Способ получения поли-эпсилон-капролактама Советский патент 1961 года по МПК C08G69/14 C08G69/18 

Известны два способа полимеризацин к-капролактама с кислым (или нейтральным) или со щелочным ускорнтелем реакции.

По первому способу в качестве ускорителя применяют, например, Е-аминокаироновую кислоту или воду. Продолжительность полимеризации по этому способу составляет от 15 до 20 час, нри температуре реакции 220-260°.

По второму способу в качестве ускорителя реакции lpн eняют металлическир натрий или амид натрия и полимеризацию проводят в присутствии N-ациламидов кислот. При этом полимеризация протекает при температуре от 35 до 160° и продолжается менее одного часа.

Однако полиамид, получаемый со щелочиым ускорителем, является более твердым и более хрупкил, чем продукт, получае)ый с кислым ускорителем, и его механическая обработка связана со значительиыми затруднениями. Поэтому полиамид, получаемый со щел(. ycKopib тслем, находит лишь ограниченное применение.

Предлагаемый способ получеиня поли-г:--капролактама методом щслочиой полимеризации в присутствии N-ациламидов кислот отличается те.м, что полимеризацию е-капролактама проводят при 135-160° к присутствии 2- 10% вес. К-алкилироваиндго лактама.

При этом реакция протекает быстро при относительно понижен ной температуре, а получаемый пОоЧимер имеет иоиижеипую хрупкость.

Вводи.мые в исходную полимеризацию смесь Х-алкилированныс лактамы являются иластификаторамн получаемого полгглериого продукта. Наилучшие результаты даст добавка нластпфп.катора в К(мичо№,139824- 2 стве 4-7% от веса в-капролактамг1. Снижение содержания пластификатора ниже указанных величин вызывает повышение хрупкости целевого продукта. В то же время повышени-е содержания нластификатора выше 10% препятствует полноте полимеризации, и прочность получаемого продукта падает.

. В качестве пластификатора можно применять не только простые N-алкилнрованиые лактамы, например N-метил или К-этилкапролактамы, но и , N - бчслактамы, например метилен-бис-N, N-к-капро.ia-ктам, а также лакта.1ы, алкильпая группа которых (стояш.ая у азота) в свою очередь имеет заместителей, например М-(диалкиламино-Л1етил)-в-капролактам и другие.

В приведенных ниже примерах содержанне экстрагируемых веществ в продуктах описанной полимеризации он.ределялось потерей веса измельченного полиамида ири кииячении с водой, твердость полнмерлзовапного продукта определялась по ::пособу Германского стандарта ДИН № 57302.

Пример I. 95 г к-капролактама и 2 г N-мeтил-8-кaпpoлaктaмa HOMeLuaiOi в закрытую с одного конца трубку диаметром 30 мм и нагревают до 145-15(5°. При этой температуре быстро вводят О, г натрия и 1 г К-аиетил-ь;-каир01актама. По истечении 30 мин можио легко вынуть твердое содержимое трубки. Полученный полиамид содержит около 7,8% экстрагируемых веществ и обладает поверхностной твеодостью 1600 кг . см.

Пример 2. По еиособу, описанному в примере 1, из 95 г в-канролактама и 5 г Н-метпл-к-канролактама с добавкой ОД г натрия и i -j-М-ацетил-к-каиролактама получают полиамид, содержащий 11% экстрагируемых веществ и обладающий поверхностной твердостью 1200 кг . слг-.

Пример 3. По способу, описанному в примере .1, из 90 г в-канролактама и 10 г Х-: 1етил-к-капролактама с добавкой 0,1 з натрия и 1 г ацетил-8-капролактама получают полиамид, содержащий 17% экстрагируемых веи1еств и обладающий поверхностной твердостью 1000 кг .см-.

Пример 4. По способу, описанному в примере L, из 95 г к-каг ролактама и 5 г К-этил-в-каиролактама с добавкой 0,1 г натрия :. i г. -ацетил-8-каиролактама получают полиамид, содержащи ;0,5% экстрагируемых вещеггв и обладаюихий иоверхностной твердостью 1250 кг . см- .

1 ример 5. По сиоеобу, онисапному в нрпмере 1. из 9о г в-канролактама н 5 г N-метилпирролидона с добавкой 0,1 . натрия и 1 г N-ацетил-ь-каиролактама иолучают полиамид, содержащий 11% экстрагируемых веществ и обладающий поверхностной твердостью 1170 кг . . . . Пример 6. По снособу, оиисанному в иримере i. из 95 ,:- г.-канр,.лактама и 5 г N-метил-ю-каприллактама с добавкой 0,1 г иатргя и 1 г Ы-ацетил-ь.-каиролактама иолучают иолиамид, содержащий 10,7% экстрагируемых веп1еств и обладающий новерчностпой твердостью 1250 кг . ои-.

: : Прим.ер 7. По способу, описанному в примере 1, из 95 г ;-- анролактама и,5 г метилен-N, N бис-(ц-капролактама) с добавкой 0,1 г натрия и 1 г N-ацетил-в-капролактама, получают полиамид, содержаидий 10.3% экстрагируемых веществ и обладающий поверхностной твердостью 1280 кг..

Пример 8, По снособу, описанному в примере 1, нз 90 г в-каиролактама и 10 г метилен-N, К-бис-(к-каиролактама) с добавкой 0,1 г натрия и I г Ы-ацетнл-к-капролактама получают полиамид, содержатин 16,4% экстрагируемых зеи:,еств и облалающя ; поверхностной твердостью 1030 кг . см.

Пример 9. По способу, описанному в примере 1, из 915 г е-капролактама и 5 г N-(димeтилaминo-мeтил)-e-кaпpOv aктaмa с добавкой 0,1 г натрия и 1 г N-aцeтил-);-кaпpoлaктaмa получают полиамид, содержащий 12% экстрагируемых и обладающий поверхностной твердостью 1050 кг . см -.

Пример 10. По способу, описанному в примере 1, мз 98 г е-капролактама и 2 г N-(диэтилa rинo-мeтил)-F-кaиpoлaктaмa с добавкой 0,1 г натрия и I г М-ацетил-в-капролактама получают полиг мид, содержащий 9,2% экстрагируемых веихеств и обладающий иоверхносгной твердостью 1330 кг . см -.

Пример 11. По способу, описанному, в примере , из 95 г г--капролактама и 5 , Ы-{ди-п-бутила.мино-метил)-е-капролактама с добавкой О, г натрия и 1 г Х-ацешл-к-капролактама получают полиамид, содержащий 11% экстрагируемых веществ и обладающий поверхностной твердостью 1280 кг . cjr-.

Пример 2. По способу, описанному в примере 1, из 95 г е-капролактама и 5 г Н-(ди-нзо-гексиламино-1метил)-8-капролакта.ма с добавкой 0,1 г натрия и 1 г Ы-ацетил-р-каиролактама получают полиамид, содержащий 11,7% экстрагируемых веществ и обладаюищй поверхностной твердостью 1 280 кг. см -.

При проведении синтеза, oniicaHiioro в примерах 1 -12, без виеде:ui5i пластификатора получают полиамиды, обладаюише поверхностной твердостью 1800-2400 кг . см -.

Предмет изобретения

Способ получения поли-н-каиролактама методом щелочной полимеризации в присутствии N-ациламидов кислот, о т л и ч а ю щ и i: с я тем, что, с пелью понижения хрупкости полученного полимера и улучщения его перерабатываемости, полимеризация в-капролактама ведется при 135-160° в присутствии 2-10% (вес.) N-алкилированного лактамп.

3№ 139824