Способ получения термостойких полиалыдов. ,

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 168434

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 39с, 10

Заявлено 28.11.1963 (№ 822426/23-4) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 18.II.1965. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 22.II.!965

Государственный комитет Ао делам изобретений и открытий СССР

МПК С 08g

УДК 678.675(088.8) Авторы изобретения

О. П Рокачевская, А. В. Волохина и Г. И Кудрявц

I с с

Всесоюзный научно-исследовательский институт искусственного волок1та" !

::А:

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОСТОЙКИХ ПОЛИА!АИДОВ.

Подписная группа № 1бО

Известно, что при полимеризации лактама гексагидро-п-аминобензойной кислоты в присутствии наиболее активных катализаторов полимеризации лактамсв (гидрида натрия и ацильного производного лактама) при 2б0 С получают полиамид с температурой плавления выше 400 С и собственной вязкостью в серной кислоте 0,33 с выходом 20%. Вследствие низкого молекулярного веса этот полиамид не является волокнообразующим.

Для получения термостойких высокомолекулярных волокно-и пленкообразуюших полиамидов на основе указанного циклического лактама предложен способ, заключающийся в том, что лактам гексагидро-п-аминобензойной кислоты сополимеризуют с другими лактамами, например, с е-капролактамом и а-энантолактамом. Как показывают экспериментальные данные, склонность циклического лактама к сополимеризации оказалась гораздо более высокой, чем его способность к гомополимеризации. В результате этого в широком интервале соотношений циклического лактама и в-капролактама или в-энантолактама с количественными выходами получают высокоплавкие волокнообразующие сополиамиды в условиях, когда циклический лактам один совсем пе полимеризуется.

Температура плавления получаемых сополиамидов при совместной полимеризации как с е-капролактамом, так и с е-энантолактамом значительно увеличивается с увеличением содержания в них циклического лактама.

Преимуществом полученных сополиамидов

5 и волокон на их основе, по сравненгпо с полиамидом капрона и капроновым волокном, является их способность (вследствие высоких температур плавления) оставаться в твердом состоянии при температуре, превышающей

10 300 С. Это свойство сополиамидов сочетается с их высокой термостойкостью. Так, при исследовании термогравиметрическим методом было найдено, что даже при соотношении

20% циклического лактама и 80% в-капро15 лактама потеря веса сополиамида при его нагревании до температуры 380 С незначительна (всего 0,8%).

Использование лактама гексагидро-и-аминобензойной кислоты для получения высокоплав20 ких сополиамидов представл яет большой практический интерес ввиду возможности осуществления промышленного синтеза этого лактама, исходя из п-аминобензойной кислоты путем ее гидрирования и последующей цик25 лизации.

Пример 1. Сополимеризация прн соотношении 20О1О лактама гексагидро-..-амннобепзойной кислоты (циклического лактама) и

30 807> в-капролактама.

Составитель T. Зерцалова

Техред Ю. В. Баранов Корректор T. С. Дрожжина

Редактор Липатов

Заказ 3766, 4 Тираж 675 Формат бум. 60+90>/8 Объем 0,21 изд. л. Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Смесь 20% мол. циклического лактама, полученного гидр ированием и-аминобензойной кислоты с последующей дегидратацией, очищенного перекристаллизацией из смеси бензола и петролейного эфира, а затем сублимацией и высушенного над фосфорным ангидридом, н

80% мол в-капролактама (технический продукт, высушенный над тем же осушителем) в присутствии 2% мол. калиевой соли E-капролактама, как катализатора, нагревают до

170 С в атмосфере сухого азота. После полного растворения катализатора в смесь при перемешивании добавляют 0,5% мол. сокатализатора N-ацетил-в-капролактама и выдерживают ее при температуре 170 С в течение

6 часов. Твердый полупрозрачный продукт реакции имельчают и отмывают от мономеров экстракцией бензолом, а от олигомеров экстракцией водой. Выход полимера по экстракции бензолом количественный, а по экстракции водой 90% Удельная вязкость 0,5% ного раствора этого полимера в трикрезоле составляет 1,06, температура плавления 310 С. Из расплава полимера формуют прочное волокно, вытягивающееся при 130 С.

Полученные экспериментальные данные дают возможность заключить, что в этом опыте получено сополиамидное волокно и что уже небольшие добавки (до 20 jo) циклического лактама обусловливают значительное увеличение температуры плавления капронового волокна (на 100 С).

П р имер 2. Сополимеризация при соотношении 30% циклического лактама и 70% е-капролактама.

Смесь лактамов в указанном соотношении полимеризуют по способу, описанному в примере 1, но с добавкой 1% мол. М-ацетиле-капролактама. Выход полимера по экстракции бензолом количественный, а по экстракции водой 90%. Удельная вязкость 0,5%-ного раствора в трикрезоле 0,63, температура плавления 370"С.

Пример 3. Сополимеризация при соотношении 50% циклического лактама и 50% в-капролактама.

Смесь лактамов в указанном соотношении полимеризуют в условиях, аналогичных условиям примера 2. Выходы полимера по экстракции бензола и водой те же, что в примере 2. Удельная вязкость 0,5%-ного раствора полиамида в трикрезоле 0,70, температура плавления 400 С.

Пример 4. Сополимеризация при соотно5 шенин 20% циклического лактама и 80% энантолактама.

Смесь 20% мол. циклического лактама, полученного и очищенного по способу, описанному в примере 1, н 80% мол. энантолактама, 10 полученного деполимеризацией поли-в-энантоамида и очищенного через производное— хлоргидрат, полимеризуют по примеру 1. Выход полимера по экстракции бензолом количественный, по экстракции водой 85% . Удель15 ная вязкость 0,5%-ного раствора в трикрезоле

0,92, температура плавления 330 С. Из расплава полимера формуют прочное волокно, вытягивающееся в четыре раза от первоначальной длины при температуре 130 С. Таким

20 образом, в этом примере получен так же, как и в предыдущих примерах, сополиамид, температура плавления которого примерно на 100 С выше, чем температура плавления полиэнантоамида.

25 Пример 5. Гомополимеризация циклического лактама.

Полимеризацию названного лактама проводят при температуре 200 С, т. е. выше его т. пл. (190 С), в остальном условия те же, что

З0 в примере 1. Образование полимера при этом не наблюдается — продукт нагревания полностью растворим в бензоле.

Таким образом, в условиях сополимеризации (примеры 1 — 4) гомополимеризация цик35 лического лактама не имеет места. Для превращения этого цикла в полимер необходима более высокая температура, например 260 С, Предмет изобретения

Способ получения термостойких полиамидов на основе лактама гексагидро-и-аминобензойной кислоты путем каталитической полимеризации, отличающийся тем, что, с целью увели45 чения молекулярного веса получаемых полиамидов и придания им волокнообразующих свойств, лактам гексагидро-п-аминобензойной кислоты сополимеризуют с другими лактамами, например, с в-капролактамом, в-энанто50 л а кта мом.