Способ получения поликапроамида

Способ получения поликапроамида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

161) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 26.03.73 (21) 1897890/23-5

111444787 (51) Л1. Кл. С 08@ 20/18

С 08g 51/54 с присоединением заявки М—

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР аа делам изобретений и открытий (32) Приоритет—

Опубликовано 30.09.74. Бюллетень «¹ 36

Дата опубликования описания 26.09.75 (53) УДК 678,675 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Коршак, Т. М. Фрунзе, P. Б. Шлейфман. А. Г. Сорокина и С. И. Сягаева

Ордена Ленина институт элементоорганических соединений

АН СССР (71) Заявитель

l)I1) Ig 1:,1;-".(IFÁ1)1) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИКАПРОАМИДА

Изобретение относится к области получения поликапроамида методом анионной полимеризации е-капролактама. Поликапроамнд, получаемый этим способом является перспективным конструкционным материалом. Это

ООУСЛОВЛЕНО КЯК СГО ВЫСОКИМИ FIPO>IIIOCTFII>lhll( характеристиками, так 11 возможностью получения нз него крупногабаритных отливок II деталей непосредственно в процессе полнмсризации, минуя дополнительную стадию переработки по.чимсра в изделия. Детали из поликапроамида с успехом применяются в различных отраслях машиностроения, в частности судостроении, "имическом машшюстроеll1l1l, угольной промышленности 11 т. д.

Однако недостатком отливок и деталей «3 поликапроамида, получаемого анионной полимернзацией, является наблюдаемое в некоторых случаях преждевременное растрескиваиие II разрушение в процессе эксплуатации и хранения. Это в значительной степени определяется неоднородной надмолекулярной структурой полимера, которая обуславливает недостаточную стабильность его мсхяи1«чески1х свойств (в пределах одной от,1ивкн) и большое колебание величины линейной усадкн. В связи с этим вопрос направленного регулирования структуры и свойств полнкапроамида в процессе его синтеза является весьма актуальным.

Существует ряд методов, позволяющих регулировать надмолекулярную структуру полимеров, для получения материалов с оптимальными механическими свойствами. Одним !13 наиболее эффективных методов регулировяllIIFI структуры ll свойств поликапроамида являстся введение искусственных зародышей структуроооразоваиия (113С). Обычно 113С вводят !3 раствор и1и расплав уже готовых полимеров и они участвуют в кристаллизации продукта, нс оказывая влияния на процесс полнмсризацин. В случае анионной полнмеризяцни е-капролактама выбор I13C осложнсн тем, что их вводят в расплав мономера oднo15 временно с каталитической системой, и весь процесс с1штеза полимера происходит в нх присутствии. Поэтому вещества, применяемые в качестве ИЗС, г данном случае должны быть инертиы по опюшению к каталитиче20 ской системе и в течение всего процесса полимсризации равномерно распределяться в

Объеме реакц1юнной массы.

11звестен способ введения в качестве 113С

«процессе анио11ной полимеризации е-кяпро25 ляктямя ряда твердых дисперсных веществ:

А12Оз, 11ÜO. 1 io2, сажа, графит и др. Однако нсдостатком такого рода ИЗС является нсвозмо>кность их равномерного распределения во всем объеме полимера датке при очень « lco30 I>OII стс;1сии 1!Icllcрсиосгll вводи>10го вс«1 ст444787

4.>

50 в i. 3ТО, в конечном итоге, приводит к недо(т!! Очной стябилыи)сти мехяничсс«и: свойсть полнi;l!проями:I» по оорязцу.

С целью повышеo;151 про<и!Остных .;»рактсрнстик II мменьшспия I!3 разброс» по оооазц по предл!!гаез!Ох(у способу в «ачсствс ИЗС в процессе полимеризяцип е-канроля«тама использу!от растворимые г, расплаве (-«апроляктама «рясители (типа фтялоциаииновых и типа капрозолей) в «о »ll«åñòrlå 0.001 — 0,1 вес. о/о.

В результате у с!(итезнровян!(ых полнчсров фОР)II JPУCTC51 OДИОРОДНЯ5! )JC JJ(OC(j)0PO, I!IT!I»51 с руктуря, возраста)от меха ничес;(ис свойств», зи»чителыою уменьшается разброс прочностных показателей иo образцу и уменьшаются «Олсб?(ии5! усядки. Од!ювременно ripolicxoI! l P 3 E l I o ) J c P I I o (. o I(P 3 Il! 1 I G 3 i J i J (Г! О. I I l «H rl I) o 3 l I! 1 дя в цс, !у!о гамму цветов (голубой, синий, розовый, красный, желтый, серый и др) г, зависим )cтi! от типа и концентрации применясмо-! о крас)!тсля.

В табл. 1 и 2 сравнены механические свойств», плотность и усадка отливок пз поликапроямида, полученных в присутствии красителс!1, с немоднфицированными ооразцами.

l!з приведенных данных видно, что в наиболее эффективной области концентраций красителей наряду с возрастанием абсолютных значений механических хярактеристи« отмечается значительное (в 3 — 4 раза) уменьи!сине величии диспсрсш1, что свидетельствует (,)с) y)!el!I>il!Cii!111 разброса велич!шы проч-!!Ости ио образцу. Кроме того, введение красителей в 2 — 2,5 раза снижает колебания усадки (рассеивание величины усадки) и выравнивает плотность по ссченшо отливки. Все эт!! факторы черезвычайно ва)кны для полиКЯИ!>ОЯМ ИДЯ, П01У>!ЯЕМОГО МЕТОДОЧ ЕИИЮИИОИ пол;. мсрнзацll! I, поскольку Оин обеспечивают юзможность изготовления непосредственно в ироиессс полимеризацш! деталей точных размеров с хорошими э(ксплуатяцнош!ымн свойСTB cl Ъ1И, 11(J I <<<Æ Д310ЩИ ХС5! В ДО ПО 1111! TCЛ Ь l i O i I механической обработке.

Полимеризацшо v,-капрол актам а проводят 13 токе инертного газа (аргон, азот), свободного от примесей кислорода и ьлаги, при

100 — 220 С в присутствии щелочных катали, заторов, например металлический натрий, гидрид натрия, натрийкапролактам, и активаторов (соединения типа моно-, ди-полифупкцнональных N-ациллактамов, моно-, ди- и Iloлинзоцнанатов и соедш(синя формулы

2,5 ,0

40 где l(— Н, ал«ил с IJ 0.705! ятомо" угле.)ода

1 3 яри1„, ° — 3 — 6

Катализатор,! и акт!<ваторы применяют в кол

Кря.!!тели вводят в расплав перед его осушi(oII, Осуществляеъ)ой Ilpll перемешивании путем б»pooòilpoç»ílJ5! i!Iчество крас:теля составляет 0,Г01- — 1,0 вес. ",о

oi веса е-капролактама (нредпочт;!тельно

0.0! — 0.5 вес о/о).

Пример 1. 1000 г (8 849 ло 7о) е-«ЯнролЯ к . с! ма P»OIIP»Bë51 Joò Я токе г< 1)! Oil(l и ввОДЯт

0,5 г (0,05 вес. / ) «раснте,. я — а«тивного (ртялоцияипlionoro Гол "Оого. Р ясп т !О 120=С.:! Ilp I i i "Ой темпер?1т < Dc . Г(<);>водят сг0 осушку в течение 1 чаc путем б»рoîтирогяния аргон». В осушеи! ый расплав при !

00 С вводят 0,71 г !0.0309 ло,7о) чета... ического натрия и пр!1 перс Ie!LJ!JE»шп! ияп)ев»ют до 130 С и добав..!я)от «реакционной массе 216 г (0,0154 лоло) толуилс:.!д!иизоцияиата, 2 — 3 лан перемешивя:от. иягр;заiur до !80=C и выдерживают по.шм.р при этой темпер»туре 1,5 «(?с. Получают полимер. прсдстявл)ноЩИ!! COOOH МОНО I IITJH)II< ОЛ(«C!! НЕГО ЦС>(.Td С содержанием иераствори гой в муравьиной кислоте фракции — 2,3 аес. >о и водорастворимых веществ — 3,6 вес. о/о OT веса образца.

Мех»ни>!еск!!с свойства полимера приведены в табл. 1 и 2.

Пример 2. По методике прпмера 1 из

1000 г (8,849 люль) е-ка<пролактама, 0,1 г (0,01 вес. о/о) красителя капрозоля алого С, 0,71 г (0,0309 лоло) натрия и 2,6 г (0,0154 л(оль) толуилендиизоцианата получают монолитньш блок алого цвета, содержащий

l9,5 вес. о/,, нерастворимой в муравьиной кислоте фракции и 3,9 вес. Oо водорастворимых веществ. Мех?!иическне свойства полимера приведены в тяб!71. 1 и 2.

Предмет изобретения

Способ получения поликапроамида путем анионной полнмеризяцш1 е-кяпролактамя в присутствии искусстве! ных зародышей структурообразован)и, отлич(7)ои!ийсч тем, 1го, с целью <повын1еши прочностных характеристик и уменьшения их разброса по образцу, E качестве искусстве!шых зародышей структурообразования используют «расители типа фталоциашшовых и i(rilipoooлсй, ввод:::мые =.: количсстве 0,001 — О, вес. .

444787 й» г

»о о с! с! с ! !

1 ! г, ! !

Е

° «

Й

»«»

00 QO

1О Ld х х с с х

R o ж 1

o o с. с. л а

x x

I»

-I г!

1! с"! ех х « о

» с

««» с с ! х

L о! о с с с сI

1 1 с с с о Я

«Е 1 I.! с

Q) - т

QI с 1О !

»

О о о

--! ! !

-Н -Н -И +I -Н ( с»

IJ

Ю

1» с с с

1» о!

I » с. о

dI о !

1,!

I

c c c с с с с с с с с с с с с сЯ

= с

Я, а

Id

o = !

» «

Id сн

IJ

c= о. ,«

« о

С с о к

Составитель О. Рокачевская

Техред Н. Куклина

Корректор Н. Стельмах

Редактор К. Вейсбейн

Изд. ¹ 2017 Тираж 565 Подписное

Ш-1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открмтий

Москва К-35, Раушска» наб., д. -1:5

Заказ 5-15

Обл. тип. Костромского управления издательств, полиграфии и к|и! кной торговли

-"-(К

«с

G с. (сз нз

««»

«с

>с

Ш 6

1 ! ! ! (1 ! ! о

1 о

"» с е и

М

CCI

1 о о с 1!

Х с

11»

««» х го

IJ4l

5 л с

У. с с с