CS212641B1 - Způsob přípravy práškového polyamidu - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu přípravy práškového polyamidu, který se získá rozpuětěním polyamidu v roztoku, který tvoří laktam omega-aminokyselin obecného vzorce «=Η2>η -----NH kde n je číslo 3 až 11, a rozpouštědlo laktamu, které je současně nerozpouštědlem polyamidu, při teplotách ,60 až 300 °C, a po rozpuštění polyamidu je vytvořený roztok ochlazován za současného mícháni a vytvořená suspenze práškového polyamidu se oddělí. Jako laktamu lze s výhodou použít kaprolaktomu, jako rozpouštědle laktamu lze použít ketonů, aromatických uhlovodíků nebo cyklických éterů. Práškový polyamid připravený podle vynálezu lze využit jako sorpční materiál při čisticích postupech.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy práškového polyamidu , který se získé přesrážením polyamidu z roztoku, který tvoří některý z laktamů omega-aminokyselin a rozpouštědlo laktamu, které je současně nerozpouštědlem polyamidu.

Lineární alifatické poylamidy, především polykaprolaktam a polyhexamethylendiamoniumadipát, nachézí uplatnění především ve formě vláken nebo jako plastikářská surovina. Známé je i použití polyamidu v práškové formš pro nanášení ochranné vrstvy při antikorozních úpravách. Přéšková polyamidy na bázi nizkotajících kopolyamidů se používají pro pojení textilií. Práškové polyamidy nachází též upatnšní jako filtrační materiál při čisticích postupech, např. v potravinářství, při čištění odpadních vod apod. Práškové polyamidy lze připravit mechanickým mletím polyamidu za nízkých teplot, rozprašováním polymerní taveniny do horkého inertního plynu, suspendováním taveniny polyamidu ve vodě.

Pro přípravu práškových polyamidů lze využít i heterogenní aniontové polymerace laktamů omega-aminokyselin. Polymerace laktamů se v tomto případě provádí pod kritickou rozpouštěcí teplotou polyamidu v tavenině monomeru. Vznikající polyamid se vylučuje během polymerace ve fořmě suspenze v roztaveném monomeru. Další metody přípravy práškového polyamidu jsou založeny na přesrážení polyamidu z jeho roztoku nebo z tavných rozpouštědel. Jako tavného rozpouštědla lze s výhodou použít 6-kaprolaktamu (NDR patent 8027).

Polyamid se rozpustí v tavenině 6-kaprolaktamu při teplotách nad 150 °C a po ochlazení se ze ztuhlé taveniny extrahuje 6-kaprolaktam, přitom vznikne suspenze práškového polyamidu v extrjakčním médiu. Nevýhodou tohoto postupu je poměrně energeticky náročná regenerace 6-kaprolaktamu z roztoku, který vzniká při jeho extrakci ze ztuhlé taveniny. Jako rozpouštědla polyamidu lze dále použít kyseliny sírové, solné, mravenčí a octové. Z jejich roztoků se polyamid vysréží ve formě préšku vodou nebo směsí vody a metanolu.

Tato rozpouštědla jsou ale značně agresivní a během rozpouštění polyamidu dochází k jeho degradaci. Jako rozpouštědla pro přípravu práškového polyamidu jsou též uváděna fenol, kresol, thymol, benzylalkohol, dimethylforamid, směsné rozpouštědlo sestávající z v alkoholu rozpustné anorganické sloučeniny (jako je např. LiClg), kyseliny mravenčí a alkanolu. Pro rozpuštění polyamidů za vyšších tlaků lze použít nižších alifatických alkoholů nebo jejich směsí s vodou.

Výše uvedené nedostatky při přípravě práškového polyamidu jsou odstraněny postupem podle vynálezu, jehož podstatou je rozpouštění polyamidu v roztoku, který tvoří některý z laktamů omega-aminokyselin typu:

(CH₂)_n --NH kde n = 3 až 11 a rozpouštědlem tohoto laktamů, které je však nerozpouštědlem polyamidu při pokojové teplotě. Po dokonalém rozpuštění polyamidu je vytvořený roztok ochlazován za současného míchání. Z vytvořené suspenze se po ochlazení práškový polyamid oddělí filtrací nebo odstředěním a získaný roztok lze použít pro opětovné rozpouštění polyamidu při přípravě práškového polyamidu.

Postupem přípravy práškového polyamidu podle vynálezu se vůči dosavadním postupům odstraní náročná regenerace 6-kaprolaktamu z extraktu. Izolovaný roztok 6-kaprolaktamu se opětovně může použít pro rozpouštění polyamidu, případně po úpravě jeho koncentrace v důsledku vzniklých ztrát jednotlivých složek roztoku. Zbytky laktamů v práškovém polyamidu se odstraní jeho promytím čistým rozpouštědlem laktamů např. vodou u 6-kaprolaktamu. Zbytky rozpouštědla z práškového polyamidu se odstraní sušením za vyšších teplot, případně za vakua. Další výhodou tohoto postupu je to, že při přípravě práškového polyamidu je omezená degradace polyamidu, pokud se použijí výchozí složky s nízkým obsahem vody.

Přídavek práškových anorganických materiálů jako je např. aktivní uhlí, křemelina, kysličník hlinitý, infusiorová hlinka, kysličník hořečnatý, azbest, bentonity, mastek, kaolin, perlit, slídy a jejich směsi k rozpouštěcímu roztoku pří přípravě práškového polyamidu podle vynálezu usnadňuje jeho vylučování při ochlazování roztoku v jemné práškové formě bez vzniku velkých aglomerátů a dále zlepšuje filtrovatelnost při promývání filtračního koláče práškového polyamidu při jeho separaci.

Jako rozpouštědel laktamů lze použít např. ketonů, jako je např. aceton, metyletylketon, aromatických uhlovodíků,jako je např. toluen, cyklických eterů,jsko je např. dioxan, tetrahydrofuran. V důsledku nízkého bodu varu rozpouštědel a požadované teploty rozpouštěni polyamidu je nutno pracovat při přípravě práškového polyamidu za zvýšeného tlaku. Koncentrace laktamů v těchto rozpouštědlech se mohou pohybovat v rozmezí 1 až 99 hmot. %.

Se vzrůstající koncentrací laktamů v roztoku vzrůstá rozpustnost polyamidu v tomto směsném rozpouštědle. Při vyšších koncentracích laktamů ve směsném rozpouštědle je nutno separaci práškového polyamidu provádět při zvýšených teplotách pod teplotou varu rozpouštědla, aby nedošlo k vyloučeni laktamu z roztoku.

Příklad 1

100 g polykaprolaktamu bylo přidáno k roztoku, který byl přípraven rozpuštěním 500 g 6 -kaprolaktamu v 1 200 ml acetonu. Tato směs byla zahřívána při teplotě 215 °C za mícháni po dobu 15 minut. Pak byl obsah autoklévu ochlazován za současného míchání na teplotu 30 °C. Vyloučený práškový polyamid byl oddělen filtrací, promyt čistým acetonem a pak vodou. Bylo získáno 98 g práškového polyamidu.

Příklad 2

100 g půlykaprolaktamu a 5 g aktivního uhlí bylo přidáno k roztoku, který byl připraven rozpuštěním 500 g 8-kaprylolaktamu v 1 200 ml toluenu.. Tato směs byla zahřívána při teplotě 230 °C za míchání v autoklévu. Pak byl obsah autoklévu ochlazován za současného míchání na teplotu 30 °C. Vyloučený práškový polyamid byl oddělen odstředěním a promyt čistým toluenem. Bylo získáno 1 0'4 g práškového materiálu.

Px-áškový polyamid připravený postupem podle vynálezu má porézní struktux-u a lze jej využít jako sorpčního materiálu při čisticích postupech a při separaci nežádoucích látek. Při přípravě práškového polyamidu lze s výhodou použít polyaex>ního odpadu, který vzniká při výrobě polyamidových vláken nebo při jeho zpracování na trojrozměrné výrobky.

Claims (6)

1. Způsob přípravy práškového polyamidu vyzixačený tím, že se polyamid rozpustí v roztoku, který tvoří laktam omega-aminokyselin obecného vzorce kde n je číslo 3 a,ž 11 a rozpouštědlo laktamu, které je současně nerozpouátědlem polyamidu, při teplotách 160 °<! až 300 °C, a po rozpuštění polyamidu je vytvořený roztok ochlazován za současného míchání a vytvořená suspenze práškového polyamidu se oddělí.

2»2641

2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že s k přípravč roztoku laktamu omega-eminokyselin použije ketonů, aromatických uhlovodíků nebo cyklických eterů.

3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se k přípravě roztoku použije 6-kaprolaktam

4. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že polyamidem je polykaprolaktam.

5. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím,že rozpouštění polyamidu se provádí v přítomnos ti 0,1 až 20 hmotnostních %, vztaženo na obsah polyamidu, anorganického práškového materiálu, který je v roztoku nerozpustný.

6. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že roztok laktamu po oddělení práěkového polyamidu se použije znovu pro rozpouštění polyamidu.