Способ получения порошкообразного полилауринолактама

С 08 3 3/10С 08 Й 77/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения ИностранцыКлаус Рудольф Мейер, Карл Гейнц Хорну Райнер Фельдманн и Ганс-Юрген Смигерс"Хемише Верке Хюльс АГф (ФРГ)(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНОГО ПОЛИЛАУРИНОЛАКТАМА.Изобретение относится к получению порошкообразных составов для покрытий на основе полимеризата, .в частности к способу получения порошкообразного состава для покрытий на основе полилауринолактама.Известен способ получения порошкообразного полилауринолактама, используемого для покрытий, состоящий в том, что исходный полиамид с вязкостью, например, 1,4-1,8 (установленной в 0,5-ном растворе крезола при 25 ОС) растворяют при 110-140 С в 2-7-кратном количестве этанола с последующим постепенным охлаждением раствора до комнатной температуры, полученный порошок сушат при 40- 100 С в сушильном шкафу, классифицируют 11 .Недостатком этого способа является то, что полученный порошок обла" дает слишком широким гранулометрическим составом (с 40- ) 350) .Цель изобретения - получение по" рошка с узким гранулометрическим составом.Поставленная цель достигается тем, что при получении порошкообраэ-, ного полилауринолактама путем растворения полимера с вязкостью 1,41,8 в 2-7-кратном количестве этанола при нагревании до 100"140 С споследующим постепенным снижениемтемпературы раствора при перемешивании, сушки его и классификации,перемешивание проводят в атмосфереинертного газа в течение 2-12 чпри числе Рейнольдса 3000-20000 ьИзобретение позволяет получитьполилауринолактам для покрытий скрупностью зерен 40-200 мкм (пригоден для получения покрытий методомвихревого напыления) или 40"100 мкм(пригоден для получения покрытий вэлектростатическом поле).Для растворения исходного полиамида используют безводйый этанолили обыкновенный спирт, который20 может содержать до 4 вес. денатурирующего средства,такого как метилэтилкетон, петролейный эфир ипиридин.25Вязкость полилауринолактама определена в 0,5-ном растворе м -креэолапрй 25 С,Способ осуществляют следующим образом.Смесь полиамида и этанола помещают н котел с мешалкой и обогреваю- щей рубашкой и нагревают до температуры растворения между 130 и 150 фС, предпочтительно 140+2 фС. Нагренание можно проводить теплоносителем в 5 рубашке или при употреблении реактора большого объема, преимущественно паром низкого или высокого давления. Скорость размешивания но время растворения не влияет на грануломет О рический состав. Затем раствор приводят до температуры осаждения, которая находится в интервале 100- 125 С предпочтительно между 120 и 110 С. Устанавливаемая температура для осаждения зависит от величины реактора, так как при увеличении реактора уменьшается поверхность теплообмена на единицу объема отводящейся теплоты осаждения, Процесс охлаждения до температуры осаждения может быть проведен путем отгонки этанола, причем холодный конденсат отводят наружу во избежание местных переохлаждений (в этом случае нужно учесть отгоняемов количество при расчете на количестненное соотношение полиамидэтанол), или посредством обратного холодильника, причем рецир- кулируемый конденсат во избежание . местного переохлаждения раствора должен иметь температуру кипения, фили же посредством Охлаждения через стенку, причем теплоноситель должен иметь температуру, которая в крайнем случае может быть немного ниже, чем желаемая температура осаждения, или посредством комбинирования обеих возможностей охлаждения. При применении больших реакторов предпочтительно охлаждение путем перегонки, Пере охлаждение содержимого рубащки по сравнению с содержимым реактора может быть настолько больше, насколько меньше среда годится для теплоотдачи. При нагревании реактора паром после 45 полного растворения полиамида можно сбросить давление в рубашке и прекратить дальнейшую подачу пара,.в то время как при темперировании жидким теплоносителем даже незначительное переохлаждение приводит к образованию отложений на стенке и неблагоприятному нлиянию на гранулометричесий состав. По достижении желаемой температуры осаждения прекращают пе 3 Э регонку. Дальнвйшее протекание осаждения является благоприятным, если внутренняя температура не регулируется, а Ьсаждение проводят политропно, причем одна часть выделяющейся теплоты отводится через рубашку и крышку реактора, в то время как другая часть обуславливает временное повышение температуры в реакторе на 0,5- 3 фС. Зтот режим достигают постояннОй температурой рубашки и постояннойпотерей тепла через крышку реактора.Предел потери тепла через крышкуреактора имеет решающее значениедля скорости осаждения. Продолжительность процесса осаждения 2-12 ч,предпочтительно 5-7 ч,Во избежание кипения в реактор .вводят инертный газ, предпочтительно азот. Важным является то, что вовремя осаждения обраэуется с помощьюмешалки течение. Для получения крупного порошка для нанесения вихренымнапылениемнеобходимо устанавливатьтечение на границе седиментации осаждаемого полиамидного порошка, чтодостигают низким числом оборотов мешалки, Для создания постоянного течения необходимо избегать мешающиевставные элементы. Для получения бо-,.лее мелкого порошка для нанесенияв электростатическом поле необходимотурбулентное течение, достигаемоесоответственно повышенным числом оборотов мешалки, Для проведения процесса можно применять все известные конструкции мешалок, предпочтительно лопастные мешалки с переменным числомоборотов. Размеры мешалок находятся н соотношении диаметр реактора:;диаметр мешалки 2:1 .По окончании осаждения полученнуюсуспензию охлаждают через стенкуили перегонкой и после декантиронания или осаждения непосредственносуспензию переводят в сушилку. Воизбежание образования крупнозернистого продукта при агломерации сушкадолжна быть проведена при начинающейся сыпучести продуктавлажностьэтанола 20), при пониженном давлении и температуре стенки ниже 100 С,а также при осторожном механическомдвижении, например, в медленно работающих лопастных сушилках или сушилках для крошки полимера. По достижении сыпучести можно усилить механическое движение и понысить температуру в сушилке выше 100 и до 150 С. Осаждение может быть проведенов присутствии таких пигментов, какдвуокись титана, сажа, Ва 504, 2 п 5,красный кадмий, окись железа илистабилизаторов, таких как 4-гидрокси,5-ди-трет.-бутил-фенил пропионовой кислоты, гексаметилендиаминбисамин 4-гидрокси,5-ди-трет.-бутил-фенил пропионовой кислоты, сложный эфир пропионовой кислоты с алифатическим спиртом с 1-18 атомамиуглерода, трес-алкил-фенил-, трис-алкил-, трис-арил- или смешанныесложные эфиры фосфористой кислоты,алкил-радикал которой содержит 1-16атомов и является прямым или разветвленным.,П р и м е р 1. 400 кг в присутствии 0,5 вес,Ъ фосфорной кислоты гидролитически полимеризованного полилауринолактама с относительной вязкостью 1,62 совместно с 2200 л денатурированного метилэтилкетоном этанола (содержание воды 1 вес,Ъ) в снабженном лопастной мешалкой 3 м - реакторе (объем 3 м, диаметр 1600 мм) нагревают до 140 фС. Затем путем отгонки приблизительно 200 л этанола, который подают в отдельную емкость, раствор охлаждают до 117 фС. Одновременно в рубашке устанавливают паром низкого давления температуру 111,5 С, на раствор напрессовываютОазот (2 бар) и число оборотов лопастной мешалки (диаметр 800 мм понижают до 20 об./мин., причем устанавливают число Рейнольдса на 3000. В течение 2,5 ч температура внутри ре актора падает до 116 С, затем в теОчение 3 ч опять повышается на 1 С и после 9 ч в целом, переходит на соответствующий температурный перепад - 0,5 С/ч.ООбразовавшуюся суспензию охлаждают через рубашку до 45 С и сушат в лопастной сушилке (диаметр 1376 мм) при 2 об./мин, 200 торр и температуре в рубашке 90 С до остатка влажности 0,2 Ъ.Измеренный гранулометрический состав, вес,Ъ:с 40 у 0,28с 80 ц 18(120 р 79с 160 р100П р и м е р 2, В противоположность примеру 1 при перегонном охлаждении прерывают подачу парав рубашку реактора и понижают давление до атмосферного. Затем напрессовывают азот (2 бар) на раствор и понижают число оборотов мешалки до 20 об,/мин, причем устанавливают число Рейнольдса на 3000. В течение 1,5 ч внутренняя температура падает до 115 С, потом опять в течение одно" го часа повышается на 0,5 С и переходит после 4,5 ч в целом на соответствующий температурный перепад - 1 С/ч. Образовавшуюся суспензию обрабатывают как в примере 1.Измеренный гранулометрический состав, вес.Ъ:(40 Я 0,3с 80 р 12,1с.120 р 78с 160 р 97с 20011100П р и и е р 3. 340 кг в присутствии 0,5 вес.Ъ фосфорной кислоты гидролитически полимеризованного полилауринолактама с относительной вязкостью 1,58 совместно с 2100 л18,2 92,8 99,7 100 с 32 ц с 45(М с 60 ц с 100 Р П р и м е р 5. 275 кг смеси из65 части беэ фосфорной кислоты гидролиденатурированного метилэтилкетономэтанола (содержание воды 1,7 вес,Ъ)нагревают в реакторе (объем 3 моРдиаметр 1600 мм) до 140 С, К образовавшемуся раствору добавляют20,4 кг в 160 л этанола диспергированного ТО. Белопигментированныйраствор полилауринолактама охлаждаютотгонкой 200 л этанола до 117 С. Од"новременно посредством пара низкого 10 давления понижают температуру в рубашке до 111,5 С. Затем на содержиамое реактора напрессовывают азот(2 бар) и понижают число оборотовлопастной мешалки (диаметр 800 мм) 15 до 20 об./мин, причем устанавливаютчисло Рейнольдса на 3000. В течение4 ч температура в реакторе падаетдо 115,25 С, потом опять повышаетсяв течение 2,5 ч на 0,5 С и по истечении в целом 9 ч переходит на соответствующий температурный перепад -0,5 С/ч. Обработку образовавшейсясуспензии проводят аналогично примеру 1. Получают следующий грануломет рический состав, вес,Ъ:с 40 ф 0,38с 800 3,14120 р 49,3с 160 ц 98,26 30 с 200 М 100П р и м е р 4. 400 кг в отсутствии фосфорной кислоты гидролитическиполимеризированного полилауринолактама с относительной вязкостью 1,46 З 5 совместно е 2200 л денатурированного метилэтилкетоном этанола (содержа"ние воды 1,1 вео.Ъ) в снабженномлопастной мешалкой реакторе (объем3 мЗ, диаметр 1600 мм) нагревают до 40 1400 С. Путем отгонки приблизительно200 л этанола охлаждают раствор до,117 С при одновременном понижении0температуры в рубашке паром низкогодавления до 106,5 С, напрессовывают045 на раствор азот (2 бар) и понижаютчисло оборотов лопастной мешалки(диаметр 800 мм)1 до 50 об./мин,причем устанавливают число Рейнольдса на 7500. Внутренняя температура 50 падает в течение 2 ч до 115,25 С,затем в течение 2 ч опять повышаетсяна 1,25 С ипосле б ч в целом перехо 9дит на соответствующий температурныйперепад 1 С. Обработка образовавшейЬ55 ся суспензии производится аналогичнопримеру 1. Посредством ситового анализа установили гранулометрическийсостав, вес,Ъформула изобретения Составитель ПлатоноваТехредМ.Гергель Корректор С.Шекмар Редактор А.Лежнина Заказ 6636/51 Тираж 514 Подписное ВНИИПИ РОсударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, й, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 тически полимериэованного лауринлак.тама и части сополиамида с относительной вязкостью 1,68 (80 лауринлактам-звеньев и 20 капролактамзвеньев) совместно с 2200 л денатурированного метилэтилкетоном этанола(содержание воды 1,5 вес.%) в снабженном лопастной мешалкой реакторе(объем 3 м диаметр 1600 мм) нагревают до 140 С. Раствор охлаждаютотгонкой приблизительно 200 л этанола да 117 С при одновременном понижении температуры в рубашке посредством пара низкого давления до107 фС, напрессовывают азот (1 бар)на раствор и число оборотов лопастной мешалки (диаметр 800 мм) уста-,навливают на 50 об,/мин, причемчисло Рейнольдса устанавливают на20000. Внутренняя температура падает в течение 2 ч до 115 С, остаетсяпостоянной в течение 1,5 ч и затемпереходит на соответствующий температурный перепад 1,5 С в час,йОбработку полученной суспенэиипроводят как в примере 1 при пониженной до 60 С температуре рубашкисушилки,Установленный гранулометрическийсостав, вес.Ъ: ОСпособ получения порошкообраэного полилауринолактама путем растворения полимера с вязкостью 1,41,8 в 2-7-кратном количестве этанола при нагревании до 100-140 фС споследующим постепенным снижениемтемпературы раствора при перемешивании, сушки его и классификации, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения порошка с узким грану 20 лометрическим составом, перемешивание проводят в атмосфере инертногогаза в течение 2-12 ч при числе Рейнольдса 3000-20000.Источники информации,25 принятые во внимание при экспертизе1, Патент ФРГ Р 2545267,кл. С 08 С 77/02, опублик, 1977.