BG105690A - Използване на хетерогенни катализатори при методиза получаване на полиамиди - Google Patents

Използване на хетерогенни катализатори при методиза получаване на полиамиди Download PDF

Info

Publication number
BG105690A
BG105690A BG105690A BG10569001A BG105690A BG 105690 A BG105690 A BG 105690A BG 105690 A BG105690 A BG 105690A BG 10569001 A BG10569001 A BG 10569001A BG 105690 A BG105690 A BG 105690A
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
use according
reaction mixture
oxide
catalysts
acid
Prior art date
Application number
BG105690A
Other languages
English (en)
Inventor
Ralf Mohrschladt
Volker Hildebrandt
Original Assignee
Basf Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Basf Aktiengesellschaft filed Critical Basf Aktiengesellschaft
Publication of BG105690A publication Critical patent/BG105690A/bg

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/04Preparatory processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/08Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
    • C08G69/14Lactams
    • C08G69/16Preparatory processes
    • C08G69/18Anionic polymerisation
    • C08G69/20Anionic polymerisation characterised by the catalysts used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/28Preparatory processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyamides (AREA)

Abstract

Изобретението се отнася до използване на метални оксиди, избрани от групата на циркониев, алуминиев, магнезиев, цериев, лантанов, титанов оксид, както и бета-зеолити и слоести силикати, като хетерогенни катализатори при методи за получаване на полиамиди чрез полимеризация на лактами и в даден случай други полиамидобразуващи мономери. По метода металните оксиди се използват под форма, която позволява механичното им отделяне от реакционната смес. Те се отстраняват от реакционната смес по време наили в края на полимеризацията, така че да се намали съдържанието на екстрахируемите съединения в получения полиамид.

Description

Област на техниката
Изобретението се отнася до използване на метални оксиди като хетерогенни катализатори при методи за получаване полиамиди чрез полимеризация на лактами.
Предшестващо състояние на техниката
Полиамиди на база ε-капролактам се използват за получаване на влакна, фолиа и формовани части. Хидролитичната полимеризация на ε-капролактам, която принадлежи към найважните методи за получаване на полиамид-6 не протича, обаче, пълно. Суровият полимеризат капролактам поради това показва високо съдържание на ε-капролактам и ниско молекулни реакционни продукти (олигомери). Тъй като както олигомерите така и капролактамът са разтворими във вода и могат да се екстрахират, съдържанието на ниско молекулни компоненти се означава също като съдържание на екстракт.
За да се изключи увреждане на качеството на продукта и свойствата за преработване, например през време на методите за шприцоване и екструзия, или през време на изпридането, е
01-248-02 • ·· ·· ···· ·· · ♦ · · · ·· · ···· • · · · · · ··· ······· · · · · ··· ·· ··_ «2 w ·· ··· необходимо да се намали съдържанието на екстракта. Обикновено изискващата се за това така наречена екстракция се осъществява с помощта на вода при повишени температури, както например е описано в DE-A 2 501 348.
За да се повиши добивът от полимеризацията и да се избегне натоварване на околната среда, водните екстракти и разтвори не се отстраняват като отпадък, а отново се използват. За целта те например се концентрират или екстрахират, за да може съдържащият се капролактам отново да се върне в полимеризацията.
Не на последно място въз основа на минималната разтворимост на съдържащите се в гранулата олигомери и особено на димери трябва да се въвеждат скъпи етапи на методи за екстракция с висока потребност на енергия, за да може да се получат полиамиди със задоволително качество. В тази връзка са намерени методи, при които капролактамът при екстракция на полиамид-6 се използва като посредник за разтваряне на олигомерите на лактама. В DE-A-43 24 616 поради това е предложено към екстракционната вода за започване на екстракцията да се прибавя мономерен капролактам.
Известни са също методи, при които съдържанието на екстракт се намалява чрез изпаряване на мономери и олигомери от полимера. В DE-A-29 48 865 е описан метод за намаляване съдържанието на мономер, при който полимерът в стопено състояние и под форма на тънки слоеве се подлага на вакуум.
Всички споменати методи имат недостатъка, че са необходими отчасти многостепенни, разходващи средства и енергия, етапи на методи за намаляване на мономерите и за преработка на екстракционната вода.
01-248-02 • ·· ·· ···· ·· • · · · ·· · ··· • · · ·· · · _ · м · · ···
Поради това е изгодно получаването на полиамиди, които показват още в неекстрахирано състояние снижено съдържание на екстракт и особено на съдържание на димери, така че техническите и икономическите разходи за екстракция на ниско молекулните компоненти и за преработка на екстракционната вода да могат да бъдат намалени.
В съответствие с това, задачата на настоящото изобретение се състои в получаването на полиамид, при който получаването на димери и по-високо молекулни олигомери и оставането на мономери в полимерите е ограничено и получените полиамиди поради това показват минимално съдържание на екстракт преди етапа на екстракция.
Техническа същност на изобретението
Задачата съгласно изобретението се решава чрез използване на метални оксиди като хетерогенни катализатори в метод за получаване на полиамиди чрез полимеризация на лактами и в даден случай други полиамидобразуващи мономери, при който металният оксид се прибавя под форма, която позволява механичното му отделяне от реакционната смес, и се отстранява по време на или в края на полимеризацията от реакционната смес, за намаляване на съдържанието на екстрахируемите съединения в получения полиамид.
Един подобен метод е описан в непубликуван DE-A-198 08 190 с по-стар приоритет.
За провеждането на метода за получаване на бедни на екстракт полиамиди съгласно изобретението, ε-капролактам и в даден случай други полиамидобразуващи мономери, в присъствие на метални оксиди, които не остават в реакционната смес, се превръща за предпочитане по непрекъснат начин. Неочаквано с
01-248-02 ·· ·· ···· ·· • · · · · · · ··· • · · ·· 9 · w * · · · · · метода се постига силно намаляване на съдържанието на димери, чиято екстракция на основата на тяхната разтворимост във вода е особено трудна.
Предимството на настоящото изобретение се състои в това, че се намалява общото количество на ниско молекулни компоненти и особено димери, които в следващите процеси на екстракция трябва да се отделят от полимера. Чрез това се намалява не само продължителността на пребиваване в екстрактора, но и се повишава пространство-време-добива, както се намалява и обработващото или отпадъчното екстракционно количество. Особено отпадането на димери, както и тримери и тетрамери може да се намали, които при отстраняването и повторното изоползване са критични като мономери. Освен това може да се намали и времето на взаимодействие.
Съгласно изобретението, воден разтвор на лактам, който в даден случай допълнително съдържа други полиамидобразуващи мономери, с водно съдържание от 0,05 до 20% тегл., за предпочитане от 1 до 10 % тегл. и особено за предпочитане с водно съдържание от 2 до 6% тегл., се превръща периодично или за предпочитане непрекъснато при температура в границата от 180 до 290°С в (стопилка)течна фаза. При желание мономерите преди въвеждане в следващия реакционен етап се стопяват в отделен съд и се смесват с вода.
Като метален оксид може да се използва познат метален оксид като циркониев оксид, алуминиев оксид, магнезиев оксид, цериев оксид, лантанов оксид и за предпочитане титанов оксид като бета-зеолит и слоест силикат. Намерено е, че могат също да да се използват кизелгел и дотиран метален оксид, при което например за дотиране се използват рутений, мед или флуорид,
01-248-02 • ·· ·· ···· ·· ♦ · · · · · 9 « ♦ ·· ·· ·· в ··· които ясно вамаляват съдържанието на екстракт. Предпочитани метални оксиди са Broensted киселина. Особено предпочитан е титанов диоксид в така наречената анатаз модификация. Частта анатаз за предпочитане възлиза на най-малко 70%, особено за предпочитане най-малко 90%, особено 100%. Съгласно изобретението телата метален оксид имат форма и големина, при която е възможно механично разделяне на полимерната стопилка от катализатора, например чрез сито и филтър. Предложено е влагане на катализатора във форма на гранулати пръчици или като Ф наслояване върху уплътнителни тела.
В друго изпълнение лактам се превръща с хомогенно разтворени кисели съкатализатори или смес от различни каталитично действащи съединения в присъствие на горните хетерогенни катализатори. Като съкатализатори се предпочитат кисели катализатори избрани от органични моно- или дикарбоксилни киселини, неорганични киселини, техни соли или смеси, като споменатите по-гори корбоксилни киселини, терефталова киселина, адипинова киселина, пропионова киселина ф и изофталова киселина, или съдържащи кислород фосфорни съединения, особено фосфорна киселина, фосфориста киселина и хипофосфориста киселина и техни алкалометални и алкалоземно метални соли и амониеви соли, или съдържащи кислород серни съединения, особено сярна киселина и серниста киселина.
Едноетапни методи
Когато сместа от изходни продукти се превръща в един реакционен етап, то тя съдържа за предпочитане в реактора, в който реакционната смес се намира като еднофазна течност, фиксиран слой, съответно насипани тела от метален оксид. С това се постига по-високо молекулно тегло, в реактора се осигурява
01-248-02 • ·· ·· ·♦·· ·· ·♦ ft ft ft ft · ft · · ··· ·· ·· - if} . ·· ··· отделянето на водата и достатъчно време на пребиваване. За предпочитане полимеризацията се провежда в едноетапна форма на изпълнение и на това основание протича във вертикална тръба отгоре надолу, така наречената VK-тръба, в горната част на която има газова фаза. При тази форма на изпълнение течната фаза преминава през насипаните тела метален оксид. Реакционната температура се довежда в областта от 180°С и 270°С, за предпочитане между 190°С и 250°С и особено за предпочитане между 200 и 230°С. В едно особено предпочитано изпълнение VKтръбата има периодичен или непрекъснат температурен градиент, при което температурата за предпочитане се повишава от 180°С до 250°С в горната част на проточна тръба и от 240°С до 280°С преди изхода в долната част на проточна тръба.
Двуетапен метод
За предпочитане полимеризацията се провежда в два реакционни етапа, като първият етап се провежда при повишено налягане и във втория етап се осъществява отстраняване на газовата фаза, кондензационните продукти, които съдържат вода. Телата метален оксид съгласно изобретението се влагат във всички етапи, особено за предпочитане в първия етап.
Етап 1
За предпочитане налягането в първия етап на метода се наглася така, че реакционната смес да бъде еднофазна течна. Реакционната смес има температура на масата на веществата от най-общо 180°С до 290°С, за предпочитане от 190®С до 250°С и особено за предпочитане от 200°С до 230°С. Времето на пребиваване е най-общо 10 min до 10 h, за предпочитане 0,5 до 8 h и особено за предпочитане 1 до 4 h.
01-248-02 • ·· ft ···· ·· ·· · · · · · ···
Етап 2
Във втория етап налягането се избира така, че да има течна фаза, която съдържа полимера и газова фаза. Налягането тук за предпочитане е в границата от 0,01 и 10 х 105 Ра. Температурата на масата на веществата от реакционната смес е най-общо 220°С до 290°С, за предпочитане 230°С до 270°С и особено за предпочитане 240°С до 260°C при влагане на катализатор.
Отстраняването на газовата фаза може да се извърши чрез използване на отделен резервоар или батерия резервоари с разбъркване или без разбъркване, или при използване на изпарителни апарати, например посредством циркулационни изпарители или тънкослойни изпарители, като филмекструдери, или посредством пръстеновидни дискови реактори, които осигуряват увеличена разделителна фазова повърхност. В даден случай е необходимо изпомпване на реакционната смес, съответно използване на серпентинен реактор, за да се увеличи фазовата гранична повърхност. Освен това, отстраняването на газовата фаза може да се ускори чрез прибавяне на водна пара или инертен газ в течната фаза. Ако във втория етап се въведе също хетерогенен катализатор, той за предпочитане се намира като насипен слой - в този случай трябва да се откаже монтиране на динамични смесващи елементи, или като наслояване в реакторните съоръжения. Когато степента на полимеризация е достатъчна, тогава може получената полимерна стопилка от втория етап да се извлече с помощта на зъбна помпа, охлажда се във водна баня и накрая се преработва по известни на специалистите методи като например екструзия, екстракция, пигментиране, темпериране и т.н.
Времето за пребиваване в реакционен етап 2 зависи от съдържанието на вода на сместа, от реакционната температура и
WNMNtaeriMMi
Й
01-248-02
реакционното налягане, както и от желаната степена на полимеризация на продукта в края на реакционното време. То е най-общо между 0,1 и 15 h, за предпочитане между 0,5 и 8 h и особено за предпочитане между 1 и 4 h. Температурата на масата на веществата на реакционната смес е най-общо 230°С до 300°С, за предпочитане 240°С до 280°С и особено за предпочитане 250 до 270°С без влагане на катализатор.
Триетапен метод
Триетапната форма на изпълнение съгласно изобретението има освен гореописаните етапи на двуетапния метод и друг реактор, който за предпочитане се привежда в движение без насипване на метален оксид.
Въз основа на желаните свойства на продукта, реакционната смес в този етап е еднофазна течна или двуфазна газовотечна. Ако молекулното тегло на полимерната стопилка, която се извежда от втория етап, е достатъчно високо, тогава например може да се използва проточна тръба, в която реакционната смес е еднофазна течна и в която с помощта на статични смесители могат да се прибавят регулатори на веригата, добавки и пълнители, стабилизатори или други добавки и пигменти. Ако трябва молекулното тегло да се повишава понататък, се препоръчва използването на реактори, съответно апарати, които улесняват отстраняването на вода (виж по-горе). Тази форма на изпълнение се използва тогава, когато вторият етап е снабден с тела метален оксид. В този случай съгласно изобретението се избягва силно повишаване на вискозитета във втория етап, за да се гарантира ефективно отделяне на реакционната смес от телата метален оксид.
Времето за пребиваване в реакционен етап 3 зависи от
01-248-02 съдържанието на вода на сместа, от реакционната температура и реакционното налягане както и от желаната степен на полимеризация на продукта в края на реакционното време. То е между 0 и 15 h, за предпочитане между 0,5 и 8 h и особено за предпочитане между 1 и 4 h. Налягането се избира така, че да има течна фаза, която съдържа полимера и газова фаза, и е в обхвата между 0,01 и ЗхЮ5 Ра.
В обхвата на метода съгласно метода от настоящото
изобретение, възможно е също така да се извърши удължаване или разклоняване на веригата или комбинация от тях. За тази цел се прибавят разклоняващи или удължаващи веригата вещества за полимера, известни на специалистите от областта. Веществата могат да се прибавят към изходната смес, както и към реакционната смес, която се кондензира. Като вещества, които могат да се прибавят са:
Трифункционални амини или карбоксилни киселини като разклоняващи или омрежващи средства.
Примери за подходящи поне трифункционални амини или карбоксилни киселини са описани в ЕР-А-0 345 648. Поне трифункционалните амини имат поне три аминогрупи, които са способни да взаимодействат с карбоксилни групи. Те за предпочитане нямат никакви карбоксилни групи. Поне трифункционалните карбоксилни киселини имат поне три карбоксилни групи, които са способни да взаимодействат с амини, и които също могат да присъстват, например, под формата на техни производни, като естери. Карбоксилните киселини за предпочитане не съдържат никакви аминогрупи способни да взаимодействат с карбоксилни групи. Примери за подходящи карбоксилни киселини са тримесова киселина, тримеризирани
01-248-02 • ·· ·· ···· ·· • · · · ·· · · · ·
мастни киселини, които могат да се получат, например, от олеинова киселина и могат да имат от 50 до 60 въглеродни атоми, нафталенполикарбоксилни киселини, като нафтален-1,3,5,7тетракарбаксилна киселина. Карбоксилните киселини за предпочитане са дефинирани органични съединения, а не полимерни съединения.
Примери за амини, които имат поне 3 аминогрупи са нитрилтриалкиламин, особено нитрилтриетанамин, диалкилентриамини, особено диетилентриамин, триалкилентетрамини и тетраалкиленпентамини, като алкиленовите части за предпочитане са етиленови части. Освен това, могат да се използват дендримери като амини. Дендримерите за предпочитане имат обща формула (I) (R2N-(CH2)n)2N-(CH2)x-N((CH2)n-NR2)2 (I) в която
R е Н или -(CH2)n-NRl 2, където
R1 е Н или -(CH2)n-NR22, където
R2 е Н или -(CH2)n-NR32, където
R3 е Н или -(CH2)n-NH2, η е цяло число от 2 до 6 и х е цяло число от 2 до 14.
За предпочитане η е 3 или 4, особено 3, и х е цяло число от 2 до 6, за предпочитане от 2 до 4, особено 2. Радикалите R могат също да имат посочените значения независимо един от друг. За предпочитане R е водороден атом или -(CH2)n-NH2 радикал.
Подходящи карбоксилни киселини са тези, които имат от 3 до 10 карбоксилни групи, за предпочитане 3 или 4 карбоксилни групи. Предпочитани карбоксилни киселини са тези с ароматно и/или хетероциклено ядро. Примери са бензил, нафтил,
01-248-02
• ·
антрацен, бифенил, трифенилов радикали или хетероцикли като пиридин, бипиридин, пирол, индол, фуран, тиофен, пурин, хинолин, фенантрен, порфирин, фталоцианин, нафталоцианин. Предпочитание се дава на фталоцианин на 3,5,3',5'трифенилтетракарбоксилна киселина, нафталоцианин, 3,5,5’,5’бифенилтетракарбоксилна киселина, 1,3,5,7-нафталентетракарбоксилна киселина, 2,4,6-пиридинтрикарбоксилна киселина, 3,5,3',5'-бипиридилтетракарбоксилна киселина, 3,5,3',5'бензофенонтетракарбоксилна киселина, 1,3,6,8-акридинтетракарбоксилна кискелина, особено се предпочита 1,3,5-бензентрикарбоксилна киселина (тримесова киселина) и 1,2,4,5бензентетракарбоксилна киселина. Такива съединения са търговски достъпни или могат да се получат по метод описан н DE-A-43 12 182. Ако се използват орто-заместени ароматни съединения, образуването на имид за предпочитане се предотвратява посредством избор на подходящи реакционни температури.
Тези вещества са поне трифункционални, за предпочитане поне тетрафункционални. Броят на функционалните групи може да бъде от 3 до 16, за предпочитане от 4 до 10, особено за предпочитане от 4 до 8. Методите съгласно изобретението се провеждат като се използват или поне трифункционални амини или поне трифункционални карбоксилни киселини, но не смеси на такива амини или карбоксилни киселини. Обаче, малко количество от поне трифункционални амини могат да присъстват в трифункционалните карбоксилни киселини, и обратното.
Веществата присъстват в количество от 1 до 50 pmol/g полиамид, за предпочитане от 1 до 35, особено за предпочитане 1
01-248-02 • 9 9 9 9 ·1 Ο ·· · ··· ·· ··“ «1 Λα **9 9 999 до 20 pmol/g полиамид. Веществата за предпочитане присъстват в количество от 3 до 150, особено за предпочитане от 5 до 100, особено 10 до 70 μιηοΐ еквивалента/g полиамид. Еквивалентите са на база броя на функционалните аминогрупи или карбоксилни групи.
Като вещества за удължаване на веригата се използват дифункционални карбоксилни киселини или дифункционални амини. Те имат две карбоксилни групи, които могат да взаимодействат с аминогрупи, или две аминогрупи, които могат да взаимодействат с карбоксилни киселини. Дифункционалните карбоксилни киселини или амини, както и карбоксилните групи или аминогрупи, не трябва да съдържат каквито и да са други функционални групи способни да взаимодействат с аминогрупи или карбоксилни групи. За предпочитане, те не трябва да съдържат каквито и да са други функционални групи. Примери за подходящи дифункционални амини са тези, които образуват соли с дифункционални карбоксилни киселини. Те могат да бъдат линеен алифатен като алкилендиамин, за предпочитане С2.б алкилендиамин, например хексилендиамин. Те могат да бъдат също циклоалифатни. Примери са изофорондиамин или ларомин. Разклонени алифатни диамини са обичайно използваните, пример е Vestamin TMD (триметилхексаметилендиамин, от Huis AG). Амините могат също да бъдат заместени с ал кило ви, за предпочитане Ci_14 алкилови, радикали върху въглеродната верига.
Дифункционални карбоксилни киселини са, например, тези, които образуват соли с дифункционални диамини. Те могат да бъдат линейни алифатни дикарбоксилни киселини, които са за предпочитане С4.20 дикарбоксилни киселини. Примери са адипинова киселина, азелаинова киселина, себацинова киселина,
01-248-02 a ·· ·· ···· ·« ·· · · ·· · ···
суберинова киселина. Те също могат да бъдат ароматни. Примери са изофталова киселина, терефталова киселина, нафталендикарбоксилна киселина, както и димеризирани мастни киселини.
Към реакционната смес могат да се прибавят добавки и пълнители, алифатни и ароматни регулатори на веригата като моно- и бифункционални амини и киселини, както и вещества за стабилизиране към топлина и светлина и за подобряване способността към оцветяване на полимера. Предпочита се към реакционната смес след фазите на получаване, които протичат в присъствие на фиксиран катализатор, да се прибавят вещества, които не са хомогенно разтворени в реакционната смес като пигменти и пълнители.
Пигментите и багрилата са най-общо в количество до 4% тегловни, за предпочитане от 0,5 до 3,5% тегловни, особено от 0,5 до 3% тегловни.
Пигментите за оцветяване на термопластмаси са общоизвестни, виж например R.GUchter и Н. Muller, Tascenbuch der Kunststoffadditive, Carl Hanser Verlag, 1983, pdges 494 to 510. Първата група пигменти, които трябва да се посочат са бели пигменти като цинков оксид, цинков сулфид, бяло олово (2 РЬСО3 . РЬ(ОН)2), литопон, бял антимон и титанов диоксид. От двата найобикновени кристални полиморфни форми (рутил и анатаз) на титанов диоксид, рутил е предпочитан като бял пигмент за съставите за формоване съгласно изобретението.
Черни пигменти, които могат да се използват съгласно изобретението са черен железен оксид (РвзО4), черен шпинел (Cu(Cr,Fe)2O4), черен манган (смес от манганов диоксид, силициев диоксид и железен оксид), черен кобалт и черен антимон и също, особено за предпочитане, черен въглен, който обичайно се
01-248-02 • ·· ·· ···· ·· • · · · ·· · ···
използва под форма на пещни или газови сажди (виж G. Benzing,
Pigmente filr Anstrichmittel, Expert-Verlag (1988), p. 78ff).
Трябва да се отбележи, че неорганичните цветни пигменти зелен хромен диоксид или органични цветни пигменти като азопигменти и фталоцианини могат да се използват съгласно изобретението, за да се получат определени нюанси. Такива пигменти са най-общо търговски достъпни.
По-нататък може да бъде изгодно гореспоменатите пигменти или багрила да се използват в смес, например черен въглен с медни фталоцианини, като в същото време най-общо подпомагат дисперсията на цвета на термопластмасата.
Противоокислителите и термичните стабилизатори, които се прибавят към термополимерните състави съгласно изобретението включват, например халогениди или метали от група I на периодичната таблица, т.е., натриев халогенид, калиев халогенид, литиев халогенид, в даден случай заедно с меден(1)халогенид, например хлориди, бромиди или йодиди. Халогенидите, особено медиите, могат да съдържат също богати на електрони р-лиганди. Примери за такива медни комплекси са меден халогениден комплекс с трифенилфосфин, например. Освен това е възможно да се използва цинков флуорид и цинков хлорид. Други възможности са етерично запречени феноли, хидрохинони, заместени представители на тази група, вторични ароматни амини, в даден случай заедно с фосфорсъдържащи киселини и техни соли, и смеси на тези съединения, за предпочитане в концентрация до 1 % тегловни, на база теглото на сместа.
Примери за UV стабилизатори са различни заместени резорциноли, силицилати, бензотриазоли и бензофенони, които най-общо се използват в количество до 2% тегловни.
01-248-02 • ·· ·· ···· ·· · ·· · · ·· · · ·· · • · · · · · · ·· ··· · л ·1 S -я ·· ··· ·· ·· Η-·*' ·····
Смазващите вещества и средствата за изваждане от формата, които най-общо се включват в термополимерните материали в количества до 1% тегловни, са стеаринова киселина, стеарилов алкохол, алкилстеарати и алкилстеарамиди и също естери на пентаеритритол с дълговерижни мастни киселини. Възможно е също така да се използват соли на калция, на цинка или алуминия, на стеаринова киселина и също диалкилкетони, например дистеарилкетон.
Полученият съгласно изобретението, съответно полиамидът съгласно изобретението, по-специално полиамид-6 и неговия съполимер, могат да се използват за получаване на влакна, съответно плоски повърхности, материали за обработка. Съответни методи са описани например в ЕР-А-0 462 476.
В една предпочитана форма на изпълнение съдържанието на нискомолекулни компоненти като капролактам, линейни и циклични олигомери в получения съгласно изобретението полиамид се намаляват, като полиамидът се екстрахира първо с воден разтвор на капролактам и след това с вода и/или се подлага на газовофазова екстракция.
Фиг.1 означава схематично устройство за провеждане на метода. В него означенията са
CL: капролактам
1: резервоар за изходните продукти
2: тръбен реактор
3: отделител
Р: полиамид
01-248-02 • · «·· «·.,.·· · · ··· · а ·1 β · ·
Примери за изпълнение на изобретението Изобретението се илюстрира със следващите примери. Пример
Примерите за изпълнение на метода се осъществяват с двуетапен апарат (фиж фиг.1). Той се състои от резервоар за суровините (1), тръбен реактор (2), който съдържа насипан катализатор, и отделител (3) за последваща кондензация на РАпредполимери. Реакционната смес се изпомпва с помощта на HPLC-бутална помпа чрез топлообменник в тръбния, съответно предреактора (1 литър без насипан ТЮг) и след това в отделител (2 литра) се поликондензира при минимално налягане и след това се извежда. За да се осигури достатъчно обмен на реагиращите вещества с повърхността на катализатора, налягането в предреактора се избира така, че реакционната смес да се намира в еднофазно течно състояние. Превръщанията завършват за кратко време, т.е. 4 h, при което се постига висока степен на превръщане.
Продуктът се гранулира, екстрахира и се анализира за вискозитет и съдържание на екстракт. Параметрите на метода и съответните стойности на вискозитета и екстракта са събрани в таблица 1.
Анализ
Относителният вискозитет (RV) на екстрахираните продукти, като мярка за полученото молекулно тегло и степента на полимеризация, се определя в 1 тегловен % разтвор в 96%-на сярна киселина, при 25 °C като се използва вискозиметър Ubbelohde.
Полиамидните проби се екстрахират с кипяща вода в продължение на 32, съответно 16 h под обратен хладник. Сухият остатък в екстракционната вода, чието тегло отговаря на
01-248-02 • ·· ·· ···· ·· · ···· · © ····· ··· · · ···· ·· ··· · · ·· · · ··· · · ·1 Ύ · ·· ··· ·· ·· ·ι / ····· съдържанието на общ екстракт в полимера, се определя чрез HPLC-анализ.
Като катализатор се използва гранулат във форма на пръчици, получен от титанов диоксид от Finnti, тип S150, с диаметър от 4 mm и дължина между 5 и 20 mm. Титановият диоксид на S150 катализатора е в модификация анатаз.
Особено при използване на съдържание на вода в сместа от изходни вещества от 2 до 2,5 тегловни %, екстрактът съдържа много намалено съдържание на димери и намалено съдържание на тримери и тетрамери.
01-248-02 ·· ···· ·· ·
·· *
• · ·
Таблица 1
Предреактор Отделител Продукт
Пример Съдържа ние на вода[%] Продължи телност на пребива ваяе [h] трс] Налягане [bar] Продължител ностна пребиваване м Т[°С] Налягане [bar] RV Екстракт р4]
1 1 1 290 10 1 250 4,0 1,93 9,83
2 1 1 250 10 3 250 1,5 2,08 9,80
3 1 1 240 10 3 250 1,5 2,09 9,80
4 2 1 230 10 3 240 1,5 2,05 9,43
5 2 1 240 10 3 240 1,5 2,06 9,50
6 2 1 260 10 3 240 1,5 2,07 9,33
7 2 1 270 10 3 240 1,5 2,04 9,13
8 4 1 280 20 3 240 2,5 1,94 8,87
9 4 1 270 20 3 240 2,5 1,95 8,93
10 4 1 260 20 3 240 2,5 1,94 9,30
11 4 1 250 20 3 240 1,8 2,03 8,90
12 4 1 240 20 3 240 1,8 2,04 9,0
13 4 1 230 20 3 240 1,8 2,00 9,33
14 2 1 220 20 3 240 1,5 2,01 10,70
15 2 1 230 20 3 240 1,5 1,99 10,83
16 2 1 240 20 3 240 1,5 2,02 10,00
17 2 1 250 20 3 240 1,5 2,04 9,77
18 2 1 260 20 3 240 1,5 2,07 8,96
19 2 1 210 20 3 240 1,5 1,99 10,86
20 2 1 200 40 3 240 1,5 1,96 11,70
21 2,5 1 200 40 3 240 1,5 1,98 10,70
01-248-02
Състав на екстракта [% на теглото на екстракта]
Пример Мономер Двмер Тример Тетрамер Пентшер Хежсамер Хептамер
1 77,1 9,6 6,1 3,3 0,9 0,6
2
3
4 83,3 5,4 5,5 3,7 2,0 1,1 0,9
5
6 77,7 8,7 6,5 4,4 2,1 1,1 0,7
7 76,5 10,1 6,3 4,4 3,2 1,2 0,9
8 74,2 11,0 6,3 4,3 3,2 1,1 0,7
9 73,2 9,3 6,2 4,3 3,4 1,3 0,9
10 74,9 9,5 6,3 4,3 3,5 1,2 0,9
11 76,3 8,5 6,3 4,3 3,0 1,1 0,8
12 75,5 7,1 6,1 4,2 3,2 1,2 0,9
13 78,2 6,1 5,5 3,8 3,1 1,1 0,5
14 85,1 3,8 3,8 2,8 1,9 1,0 0,5
15 84,7 4,4 4,3 3,1 2,0 1,0 0,5
16 82,9 5,0 4,6 3,3 2,2 1,1 0,5
17 81,0 6,3 5,0 3,6 2,3 1,2 0,6
18 78,7 7,6 5,5 4,0 2,5 1,3 0,6
19 87,6 3,5 3,9 3,0 2,0 1,1 0,6
20 89,0 2,7 3,4 2,6 1,7 0,9 0,5
21 85,5 3,0 3,7 2,8 1,9 1,0 0,5
01-248-02 • · · · · • · · Λ • ·· ·· £ο
Таблица 2
В следващата таблица са представени сравнителни изследвания съгласно предшестващото състояние на техниката
Патент Пример СЪДЪрЛи mt екстракт [тетя.%]* Съдьрж. на мономер [тетл.%]* Съдьрж. на димер [тегп.%]* Съдьрж. на тример [тега.%]* Съдьрж. на тетргкер [тега.%]*
ЕР 1 - 7,5 0,53 - -
0 005466 2 - 6,8 0,49 - -
WO 4 10,0 8,4 0,48 0,44 0,65
97/08223
ЕР 1 10,5 - - - -
0 000397 2 13,5 - - - -
DE 1 11,4 - - - -
2443566 2 11,2
3 10-11
4 11
ЕР 1 11 - - - -
0 462476 А 11,8
© 2 12,0
В 11,3
3 11,3
* Тегловните проценти се отнасят до масата на получените продукти преди екстракция.

Claims (10)

  1. ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ
    1. Използване на метални оксиди като хетерогенни катализатори при методи за получаване на полиамиди от лактами и в даден случай други полиамидобразуващи мономери, като металният оксид се влага под форма, която позволява механичното му отделяне от реакционната смес, и се отстранява от реакционната смес по време на или в края на полимеризацията, за намаляване на съдържанието на екстрахируемите съединения в получения полиамид.
  2. 2. Използване съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че катализаторите метален оксид се влагат под форма на гранулати, пръчици, фиксиран слой или наслоени с катализатор уплътнителни тела или съоръжения.
  3. 3. Използване съгласно претенция 1 или 2, характеризиращо се с това, че катализаторите метален оксид са избрани от циркониев оксид, алуминиев оксид, магнезиев оксид, цериев оксид, лантанов оксид, титанов оксид, бета-зеолити и слоести силикати.
  4. 4. Използване съгласно претенция 3, характеризиращо се с това, че като катализатор метален оксид се влага титанов оксид, който е най-малко 70% тегл. в модификация анатаз.
  5. 5. Използване съгласно претенция 1 до 4, характеризиращо се с това, че катализаторите метален оксид се влагат заедно с хомогенно разтворени в реакционната смес кисели съкатализатори.
  6. 6. Използване съгласно претенция 5, характеризиращо се с това, че киселите катализатори са избрани от органични монои дикарбоксилни киселини, неорганични киселини, техни соли или техни смеси.
    01-248-02
  7. 7. Използване съгласно претенции 1 до 6, характеризиращо се с това, че полимеризацията на лактама се провежда в присъствие на органични монокарбоксилни киселини, дикарбоксилни киселини или техни смеси като регулатори на веригата и/или съкатализатори.
  8. 8. Използване съгласно претенции 1 до 7, характеризиращо се с това, че полимеризацията се извършва в поне два етапа, като в първия етап се работи при повишено налягане, при което реакционната смес, с изключение на хетерогенния катализатор, е еднофазна течна, и в следващия етап се кондензира под налягане в обхвата от 0,01 до 10 х 105 Ра, и хетерогенният катализатор може да се присъства в единия или в двата етапа.
  9. 9. Използване съгласно претенция 8, характеризиращо се с това, че превръщането се провежда при температура в обхвата от 180 до 290°С в присъствие на хетерогенен катализатор, и при температура в обхвата от 230 до 300°С в отсъствие на хетерогенен катализатор.
  10. 10. Използване съгласно претенции 1 до 9, характеризиращо се с това, че превръщането се провежда в присъствие на по-малко от 10% тегл. вода, спрямо общата реакционна смес.
BG105690A 1999-01-13 2001-07-10 Използване на хетерогенни катализатори при методиза получаване на полиамиди BG105690A (bg)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19901013A DE19901013A1 (de) 1999-01-13 1999-01-13 Verwendung von Heterogenkatalysatoren in Verfahren zur Herstellung von Polyamiden
PCT/EP2000/000235 WO2000042090A1 (de) 1999-01-13 2000-01-13 Verwendung von heterogenkatalysatoren in verfahren zur herstellung von polyamiden

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BG105690A true BG105690A (bg) 2002-02-28

Family

ID=7894123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG105690A BG105690A (bg) 1999-01-13 2001-07-10 Използване на хетерогенни катализатори при методиза получаване на полиамиди

Country Status (24)

Country Link
US (1) US6590064B1 (bg)
EP (1) EP1141091B1 (bg)
JP (1) JP2002534571A (bg)
KR (1) KR20010101494A (bg)
CN (1) CN1165568C (bg)
AR (1) AR022263A1 (bg)
AT (1) ATE222271T1 (bg)
AU (1) AU2436900A (bg)
BG (1) BG105690A (bg)
BR (1) BR0007498A (bg)
CA (1) CA2359074A1 (bg)
CO (1) CO5160389A1 (bg)
CZ (1) CZ20012531A3 (bg)
DE (2) DE19901013A1 (bg)
ES (1) ES2181636T3 (bg)
HU (1) HUP0105006A3 (bg)
IE (1) IE20000006A1 (bg)
IL (1) IL144093A0 (bg)
MY (1) MY121875A (bg)
SK (1) SK9912001A3 (bg)
TR (1) TR200102036T2 (bg)
TW (1) TW524815B (bg)
WO (1) WO2000042090A1 (bg)
ZA (1) ZA200105724B (bg)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10109641B2 (en) * 2015-08-10 2018-10-23 Toshiba Memory Corporation Semiconductor device and method for manufacturing same
CN107619476B (zh) * 2017-10-27 2020-11-24 万华化学集团股份有限公司 一种十二内酰胺的聚合方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2443566A1 (de) * 1974-09-12 1976-04-01 Basf Ag Verfahren zum kontinuierlichen herstellen von polyamiden
DE2501348C3 (de) 1975-01-15 1988-02-11 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Polyamiden aus epsilon-Caprolactam
DE2732328A1 (de) 1977-07-16 1979-02-01 Basf Ag Verfahren zur herstellung von polycaprolactam
DE2821686A1 (de) * 1978-05-18 1979-11-22 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von monomer- und dimerarmen polyamiden
IT1100787B (it) 1978-12-06 1985-09-28 Snia Viscosa Processo e apparecchiatura per demonomerizzazione di policaproammide
DE4019780A1 (de) * 1990-06-21 1992-01-02 Basf Ag Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von polycaprolactam mit geregeltem aminoendgruppengehalt
DE4324616A1 (de) 1993-07-22 1995-01-26 Bayer Ag Extraktion von Polyamid 6
DE19531989A1 (de) 1995-08-30 1997-05-15 Polymer Eng Gmbh Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines dimerarmen Polyamid 6
DE19808190A1 (de) * 1998-02-26 1999-09-02 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyamiden

Also Published As

Publication number Publication date
TR200102036T2 (tr) 2001-10-22
HUP0105006A2 (hu) 2002-04-29
BR0007498A (pt) 2001-10-23
CN1165568C (zh) 2004-09-08
WO2000042090A1 (de) 2000-07-20
EP1141091A1 (de) 2001-10-10
AR022263A1 (es) 2002-09-04
IL144093A0 (en) 2002-05-23
KR20010101494A (ko) 2001-11-14
HUP0105006A3 (en) 2004-05-28
EP1141091B1 (de) 2002-08-14
TW524815B (en) 2003-03-21
CN1342179A (zh) 2002-03-27
US6590064B1 (en) 2003-07-08
MY121875A (en) 2006-02-28
SK9912001A3 (en) 2002-03-05
ZA200105724B (en) 2002-07-12
DE50000376D1 (de) 2002-09-19
CZ20012531A3 (cs) 2001-12-12
ES2181636T3 (es) 2003-03-01
IE20000006A1 (en) 2000-07-26
CO5160389A1 (es) 2002-05-30
JP2002534571A (ja) 2002-10-15
DE19901013A1 (de) 2000-07-20
ATE222271T1 (de) 2002-08-15
AU2436900A (en) 2000-08-01
CA2359074A1 (en) 2000-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6815527B2 (en) Continuous method for producing polyamides from aminonitriles
KR100552372B1 (ko) 아미노카르복실산 화합물로부터의 폴리아미드의 제조 방법
US6316588B1 (en) Continuous preparation of polyamides from aminonitriles
US6359020B1 (en) Method for producing polyamides from aminonitriles
JP4282231B2 (ja) ポリアミドの製造方法
BG105690A (bg) Използване на хетерогенни катализатори при методиза получаване на полиамиди
SK11092000A3 (sk) Kontinuálny postup na výrobu polyamidov z aminonitrilov
US6310173B1 (en) Batch process for producing polyamides from aminonitriles
MXPA01006818A (en) Use of heterogeneous catalysts in methods for the production of polyamides
US6531570B1 (en) Accelerator for the production of polyamides from aminonitriles
MXPA00007731A (en) Method for producing polyamides
CZ20002836A3 (cs) Kontinuální způsob výroby polyamidů z aminonitrilů a polyamidy tímto způsobem vyrobitelné
CZ20002835A3 (cs) Diskontinuální způsob výroby polyamidů z aminonitrilů
CZ20002838A3 (cs) Způsob výroby polyamidů z aminonitrilů
MXPA01003484A (en) Accelerator for the production of polyamides from aminonitriles
CZ20002837A3 (cs) Kontinuální způsob výroby polyamidů z aminonitrilů a polyamidy tímto způsobem vyrobené