СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИКАПРОАМИДА Советский патент 1969 года по МПК C08G69/20 

Изобретение относится к области получения поликапроамида методом анионной полимеризации е-капролактима.

Известен способ получения поликапроамида путем полимеризации е-капролактама в присутствии активатора, в качестве которого применяют различные органические соедине ия - моно-ди- и полифункциональные, например N-ацетилкапрол актам, М,Ы-изофталоил-бискапролактам, или сополимер стирола с N-метакрилоилкапролактамом.

Однако многофункциональные активаторы дароги вследствие многостадийности их сиптеза.

Для улучшения физико-мехаи.ических свойств полимера предлагается в качестве активатора поли меризации применять соединения формулы

I /R

СН2 С-CON/или

R

(СНЛх

СН2 С-GON/

СО

Эти активаторы в условия.х анионной полимеризации е-капролактама способствуют образованию или разветвленных, или привитых сополимеров поликапроамида в зависимости от количества вводимого в реакцию активатора.

Это связано с тем, что одновременно с полимеризацией 8-капролактама в присутствии каталитической системы натрий-капролактамимидное соединение протекает реакция иолимернзации по олефиновьгм группам.

Полимеризацию е-кацролактама проводят в токе инертного газа (азот, аргон), свободного от примесей кислорода и влаги, при температуре 100-200°С в присутствии .натрия в количестве от 0,1 до 10 мол. о/о (предпочтительно 0,35-I мол. о/о) Н предлагаемого активатора в количестве 0,1 -10 мол. о/о (предпочтительно 0,35-1 мол. Vo)- Процесс кристаллизации поли-е-каироамида проходит при 150-200°С.

Полимеризацию s-капролактама можно осуществлять непосредствеиио в форме, в зависимости от конфигурации которой получают различные изделия, не требующие механической обработки.

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, трубкой для ввода азота и счетчиком пузырьков, загружают 40 г (0,354 моль} е-капролактама и нагревают его до 95-100°С. Затем в колбу вводят 0,0285 г

Таблица

ремешивании повышают температуру до 130- 140°С. При этой температуре к реакционной смеси добавляют 0,223 г (0,008 моль N-метакриол-е-капролактама, перемешивают в течение 3 мин и повышают температуру до 180°С. При этой температуре полимер выдерживают 1,5 час. Получают полимер, представляющий собой монолитный блок сЛегка желтого цвета с содержанием нерастворимой в муравьиной кислоте фракции () и водорастворимых веш;еств (2,96о/о от веса образца). Полимер нерастворим, но набухает в крезоле, серной и муравьиной кислотах и имеет прочность на сжатие 1000 /сг/сж«, прочность на изгиб 1040 кг/см, при испытании удельной ударной вязкости на копре МК-0,5 образцы не разрушаются. Пример 2. В отличие от примера 1, реакционную смесь после добавления активатора выливают в предварительно нагретую до 180°С форму и выдерживают при этой температуре в течение 1,5 час. Готовый лолимер имеет конфигурацию формы изделия. Пример 3. Процесс осуществляют по примеру 1, но в качестве активатора используют 0,200 г (0,008 моль) Ы-акрилоил-е-капролактам а. Получаемый полимер представляет собой монолитный блок желтоватого цвета, содержащий бОо/о нерастворимой в муравьиной кислоте фракции и 2,3;о/о водорастворимых веществ. Пример 4. Процесс проводят по примеру I, но в качестве активатора используют 1,83 г (0,008 моль) М-(1-фенилакрилоил)-апиперидона. Получаемый полимер не растворим, но набухает в крезоле, серной и муравьиной кислотах. Количество нерастворимой в муравьиной кислоте фракций 42о/о, содержание водорастзоримых Веществ 2,1о/о Внешний вид полимера - монолитный блок слегка желтоватого цвета. При.мер 5. Процесс проводят по примеру 1, но в качестве инициатора используют 0,276 г (0,008 моль) М,Ы-дифенилакриламида. Получаемый полимер представляет собой монолитный блок желтоватого цвета, растворимый в крезоле, серной и муравьиной кислотах с содержанием водорастворимых веществ 10,60/0. Полимер имеет прочность на сжатие 1070 кг/см, прочность на изгиб 900 кг/см ; при испытании ударной удельной вязкости на копре МК-0,5 образцы не разрушаются. Пример 6. Процесс проводят по примеру 3, но в колбу загружают 0,40 г (0,018 моль) М,Ы-дифенилакриламида и 0,049 г (моль) металлического натрия. Получаемый полимер не растворим, но набухает в крезоле, серной и муравьиной кислотах. Количество нерастворимой в муравьиной кислоте фракции 53о/о, содержание водорастворимых веществ 6,. Физико-механическая характеристика полимера: прочность на сжатие 1030 кг/см, прочность на изгиб 1030 кг/сжз, при испытании удельной прочности вязкости на копре МК-0,5 образцы не разрушаются. Пример 7. Процесс проводят по примеру 1, но в качестве инициатора используют 0,27 г (0,021 моль) Ы,М-диэтилакриламида. В колбу загружают также 0,049 г (0,021 моль) металлического натрия. Получаемый полимер представляет собой монолитный блок желтоватого цвета, растворимый в Крезоле, серной и муравьиной кислотах, содержание водорастворимых веществ 3,950/0. В таблице приведена физико-.механическая характеристика поликапроамидов, полученных в присутствии различных активаторов (концентрация катализатора и активатора 0,35 мол. в/о от веса капролактама). Предмет изобретения 56

что, с Целью улучшения физико-механическихили

свойств полимера, в качестве активатора при-R

меняют соединения формулы|(fth

f/R СО

СН2 С-CON/где R, R - Н, алкил с числом атомов углеро Rда 1-3; арнл; л 3-6.

255558

СНо С-CON/