" Procédé de polymérisation de laotames cycliques
comportant sept membres cycliques ou plus ".
'On sait que lion peut fabriquer des polyamides à poids
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ollquea, aux températures auxquelles se forment les polyamides,
de préférence en présence de substances activant la réaction,
jusqu'à oe que la polymérisation soit effectuée ( brevet fran-
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complète des. lactames monomères en vue de produire des polyamides,
filables nécessitait des temps de réaction relativement longs,
qui s'élevaient à plusieurs heures'* dans le cas le plus favorable.
Etant donné que oe chauffage prolongé a pour effet, à température relativement élevée, de déplacer d'une manière défavorable
l'équilibre entre le lactame et la polyamide aux dépens de la
polyamide et au profit du lactame monomère, il fallait également
maintenir des températures de réaction aussi basses que possible <EMI ID=3.1>
polymérisation du lactame, même avec addition de catalyseurs. Pour obtenir cette polymérisation, il fallait chauffer beaucoup plus longtemps. On a aussi utilisé, suivant le procédé connu, des catalyseurs alcalins, sans que la durée de la réaction en ait été sensiblement modifiée.
De plus, on a déjà proposé de transformer des amides cycliques en amides linéaires en les polymérisant, en présence d'un métal alcalin ou aloalino-terreux, en particulier en présenoe de sodium. En utilisant du sodium, on a pu obtenir, dans certains cas, une accélération de la polymérisation, mais l'allure de la réaction et la nature endothermique de cette dernière restaient dans l'ensemble les mêmes.
Conformément à l'invention, on a maintenant trouvé que l'on peut polymériser, en un temps relativement très court, des lactames cycliques comportant sept membres cycliques, ou davan-
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caline, en vue d'obtenir des produits filables fortement polymères, lorsqu'on amorce la polymérisation au point d'ébullition du lactame ou à une température seulement peu éloignée de ce point.
Une forme de réalisation préférée de l'invention consiste à introduire de faibles quantités de soude caustique solide dans le liquide chauffé à l'ébullition ou à une température proche de l'ébullition. Peu après cette introduction, le liquide commence à devenir plus visqueux et il passe rapidement, par élévation de température et avec disparition du phénomène d'ébullition,,sous la forme d'une masse fondue très visqueuse, exempte de bulles et présentant une très grande fHabilité en filaments. Il s'agit donc d'une réaction de polymérisation très nette, <EMI ID=5.1>
dessous: du point d'ébullition, le commencement de la polymérisation est un peu. retardé et son allure est un peu ralentie.
Si l*on traite de grandes quantités à la fois, il est avantageux de travailler sous une faible dépression et au re-
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réaction en très petites fractions à la fois, afin de produire plusieurs impulsions initiales successives.
Au lieu de soude caustique, on peut aussi utiliser de la
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tique, le zino&te de sodium, le ohromite de sodium et d'autres sels analogues ou encore des sels à réaction alcaline, tels que les carbonates ou bicarbonates de sodium ou de potassium. Même des sels diacides organiques faibles, tels que le cyanure de
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hydrate de, 1" acide [pound] -aminooapronique, n'agissent pas et ne peuvent convenir que pour la polymérisation lente déjà connue. On peut également utiliser, comme promoteurs de polymérisation, des bases organiques fortes, en particulier celles qui présenttent un point d'ébullition élevé. Mais on utilise avantageusement les bases organiques en combinaison avec de plus faibles quantités de soude caustique et produits analogues, par exemple
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Les substances de nature alcaline ajoutées comme promoteurs de polymérisation fonctionnent en même temps comme agents de rupture de chaînes et par suite comme régulateurs du degré de polymérisation. La quantité des substances à ajouter doit être calculée en tenant compte de ce fait. Si l'on utilise par ex-
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dans de l'acide sulfurique concentré, une viscosité relatiTe
de 2,6, ce qui correspond approximativement au degré de polymérisation 200. On peut en outre, conformément à l'invention, utiliser également des substances de nature neutre comme régulateurs et agents de rupture des chaînes, mais seulement en combinaison avec des promoteurs alcalins, par exemple des alcools,
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substitués par des radicaux alcoyle, tels quton peut les obtenir à partir de orésols, xylénols, etc..., en passant par les oyolo-
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partiennent aussi à la catégorie des laotames cycliques. Parmi les lactames cycliques comportant plus de sept membres cycliques, on peut mentionner l'oenantholaotame, facilement accessible industriellement par la même voie à partir de subérone, et le lao-
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Les avantages du procédé objet de l'invention résident avant tout dans la grande rapidité de la réaction. Grâce au procédé décrit, on peut, en quelques minutes, mener à bonne fin la polymérisation qui durait jusqu'ici au minimum plusieurs heures. Les importants avantages industriels liés à ce procéda, en partioulier en ce qui concerne l'économie de moyens de chauffage
et l'économie d'appareillages particulièrement résistants, sont évidents. Le nouveau procédé est également extrêmement avanta-
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tinu; dans certains cas, on peut travailler sous une faible surpression.
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en plusieurs fractions, chaque addition provoquant une ébullition plus vive. En élevant progressivement la température à
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pérature à 2950 0, en une masse fondue très visqueuse, dont on poursuit avantageusement le traitement dès que la température commence à baisser. Au total, la polymérisation dure 8 minutes, depuis, rapport de la première addition de soude caustique jus-
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Pour permettre une polymérisation à température inférieure, on transforme l'appareillage de telle manière que l'ensemble de 1* opération puisse être effectué sous dépression, par exemple sous 710 =..de Hg. Le mode de travail et le déroulement de la réaction sont alors tout à fait analogues à oe qui se passe à pression normale, Le bain de sels est porté à 2500 C et le vide est réglé de façon que le laotame entre en ébulli-
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arrivant alors à bonne fin. La polymérisation dure au total 14 minutes depuis l'apport de la première addition de soude caustique jusqu'à la baisse de température.
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tifs, on travaille de préférence en fondant des quantités de lactame et de catalyseur plus faibles encore dans un récipient de Terre à réaotion sous vide complet, puis on fait réagir la masse en plongeant le récipient à réaction jusqu'à la moitié de
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soude anhydre ou 81 mg de cyanure de potassium ou 270 mg. de citrate de potassium ou 5 mg. de NaOH + 160 mg. de quinoléine
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d'être décrit; par conséquent, après fusion du laotama, il se produit tout d'abord une Tire ébullition, la partie du récipient de verre de réaotion faisant saillie fonctionnant comme réfrigérant. Au bout de quelque temps, la masse devient visqueuse et la polymérisation prend fin.