СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИАМИДОВ Советский патент 1969 года по МПК C08G69/14 C08G69/42 

Изобретение относится к области производства кремнийсодержащих полиамидов.

По предлагаемому способу кремнийсодержащие иолиам-иды получают иутем гOiMQпoлимeризаций кремяийсодержащего лактама, например 1,1-диметил-3-метил-1-сила1валеролактама, или сололимеризации его с органическими лактамами, содержащими в цикле 3-6 атомов углерода. Использование в реакции сополимеризации исходных соединений (кре мнийсодержащего и органического лактама) в различных соотношениях .позволяет получить сополимеры с различным содержанием кремния (от О до 18%) и со свойствами, .изменяющимися в широких пределах.

Гомополимеризацию кремниргсодержащего лактама, а также его сополимер из ацию с другими лактамами проводят в расплаве исхо.дных мономеров или .в растворе ««ертного растворителя при 100-250°С в присутствии а.нионных катализаторов в токе инертного газа (азот или аргон) в течение 0,5-10 час. Для гомополимеризации кремнийсодержащих лактамОВ используют каталитическую систему натр ийкаП рол актам-N-ац.иллактам. Для осуществления процесса сополимеризации используют либо- указанную выше каталитическую систему, либо в качестве катализаторов берут металлоорганическпе соединения лития, .натрия, магния, алюминия, цинка. Количество катализатора в расчете на исходные мономеры от 0,5 до 10 мол. %.

Гомополимер 1,1-диметил-3-метил-1-силавалеролактама растворим в горячем метаноле. Наличие кремнийсодержащих полиамидных звеньев в сополимерах с е-капрол актам ом также придает последним способность растворяться в горячем метаноле.

Пример 1. Непосредственно оеред полимеризацией в реа1кционную пробирку перегоняют 1,79 г (0,0114 июль) 1,1-диметил-З-метил1-силавалеролактама (т. пл. 55-56°С, г. кип. 112-113°С/2,5 лш рт. ст.). Затем в реакционную лробирку вставляют трехгорлую насадку (для Ввода и вывода аргона и для мешалки),

прибор трижды попеременно вакуумируют и наполняют аргоном. При 90°С к распла-ву добавляют 0,013 г (5 мол. % от мономера) натрия и после окончания выделения водорода температуру смеси .повышают до 140°С.

При этой температуре добавляют 0,088 г (5 мол. % от мономера) ацетилкапролактама и реакционную смесь выдерживают 9 час. Выход полимера, определенный по экстракци.и водой при кипячении в течение 8 час, составВычислено, %: С 53,45; Н 9,61; N 8,90; Si 17,85.

CyHisNSiO.

Найдено, %: С 51,08; Н 9,31; N 9,14; Si 16,94.

Полимер предста(Вляет собой белый порошок, растворимый при комйатной температуре в кислотах (серНой, муравьиной, уксусной), а лри налрввании в спиртах (метаноле, 71%-ном водном растворе этанола, трикрезоле, бензиловом спирте). В диметилсульфоксиде полимер раст1БОряется при нагревании, ио при охлаждении выпадает.

Приведенная БЯЗ-КОСТЬ 0,5%-него раствора полимера .в муравьиной кислоте при 20°С 0,08, молекулярный вес, определенный с помощью ультрацентрифуги, 3800, т. пл., определенная из термомеха.нической кривой, 140°С.

Пример 2. По методике нр-имера 1 из 1,51 г (26 мол. %) 1,1-диметил-3-метил-1-сила.валеролактама и 3,07 г (74 мол. %) е-капролактама (т. кип. 131°С/10 мм рт. ст.) в присутствии 0,04 г (5 мол. % от суммы мономеров) натрия и 0,28 г (5 мол. % от суммы мономеров) ацетилкапролактама при 145°С в течение 4 час получают сопол,имер (выход 76% от теоретического), полностью растворимый в метаноле. Согласно элементарному анализу на азот (11,73%) и кремний (4,19%) в переосажденном из метанола сополимере содержится 20-23 мол. % звеньев кремнийсодержащего лактама, т. е. состав сополимера близок к составу исходной смеси мономеров. Приведенная

вяз кость 0,5% раствора сополимера в Муравьииой кислоте при 20°С составляет 0,17, а в трикрезоле- 0,46; т. 1ПЛ., определенная из термомеханической кривой, 170°С.

Пример 3. В реакционную пробирку с загруженным е-капрола1ктамом в количестве 1,50 г (58 мол. %) перегоняют непосредственно перед полимеризацией 1,50 г (42 мол. %) 1,1-диметил - 3 - метил-1 - силавалеролактама.

Прибор трижды попеременно вакуумируют и наполняют аргоном, смесь .нагревают до 90°С и добавляют 3,21 мл (7,0 вес. %) раствора триизобутилалюминия в гептане (5 мол. % от суммы мономеров). Смесь нагревают до 230°С

1 час и выдерживают 10 час. Выход сополимера, определенный по экстракции водой лри кипячении в течение 7 час, составляет 25%. Количество кремния в переосажденном из метанола сополимере составляет 1,20%, что соответствует наличию в сополимере 7 мол. % Кремнийсодержащих звеньев. Приведенная вязкость 0,5% раствора сополимера в муравьиной кислоте при 20°С 0,12.

Предмет изобретеа;Ия

Способ получения кремнийсодержащих полламидов, отличающийся тем, что, с целью расширения ассортимента кремнийсодержаших полимеров, 1,1 -диметил-3-метил-1 -силавалеролактам подве,ргают гомополимеризацни или сополимеризации с лактамами, содержащими в цикле 3-6 атомов углерода.