Способ получения полифениленфталамида Советский патент 1983 года по МПК C08G69/28 

СП

4; Со

Изобретение относится к технике получения ароматических полиамидов, применяемых в качестве конструкционных материалов, пленок, волокон, лакоб, ;

Известны способы получения ароматических полиамидов и полиэфиров, методом поликонденсации с введением в реакционную массу дихлорангидрида дикарбоновой кислоты в виде расплава Cl } и Г2.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ полу ения полифениленфталамида путем эмульсионной поликонденсации ароматического диамина и дихлорангидрида дикарбоновой кислоты в среде воды и органического растворителя з .

Недостатком этого способа является большой расход предварительно осушенного {для исключения гидролиза дихлорангидрида I органического растворителя - тетрагидрофурана. Осушка осуществляется с применением водоотнимакщих средств и последующей ректификации тетрагидрофурана.

При растворении дихлорангидрида из-за гигроскопичности тетрагидрофурана не должно быть контакта с влагой воздуха, что предъявляет дополнительные требования к аппаратуре и к технологии синтеза полиамидов.

Цель изобретения - упрощение технологического процесса и сокращение расхода органического растворителя,

Поставленная цель достигается те что согласно способу получения полифениленфталамида путем эмульсионной поликонденсации ароматического диамина и дихлорангидрида ароматической дикарбоновой кислоты в среде воды и органического растворителя дихлорангидрид ароматической дикарбоновой кислоты вводятся в зону реакции в виде расплава при 4080 0 в мелкодисперсном состоянии.

Мелкодисперсное состояние достигается путем инжекции под давлением (.без применения распыляющих газов или воздуха 1,

Органический растворитель загружают в синтез в виде смеси с водой (содержание воды 6-10%), так как он не используется для растворения дихлорангидрида, а применяется для создания реакционной среды, состоящей из тетрагидрофурана и воды. Таким образом, из процесса исключается сложный процесс осушки и ректификации органического растворителя. Применение мелкодисперсного дихлорангидрида позволяет получить качественный полимер на реакторах большого объема,так как при синтезе необходимо быстрое смешение компонентов

Предлагаемый способ опробован в опытно-промышленном масштабе.

Пример 1. Процесс получен полимера проведен на опытной установке с реактором емкостью 160 л.

К 2,129 кг М-фенилендиамина, растворенного в смеси тетрагидрофурана (50 кг) и воды (56,6 кг) с углекислым натрием (4,173 кг, при перемешивании добавляют смесь расплавов 2,419 кг дихлорангидрида изофталевой кислоты и 1,606 кг дихлорангидрида терефтллевой кислоты в мелкодисперсном состоянии - при 40°С.

Расплав дихлорангидридов диспергируют непосредственно в реакторе синтеза в течение 1-2 мин. Синтез продолжают в течение 3-5 мин при 18-20 С. После синтеза полимер высаждают, отфильтровывают, промывают и сушат.

Выход полимера 95%, удельная вязкость полимера 1,1-1,3, плотJHocTb 0,28-0,32 г/см 3, удельная ударная вязкость 100-120 кгсм/см . Пример 2. к 2,129 кг м-фелендиамина, растворенного в смеси тетрагидрофурана (50 кг и воды Г56,6 кг 1 с углекислым натрием (.4,173 кг), при перемешивании добавляют расплав дихлорангидрида изофталевой кислоты (4,025 кг J в мелкодисперсном состоянии при 50с

Расплав дихлорангидрида диспергируют непосредственно в реакторе синтеза в течение 1-2 мин. Синтез продолжают в т.ечение 3-5 мин при 18-20°С. После синтеза полимер высаждают при 60-95°С с одновременны отгоном тетрагидрофурана в виде азеотропной смеси с водой ( 6-10%). Полимер отфильтровывают, промывают и сушат. Выход полимера 96%, удельная вязкость полимера 1,2-1,8, плотность 0,3-0,35 г/см, удельная ударная вязкость 120 140 - . см 2

Пример 3. Аналогично приме ру 2 получают полимер на основе смеси м-фенилендиамина 1,569 кг (75%) и п-фенилендиамина 0,533 кг (25%) и дихлорангидрида изофталевой кислоты в мелкодисперсном состоянии при 50с.

Выход полимера 92%, удельная вязкость полимера 1,2-1,5, плотность 0,3-0,34 г/см 3, удельная уданая вязкость 100-140 кгсм/см.

Пример 4. Аналогично примеру 2 получают полимер на основе м-фенилендиамина (2,129 кг) и смеси расплавов дихлорангидридов изофталевой (3,22-0 кг и терефталевой (0, кг J при 80°С в мелкодисперсном виде.

Выход полимера 95%, удельная вязкость полимера 1,2-1,8, плотность 0,3-0,4 г/см, удельная ударная вязкость 120-140 кгсм/см .

Пример 5 (контрольный, на лабораторной установке с быстрым перемешиванием),К 28,1164 г м-фенилендиамина, растворенного в 650 см водного раствора NajCOj (концентрация 0,40 моль/л Г и 650 смЗ тетрагидрофурана, при быстром перемешивании добавляют 31,668 г дихлорангидрида изофталеврй кислоты и 21,212 г дихяорангидрида терефталевой кислоты в виде расплава без распыления при .

Перемешивание продолжают при 18-24 с в течение 2 мин. Полимер высаждают, отфильтровывают, промывают и сушат. Выход 95%, удельная вязкость 1,26, насыпная плотность 0,3 г/см-3, удельная ударная вязкость 120 кг-см/(СМ .

Пример 6 (контрольный На опытно-промьциленном реакторе). Аналогично примеру 1 получают

полифениленфталамид. Однако смесь расплавов дихлорангидридов терефталевой и изофталевой кислот загружают без диспергирования на мелкие капли при 45 С. Выход полиме0 ра 85%. Удельная вязкость полимера 0,85-1,05, плотность 0,38 0,4 г/см, удельная ударная вязкость 50-100 кг/см.

Предлагаег ай способ позволяет

5 упростить технологический процесс получения полиамидов в опытнопромышленных и промышленных условиях, а также получить полимер в больших объемах, причем полимер имеет большой молекулярный вес.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИФЕНИЛЕНФТАЛАМИДА путем эмульсионной поликонденсации ароматического диамина и дихлорангидрида ароматической дикарбоновой кислоты в среде воды и органического растворителя, отличающийся тем,что, с целью упрощения технологического процесса и сокргидения расхода органического растворителя, дихлорангидрид ароматической дикарбоновой кислоты вводят в зону реакции в виде расплава при 40-80°С и в мелкодисперсном состоянии. (Л