Способ получения ароматических полиамидов

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 2208. 77 (21) 2522606/23-05с присоединением заявки Йо(23) Приоритет -Опубликовано 231280, Бюллетень Мо 47Дата опубликования описания 2 51 230 С 08 6 69/28 Государственный комитет СССР по дедам изобретениИ н открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ ПОЛИАМИДОВ Изобретение относится к промышленности пластмасс, в частности к технологии получения ароматических полиамидов, используемых для получе ния высокопрочных пластмассовых изделий.Известны способы получения полиамидов из диаминов и дихлорангидридов ароматических дикарбоновых кислот в среде органический раствори- тель-вода. Завершающей операцией этих способов является выделение полимера из реакционной среды. Основным приемом вьщеления полимеров из этих сред является высаждение (ко агуляция) путем добавления высадителя )11 .Известен также способ получения мелкодисперсных ароматических полиамидов из м-фенилендиамина и дихлорангидридов ароматических дикарбоновых кислот в системе тетрагидрофуран-вода-неорганический акцептор, выделяющегося хлористого водорода, заключающийся в том, что выделение полимера из реакционной среды производит.ся добавлением воды в качестве оса. дителя. При этом состав реакционной среды меняется так, что благодаря наличию большого количества воды среда становится высадителем для полимера и полимер отделяется от реакционной (гомогенной) массы фильтрацией. Количество вводимой в реакци 5 онную массу воды должно быть достаточным, чтобы получить мелкодисперсный порошок, предотвратить слипаниечастиц высажденного полимера, предотвратить структурные превращения10 (кристаллизацию) полимера в реакционной массе (ароматические полиамидымогут кристаллизоваться в смесяхтетрагидрофуран-вода), получить гомо.генную однофазную смесь жидкостей,наиболее удобную для дальнейшней обработки разгонки, фильтрации ит.д. . Количество воды, удовлетворяющее этим требованиям, найденноеэкспериментально оказалось равным20 60 л на 1 кг полимера 2).Недостатки данного способа:количество маточника после выделения полимера с учетом реагентов,использованных при синтезе достаточ 25 но велико: 60.л/кг полимера, что делает операцию регенерации маточникатрудоемкой и громоздкой,большие энергозатраты на регене-фрацию растворителя (тетрагидрофура 30 на), связанные со значительным со 789534держанием воды) 75 в регенерируемом маточнике , энергозатраты этисвязаны, в основном, с большой теплотой испарения воды - 2300 Дж/кг.содержание в маточнике растворителя (например, тетрагидрофурана)таково (25), что может вызвать слипаемость полимера, а также значительные изменения в его структуре,высаждение же полимера большимколичеством воды нецелесообразно, поскольку увеличение количества маточ фника вызовет сильное усложнение иудорожание процесса регенерации растворителя.Цель изобретения - упрощение операции регенерации органического раст эворителя, сокращение количества маточных вод и получение мелкодисперсного полимера.Указанная цель достигается тем,что высаждение полимера проводятвведением ароматических и хлорированнЫх углеводородов, не смешивающихсяс водой и избирательно экстрагирующих органический растворигель.Строение органической жидкости2%должно быть таким, чтобы эта жидкость не смешивалась с водой, иэвле.кала растворитель (например, тетрагидрофуран) из реакционной среды,не вызывала слипания, каких-либоструктурных изменений полимера. ЖТаким требованиям отвечают ароматические (бензол, толуол, ксилолы)и хлорированные углеводороды (метиленхлорид, хлороформ, четыреххлористый углерод, перхлорэтилен). 35При добавлении в реакционную смесьэтих органических жидкостей они экстрагируют тетрагидрофуран из реакционной Фазы, полимер оказывается распределенным в водной фазе и таким об- щразом получается в виде мелкодисперсного неслипающегося порошка эа счетводы, присутствующей в маточнике. Вотличие от других способов, в предлагаемом изобретении органические жидкости не принимают участия в процессе высаждения, а уделяют растворитель синтеза (например, тетрагидрофуран) из водной фазы. Высадителем жеявляется вода реакционной смеси, "освобожденная от присутствия" ТГФ,Водная фаза содержит полимер и минимальное количество растворителя (тетрагидрофурана), что полностью исключает какие-либоего структурные 55 изменения (кристаллизация, слипание). Это кроме того приводит к облегчению операций его выделения из среды (фильтрация,центрифугирование) и, следовательно., повышению его качества,оВторая, получившаяся при этом фаза,представляет смесь двух органическихжидкостей и благодаря малому содержанию воды удобна и выгодна для регенерации,Эти фазы (органическая и водная)имеют разные удельные веса и легкоподдаются разделению (расслаиванию),при этом полимер всегда находится ввводной фазе,П р и м е р 1, В реактор заливают 150 мл содового раствора мета-фенилендиамина конц. 0,4 моль/л, после охлаждения до= 12 С при включенной мешалке приливают раствор смеси дихлорангидридов изофталевой итерефталевой кислот (соотношение60:40) в 150 мл тетрагидрофурана. Через 2,мин добавляют в реакционнуюмассу 150 мл четыреххлористого углерода. После расслаивания получаютдве фазы; водную фазу (вода, полимер в виде мелкодисперсного порошка(10 г), тетрагидрофуран (2-5 об.воды и органическую фазу (четыреххлористый углерод (50 об.), тетрагидрофуран (48-49 об.), вода0,5 об.Ъ). Фазы разделяют и полимерфильтруют от воды. Средний размер частиц полимера 10-3. мин, Полимер аморфный при синтезе не слипается.П р и м е р 2. Полимер получаютаналогично примеру 1. После синтезадобавляют 150 смтолуола и послерасслаивания получают две фазы: годную фазу (вода, полимер в виде мелкодисперсного порошка (10 г), тетрагидрофуран (до 5-10 об.Ъ) и органическую (толуол (18-52), тетрагидрофуран (18-50),Водную фазу, содержащую полимер,сливают и отделяют полимер от водыфильтрованием, Средний размер частицполимера 10-40 мкм. Полимер аморфный,частицы не слипаются,П р и м е р 3, Полимер получаютаналогично примеру 1. Через 2 минв реакционную массу добавляют 100 млметиленхлорида.После расслаивания получают двефазы: водную фазу (полимер в видемелкодисперсного порошка, вода, тетра.гидрофуран - следы) и органическаяфаза (метиленхлорид, тетрагидрофуран,вода (05 об,Ъ).Водную фазу сливают, полимер отфильтровывают от воды. Средний размерчастиц полимера 10-20 мкм. Полимераморфный, при синтезе не слипается,П р и м е р 4. Полимер получаютаналогично примеру 1, Через 2 миндобавляют 250 см 3 бенэола. После расслаивания получают две фазы; воднуюфазу (вода, полимер в виде мелкодисперсного порошка, тетрагидрофуран(2 об.),Водную фазу, содержащую полимер, сливают, полимер отфильтровывают. Средний размер частиц полимера 15-25 мкм. Полимер аморфный, при синтезе не слипается.789534 Формула изобретения Составитель Л. ПлатоноваРедактор Н. Рогулич Техред Т.Маточка Корректор Э. Макаренко За Тираж 549 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва,(-35, Раушская наб д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 П р и м е р 5 (контрольный). Синтез проводят аналогично примеру 1. Досле синтеза в реактор заливают 300 мл воды. Получают ЬОО мл маточника, содержащего воду, полимер (10 г) и тетрагидрофуран (25).Полимер отделяют от маточника фильтрацией (при этом наблюдается слипание частиц полимера, его комкование). Полимер слабокристаллический. Средний размер частиц 150-200 мкм. Тетрагидрофуран из жидкой части маточника удаляют перегонкой (полное удаление ведется при нагревании маточника до 100 С).Полученные по предлагаемому способу ароматические полиамиды используют для получения термостойких и высокопрочных пластмасс, термостойких лаков и пленок - важных материалов современной техники.Преимуществами изобретения являются: малое количество регенерируемых жидкостей, большое содержание растворителя в смеси регенерируемых жидкостей, малые энергозатраты на регенерацию, гарантия предотвращения слипания и структурных изменений полимера, значительное ускорение процесса регенерации. Способ получения ароматических полиамидов поликонденсацией ароматических диаминов с дихлорангидридамиароматических дикарбоновых кислот вреакционной системе вода-акцептор выделяющегося хлористого водорода-высаливатель-органический растворитель,смешивающийся с водой с последующимвысаждением полимера из реакционнойсреды, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения операции регенерации органического растворителя,сокращения количества маточных води получения мелкодисперсного полиме 5 ра, высаждение проводят введениемароматических и хлорированных углеводородов, не смешивающихся с водойи избирательно экстрагирующих органический растворитель,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США 9 3006899,кл. 260-78, опублик. 31.10,61. 2. Авторское свидетельство СССР Р 208936, кл. С 08 С 69/26,опублик. 1975 (прототип).