СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОПОЛИМЕРОВ s-КАПРОЛАКТАМАИ СТИРОЛА Советский патент 1965 года по МПК C08F220/54 C08F212/08 

Известные способы получения сополимеров 8-капролактама и стирола сополимеризацией соответствующих мономеров в присутствии N-акрилоилкапролактама не позволяют получать сополимеры определенного состава.

Предлагаемый способ предусматривает сополимеризацию е-капролактама и стирола в растворе одного из реагентов е-капролактама в лрисутствии анионных катализаторов или смеси катализаторов анионного и радикального типа, вводимых одновременно или последовательно. Такой способ позволяет получать сополимеры заданного состава с регулируемыми физико-механическими свойствами,

В качестве катализаторов радикального типа применяют обычные иерекисные соединения - перекись бензоила, перборат натрия, гидроперекись кумола и др. Перекисные катализаторы вводят в количестве от 0,1 до 0,5о/о вес (в расчете на исходный мономер). В качестве анионного катализатора при последовательном введении катализатора можно -применять натрийкапролактам совместно с N-ациламидными сокатализаторами, содержащими в молекуле непредельные заместители, например N-акрилоил- или N-метакрилоилкапролактам, а также смеси N-акрилоилили N-метакрилоилкапролактама с N-ациллактамом, N, М-ацилбислактамом или с N, N, N-ацилтерлактамом. Количество натрийкапролактама и N-ациламидиого сокатализатора изменяют в пределах от 0,3 до 10,00/0 мол. (в расчете на е-капролактам).

Температура в процессе сополимеризации колеблется в пределах 80-200°С. Сополимеры по указанному способу могут быть получены при любом соотношении мономеров.

Получаемые сополимеры характеризуются широким диапазоном свойств от каучукоподобных до твердых, они имеют различные водопоглощение и термостойкость.

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и

трубкой для ввода азота, загружают 187,5 г (1,66 моль) капролактама, 125 г (1,20 моль) стирола, 6,13 г (0,034 моль) метакрилоилкапролактама, 1,30 г (0,0054 моль) перекиси бензоила. Реакционную смесь нагревают до

130°С и к ней добавляют раствор натрийкапролактама в е-капролактаме, полученный при добавлении 0,79 г (0,034 моль) металлического натрия к 62,5 г (0,55 моль) е-капролактама при температуре 95°С. Реакционную

смесь перемешивают в течение 4 мин, после

чего ьыливают в .предварительно нагретую рого 220°С. Характеристическая вязкость раствора сополимера в крезоле 1,26. Пример 2. Сополимеризадию стирола и е-капролактама, в отличие от описанной в примере 1, проводят без перекисного катализатора. Операции при проведении опыта аналогичны описанным в примере 1. Полученный сополимер представляет собой монолитный блок белого цвета, имеющий температуру течения 220°С. Характеристическая вязкость раствора сополимера в крезоле 1,00. Пример 3. В трехгорлую круглодонную колбу, снабженную мешалкой с затвором, обратным холодильником и трубкой для ввода азота, загружают 187,5 г (1,66 моль) е-капролактама, 125 г (1,20 моль) стирола, 5,11 г (0,0281 моль) N-метакрилоилкапролактама и 1,30 г (0,0054 моль) перекиси бензоила. Реакционную массу нагревают при температуре 130°С в течение 3 час. После проведения реакции образуется вязкий раствор сополимера N-метакрилоилкапролактама со стиролом в растворе е-капролактама. К полученному таким образом раствору при перемешивании и темлературе 130°С приливают предварительно, приготовленный раствор натрийкапролак. капролактаме. Раствор натрийкапролактама Приготовляют, исходя из следуюш,их за р5црк реагентов: 63 г (0,56 моль) е-капроJiakM ia, 0,63 г. (0,027 моль) металлического натрия. Получение раствора натрийкапролактама осуществляют в токе азота и при температуре реакции не выше 95°С. Раствор сополимера стирола с N-метакрилоилкапролактамом и натрийкапролактамом перемащивают в течение 3,5 мин, после чего реакционную массу выливают в предварительно нагретую форму (до 18Q°C) и выдерживают в течение часа при температуре 180°С. Полученный сополимер имеет температуру течения 220°С, нерастворим, но набухает в крезоле и серной кислоте. Пиже приводятся физико-механические свойства полученного сополимера: Прочность на сжатие в кг/см . .1020 Прочность на изгиб в кг/см . . .752 Удельная ударная вязкость в кг СМ/СМ29,4 Твердость по Бринеллю в кг/мм . 15,3 Водопоглощение в % 1,2 Специальным опытом установлено, что в указанных условиях при проведении форполимеризации стирола с N-метакрилоилкапролактамом в растворе е-капролактама выход сополимера 80о/о от теоретического, а молекулярный вес сополимера 40000. Пример 4. В отличие от примера 3 при получении сополимера стирола с е-капролактамом в качестве ациламидного катализатора используют N-акрилоилкапролактам - 4,69 г (0,0281 моль). Пример 5. В отличие от примера 4 при получении сополимера используют 0,3 г (0,002 моль) дополнительного сокатализатора -, N-ацетилкапролактам, который вводят в реакцию за 0,5 мин до выливания реакционной массы в форму. Количество натрия, используемого в этом опыте, составляет 0,81 г (0,035 моль). Пример 6. В отличие от примера 5 при получении сополимера в качестве дополнительного сокатализатора используют 0,99 г (0,002 моль) N, N, N-тримезиноилтеркапролактам. Предмет изобретения 1.Способ получения сополимеров е-капролактама и стирола путем сополимеризации соответствующих мономеров в присутствии N-акрилоилкапролактамов, отличающийся тем, что, с целью получения привитых сополимеров с регулируемыми физико-механическими свойствами, сополимеризацию проводят в растворе е-капролактама в присутствии катализаторов анионного типа или смеси катализаторов анионного и радикального типа, вводимых одновременно или последовательно. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем,, что ри последовательном введении катализаторов в качестве анионных катализаторов применяют смесь натрийкапролактама с N-ациламидными сокатализаторами, содержащими непредельные заместители.