CH270546A - Verfahren zur Herstellung eines Polyamids. - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Polyamids.Info
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Description
Verfahren zur Herstellung eines Polyamids. Die Polyamide gehören zu den wertvollsten Kunststoffen für die Herstellung von Über zügen und geformten Gebilden aller Art. Die daraus hergestellten Erzeugnisse zeichnen sieh durch hervorragende mechanische Eigenschaf ten aus. Die bisher bekannten Polyamide las sen jedoch hinsichtlich ihrer Wärmebestän digkeit. für viele Verwendunbszweeke noch zu wünschen übrig. Ebenso hat ihre Fähigkeit zur hygroskopischen Mrasseraufnahme noch nicht die für manche Verwendringszweeke erforderliche Grösse erreicht. Bisher wurden als Ausgangsstoffe für Polyamide Diamine und Dicarbonsäuren einerseits und co -Xniino-earbonsäuren bzw. deren Lactanie anderseits verwendet. Die typiselisten Vertreter dieser beiden Poly- ainiritypeir sind das Polynierisat aus Ilexa- methylendiainin und Adipinsäure (Sehw. 1'. Nr.2019-15) und dasjenige aus --Caprolaetam (Sehw. P. Nr. \_'28-139) mit Schmelzpunkten von 263 bzw. '1-1" C und einem lrybroskopi- schen Wasseraufnahmevermöben von 3,8 bzw. -1,5% bei 200C und 65% rel. Luftfeueh- tiakeit. 17s wurde nun befunden, dass sich bieyeli- sche Lactame zrr neuartigen Polyamiden kon densieren lassen. Bei der Reaktion wird der Lactamrin- des bieyclischen lloleküles auf- nespalten, während der zweite, rein alieyeli- sehe Ring erhalten bleibt und in regelmässigen Abständen in das entstehende Polyamid- Kettenmolekül. eingebaut wird. C berraschenderweise zeigten nun diese neuen Polyamide auf der Basis bicy elischer Laetanie Eigenschaften, die von denjenigen der bisher bekanntgewordenen Vertreter dieser Kunststoffklasse stark abweichen. Als besonders wertvoll für technische Verwen- clungszwecke erwiesen sieh die hohen Schmelz bzw. Zersetzungspunkte dieser neuen Poly amide, die bei .100 C und darüber lieben, sowie das günstige Wa.sseraufnahmevermögen von 6% und mehr, was besonders für textile Verwendungszwecke vorteilhaft ist. Die Polyamide auf Basis bieyclischer L a.ctame können mit Poly nies isaten aus Hexa- inethyIendiamin und Adipinsä.ure oder sol chen aus monocyclischeir Laetainen geiniseht werden. Man kann aber auch die monomeren Ausgangsstoffe mischen und entsprechende llisehpoly amide erzeugen, wodurch sieh die Eigenschaften der Endprodukte in mannig- faltiaYer Weise variieren lassen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. ein Verfahren zur Herstellung eines Poly amids der benannten Art. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das bicyelisehe Lactam der Formel 1, das durch Beekmann- sehe Umlagerung ans Biey clohepta.nonolim erhältlich ist, auf 180 bis 3000 erhitzt wird. CH C \CH, CO OH, CH2I NH CHF I Das nach dem neuen Verfahren darge stellte Polyamid besteht aus Kettenmolekülen vom Typ II, wobei also auf die Gruppierung -CH2 . CO. NI-I- jedesmal ein aliphatischer 5-Ring folgt. EMI0002.0012 Es ist bis 400 unsehmelzbar und zersetzt sich oberhalb 450 . Zweckmässig wird das Reaktionsgemisch so lange auf Polymerlsationstemperatur ge halten, bis keine flüchtigen Bestandteile mehr entweichen. Das bicyclische Lactam wird zur Poly- merisation vorzugsweise auf 260 bis 280 er hitzt. Die Polymerisation kann sich im Schmelzfluss des Lactams abspielen. Vorzugs weise findet die Reaktion in Gegenwart eines Polymerisationskatalysators statt. Hierfür kommen die üblichen Katalysatoren wie Säuren, Basen oder Salze in Frage. Die Poly- merisation kann auch in Gegenwart von Wasser unter Druck durchgeführt werden. Es ist zweckmässig, die Polymerisation unter Ausschluss von Sauerstoff durchzuführen, um schädigende Einflüsse zu vermeiden. Schliesslich kann die Polymerisation auch in Gegenwart eines Lösungsmittels erfolgen, das im Verlauf der Reaktion, z. B. gegen das Ende der Polymerisation, oder nach Errei chung des gewünschten Polymerisationsgrades abdestilliert werden kann. Als Lösungsmittel kommen beispielsweise in Frage Phenol und die Kresole oder Xylenole. Das erfindungsgemäss hergestellte Polyamid verhält sich thermisch indifferent., und zwar so, wie es bei organischen Stoffen im allge- meinen äusserst selten ist und bei Polyamiden bis jetzt durchaus unbekannt war. Das neue Polyamid ist in den üblichen Lösungsmitteln unlöslich. Es löst sich nur in speziellen Poly- amidlösmmgsmitt'eln, wie z. B. Ameisensäure, Phenol, Formamid, Dimethylformamid usw. Die Polymerisation des bicyclischen Lac- tams ist technologisch besonders interessant, weil die Reaktion praktisch vollständig im Sinne der Kettenbildung verläuft. Es bleiben keine monomeren Bestandteile im Reaktions gemisch zurück, wie es teilweise beim Capro- lactam der Fall ist. Dieses günstige Verhal ten bei bicyclischen Laetamen war durchaus überraschend. <I>Beispiel.:</I> 100 g Endomethylenlactam der oben ange führten Formel werden mit, 10 g Wasser 2 Stunden -im Autoklaven auf 260 bis 265 erhitzt und dann unter allmählicher Druck entspannung weitere 8 Stunden auf 255 gehalten. Man erhält ein leicht gelbstichiges, bröckliges Pol3onerisat, das sich leicht zu einem Pulver zerreiben lässt. Das neue Poly amid kann auf 450 erhitzt werden, ohne Zer setzungserscheinungen zu zeigen.
Claims (1)
- <B>PATENTANSPRUCH:</B> Verfahren zur Herstellung eines schwer schmelzbaren Polyamids, dadurch gekenn zeichnet, dass das Endomethylenlactam der Formel. EMI0003.0001 auf Temperaturen von 180 bis 300 erhitzt wird. Das entstandene Polyamid besitzt die Strukturformel EMI0003.0003 ist bis 400 C unschmelzhar und zersetzt sich oberhalb 450 . UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Reaktionsge misch so lange auf Polymerisationstemperatur gehalten wird, bis keine flüchtigen Bestand teile mehr entweichen. 2.Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Polymerisation in Gegenwart eines Polymerisationskatalysa- tors stattfindet. 3. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Polymerisation in Gegenwart von Wasser unter Druck statt findet. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet., dass die Polymerisation in Gegenwart eines Lösungsmittels stattfindet, welches im Verlauf der Reaktion abdestilliert wird. 5. Verfahren nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass als Lösungsmittel ein Phenol angewandt wird.
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