Способ получения поликапроамида

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУс присоединением заявки Лов Гасударственный камитеСовета Министров СССРоа делам изобретенийи открытий 32) Приоритет -публиковано 30,09,74(53) УДК 678,675 (088 оллетень Ле та опубликования описания(72) Авторыизобретен В. В, Коршак, Т. изе, Р. Б. Шлейфмаи. А. Г, СорокиС, И, Сягаева 71) Заявител енина институт элементоорганических соединенир АН СССР фущ 1:;пг",тя 4) СПОСОБ ПО ИЯ ПОЛИКАПРОАЛ 1 ИДА Изобретение относится к ооласти получения поликапроамида методом анионной полимернзации в-капролактама. Поликапроамид, получаемый этим способом является перспективным конструкционным материалом, Это ооусловлено как его высокими прочиостыми характеристиками, так и возможностью получсния из него крупногабаритных отливок и деталей непосредственно в процессе полимсризации, минуя дополнительную стадию переработки полимера в изделия. Детали из поликапроамида с успехом применяются в различных отраслях машиностроения, в частности судостроении, химическом машиностроении, угольной промышленности и т. д. 15Однако недостатком отливок и деталей из поликапроамида, получаемого аниоиной полимернзацией, является наблюдаемое в некоторых случаях преждевременное растрескиваиие и разрушение в процессе эксплуатации и 20 хранения. Это в значительной степени определяется неоднородной надмолекуляриой структурой полимера, которая обуславливает недостаточную стабильность его механических свойств (в пределах одной отливки) и боль шое колебание величины линейной усадки. В связи с этим вопрос направленного регулирования структуры и свойств поликапроамида и процессе его синтеза является весьма актуальным. 30 Существует ряд методов, позволяющих регулировать иадмолекулярную структуру полимеров, для получения материалов с оптимальными механическими свойствами. Одним из наиболее эффективных методов регулирования структуры и свойств поликапроамида являстся введение искусственных зародышей структуроооразоваиия 1113 С). Обычно 113 С вводят в раствор или расплав уже готовых полимеров и они участвуют в кристаллизации продукта, нс оказывая влияния на процесс полимсризацин. В случае анионной полнмеризанни е-капролактама выбор 113 С осложнен тем, что их вводят в расплав мономера одновременно с каталитической системой, и весь процесс сштеза полимера происходит в их присутствии. Поэтому вещества, применяемые в качестве ИЗС, в данном случае должны быть инертиы по опюшению к каталитической системе и в течение всего процесса полимсризации равиомсрно распределяться в объеме реакцюннон массы.11 звестеи способ введения в качестве 113 С процессе анноной полимеризации е-капролактама ряда твердых дисперсных веществ: А 1 Оэ, 1 ЬО. 1102, сажа, графит и др. Однако недостатком такого рода ИЗС является нсвозможность их равномерного распределения во всем объеме полимера даже при очень ысокой степени диспсрсиосги вводимого всицсст,45 50 Вс. Это, в конечном итоге, приводит к недост тмин) стабильности мехдничсснх свойсть пол н к 1 проа и иля по оордзцу.С целью повышен;я проП 1)стиых характеристик и мменьгпсии 5 Пз р дорос 1 по Обддзц по предлдгае)н)му способу в качестве ИЗС В процессе полимеризяции е-канролактама используот растворимые Г, расплаве е-капроляктамя красители (типа 1)тялоцис 1 ииновых и типа капрозолей) в количестве 0,001 - 0,1 вес %В результате у с 1 нтезнровяниых полимеров 1 р) р мир устс 51 Одноролня 51 хСл косфсро, Птн 51 сруктура, Возраста)от )1 еханиескнс свойств, знчнтельно уменьшается разброс прочностных показателей но образцу и уменьшают. ся 1)лсбс 1 ии 5 усялки, Одновременно происхол 1 т равномерное окранншднис ГОликдгн)оа)идя В пслуо гамму цветов (голубой, синий, ро;)1;1, красный, желтый, серый и др) в зависл м Ости от типа и концентрации при менясмо о крастсля.В табл. 1 и 2 сравнены механические свойств, плотность и усадка отливок нз поликапроямида, полученных в присутствии красителе 1, с немодифицированными ооразцами.1 з приведенных данных видно, что в наиболее эффективной области концентраций красителей наряду с возрастанием абсолютных значений механических хярактеристи отмечдется значительное ( в 3 - 4 раза) умень- исине величин днспсрсш 1, что свидетельствует о уменьшении разброса величины прочности ио образцу. Крохсе того, введение красителей в 2 - 2,5 раза снижаст колеоания уся;1,ки (ряссеивание величины усадки) и выравнивает плотность по ссченшо отливки, Все эт факторы чрезвычайно Важны для поли- К 1/РОЯМ ИЛ, ПОЛУЧДЕМОГО МЕТОДОМ ЕИИЮИИОН пол;.мсризацни, поскольку Они обеспечивают возможность изготоьлеиия непосредственно в проиессс полимеризацш деталей точных размеров с хорошими эксплуатяциошыми свойс 1 ВР 1 ми, нс иу)кддощихс 5 В дополнительно механической обработке.Плимернзацшо е-капрол актам а проводят В токе инертного газа (аргон, азот), свободного от примесей кислорода н ьлаги, при 100 - 220 С в присутствии щелочных катали, заторов, например металлический натрий, гидрнд натрия, натрийкапролактам, и активаторов (соединения типа моно-, ди-полифупкннональных 1 хг-яциллактямов, моно-, дн- и ПО- линзоцианатов и соединения формулы 10 15 20 2,5 00 Я 5 40 Где й - Н, алкил с чГолом томов угле)ода 1 - 3, арил; ."=3 - 6.Катализатор., и активаторы применяют в кол)чсствс (1, - 1,0 мол.",о от веса е-капролдктамд (ПРСЛиочтительно 0,30 - 1,0 мол. оо). Кря.тсгн вводят в расплав перел его осушкон, осуществляеъсой при перемешиваиии путем бярботирозання инертного гд. Кол,чество:,рас:теля составляет О,"О 1 1,0 Вес. ",о от веса е-капролактама (иредпочт;тельно 0,0 - 0.5 вес. /о)П р и м е р 1, 1000 г (8,849 10.ь) е-капралк, 1 ма РаспРЯВлЯют В токе Я 01 01111 и Вводят 0,5 г (0,05 вес. %) расите,тя - активного фтслоцняиинОВОГО Гол",ООГО. РдсгП 11 В нГРс. Вяк)т .О 120 С,: Рср э Ой температуре и)Во. лят его осушку в течение 1 час путем бдроотнрогдния арги. В ол шеиный расплав при 00 С вводят 0,71 г 10,0309 ио,ь) мета,.лического натрия и пр 11 пере сшив:шн нагрев- ют до 130 С и добав.яот к реакционной массе 216 г (0,0154,согь) толуилснл:.1 нзонияната.2 - 3 гяан перемешивд от. игрезяОг до 80 С и ВьлержР 1 В 10 т псИмер при этс)1 те)пергуре 1,5 час. Получают полимер, прсдстдвл 51;ОЩИ 1 СОООЙ МОНОЛНТНЫИ ОЛОК СИНЕГО ЦВЕТЯ С содержанием иераствори. юй в муравьиной кислоте фракции - 2,3 Вес, со и водорастворимых веществ - 3,6 Вес. осо от веса образца. Механические свойства полимера приведены в табл. 1 и 2.П р и м е р 2. По методике примера 1 из 1000 г (8,849 лсоль) е-капролактама, 0,1 г (0,01 вес. /о) красителя капрозоля алого С, 0,71 г (0,0309 моль) натрия и 2,6 г (0,0154 ,соль) толуилендиизоцианата получают монолитный блок алого цвета, содержащий 19,5 вес. о/ нерастворимой в муравьиной кислоте фракции и 3,9 вес. о/о водорастворимых веществ, Механические свойства полимера приведены в тдбсг. 1 и 2. Предмет изобретения Способ получения поликапроамида путем анионной полимернздцш 1 е-кдпролактама в присутствии искусственных зародышей структурообразовання, от.гссчагогссссссч тем, чго, с цель 0 повышения прочностных характеристик и уменьшения их разброса по образцу, в качестве искусствешых зародышей структурообразовання используют красители типа фталоциенишовых и каирозолей, вводим)яе; количсстве 0,001 - 0,1 Вес..Корректор Н. Стельмах Редактор К, Вейсбейн Изд. М 2017 Тираж 565 ПодписноеШИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открьпийМосква Ж, Раушская наб., д. -1 5 Заказ 515 Обл. тип, Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли Ы с. Э Ю ох с