Способ получения формованных изделий из полилауринлактама

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАТЕНТУ Союз СоветскикСоциалистическихРеслубликфс 1)11 М; Хд. -С 08 0 69/1 1) ополнительный к пат(23) Приоритет - (32) 21.05,7 3) Швейцари я9 Бюллетень 35 аврствеииый комитеСССРделви ивобретеиийи открытий 31) 69 23/7 4 по 678 675 (088,8) Опубликовано 250 Дата опубликования описания 25,09,79 Иностранец Вернер Хартман72) Автор изобретения Иностранная фирмаХАРВЕ АГ(54 ОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМОВАННЫХ ИЗДЕЛ3 ПОЛИЛАУРИНЛАКТАМА температуре.расплав подде ре 150-200 С,зультаты получпературе 160 бы по по ариантом ь при- ользоИзобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, конкрет но к способам анионной полимеризации лактамов,Известен способ получения формованных иэделиЯ иэ полилауринлактама путем анионной полимериэации лактама расплавлением мономера - лауринлактама и равномерным введением в него последовательно катализатора и затем активатора с последующим разливом в Формы 11.Получаете по этому способу формованные изделия не обладают высокими физико-химическими свояствами.Цель изобретения - повышение физико-химических свойств иэделий.Это достигается тем, что все стадии процесса полимериэации проводят при постоянной температуре в интервале 150-200 С.По предлагаемому способу сначала расплавляют лауринлактам и в приготовленный расплав примешивают катализатор. После тщательного перемешиваиия к смеси прибавляют активатор. Прибавление катализатора к расплаву лауринлактама, последующее перемешиваиие активатора и полимериэацию проводят при постоянной аиболее целесообразно живать при температупричем наилучшие реаюг примерно при темПри осуществлении предложенногоФспособа, добавление активатора можетбыть произведено уже через короткийпромежуток времени (после примешивания катализатора к расплаву лау"ринлактама). Однако активатор можетть добавлен также значительноэже, например примерно через 48 чсле добавления катализатора, причем в промежуточное время не происходит никакой полимеризации в томслучае, если температура смеси, состоящей из расплава лауринлактама и 3) катализатора, поддерживается на подходящей постоянной температуре,Для перемешивания расплава лауринлактама с катализатором или дляпримешивания активатора преимущь 5 венно применяют смеситель, которыиобеспечивает быстрое и гомогенноеперемешивание.В соответствии с другим висполнения способа могут быт 30 менены все катализаторы, испванне которых известно при получении полиамндов, Особенно надежныследующие катализаторы: металлический натрий, амид натрия, щелочныесоли лактамов, безводный этиловыйспирт и двуокись углерода, котораяявляется предпочтительной.В качестве активатора (инициатора) могут быть применены известныепри получении полиамидов соединения,например изоцианаты, такие как фенилизоцианат, замешенные лактамы,например М-ациллактамы и И"цианолактамы, замешенная мочевина и про"дукты взаимодействия хлорангидридакарбаминовой кислоты с такими гетероциклическими соединениями, как ими"дазол. При использовании фенилизоциа-,ната получают особенно хорошиерезультаты, поэтому соединение явля"ется активатором, который предпочтительно применяют при осуществлении 20предложенного способа.Катализатор или катализаторы иактиватор или активаторы прибавляютк расплаву лактама в суммарном количестве примерно 0,01"5 вес.В, преимущественно в количестве примерно0,1-0,6 вес.Ъ, Когда в качестве ка"талиэатора применяют амид натрия,металлический натрий или безводныйэтиловый спирт, особенно благоприятна добавка катализатора и активаторав количестве примерно 0,38 вес.Ъ врасчете на количество расплава лактама. Когда в качестве катализатораприменяют двуокись углерода, расплав 35лактама преимущественно насыщаютдвуокисью углерода, В этом случаедостаточно добавлять активатор в количестве примерно 0,2 вес.%,Жидкотекучесть расплава, его высокая смачивающая способность и высокая адгезионная прочность к обез" жиренным поверхностям других материалов позволяют, кроме того, произ водить изготовление комбинированных материалов и комбинированных тел, Так, например, могут бать получены не имеющие пор комбинированные тела,Настоящее изобретение касаетсяприменения полилауринлактаиа для изготовления отформованных изделий, вособенности при использовании техники литья. 45После добавления катализатора красплаву мономерного лауринлактама,последующего примешивания активатораи тщательного перемешивания смесьпримерно через 1 мин после примешиванин активатора начинает затвердевать. Затвердевание происходит равномерно по всему объему расплава.Суммарный тепловой эФфект составля"ет лишь примерно 6 ккал/кг, а приэатвердевании, например отливки иэ.мономерного, -капролактама тепловойэффект сЬставляет примерно 37 ккал/кг.Указанный небольшой тепловой эффектсоздает преимущество, которое заключается в том, что отвержденяепродукта происходит в условиях, прикоторых не возникают напряжения,вызываемые неравномерностью отводатепла, что часто наблюдается приприменении известных полиамидов. 65 Поскольку полученный согласно предложенному иэобретению расплав обладает жидкотекучестью и отвод тепла не представляет проблем, могут быть получены также отформованные иэделия, имеющие большие размеры и любую толщину стенок. Кроме того, оказалось, что изготовление отформованных иэделий вследствие того, что расплав обладает жидко- текучестью, может быть произведено практически беэ применения давления. Внутренние напряжения в отформованных изделиях, полученных в соответствии с данным изобретением, вследствие малого теплового эффекта при затвердевании остаются намного ниже критических границ. Иэ-эа жидкотекучести расплава до равномерного эатвердевания в отформованных телах не образуются усадочные раковины,При применении полученного расплава можно достаточно простым способом проводить литье формованных иэделий, имеющих сложную геометрическую форму, с песчаными стержнямидля подрезания. Полученный расплавв отношении способности к переработке сравним со способными литься расплавами металлов. При разливке полученного расплава применяемую литейную форму нет необходимости предварительно нагревать или охлаждать,При применении литейной Формы, предварительно нагретой, например, до90 фС, получаются особенно гладкиеотливки с равномерно окрашенной по" верхностью. Прочность отформованных иэделий после эатвердевания повышается сначала быстро и затем болеемедленйо и достигает примерночерез 48 ч максимального значения,Иомент времени после заливки, ккоторому отливку можно извлекать изформы, зависит от величины, формы ивеса отлитого формованного тела.Легкие детали можно извлекать изформы непосредственно после эатвердевания расплава, т.е. примерночерез 1 мин после заливки. Тяжелые изделия выдерживают в форме соответственно более продолжительное время. которые содержат мелкоячеистую металлическую ткань и ткань из стекловолокна. Кроме того, в отформованныхтелах может быть предусмотрено армированив металлами и произведено повышениежесткости материалами самогоразличного типа, которые при заливке полилауринлактама вводятся в него.Принимая во внимание превосходные свойства полилауринлактама (см.табл. 1-4), его можно применять в многочисленных. областях вместо металлов. П р и м е р 1, В снабженную мешалкой и герметизированную для исключения доступа воздуха емкость, через которую пропускают непрерывный ток азота в качестве защитного газа, помещают 10 кг лауринлактама, Лауринлактам расплавляют при перемешивании и затем температуру внутри емкости доводят до 160 С. Непосредственно после этого при перемешивании в емкость вводят 3,8 г амида натрия. Содержимое емкости перемешивают в течение 5 мин. Затем к смеси прибавляют. 11,5 г фенилизоцианата, после чего полученную таким способом смесь интенсивно перемешивают в течение 1 мин. Непосредственно после этого расплав выливают в форму и дают возможность затвердеть, После затверде" вания полученное отформованное тело извлекают из форьа. Через 48 ч отформованное тело приобретает указанные свойства. П р и м е р 2, Процесс ведут аналогично примеру 1, но расплав лауринлактама насыщают двуокисью углеродаи применяют лишь 5 г фенилизоцианата. (В этом случае двуокись углерода является не только защитным га"зом, но и катализатором). Полученное отформованное изделие обладаеттакими же свойствами, как и продукт,полученный в соответствии с примеП р и м е р 3. К потоку расплава лауринлактама, температура которого должна быть постоянно 1 бОфС,в условиях, исключающих присутствиевоздуха, непрерывно подают с постоянной скоростью безводный этиловыйспирт в качестве катализатора. Вместе, находящемся ниже места подачикатализатора, в смесь подают непрерывно в качестве активатора фенил изоцианат в количестве, соответству"ющем количеству этилового спирта.После перемешивания поток, постоянно поддерживаемый в условиях, исключающих присутствие воздуха, разли вают в формы. Полученные после затвердевания смеси отформованные телаобладают такими же свойствами, каки продукт, полученный в соответствии с примером 1., 688133 10 Таблица 2 Свойства Метод измерения РазмерностьЭлектрическаяпробивная прочностьь МЮ 53 481 Ч 0 Е ОЗ О 3 Т 1. 3(1 - высушен над пятиокисью фосфора в течение14 дней(2) - 14 дней выдержки при относительной влажностивоздуха 65 и температуре 20 С(3) - 7 дней выдержки в воде при 20 С. Таблица 3 С 2 17-271 178 10 / С 0,8-1,0 И о 0-1,9 Коэффициент теплопроводностиккал/м.чград 0,3 Удельная теплоемкость ср ккал/кг град 0,45 С С фс 155120-130100-120 Циэлектрическая 02 Я 53 483лроницаемостьй.при 800 Гц ЧВЕ 0303 Т 1.4 1 ангенс угладиэлектрических потерь Сд 8при 800 Гц Удельное объем- ОХИ 53 482 ное сопротинле- И)Е 0303 Т 1.3 ние Поверхностное ОХИ 53 482сопротивление ЧОЕ 0303 Т 1.4 Температура раз- В зависимости ложения в атмос- от рецептуры фере (на воздухе) Температура раз- ЧЛСАТ В 53 460ложения при непосредственномконтакте с источником тепла Коэффициент ли- при -60 - +30нейного расшире"ния а 6 при -30 - 100 Температурная До несколькихграница примене- часовния До 4 месяцевДо года 4,2 5,5 40 1090 10140 1001 О фос Сч нь о о о О О1 оо ь о ИЪ о о 3 Л (Ч 3" ь о а Ь Ь Еь и м ь о Ю ЮОф)Зф 1Ою дэ нИов О юХ 3о оР 3Фо о о еф в о о 3 ф Ю 1 О,о иц од Юо дк ню о Ф М а й 5 Э 0 В ю х Р ЭН д ойо О 0 О Х М н оив Д 3 ф 3 3 ан ао 3Яа 3 Зо оа ах о Р О Ф В И а Ю ф щи 4 Э МЯ т 1ЭР 4цс3 уфЯ йсН ЭО Ф%Э ъфб юОЩ м фо фонхо 12 Я0м хо Ю;У Зф ц Чс Ъ ч,ол ф1 ЭодФ13 688133 Формула изобретения Составитель А.ПереверзеваРедактор Т.Загребельная Техред И.Асталощ Корректор М.Выгула Тирам 585 Подпис ноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, З, Раушская наб.,д,4/5 Заказ 5558/56 Филиал ППП ФПатент, г.уагород, ул. Проектная,4 Способ получения формованных иэделий из полилауринлактама путем анионной полимеризации лактама расплавлением лауринлактама, равномерным введением в него последовательно катализатора и затем активатора с последующим разливом расплава вформы,о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повыаения физико"хими"ческих свойств иэделий, все стадиипроцесса полимеризации проводят нрипостоянной температуре 150"200 С.5Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Патент США 9 3696075кл. 260-78, опублик. 1972 (прототип 1.