Способ получения волокнообразующих полиамидов Советский патент 1962 года по МПК C08G69/14 D01F6/60 

а-пиперидон может быть получен промышленным путем на основе продуктов теломеризации этилена с четыреххлористым углеродом.

Известен способ получения полиамида полимеризацией а-пиперидоиа в присутствии щелочного катализатора и ацетилсодержащего сокатализатора. Этот способ не позволяет получать полиамид, пригодный для формования волокна (удельная вязкость 0,5%-ного раствора полиамида в трикрезоле 0,23-0,25).

Предлагаемый способ позволяет увеличить удельную вязкость полиамида на основе а-пиперидока и тем самым делает возможным применение этого полиамида для формования волокна. Способ отличается тем, что а-пиперидон вводят в сополимеризацию с другими лактамами, например с е-капролактамом. Сополимеризацию а-пиперидона с другими лактамами можно проводить в атмосфере инертного газа, с перемешиванием и без него в широком интервале температур (от комнатной до 200°) при любом соотношении лактамов с различными щелочными катализаторами и сокатализаторами - соединениями, содержащими ацильную группуСпособ предусматривает очистку исходного а-пиперидона двумя различными методами: на ионитах и перекристаллизацией его хлоргидрата из смеси спирта с эфиромПример 1. Очистка а-пиперидона на ионообменных

В качестве катионита используют смолу КУ-2- Анионитами служат смолы марки ЭДЭ-10 и АВ-17. Через колонну диаметром 4 гж, содерсмолах

Л 146937- 2 жащую 200 мл смолы КУ-2, пропускают последовательно 40 г сырого пиперидона в 150 мл дистиллированной воды, 300 мл дистиллированной воды и раствор 5%-ного аммиака до конца снятия пиперидона- Скорость пропускания раствора сх-пиперидона и воды 20-25 мл/мин, скорость пропускания раствора аммиака 10-12 мл/мин. Вытекающий фильтрат разделяют на порции.

Первые 500-550 мл раствора до появления пиперидона в фильтрате (по изменению концентрации раствора) отбрасывают. Следующие 200-250 мл, содержащие незначительное количество пиперидона, снимающегося водой, также отбрасывают- Затем собирают 400-450 мл аммиачного раствора пиперидона, который концентрируют до объема 60- 80 лы наводоструйном насосе. Этот раствор и затем воду для промывки смолы пропускают через колоииу диаметром 2 см, содержащую 70 мл смолы ЭДЭ-10, со скоростью 8-10 мл/мин. Первые 20-30 мл фильтрата до появления пиперидона отбрасывают. Собирают 300 мл раствора, от него отгоняют воду на водоструйном насосе и остаток перегоняют в вакууме- Получают 28-г и-пиперидона. Температура плавления 39°.

Пример 2. С о п о л и м е р и 3 а ц и я при соотношении

л а К т а м о в 1:1

Смесь 3,6 г а-пиперидона, сырьем для получения которого явился продукт реакции теломеризации этилена и четыреххлористого углерода- тетрахлорпентан, тщательно очищенный от примесей и высущенный над Р2О5, и 3,6 г технического е-капролактама, очищенного перегонкой в вакууме и высушенного над РяОз, дополнительно подсушивают при температуре 90-100° в вакууме 2 мм рт. ст. в течение 4 час. По охлаждении до +80° в смесь вводят 0,07 г (2, 6% мол-) металлического калия. После того, как калий прореагирует, в смесь добавляется 0,100 см (0,116 г) (1,2% мол-) N-ацетилпиперидона. Дозировка катализатора осуществляется путем разбивания тонкостенных стеклянных шариков, содержащих катализатор- Перемешивание реакционной с.меси осуществляется с помощью магнитной мешалки. В результате полимеризация, происходящей при комнатной температуре, наблюдается помутнение и увеличение вязкости смеси. Через 9 суток получают твердое вещество, которое с больщим трудом поддается измельчению. Выход полимера после экстракциИ от мюномерных лактамов бензолом составляет 3,75 г или 52%. После отгонки бензола из экстракта получено 3,5 г смеси лактамов, которую вновь можно использовать для сополимеризации. Выход полимера после экстракции горячей водой 3,1 г или 43%. Уд. вязкость 0,5% раствора в трикрезоле 0,57; т. пл. 165-170°. Полимер растворим в горячих .метаноле и этаноле, из раствора образует эластичные пленки, из расплава дает вытягивающееся на холоду волокно. Элементарный анализ полимера дает следующие результаты: С 61,63% и 61,21%; Н 9,57% и 9,46%; N 13,22% и 13,00%. Теоретические значения для сополимера с равным соотнощением элементарных звеньев лактамов: С 62,20%, Н 9,57% и N 13,26%. Таким образом, на основании результатов анализа, растворимости и температуры плавления полимера можно заключить, что в этом опыте получен сополимер, содержащий приблизительно равные количества элементарных звеньев а-пиперидона и е-капролактама.

Пример 3. С о п о л и м е р и 3 а ц и я при соотношении а-п иперидона и S-K а п р о л а к т а м а 30 : 70

2,75 г а-пиперидона « 6,42 г е-капролактама, очищенных и высушенных по способу, описанному в примере 1, и также полимеризуют, но при температуре 00±1° в течение 6 час. Выход полимера по экстракции бензолом 98%, а по экстракции водой 80%. Уд. вязкость 0,5% раствора в трикрезоле 0,70, т. пл- 184-186°. Полученный полимер не растворяется в горячих спиртах, из расплава образует прочное волокно, вытягивающееся на холоду.

Предмет изобретения

Способ получения волокнообразующих полиамидов на основе а-пиперидона в присутствии щелочного катализатора и ацетилсодержащего сокатализатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения удельной вязкости полиамида, применяют сополимеризацпю а-пиперидона с другими лактамами, например с е-капролактамом.

- 3 -№ 146937