Способ получения полиамидовспесоигиаяо n. tl-hthi-«t: ;: ; i4eg: yiii;: 0a.; oyeka

Союз Советских Социалистицеских Республикрнсоеди не 1 шеь вки Государственныи комитет по делам изобретений и открытий СССР111.1965. Бюгглете Дата опубликования описания 4,Х.196 Авторыизобретения С, Муромова, И. Д. Плетнева, Т. ВИ. В, Первухина и И. сударственный научно-исследовател азотной промышленности и продукт, Демидова, 1 О. А. Егор В. Шхиянцьский проектный инстиов органического синтез Заявитель ПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛ Подггисна,г гругггга М 160 Известен способ получения полиамидов на основе г(ис-изомеров 4-аминоциклогексилалкановых кислот, однако указанные полиамиды непригодны для производства теплостойких волокон.Предлагаемый способ дает возможность получать высокопрочные эластичные теплостойкие волокна путем поликонденсации индивидуальных ггис-изомеров Р-(3-аминоциклогексил) пропионовой и у-(3-аминоциклогексил) масляной кислот и сополиамидов этих апшо- кислот с е-капролактамом и -амипоэнантовой кислотой.Поликонденсацию иис-изомеров р- (3-аминоциклогексил) пропионовой и у- (3-аминоциклогексил) масляной кислот осуществляют обычными способами: в твердой фазе (в расплаве) или в растворе, Реакция идет при нагревании в атмосфере инертного газа, при нормальном, повышенном или пониженном давлении при температуре 230 - 350 С. Поликонденсация протекает на 100%, и полученные полиамиды не содержат веществ, экстрагируемых водой или бензолом.Полиамиды иис-изомеров (3-аминоциклогексил) пропионовой и масляной кислот представляют собой линейные высокомолекулярные полимеры (удельная вязкость 0,5%-ного раствора в трикрезоле 1,.д может достигать значения 1,5 и выше), растворимые в обычных для полнамидов растворителях (фенол, крезолы, конц, серная кислота, а-пирролидон, а-пиперидон и т. п,). Они обладают высокой степенью кристалличности, температура их раз мягчения порядка 300 - 305 С. Из расплавапри температуре 300 - 305"С в присутствии пластификаторов и термостабилизаторов или без них эти полиамиды методом формования легко перерабатываются в прочные эластич ные волокна, способные к ориептационной вытяжке в 4 - 5 раз и обладающие значительно более высокой теплостойкостью, чем волокна на основе полиамидов алифатнческого ряда - капрон, энант, анид.15 Свойства полиамидов на основе ггггс-изомеров р-(3- и 4-амишоциклогексил) пропионовых и у-(3- н 4-аминоциклогексил) масляных кислот приведены в табл.П р и м е р 1. 17,1 вес. ч. иис+ (3-аминоцикло- .20 гексил) пропноновой кислоты нагревают в токе азота 2 час 25 .иин, постепенно поднимая температуру от 230 до 270 С, и выдерживают при температуре 270 С 8 час. Получают 15,1 вес. ч. полимера в виде белого спекшего ся порошка, растворимого в обычных для полиамндов растворителях (фенол, крезол, конц.серная кислота, а-пирролидон) с удельной вязкостью 0,5% -ного раствора в крезоле при 20 "С г 1 д = 0,93. Примесей, экстрагируемых зо кипящими бензолом или водой, не обнаруже173929 Свойства полиамидов способность к волокнообразо- ванию Аминокислота температура размягчения, Сф зо, в удельн вязкость 0,5 оо-ного раствора полиамида в трикрезоле при 20 С,цо. Рецтгецографическое исследование полученного полиамида свидетельствует о высокой степени его кристалличцостц. Термомеханическая кривая, снятая на приборе Цейтлина, показывает высокую температуру его размягчения (см. чертеж). На чертеже показаны термомеханические кривые полиамидов:1 - цис+ (3-амицоциклогексил) пропиоцовой кислоты2 - г 1 ис-Д- (4-аминоциклогексил) пропионо вой кислоты3 - иис-у-(3-аминоциклогексил) масляной кислоты.Полиамид на основе г(ис-Д-(4-аминоциклогексил) пропионовой кислоты, полученный в аналогичных условиях, с пд -- 0,73 (трикрезол, 20 С) представляет собои твердый прозрачный полимер, це обладающий ярко выраженной кристаллической структурой с температурой размягчения значительно ниже Из полиамида г 1 ис-Д- (3-амнцоциклогексил) пропионовой кислоты на модельном прядильном устройстве при температуре формовацця 343 - 347 С получают моноволокцо. Это волокно после вытяжки ца горячем утюге, прц температуре 150"С, имеет: Х 140 - 150; прочность и удлинение при 20 С 25,5 ркм и 16,3 о/о соответственно.Прочность, измеренная при 140 С, - 21,3 ркм, т. е. потери прочности при 140 - 16,5 о/о (потеря прочности при 140 С волокон капрон и эпацт составляет 35 - 40%). При нагревании этого волокна (в атмосфере воздуха) под нагрузкой, равной 10% от разрывной, прн скорости подъема температуры 1 С в минуту, оцо обрывается при температуре 226"С,Полиэнацтоамид (с удельной вязкостью 0,5%-ного раствора в крезоле 0,72) формуют 40 на том же модельном устройстве при температуре 233 С и вытягивают на горячем утюге (70 С) в 5,2 раза. Полученное моцоволокно имеет: Х. 255; прочность 37 ркм, удлинение 20 бо/о 45При нагревании под нагрузкой 10 о/, от разрывной при скорости подъема температуры 1 в минуту (в атмосфере воздуха) волокно обрывается при 179 - 188 С. Волокно из поликапроамида с удельной вязкостью 0,75, отформованное аналогичным образом при температуре 243 С и вытянутое при 70 С в 4 раза, имеет: Х 250, прочность 45 ркм, удлинение 21/о и температуру обрыва (при испытании в тех же условиях) 179 - 184 С.П р и м е р 2, 18,5 вес. ч. Чис-у-(3-аминоциклогексил) масляной кислоты нагревают в токе азота 1 час 15 мин, постепенно поднимая температуру от 230 до 270=С, и выдерживаот 4,5 час при 270 С. Получают 16,5 вес, ч. полиамида в виде белого, слегка спекшегося порошка, растворимого в обычных для полиамидов растворителях с 1 д =0,67 (трикрезол, 20 С). Примесей, экстрагируемых кипящими бензолом и водой, в полиамиде не обнаружено. Термомеханическая кривая полученного полиамцда, снятая на приборе, показывает высокую температуру размягчения его (300 - 305 С), а рентгенографическое исследовацие - ярко выраженную кристаллическую структуру,Из этого полиамида ца том же модельном устройстве при температуре 324 - 327 С получено моцоволокно, которое после вытяжки на горячем утюге (150 С) в 4 раза имеет: К. 210; прочность и удлинение, измеренные при 20 С, соответственно 22,2 ркм и 15,1%; прочность и удлинение, измеренные при 140 С, 17,5 ркм и 30,8 о/о (потеря прочности при 140 С 20,9 о/о).При нагревании этого волокна (в атмосфере воздуха) под нагрузкой, равной 10 о/о разрывной, прн скорости подъема температуры 1 С в минуту, оцо обрывается при температуре 227 С.П р и м е р 3. 3 вес. ч. иис+(3-амицоциклогексил) пропионовой кислоты и 9 вес. ч. Ц-амицоэцацтовой кислоты нагревают в запаянной ампуле в атмосфере азота при 240 - 243 С, после чего ампулу охлаждают, вскрывают и продолжают нагревацие в токе азота при 260 - 266 С 1 час 20 мин, Получают 10,6 вес. ч, твердого роговидного полимера, растворимого в обычных для полиамидов растворителях, с удельной вязкостью обычных для полиамидов растворителях, с удельной вязкостью т) хд -- 0,61 (трикрезол, 20 С) и температурой размягчения 245 - 260 С,173929 5П р и м е р 4. 9 вес. ч. г(ис-р-(3-аминоцнклогексил) пропионовой кислоты и 3 вес. ч Д-аминоэнантовой кислоты нагревают в запа янной ампуле в атмосфере азота при 240 243 С, после чего ампулу охлаждают, вскры. вают и продолжают нагревание в токе азота при 260 - 266 С в течение 3 час 20 мин. Полу. чают 10,7 вес. ч. твердого роговидного полимера, растворимого в обычных для полиамидов растворителях, с удельной вязкостью 1 д -- 0,48 (трикрезол, 20 С) и температурой размягчения 255 - 270 С. Предмет изобретения П р и м е р 5. 3 вес, ч. иис-у-(3-аминоциклогексил) масляной кислоты и 9 вес. ч. -аминоэнантовой кислоты нагревают в атмосфере азота 50 мин при постепенном подъеме температуры от 240 до 260 С и выдерживают при температуре 270 С 2 час 25 мин. Получают 10,6 вес, ч. твердого роговидного полимера, растворимого в обычных для полиамидов растворителях, с удельной вязкостью 1,д -- 0,85 (трикрезол, 20 С) и температурой размягчения 255 в 2 С. 50 С Составитель Т, Зерцалова. Хабибулина Техред Т, П. Курил орректор О. Б. Тюр едак Тираж 875 Формат бум. 60 р,90/8 Объем 0,24 изд. л. Цена Б коп.сударственного комитета по делам изобретений и открытий СССРМосква, Центр, пр. Серова, д, 4 каз 2871/19ЦНИИПИ Типография, пр. Сапунова,Я/а ЫО да Ю Ю И 50 ФР Я ГО 10 П р и м е р 6. 9 вес. ч. ггис-у-(3-аминоциклогексил) масляной кислоты и 3 вес. ч, с-аминоэнантовой кислоты нагревают в атмосфереазота 50 мин прп постепенном подъеме тем 5 пературы от 240 до 260 С и выдерживают притемпературе 270 С 3 час 40 мин. Получают10,7 вес. ч. твердого роговидного полимера,растворимого в обычных для полиамидоврастворителях, с удельной вязкостью т 1,д - 0,7010 (трикрезол, 20 С) и температурой размягчения 265 - 290 С,15 Способ получения полиамидов на основеаминоциклогексилалкановых кислот, от гичаюи(ийся тем, что, с целью повышения механической прочности и теплостойкости полиамидов и волокон на их основе, в качестве исход ных аминоциклогексилалкановых применяютггис-изомеры р- (3-аминоциклогексил) пропионовой и у-(3-аминоциклогексил) масляной кислот и их смеси с другими полиамидообразующими соединениями.