Способ получения прозрачных полиамидов Советский патент 1974 года по МПК C08G20/20 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОЗРАЧНЫХ ПОЛИАМИДОВ

дикарбоновые кислоты, особенно терефталевую и изофталевую.

Применимы также смеси двух или нескольких из названных дикарбоновых кислот.

В качестве алифатических и циклоалифатических диаминов применяют такие, которые содержат 2-20 С-атомов; в качестве алифатических диаминов наиболее подходят соединения общей формулы

ЫН.-(СН,)„-МН.,

где п - 2-12,

в качестве циклоалифатических диаминов- стереоизомерные 1,3- и 1,4-бис-аминометилциклогексаны, транс-1,2-бис-аминометил-циклобутан, -циклопентан и -циклогексан. Особенно пригодны этилендиамин, гексаметилендиамин и 2-метил-пентаметилендиамин.

В качестве ароматических диаминов применяются такие с 6-20, предпочтительно с 6-15, С-атомами, прежде всего однокольцеБые ряда бензола, 4,4-, 3,4- и 3,3-диаминодифенил и другие диаминодифенилы, диаминодифенилметаны, диаминодифенилпропаны, диаминодифениловые эфиры и диаминодифенилсульфоны, особенно м- и л-фенилен-диами.н.

В качестве арилалифатических диаминов применяют такие с 7-20 С-атомами общей формулы

NH, - R - Аг - R - NHj,

где R - единичная связь или одинаковые или различные алкиленгруппы с 1-8 С-атомами;

Аг - двухвалентный ароматический, в данном случае алкилзамещенный остаток, например м- и п-ксилилендиамин, 2,5-диметил-/г-ксилилен-диамин и 2,4-диметил-ж-ксилилен-диамин.

Максимальное количество диаминов, которое можно применять одновременно при поликонденсации без ущерба прозрачности полиамида, зависит от числа и природы прибавленных диаминов.

Таким образом, алифатические диамины с разветвленным строением и диамины, содержащие один или несколько циклоалифатических остатков, применимы при поликонденсации в большем количестве, чем те, в состав которых входит исключительно прямолинейная цепь или ароматическое кольцо. Далее можно применять смесь из разных диаминов при поликонденсации в большем количестве, чем отдельный диамин.

Можно прибавлять до 80 мол. % других диаминов, предпочтительно до 50 мол. %, в расчете на общую смесь диаминов без ущерба для прозрачности полиамида.

В качестве аминокарбоновых кислот можно применять кислоты с 2-20 С-атомами и прежде всего соединения общей формулы

NH, - (СН,)р - СООН (/ 1 - 11),

особенно аминопивалиновую, е-аминокапроновую и (о-аминододекановую кислоты и также

ароматические и алифатически-ароматические аминокарбоновые кислоты формулы

NH,-R- Аг СООН,

где R - единичная связь или алкиленовая группа с 1-8 С-атомами;

Аг - двухвалентный, в данном случае алкилзамещенный ароматический остаток. Особенно предпочитают м- и и-аминобензойную

кислоты. Кроме того, применимы смеси двух или нескольких аминокислот.

Максимальное количество аминокислот, которое можно применять при поликонденсации без того, чтобы полиамид терял свою прозрачность, зависит от их числа и природы.

Алифатические аминокислоты с разветвленной структурой и аминокарбоновые кислоты, содержащие один или несколько циклоалифатических остатков, применимы при поликонденсации в большем количестве, чем кислоты с прямолинейной или ароматической структурой. Далее можно применять смесь различных аминокислот в большем количестве, чем отдельную аминокислоту. Можно приба влять

вплоть до 80 вес. % аминокислот, предпочтительно 60 вес. % (в расчете на общую смесь исходных материалов) без того, чтобы полиамид терял свою прозрачность. Предлагаемый способ может быть осуществлей следующим образом.

В автоклав с мешалкой загружают смесь диа,минов и дикарбоновые кислоты в стехиометрических или приблизительно стехиометрических количествах, в некоторых случаях с добавкой воды и/или уксусной кислоты, или также соли из диаминов и дикарбоновых кислот, в некоторых случаях с добавкой аминокислот или их лактамов. Смесь расплавляют, сбрасывают после некоторого времени водяной пар,

продолжают в течение некоторого времени перемешивание в токе инертного газа и конденсируют под вакуумом до получения желаемого молекулярного веса. Величины полиамидов должны составлять 0,5-4 дл/г (измеренные при 25°С в растворах 1 г полиамида в 100 мл смеси фенола и тетрахлорэтана при весовом отношении 3:2), предпочтительно 1-2,5 дл/г. При конденсации в расплаве можно применять также производные исходных веществ, из которых можно получать амиды (например, вместо дикарбоновых кислот - их сложные эфиры или амиды, вместо диаминов - их амиды или изоцианаты, вместо аминокарбоновых кислот - их л акта мы).

Предложенные полиамиды оказываются прозрачными и обладают высокими температурами раамягченйя. Различные компоненты в смеси диаминов оказывают влияние на свойства полиамидов тем, что не происходит кристаллизация. Отдельные компоненты этой смеси диаминов не имеют нежелательного действия, заключающегося в том, что температуры размягчения полиамидов слишком понижаются.