Способ получения полиамидов Советский патент 1981 года по МПК C08G69/20 

Йзобрегение огносигся к химии высокомопекул$фньрс соединений, конкретно к .способам получения полиамидов из лакта.-t мов. Известен способ получения полиамидов путем анионно полимеризации по крайней мере одного лактама формулы NH-CO где а 3-11 под действием щелочного катализатора. В качестве катализатора используют алкоксигидридоалюминаты щелочных метал ловМёАеНдЬ,гдеС--ОК l. Главными преимуществами этих вещест являются, прежде всего, их меньшая чувстйительность к содержащейся в лактаме воде (они создают с водой продукты, индифферентные относительно процесса полимеризации), не требующие труда и надежное манипулирование в отличие от принятых гидридов, а также быстрая расгворймость в расплаве лактама. Указанные пре имущества благоприятно проявляются, прежде всего, при организации непрерывного npceiecca. ПроизводствеЕшая установка значителыю упрощается, ибо отпадает ире дьявляющая большие рвбованвя перегонка, характеризующаяся потерями. Недостатком этого новсяо шсядватора является м 1ьщая скорость папвмервза- ции. Кроме того, во время реакции с лак тамами освобождается водород, который может вызвать затруднения, если лет защитных устройств. Цель изобретения - увепвчение скорости попвмервзадвв в ytipomeHBe процесса. Цель достигается тем, что в качестве катализатора всао;1ьзуют соединение NVeiXvnXv,, где fAe - щелочной металл; Z - алюминий ели бор; X - OR, где iR - разветвленная апкильная группа с 3-6 атомами углерода; Y - органический остаток формулы -. ЧснаЪ где а 3-11; И 0-3; кили 4. Предлагаемый способ анионной полимеризации ускоряет скорость полимеризации, в сравнении с известными методами, по меньшей мере на 1О%. Кроме того, он нечувствителен к грязи, включая влаж ность, которые текущим образом содержатся в используемом в процессе производства техническом капролактаме. Технология полимеризации предлагаемым способом заключается в расплавлении и смешивании исходных компонентов, что существенно упрощает устройство, реализующее указанный процесс. Реакционная смесь может содержать как жидкие, так и твердые компоненты: стекло, металлический порошок, пигменты, красители и т.д. Инициаторы названного типа могут применяться либо самостоятельно, либо в соединении с некоторыми известными активаторами, как например N-ациллактамами, Nариллактамами, изоцианатами, сложными эфирами, ангидридами, карбодиимидами и т.д. Пример 1. К 736 г безводного 6 ,; ,„„ 1Г)гРп капралактама добавляют при 1ОСГС с.пре„ п о . t. «ttu c/ тоянным перемеип&анием О,3 мол, ( .. . изо-С Н) .((СН2)зСО)-5 в виде 58,8%-ного раствора ив толуоле. После гомогенизации и темперирования до началь ной TeMnepaEjfpbi полимеризации добавлялось О,3 мол.% тримера фенилизоН цианата. Половина времени реакции в адиабатном расположении составляет 9,5 мин, содержание полимера 96,9 вес.%. П р и м е р 2. В расплав смеси мото- меров (9Л моп, 6-капролакгама И 10 мол.% 1;2-лауролактама) вводят дозам при 12О°С 5 57,6%-иого ,ЫaAg (0 нзо-С4 « 5 1(СН2)СО)2. После тем перирования вьшге начальнсзй температуры поплмш изации 12О° С добавлялось 5J 1,5-нафтвлендйИЗоцшната. Половина времени реакций составляет 2ОмиН водоэкстрагируемая доля 2,8 вес.%. П ри м е р 3. К 2 моль 6-ка.пролактама добавляют 0,5 мол. %МаА8(0-йао-C H).-(N(012)7 СО). Смесь расплавляю в атмосфере азота, темперируки до26О с и добавляют и,5 мол.% N-бензоилкапролактама. Равновесное содержание полимера составляет через 10 мин 89,1%. Пример 4. К 0,5 моль 12-лауролактама добавляют в нержавеющем полимеризационном реакторе с постоянным перемешиванием при температуре 3 10 моль 68%-ного раствора в бензоле Л/аЛе (О-трет-С Н,) - () и З. N-бензоилкапролактама. Половина времени реакции составляет 21 мин, содержание полимера 98,9 вес.%. Пример 5. К 1 моль пирролидона, расплавленного при 37°С добавляют 510-3 моль КВСО-изо-Сд-Чд). ( wTCHj Oj в виде 569&-НОГО раствора в толуоле. Полимеризация проводится при в присутствии 510 моль М-бензоилкапролактама. Через 48 ч устанавливают содержание полимера (44,7 вес.%). Пример 6. В расплав О,9 моль 6-капролактама и 0,1 моль 8-каприлвлактама постепенно добавляют при температуре 13бС О,3 мол.% 46,2%-ного раствора в бензоле МаА (0-изобутил)з fsKCHj)) и 0,3 мол.% тримера фенилизоцианата. Половина времени реакции составляет 9 мин, водоэкстрагируемая доля 2,О вес.%. П р н м е р 7. 731 г безводного 6капролактама смешивают при температуре 95 С 17,8 мл 57 5%-ного раствора в толуоле NaAe. ( KKCHj), 0)4 и гомогенизируют. После темперирования до на альосо,ной температуры полимеризации 135 С ,- о оо . добавляют 2,32 г тримера фенилизоциап f чната. Половина времени полимеризации в -ааТЯИп) ПГК Ъ оиГГХ CmtTn ;rAf tfOarrtXIT Ck адиабатном расположении составляет 6,5 мин, содержание полимера97,2 Bec.%i Половина времени полимеризации при аналогичных условиях в присутствии бис-( 2- метоксиэтокси)-натрийдигидроалюмйната составляет 21 мин. Примере. К смеси / О,5 моль 6-капролактама и 0,5 моль 8-капрнл6лактама . добавляют.3 10 моль твердого КАе(|ГТсЩ)уЗО),,Эту смесь paci:плавляют и после темперирования до 105 С добавляют при постоянном перемешивании 3-1О- моль N-ацетил-ё-капронактама. Половина времени реакции составляет 23 мин. Полимер содержит 1,8% водоэкстрагируемых долей. П р и м е р 9. В расплав смеси 6капролактама (6О мол.%) и 12-лауролактама (40 мол.%) вводят постепенHO J зами при 0,3 мол.% ТчаАЕ Г ГЗТ), тоже самое содержание тримеpa фенилизоцианага. Половина времени ре акции составляет 11 мин, водоэксграгируемая дол 1,9%. П р и мер 10. К 0,5 моль безводного 8-капропактама ;(вода удаляется пу- j тем отгонки требуемой фракции под пониженным давлением) Добавляют при liot) О,25 моп.% КАЕ (flTcH COi, и 0,25 мол.% К-бенэоилкапропактама. Половина времени полимеризации составляет Q 11,5 мин, содержание полимера 98,6%. Формула изобретения Способ получения полиамидов путем анионной полимеризации, по крайней мере, одного лактама формулы: NH-CO :, Чсн.с., где а 3-1 i под действием щелочного катализатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости полимеризации 25 и у та где -где т пр кл. прощения процесса, в. качестве каизатора используют соединение NVeZXvv vi , Me- щелочной метал 2 - алюминий или бор; X - OR, где R - разветвленная алкильная группа с 3-6 атомами углерода. V - органический остаток формулы -N-CO ЧсНа1о1 , а 3-11, 0-3, +и 4. Источники информации,, нятые во внимание при экспертизе . Патент Франции № 21681О1, С О8% опублик. 1975 (прототип).