CS206672B1 - Polymery typu polyamidů, kopolyamidů, polyamidopolymočovin nebo polyesterpolyuretanů kompatibilní s okludovánými aromaty - Google Patents

Description

Vynález se týká polymerů typu polyamidů, kopolyamidů, polyamidopolymočovin nebo polyesterpolyuretanů kompatibilní s okludovanými aromáty, které nelze vpravit do příslušné polymerní nebo kopolymerní látky jinak než způsobem, který je rovněž předmětem tohoto vynálezu.

Pracovníkům zběhlým v této oblasti je dobře známo ze stavu techniky /G.F.DÍ Alelio, Experimental plastice and synthetic resins, New York, John Wiley & Sons, lne., London, Chapman & Halí Limited, str. 141 /, že superpolyamid získaný z kyseliny adipové a hexamethylendiaminu je rozpustný v několika málo rozpouštědlech, což snižuje ve velké míře jeho použitelnost. Podobně je tomu u polymerů nebo kopolymerů získaných z polymerizujíeích laktamů /John M De Bell et al., German plastice practice, Springfiéld, Massachusetts / nebo kondenzátů omega-aminokyselin s močovinou a hexametylendiaminem nebo glykolem / J. Procházka, Chem. listy 41,

183 / 1947 //.

Většina z uvedených makromolekulárních látek s vícenásobnou vazbou - CONH se rozpouštějí ve fenolu, m- kreaolu, kyselině mravenčí případně v kyselině síro206 672 vé / za případného depolymerizačního účinku ; Wayne R. Sorenaon a dr·, Laboratorní příprava polymerů / SNTL, Praha 1964 //.

Je-li žádoucí připravit polymery tohoto typu rozpustné v běžných rozpouštědlech, je třeba provést zásah na jejich makromolekulu, spočívající v tom, že ee vodík skupiny CONH - substituuje např. reakcí s dimetylformélem v kyselém prostředí / J. Procházka a K. Czerepko, Przemyšl chemiczny 9 /31/, 109 /1953/.

Vycházejíc z teoretických úvah o vlivu vodíkových můstků mezi skupinami - CONH sousedních řetězců těchto polymerů na jejich fyzikální chování a z analogie tvorby okluznlch sloučenin močoviny s uhlovodíky, se s překvapením zjistilo, že polymerační pochody mohou vést za podmínek, které jsou předmětem tohoto vynálezu k nepravým roztokům polymerů obsahujících vazby - CONH

Nečekané je rovněž zjištění, že tyto nepravé roztoky vznikají jen tehdy, polymerují-li se látky vytvářející mnohonásobné vazby - CONH - současně se sloučeninou / monomerem nebo okludovanou nepolymerující látkou /. Není však možno rozpustit vznikající makromolekulám! útvar obsahující mnohonásobná skupiny - CONH - po skončení polymerace se sloučeninou vytvářející za těchto podmínek nepravý roztok. Vzniká totiž vždy nehomogenní soustava obsahující dvě fáze.

Vysvětlení tohoto zjištění by vyžadovalo rozsáhlou etereochemickou diskuzi /0. Niggli, Grundlagen der Stereoohemie / Birkhauser, Basel /. Ve stručnosti lze však usoudit, že při vzniku polymerních látek zmíněného typu dochází ke vzniku zřásněných cyklických útvarů podobných těm, které byly pozorovány u alfakeratinu izolovaného z ovaí vlny, a že během pochodu vedoucího ke vzniku makromolekuly ee mění tato zřásněná struktura ve strukturu částeěně orientovanou. To by vysvětlovalo, proč během polymerace lze vpravit celou řadu rozličných látek za tvorby oklužnlho nepravého roztoku zatím co hotová makromolekula tyto látky nepřijímá. Teoreticky by takovému částečnému orientování mohl odpovídat model přechodu alfa-keratinu na beta-keratin.

Rovněž věak je pravděpodobná, že během makromolekulárních pochodů se uzavřou dutiny, do kterých v průběhu polymerace okluduje látka, takže jde o obloženi okludovaných látek makromolekulami s vazbami - CONH.

Snahou, která vyústila v poznáni těchto skutečností, bylo především připravit makromolekuly obsahující mnohonásobnou vazbu - CONH - s dokonalou rozpustností v běžných organických rozpouštědlech. Podle předmětu vynálezu es toho dosáhne tím, že se polymerují mnnomerní látky vytvářející při vzniku makromolekuly vazby - CONH / a monomery nebo sloučeninami, které jsou schopny následkem svých molekulárních vlastností, např. tvorbou resonančních forem, více či méně zřásnit polymerní - CONH řetězce. Je možno říci, že přídavek těchto látek vede ke stereospecifičnoeti makromolekul podle druhu přídavku.

Vysoký stupeň zřásnění u polymerů obsahujících vazby - CONH - dokazuje tvorba vláčných elastických vláken z tzv. korpuskulárních proteinů.

Význam vynálezu tkví nejen v tom, že se ovlivňují samotné vlastnosti polymerních produktů ale je možno dosáhnout podstatně jiných zpracovatelských možností u hotových výrobků, např. vláken, fólií, nátěrových hmot.

Dále uvedené příklady mají sloužit k ilustraci způsobu výroby polymerů obsahujících v makromolekule mnohonásobné vazby - CONH -. Není účelem těchto příkladů omezit podstatu vynálezu pouze na provedení podle nich. Je samozřejmé, že z řady kompatibilních přídavků jsou vyloučeny takové, které jsou schopny reagovat s funkčními skupinami, mezi něž patří i regulátory viskozity makromolekuly, nebo takové, které byly schopny reagovat s vazbou - CONH -.

Příklad 1

Příprava kompatibilního kopolykondenzátu z kyseliny 6-aminokapronové, močoviny, hexametylen-1, 6-diaminu a naftalenu.

Tavenina směsi 8,5 g překrystalované kyseliny 6-aminokapronové, 3,9 g překrystalované močoviny, 7,6 g čerstvě předestilovaného hexamtylen-1, 6-diaminu a 3 g naftalenu se zahřívá pod přívodem dusíku čištěného probubláváním roztoku pyrogallolu po dobu 24 h. za zvolna zvyšované teploty. Vzniklý polymér s okludovaným naftalenem taje při 210° C. Lze ho zvlákňovat na vlákna hedvábného lesku, ze kterých lze extrakcí acetonem / případně sublimací / získat zpět přidaný kompatibilně okludovaný naftalen.

Příklad 2

Příprava polymeru 6-kaprolaktamu a C-metyl-6-kaprolaktamů s antracenem deasociační kopolymerací.

Provozní šarže a násadou 60 kg C-metyl-kaprolsktamů /připravených Beckmannovým přesmyknutím C-metyl-cyklohexanon-oximů získaných oximací směsi C-metylcyklohexanonů po hydrogenani obchodního trikresolu/, 20 kg 6-kaprolaktamu, 30 kg antracenu a 2 kg natriumacetanilidu se zahřívá po dobu 23 h. při teplotě 250° C v nerezové polymerační aparatuře vyhřívané Woodovým kovem v duplikátoru. Vzniklý polymer má gumovitý vzhled, je částečně průzračný, termoplastický, barvy slabě nazelenalé. Lze jej kalandrovat na fólie ve dvouválci vytápěném parou.

Extrakcí vzorku kopolymerů lze získat okludovaný antracen prakticky v přidaném množství. Folie takto extrahovaná má mramorové zbarvení a jsou na ní patrny okem mikrodutinky, kterými však při normálním tlaku neprostupuje voda.

Příklad 3

Příprava kompatibilního kondenzátu z hexametylendiamoniumadipátu a indenu

110 g soli hexamtylendiamoniumadipátu se zahřívá 8 hodin na teplotu 209° C a 22 g indenu. Výtěžek polymeru s okludovaným indenem je 108 g. Logaritmická viskozitní číslo/ měřeno u 0,5 % hmot. roztoku v m-kresolu při 25° 0/ je 1. Polymer má teplotu tání 205° C a je rozpustný v běžných organických rozpouštědlech. Z taveniny nebo roztoku lze připraviti vlákna a fólie.

Přiklad 4

Příprava kompatibilního kondenzátu z kyseliny 6-aminokapronové a acenaftenu.

g kyseliny 6-aminokapronové překrystalované ze směsi metanolu a vody ee zahřívá 4,5 h. s 10 g acenaftenu pozvolna při stoupající teplotá od 180° C do 220° C v otevřená ampuli. Když ustane vývoj kondenzační vody udržuje se teplota 2 h. na 210° C. Logaritmické viskozitní číslo/ měřeno u 0,5 % hmot. roztoku v m-kresolu při 25° C/ je 0,7. Z taveniny lze lisovat fólie a táhnout vlákna.

Příklad 5

Příprava kompatibilního polyesterpolyurethanu s antracenem. Bkvimolekulární množství kyseliny 6-ureidokapronové a tetrametylenglykolu ee zahřívá 20 h. do roztavení v přítomnosti 50 g antracenu za zvolna se zvyšující teploty na 210° C. Po této době zpracovaná tavenina náhle ztuhne a po jejím roztavení ji lze zvlákňovat na vlákna hedvábného lesku, ze kterých lze extrakcí benzenem získat okludovaný antracen.

Příklad 6

Příprava kompatibilní polyamidopolymočoviny a naftalenem.

Pracuje se podobně jako v příkladu 1 pouze e tím rozdílem, že kondenzuje hexametylendiamin v ekvimolekulárním- poměru s kyselinou 6-ureidokapronovou v přítomnosti 100 g naftalenu. Po 20 h. zahřívání na teplotu zvolna ae zvyšující na 220° C zreagovaná tavenina ztuhne a po jejím roztavení vznikne kopolykondenzát stejných vlastností jako u příkladu 1.

Přiklad 7

Příprava kompatibilního 6-polyamidu s acenaftenem.

Směs 10 g kyseliny 6-aminokapronové, 90 g 6-kaprolaktamu a 20 g acenaftenu se zahřívá 12 h. za zvolna se zvyšující teploty od 190° do 240° C. Zreagovanou taveninu lze zpracovat zvlákňováním za vzniku matových vláken o pevnosti 4 den /denier/, z nichž lze extrakcí v Soxhletově aparatuře toluenem získat okludovaný acenaften.

Claims (10)

1. Předmět vynálezu

   1. Polymery typu polyamidů, kopolyamidů, polyamidopólymočovin nebo pplyesterpolyuret hanů kompatibilní a okludovanými aromáty.
2. 2. Způsob výroby polymerů a okludovanými aromáty podle bodu 1, vyznačený tím, že se nechají polymerovat výchozí složky v přítomnosti 1 až 50 % hmot. aromátů vztaženo na výchozí složky.
3. 3. Způsob podle bodu 2, vyznačený tím, že výchozí složkou je kyselina 6-aminokapronová.
4. 4. Způsob podle bodu 2, vyznačený tím, že výchozí složkou je 0,1 až 99,9 mol %

   6 kaprolaktamu a kyselina 6 aminokapronová.
5. 5. Způsob podle bodu 2, vyznačený tím, že výchozí složkou je kyselina adipovó a hexametylendiamin v ekvimolekulárním poměru.
6. 6. Způsob podle bodu 2, vyznačený tím, že výchozí složkou je 0,1 až 99,9 mol %

   6 kaprolaktamu a 2,3 nebo / a 4-C metyl-6 kaprolaktam.
7. 7- Způsob podle bodu 2, vyznačený tím, že výchozí složkou je kyselina 6 ureidokapronová s hexametylendiaminem v ekvimolekulárním poměru.
8. 8. Způsob podle bodu 2, vyznačený tím, že výchozí složkou je kyselina 6-ureidokapronová a tetrametylenglykolem v ekvimolekulárním poměru.
9. 9. Způsob podle bodu 7 a 8, vyznačený tím, že kyselina 6-ureidokapronové vzniká jako výchozí složka reakcí kyseliny 6 aminokapronová a močoviny v ekvimolekulárním poměru.
10. 10. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, že aromátem je homolog benzenu, například inden.