CS212645B1 - Process for producing a modified polyamide - Google Patents

Process for producing a modified polyamide Download PDF

Info

Publication number
CS212645B1
CS212645B1 CS121280A CS121280A CS212645B1 CS 212645 B1 CS212645 B1 CS 212645B1 CS 121280 A CS121280 A CS 121280A CS 121280 A CS121280 A CS 121280A CS 212645 B1 CS212645 B1 CS 212645B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
polymerization
sodium
aluminate
lactam
reaction mixture
Prior art date
Application number
CS121280A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jiri Marik
Vladimir Kubanek
Jaroslav Kralicek
Zdenek Sterbacek
Bohuslav Casensky
Original Assignee
Jiri Marik
Vladimir Kubanek
Jaroslav Kralicek
Zdenek Sterbacek
Bohuslav Casensky
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 Jiri Marik, Vladimir Kubanek, Jaroslav Kralicek, Zdenek Sterbacek, Bohuslav Casensky filed Critical Jiri Marik
Priority to CS121280A priority Critical patent/CS212645B1/en
Publication of CS212645B1 publication Critical patent/CS212645B1/en

Links

Landscapes

  • Polyamides (AREA)

Abstract

Účelem vynálezu je způsob výroby modifikovaného polyamidu, při němž se laktam nebo směs laktamů omega-aminokyselin podrobuje aniontové aktivované polymeraci v přítomnosti červeného fosforu homogenně rozptýleného v reakční směsi, který se projevuje zejména nehořlavostí. Jeho podstata spočívá v tom, že se polymerace provádí pod bodem tání polymeru a katalyzátorem polymerace je laktamohlinitan sodný obecného vzorce NaAl(OCH2CH2OCH3)x[CO(CH2) Ν]4_χ , kde x = 2 nebo 0, y = 3 až 11, tj. kaprolaktamohlinitan sodný. Výhodné je, jestliže se do reakční směsi přidává dihydro-bis(2-methoxyethoxo)hlinitan sodný.The purpose of the invention is a method for producing a modified polyamide, in which a lactam or a mixture of omega-amino acid lactams is subjected to anionic activated polymerization in the presence of red phosphorus homogeneously dispersed in the reaction mixture, which is manifested in particular by non-flammability. Its essence lies in the fact that the polymerization is carried out below the melting point of the polymer and the polymerization catalyst is sodium lactam aluminate of the general formula NaAl(OCH2CH2OCH3)x[CO(CH2) Ν]4_χ , where x = 2 or 0, y = 3 to 11, i.e. sodium caprolactam aluminate. It is advantageous if sodium dihydro-bis(2-methoxyethoxy)aluminate is added to the reaction mixture.

Description

Předmětem vynálezu je způsob výroby modifikovaného polyamidu, při němž se lektám nebo směs laktamů omega-aminokyselin podrobuje aniontové aktivované polymeraci v přítomnosti červeného fosforu homogenně rozptýleného v reakční směsi.The present invention provides a process for the manufacture of a modified polyamide, wherein the lectam or omega-amino acid lactam mixture is subjected to anionic activated polymerization in the presence of red phosphorus homogeneously dispersed in the reaction mixture.

Současný rozvoj techniky ve stále větší míře vyžaduje zavádění nových polymerních materiálů o vlastnostech lépe vyhovujících požadavkům kladeným na dosud vyráběné polymery. Perspektivní cestou pro získání těchto polymerů je modifikace základních typů al již chemickým nebo fyzikálním způsobem.The current development of technology increasingly requires the introduction of new polymer materials with properties better suited to the requirements of the polymers produced so far. A prospective way to obtain these polymers is to modify the basic types of α1 by chemical or physical means.

Polyamidy se díky svým fyzikálně-mechanickým vlastnostem staly vyhledávanými konstrukčními a vláknařskými materiály. Nejrozšířenějšími jsou polyamidy na bázi 6-kaprolaktamu a polykondenzáty dlaminu s dikarbonovou kyselinou. Modifikací se podařilo snížit nebo odstranit některé nedostatky ve vlastnostech, ke kterým patří nízká houževnatost, úzký interval tání, stabilita polymeru vůči různým vlivům, barveni ve hmotě aj.Thanks to their physico-mechanical properties, polyamides have become a sought-after construction and fiber material. The most widespread are polyamides based on 6-caprolactam and polycondensates of dlamine with dicarboxylic acid. The modification succeeded in reducing or eliminating some deficiencies in properties, such as low toughness, narrow melting interval, stability of the polymer against various influences, coloring in the mass, etc.

Vynélez je zaměřen na řešeni problémů hořlavosti polyamidů. V praxi je otázce snížení hořlavosti věnována poměrně značná pozornost. U polyamidů na bázi polykondenzétů nejrůznějšíoh diaminů a dikarbonových kyselin byly získány tepelně odolnějěí a nehořlavé polymery bu<5 syntézou výchozích létek obsahujících zabudované aromatické jédro nebo atomy fosforu (Brit. pat. 1 012 009, Jap. pat. 73 20040, Ger. Offen 2 542 053), anebo dodatečnou úpravou hotového polymeru (zpravidla v podobě vlákna) létkami schopnými vyvolat požadovaný retardační účinek. K nim patří např. látky obsahující halogen, dusík, anorganické prvky a především organické sloučeniny fosforu.The invention is focused on solving problems of flammability of polyamides. In practice, the issue of reducing flammability is given considerable attention. For polyamides based on polycondensates of various diamines and dicarboxylic acids, heat-resistant and non-flammable polymers have been obtained either by synthesis of starting materials containing incorporated aromatic nucleus or phosphorus atoms (British Pat. 1,012,009, Japanese Pat. 73,20040, Ger. Offen 2). No. 542,053), or by post-treatment of the finished polymer (typically in the form of a fiber) with the flight capable of producing the desired retarding effect. These include, for example, substances containing halogen, nitrogen, inorganic elements and in particular organic phosphorus compounds.

Polyamidy na bázi laktamů omega-aminokyselin byly modifikovány také řadou fosforečných sloučenin jako fosfinů, fosfinoxidú, esterů, kyseliny fosforečné aj., jejich přídavkem do výchozí reakční směsi. V naprosté většině případů je věak otázka retardace hořeni řešena přidáváním retardérů hoření k hotovému polymeru. Je využíváno i přídavků kombinace červe-r ného fosforu se syntetickou pryskyřicí, polykarbonétem apod. nebo látek obsahujících ve své molekule zabudovaný fosfor.Omega-amino acid lactam-based polyamides have also been modified by a number of phosphorus compounds such as phosphines, phosphine oxides, esters, phosphoric acid, etc., by adding them to the starting reaction mixture. In the vast majority of cases, however, the question of flame retardation is solved by adding flame retardants to the finished polymer. Additions of a combination of red phosphorus with synthetic resin, polycarbonate or the like, or substances containing phosphorus incorporated in their molecule are also used.

Přidávání retardérů hoření k hotovému polymeru je zpravidla doprovázeno řadou komplikací jako jsou otázky homogenizace, stability tavenin, zachování ostatních žádaných vlastností a proto je snahou řešit sledovaný efekt přímo při syntéze polyamidu. Ukázalo se, Se tato cesta je schůdná i v případě polyamidu připraveného aniontovou aktivovanou polymeraci laktamů omega-aminokyseliny, kdy se podařilo řešit otázku snížení hořlavosti i nehořlavosti přidáním červeného fosforu do taveniny laktamů. Dosud využívané katalytické systémy aniontové polymerace laktamů jsou mimořádně citlivé i na stopové množství nečistot a vlhkosti. Proto takto připravené polymery jsou silně ovlivněny ve svých vlastnostech a parametrech věemi těmito vlivy a totéž platí i o řízení a průbězích vlastních polymeračníeh procesů.The addition of flame retardants to the finished polymer is usually accompanied by a number of complications such as homogenization issues, melt stability, preservation of other desirable properties, and is therefore an attempt to address the observed effect directly in polyamide synthesis. This pathway has also been shown to be feasible in the case of polyamide prepared by anionic activated polymerization of the omega-amino acid lactams, where the problem of reducing flammability and non-flammability has been addressed by adding red phosphorus to the lactam melt. The catalytic systems of anionic polymerization of lactams used so far are extremely sensitive to trace amounts of impurities and moisture. Therefore, the polymers thus prepared are strongly influenced in their properties and parameters by many of these influences and the same applies to the control and course of the polymerization processes themselves.

Tyto nedostatky a problémy odstraňuje vynélez způsobu výroby modifikovaného polyamidu, při němž se 6-kaprolaktam nebo jeho směs s laktamy omega-aminokyselin s 7 až 12 atomy uhlíku v cyklu podrobí aniontové aktivované polymeraci v přítomnosti rozptýleného červeného fosforu v tavenině reakční směsi. Podstata vynálezu spočívá v tom, še se polymerace provádí nad bodem tání polymeru při teplotě od 463 do 543 K a katalyzátorem polymerace je laktamohlinitan sodný obecného vzorce NaAl(0CH2 CHgQCHj)* [c°fCHg)yN]^_x, kde x = 2 nebo 0, y = 3 až 11, s výhodou 5, tj. kaprolaktamohlinitan sodný.These drawbacks and problems are overcome by an inventive process for the production of a modified polyamide, wherein 6-caprolactam or a mixture thereof with 7 to 12 C-omega amino acid lactams is subjected to anionic activated polymerization in the presence of scattered red phosphorus in the melt of the reaction mixture. The invention consists in the fact that the polymerization is conducted above the melting point of the polymer at a temperature from 463 to 543 K and the polymerization catalyst is laktamohlinitan sodium formula NaAl (0CH 2 CHgQCHj) * [C ° fCHg) y] ^ _ x where x = 2 or 0, y = 3 to 11, preferably 5, i.e. sodium caprolactam aluminate.

Obzvláště výhodné je, jestliže se do reakční směsi přidává dihydrido-bis(2-methoxyethoxo)hlinitan sodný. Červený fosfor do laktamů lze přidávat ve formě homogenní směsi s laktamem a přidané množství je od 0,1 do 3 % hmot. vztaženo na hmotnost vzniklé reakční směsi. Pro nehořlavou úpravu je u polyamidu vhodné užívat červený fosfor velkého povrchu, nebol se zvětšujícím se povrchem jeho účinnost roste. Navíc dochází snadněji k jeho homogennímu rozptýlení v tavenině laktamů nebo reakční směsi. Je výhodné, především z hlediska bezpečnosti práce, nepracovat se samotným červeným fosforem, ale jeho homogenní směsí s laktamem.It is particularly preferred that sodium dihydridobis (2-methoxyethoxo) aluminate is added to the reaction mixture. The red phosphorus may be added to the lactams in the form of a homogeneous mixture with the lactam and the amount added is from 0.1 to 3% by weight. based on the weight of the resulting reaction mixture. For flame retardant treatment, it is advisable to use a large surface red phosphor for polyamide, as its efficiency increases with increasing surface area. In addition, it is easier to disperse homogeneously in the lactam melt or reaction mixture. It is advantageous, especially from the viewpoint of safety, not to work with red phosphorus alone, but with its homogeneous mixture with lactam.

V této směsi lze fosfor zbavit zbytků vody, která je známým inhibitorem aniontové polymerace laktamů, odestilováním předku laktamu, .10 až 15 % hmot., za sníženého tlaku.In this mixture, phosphorus can be freed of residual water, which is a known inhibitor of anionic polymerization of lactams, by distilling off the lactam front, 10-15% by weight, under reduced pressure.

Jako optimálním katalyzátorem popisované polymerace pro přípravu modifikovaného aniontového polymeru je laktamohlinitan sodný, který je schopen plnit svou funkci i za podmínek kdy standardní katalytické systémy selhávají, nebot je odolnější vůči inhibičnímu působení zbytkové vlhkosti a nečistot. To umožňuje připravit nehořlavé polyamidy aniontovou aktivovanou polymerací laktamů o vyšším obsahu červeného fosforu.As the optimal catalyst of the polymerization described for the preparation of the modified anionic polymer, sodium lactamaluminate is capable of fulfilling its function even under conditions where standard catalyst systems fail because they are more resistant to the inhibitory action of residual moisture and impurities. This makes it possible to prepare non-flammable polyamides by anionically activated polymerization of lactams with a higher red phosphorus content.

Vynález a jeho účinky jsou blíže vysvětleny na dále uvedených příkladech jeho provedení.The invention and its effects are explained in more detail in the following examples.

PřikladlHe did

Do 100 kg taveniny 6-kaprolaktamu promíchávané v nerezovém zásobníku pod inertem bylo vneseno 1,3 kg homogenní směsi 6-kaprolaktam a červený fosfor, jehož obsah činil 40 % hmot. a směs byla zhomogenizovéna. Současně bylo přidáno 0,8 % hmot. cyklického trimeru fenylizokyanátu jako aktivátoru polymerace. Ďo této směsi transportované do směšovače před polymeračním reaktorem bylo při teplotě 413 K nadávkováno 0,3 % mol. dihydrido--bis(2-methoxyethoxo) hlinitanu sodného. Při teplotě 503 K byla provedena polymerace. Výsledný polymer v podobě granulátu byl po extrakci vodou a po usušení vyhodnocen podle ČSN 3 456 15 a CEE/031-SEC/F135/74 RLC-5 jako nehořlavý.1.3 kg of a homogeneous mixture of 6-caprolactam and red phosphorus were added to 100 kg of the 6-caprolactam melt mixed in a stainless steel container under an inert content of 40% by weight. and the mixture was homogenized. At the same time, 0.8 wt. a cyclic phenyl isocyanate trimer as a polymerization activator. 0.3 mol% was metered into the mixer transported to the mixer upstream of the polymerization reactor at 413 K. sodium aluminate dihydrido-bis (2-methoxyethoxo). Polymerization was performed at 503 K. The resulting granulate polymer was evaluated as non-flammable after extraction with water and after drying according to CSN 3 456 15 and CEE / 031-SEC / F135 / 74 RLC-5.

Příklad 2Example 2

Ze zásobníku obsahující směs 6-kaprolaktamu a 12-laurolaktamu, při hmotovém poměru 975:0,5 a 0,5 % mol. toluendiizokyanátu přicházela tato tavenina ve směšovači do styku s taveninou laktamu a červeného fosforu a 0,25 % mol. dikaprolaktamo-bis(2-methoxyethoxo) hlinitanu sodného tak, že bylo zajištěno dávkováni 1,5 % hmot. červeného fosforu. Polymer získaný polymerací při 5'3 K byl nerozpustný v m-kresolu. Po extrakci ve vodě a vysušení byl vyhodnocen podle norem uvedených v příkladu 1 jako nehořlavý.From a container containing a mixture of 6-caprolactam and 12-laurolactam, at a weight ratio of 975: 0.5 and 0.5 mol%. % of toluene diisocyanate, the melt in the mixer was contacted with a melt of lactam and red phosphorus and 0.25 mol%. Sodium aluminate dicaprolactamobis (2-methoxyethoxo) so as to provide a 1.5 wt. of red phosphorus. The polymer obtained by polymerization at 5'3 K was insoluble in m-cresol. After extraction in water and drying, it was determined to be non-flammable according to the standards given in Example 1.

Příklad 3Example 3

Postup podle příkladu 1 s tím rozdílem, že bylo použito jako katalyzátoru 0,35 % mol. tetrakaprolaktamohlinitanu sodného a obsah červeného fosforu činil 2,65 % hmot. Po skončené polymerací byl polymer dopolymerovén při 448 K a vyhodnocen. Cbsah polymeru činil 98,4 % hmot., polymer byl nerozpustný v m-kresolu a byl označen jako nehořlavý.The procedure of Example 1, except that 0.35 mol% was used as the catalyst. sodium tetracaprolactam aluminate and the red phosphorus content was 2.65% by weight. After completion of the polymerization, the polymer was dopolymerized at 448 K and evaluated. The polymer content was 98.4% by weight, the polymer was insoluble in m-cresol and was designated as non-flammable.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNALEZUOBJECT OF THE INVENTION 1. Způsob výroby modifikovaného polyamidu, při němž se 6-kaprolaktam nebo jeho směs s laktamy omega-aminokyselin s 7 až 12 atomy uhlíku v cyklu podrobí aniontové aktivované polymerací v přítomnosti červeného fosforu rozptýleného v reakční směsi, vyznačený tím,A process for the production of a modified polyamide, wherein 6-caprolactam or a mixture thereof with 7 to 12 C-omega amino acid lactams of the cycle is subjected to anionic activated polymerization in the presence of red phosphorus dispersed in the reaction mixture, Že se polymerace provádí při teplotě od 463 do 543 K za přítomnosti laktamohlinitanu sodného obecného vzorce NeAltOCHgCHgOCH^Jjj^COtCHgJ^Nj kde x = 2 nebo 0, y = 3 až 1 1 , s výhodou y = 5 jako katalyzátoru polymerace.The polymerization is carried out at a temperature of from 463 to 543 K in the presence of sodium lactamaluminate of the formula NeAltOCHgCHgOCH2Jjj2COtCH2J2Nj where x = 2 or 0, y = 3 to 11, preferably y = 5 as polymerization catalyst. 2. Způsob podle bodu Γ, vyznačený tím, že se polymerace provádí za přítomnosti dihydro-bis(2-mehoxyethoxo)hlinitanu sodného.2. A process according to claim 1, wherein the polymerization is carried out in the presence of sodium dihydrobis (2-methoxyethoxo) aluminate.
CS121280A 1980-02-19 1980-02-19 Process for producing a modified polyamide CS212645B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS121280A CS212645B1 (en) 1980-02-19 1980-02-19 Process for producing a modified polyamide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS121280A CS212645B1 (en) 1980-02-19 1980-02-19 Process for producing a modified polyamide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS212645B1 true CS212645B1 (en) 1982-03-26

Family

ID=5345945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS121280A CS212645B1 (en) 1980-02-19 1980-02-19 Process for producing a modified polyamide

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS212645B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3228977B2 (en) Carbodiimide-modified polyester fiber and method for producing the same
US3915911A (en) Process for preparing a flameproofing composition
FI103812B (en) Carbodiimide-modified polyester fibers and a process for their preparation
RU2157390C2 (en) Fireproof fiber glass reinforced-polyamide compound and method of preparation thereof
KR100376340B1 (en) Method of Obtaining Caprolactam by Hydrolytic Splitting of Molten Polycaprolactam
JPS61219706A (en) Stabilized red phosphorus as flame retardant for compositionof polymer particularly
US20200055985A1 (en) Production Method of Semi-Aromatic Polyamide, and Semi-Aromatic Polyamide
JPS608248B2 (en) Method for producing high molecular weight polytetramethylene adipamide
EP2992035B1 (en) Method for the preparation of high viscosity polyamides
DE102015004662A1 (en) Process for the preparation of flame-retardant, non-corrosive and stable polyamide molding compounds
JPS5946974B2 (en) transparent polymer copolyamide
KR100365454B1 (en) Method of Obtaining Caprolactam by Hydrolytic Splitting of Molten Polycaprolactam
CN101306545B (en) A kind of wood flame retardant and preparation method thereof
DE2341895B2 (en) POLYMER BLENDS BASED ON POLYAMIDES, PHOSPHORUS COMPOUNDS AND ALKALIMETAL COMPOUNDS WITH REDUCED GEL FORMATION
US3980615A (en) Flame retarding plastic materials
JPS58138741A (en) Process for making synthetic thermoplastic substance self-extinguishable with red phosphorus and products thereby
KR20120104389A (en) Yellowing-proof polyamide fiber and producing method thereof
CS212645B1 (en) Process for producing a modified polyamide
EP2614105B1 (en) Method for producing processing-stable polyamide
JPH02296826A (en) Continuous manufacture of copolyamide
US3437641A (en) Process for improving the acid dye receptivity of polylactams and polylactam products so produced
CN105133295A (en) Inorganic polymer modification insoluble halogen-free flame retardant and preparation method and application thereof
US3594346A (en) Polyamides stabilised against degradation by light
KR19980703312A (en) Flame Retardant Polyamide
CN105131280A (en) Halogen-free flame-retardant co-polymerized polyamide 66 resin and preparation method thereof