные сокатализаторы, в частности кислоты (о-фосфорную, соляную, бромистоводородную, карбоновыюкислоты и т. д.) Г 21К недостаткам такого способа относитсято, что кислоты являются также и регуляторами молекулярной массы полимера.1 О В связи с этим их вводят в реакционнуюсреду в ограниченных количествах, недостаточных для того, чтобы эффект ускорения полимеризации для получения высокомолекулярного продукта был значитель ным. Кроме того, при высоких температурах процесса полимеризации о-фосфорная кислота, например, превращается в пирофосфорную. При этом происходит деполимеризация поликапроамида, и для стаби лизации свойств получаемого полимера вреакционную массу необходимо вводить карбоновые кислоты. К недостаткам способа использования кислот для ускорения полимеризации е-капролактама относится и 25 то, что кислая среда ускоряет коррозионный износ аппаратов.Наиболее близким к изобретению является способ получения поликапроамида полимеризацией е-капролактама в присутст вии водного раствора перекпсного соедине 852890пия - перекиси бензоила, в количестве 0,15 - 1,0/о от массы е-капролактама в пересчете на безводную перекись 31.Однако при использовании такого способа процесс идет недостаточно интенсивно, с получением полимера нс очень высокого качества.Цель изобретения - повышение молекулярного веса полимера, интенсификации процесса.10Цель достигается тем, что в известном способе получения поликапроамида полимеризацией в-капролактама в присутствии перекисного соединения, в качестве последнего используют перекись водорода в количестве 0,05 - 2,5 о/о от массы в-капролактама в пересчете на безводную перекись.П р и м е р 1. На 10 г в-капролактама добавляют 0,2 г водного 25/о-ного раствора перекиси водорода (0,05/о в пересчете на безводную перекись). Смесь нагревают в запаянной ампуле в атмосфере азота при 260 йв, Через.2 ч получают поликапроамид с относительной вязкостью 1,65 (1/о -ный раство в концентрированной серной кисло те) и .равновдсным значением выхода полимера 88,57 оПри полимеризации в-капролактама в тех же условиях, по без добавления перекиси водорода, в присутствии 0,2 г воды 30 получают полимер с вязкостью 1,39, Выход полимера составляет 58,0 о/о.П р и м е р 2. На 10 г е-капролактама добавляют 1,0 г 25 о/о-ного раствора перекиси водорода (2,5 о/о в пересчете на безводную 35 перекись). Полимеризацию ведут как в примере 1. Через 0,5 ч получают поликапроамид с относительной вязкостью 1,58 и равновесным значением выхода полимера 8,Оо/ . 40При полимеризации в-капролактама в аналогичных условиях, но без добавления перекиси водорода, в присутствии 1 г воды получают поликапроамид с относительной вязкостью 1,45 и равновесным значением 45 выхода полимера 77,0 о/оП р и м е р 3. На 10 г капролактама добавляют 0,13 о/о перекиси водорода (0,52 г водного 25 о/о-ного раствора). Полимеризацию ведут как в примере 1, Через 1 ч по лучают поликапроамид с относительной вязкостью 1,60 и равновесным значением выхода полимера 87,7/о.При полимеризации капролактама в аналогичных условиях, но без добавления 55 перекиси водорода, в присутствии 0,52 г воды получают поликапроамид с относительной вязкостью 1,40 и равновесным значением выхода полимера 62,0/о.Пример 4. К 100 г в-капролактама до бавляют 0,5 о/о от массы в-капролактама безводной перекиси водорода (2 г 25 о/,-ного водного раствора). Смесь помещают в стеклянную ампулу, из которой перед запайкой эвакуируют воздух, Ампулу нагревают при 260 С 2 ч. После этого содержание ампулы анализируют, Получают полимер с выходом 927 о и относительной вязкостью 1 о/о-ного раствора в концентрированной серной кислоте 1,8. Полимер помещают в стеклянную ампулу, расплавляют и выдерживают 1 ч в токе азота при 260 С. Получают полимер с относительной вязкостью 2,9 и выходом 92 о/о,П р и м е р 5 (сравнительный), К 100 г е-капролактама добавляют 0,5/, от массы в-капролактама безводной перекиси бензоила 2 г водного раствора перекиси бензоила. Остальное как в примере 1. Через 2 ч получают полимер с выходом 80 о/о и относительной вязкостью 1,7. После выдержки в токе азота при 260 С в течение 1 ч получают полимер с относительной вязкостью 2,2 и выходом 927 оТаким образом изобретение позволяет сократить продолжительность процесса пол имеризации, усовершенствовать технологию ведения процесса и повысить износостойкость аппаратов, улучшить качество получаемого полимера (повысить молекулярный вес),Формула изобретенияСпособ получения поликапроамида полимеризацией в-капролактама в присутствии водного раствора перекисного соединения, отл и ч а ющи й ся тем, что, с целью повышения молекулярного веса полимера, интенсификации процесса, в качестве перекисного соединения используют перекись водорода в количестве 0,05 - 2,5 о/о от массы е-капролактама в пересчете на безводную перекись.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Кларе Г Фрицше Э. и Гребе Ф. Синтетические пол иамидные волокна. М Мир, 1966, с, 268 - 29.2. Шоличев Н. В, Использование фосфорной кислоты для ускорения гидролитической полимеризации е-капролактама в аппаратах непрерывной полимеризации, Автореф. дисс. на соиск, ученой степени канд. техн, наук, г. Иваново, 1975,3. Авторское свидетельство СССР М 667563, кл, С 086 69/14, 197 (прототип).