Способ получения волокнообразующих полиамидов

146937 Класс 39 с, 10)в 29 Ь Зьъссср ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Подписная группа М 160 А. В. Волохина, Г. И. Кудрявцев, ф. М. Мандросова, О. П. Рокачевская, С. И. Мурашкина, Е. И. Васильева,Р. Г, Петрова, Г. Б. Овакимян и О. Г. Мещерякова СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНООБРАЗУЮШИХПОЛ ИАМИДОВЗаявлено 12 июля 1961 г. за737883/23-4Опубликовано в Бюллетене изобретений9 за 1962 г.а-пиперидон может быть получен промышленным путем на основе продуктов теломеризации этилена с четыреххлористым углеродом,Известен способ получения полиамида полимернзацией а-пиперидона в присутствии щелочного катализатора и ацетилсодержащего сока. тализатора. Этот способ не позволяет получать полиамнд, пригодный для формования волокна (удельная вязкость 0;5%-ного раствора полиамида в трикрезоле 0,23 - 0,25).Предлагаемый способ позволяет увеличить удельную вязкость полиамида на основе а-пиперидона и тем самым делает возможным применение этого полиамида для формования волокна. Способ отличается тем, что а-пиперидон вводят в сополимеризацию с другими лактамами, например с е-капролактамом, Сополимеризацию а-пиперидона с другими лактамами можно проводить в атмосфере инертного газа, с перемешиванием и без нсго в широком интервале температур (от комнатной до 200) при любом соотношении лактамов с различными щелочными катализаторами и сокатализаторами - соединеничми, содержащими ацильную группу.Способ предусматривает очистку исходного а-пиперидона двумя различными методами: на ионитах и перекристаллнзацией его хлоргид рата из смеси спирта с эфиром. Пример 1. Очистка а пиперидона на ионообменныхсмолахВ качестве катионита используют смолу КУАнионитами служат смолы марки ЭДЭи АВ. Через колонну диаметром 4 см, содер Ъо 14 б 937жащую 200 мл смолы КУ, пропускают последовательно 40 г сырого пиперидона в 50 мл дистиллированной воды, 300 мл дистиллированной воды и раствор 5%-ного аммиака до конца снятия пиперидона Скорость пропускания раствора а-пиперидона и воды 20 - 25 .цл/мин, скорость пропускания раствора аммиака 10 - 12 мл/мин. Вытекающий фильтрат разделяют на порции.Первые 500 - 550 мл раствора до появления пиперидона в фильтрате (по изменению концентрации раствора) отбрасывают. Следующие 200 - 250 мл, содержащие незначительное количество пиперидона, снимающегося водой, также отбрасывают Затем собирают 400 - 450 мл аммиачного раствора пиперидона, который концентрируют до объема 60 - 80 мл на водоструйном насосе, Этот раствор и затем воду для промывки смолы пропускают через колонн диаметром 2 см, содержащую 70 мл смолы ЭДЭ, со скоростью 8 - 1 О мл/мин. Первые 20 - 30 мл фильтрата до появления пиперидона отбрасывают. Собирают 300 мл раствора, от него отгоняют воду на водоструйном насосе и остаток перегоняют в вакууме Получают 28 г а-пиперидона. Температура плавления 39.Пример 2. Сополимеризация при соотношениилактамов 1:1Смесь 3,6 г а-пиперидона, сырьем для получения которого явился продукт реакции теломеризации этилена и четыреххлористого углерода - тетрахлорпентан, тщательно очищенный от примесей и высушенный над РО, и 3,6 г технического е-капролактама, очищенного перегонкой в вакууме и высушенного над Р 05, дополнительно подсушивают при температуре 90 - 100 в вакууме 2 мм рт. ст. в течение 4 час. По охлаждении до +80 в смесь вводят 0,07 г (2, 6% мол ) металлического калия. После того, как калий прореагирует, в смесь добавляется 0,100 смР (0,116 г) (1,2% мол ) Ч-ацетилпиперидона. Дозировка катализатора осуществляется путем разбивания тонкостенных стеклянных шариков, содержащих катализатор Перемешивание реакционной смеси осуществляется с помощью магнитной мешалки, В результате полимеризации, происходящей при комнатной температуре, наблюдается помутнение и увеличение вязкости смеси. Через 9 суток получают твердое вещество, которое с большим трудом поддается измельчению, Выход полимера после экстракции от мономерных лактамов бензолом составляет 3,75 г или 52%. После отгонки бензола из экстракта получено 3,5 г смеси лактамов, которую вновь можно использовать для сополимеризации. Выход полимера после экстракции горячей водой 3,1 г или 43%. Уд. вязкость 0,5% раствора в трикрезолс 0,57; т, пл. 165 - 170. Полимер растворим в горячих метаноле и этаноле, из раствора образует эластичные пленки, из расплава дает вытягивающееся на холоду волокно. Элементарный анализ полимера дает следующие результаты: С = 61,63% и 61,21%; Н = 9,57% и 9,46%; М = 13,22% и 13,00%. Теоретические значения для сополимера с равным соотношением элементарных звеньев лактамов: С = 62,20%, Н = 9,57% и Х = 13,26%. Таким образом, на основании результатов анализа, растворимости и температуры плавления полимера можно заключить, что в этом опыте получен сополимер, содержащий приблизительно равные количества элементарных звеньев а-пиперидона и е-капролактама.Пример 3. Сополимериз ация при соот и о шеи и иа пиперидона и е капр ол актам а 30:702,75 г а-пиперидона и 6,42 г в-капролактама, очищенных и высушенных по способу, описанному в примере 1, и также полимеризуют, но при температуре 00+ 1 в течение 6 час. Выход полимера по экстрак146937ции бензолом 98%, а по экстракции водой 80 ОО. Уд. вязкость 0,5 " раствора в трикрезоле 0,70, т пл 184 - 186. Полученный полимер не расгворяется в горячих спиртах, из расплава образует прочное волокно, вытягивающееся на холоду.Предмет изобретенияСпособ получения волокнообразующих полиамидов на основе а-пиперидона в присутствии щелочного катализатора и ацетилсодержащего сокатализатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения удельной вязкости полиамида, применяют сополимеризацпю а-пиперпдона с другими лактамами, например с е-капролактамом.Редактор О. Д, Ус Техред А. А. Камышникова Корректор В. М. АндриановаПоди. к печ. 27.1 Ъ.62 г. Формат бум. 70 Х 108/,в Объем 0.26 изд. л. Зак. 3965 Тираж 600 Цена 4 коп. ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР Типография ЦБТИ Комитета, Москва Петровка 14. Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.