CS217251B1 - Způsob výroby polyamidů nebo kopolyamidů aa bázi 6-kaprolaktamu, popřípadě jeho omiaí s laktamyω- aminokyselin se 4 až 13 atomy uhlíku a jejieh modifikovaných typů - Google Patents

Abstract

Způsob výroby polymidů nebo kopolyamidů aa bázi 6-kaprelaktaau, popřípadě jeho směsí s laktamy to-aminokyselin se 4 až 13 atomy uhlíku a jejich modifikovaných typů jo použitelný pro kontinuální aktivovanou anioatovou polymeraci laktaaů nad teplotou tání směsi monomeru a pely* aeru sa adiabatiekých a kvasiisethermaíeh podmínek a dopolymeraeí pod teplotou tání polymeru. Postup je charakteristický tím, žs se provádí ve čtyřech stupních, V prvém stupni se laktara odvodní, obvykle ve filmovém reaktoru s vnitřní stíranou plochou, vo druhém se za míchání uskuteční předpolymerace a odplynění reakční směsi, polymeraee se dokončí opět v míehaném zařízení ve třetím stupni a v posledním, čtvrtém stupni proběhne dopolymeraco pod jeho teplotou tání.

Description

Předmětem vynálezu je způsob výroby polyamidů nebe kopolyamidů na báli 6-kapr·laktanu, popřípadě jebe směsí s laktamy vo-aminekyselin se 4 až 13 atomy uhlíku a jejich modifikovaných typů kontinuální aktivovanou aniontovou polymeraeí laktamů nad teplotou tání směsi monomeru a polymeru za adiabatickýeh a kvasiisothermních podmínek a depolymeraeí pod teplotou tání polymeru.

Společným znakem dosud známých procesů je, že byly jednostupňevé a pracovaly především pod teplotou tání polymeru, nebo maximálně dvoustupňová, pracující jen nad teplotou tání směsi monomeru a polymeru (A.O. 127 660). Hlavní nevýhodou jednostupňovýoh procesů je, že získaný polymer obsahuje rovnovážný zbytkový meneapr, který zhoršuje fyzikálně-chemické vlastnosti produktu. Nevýhodou dvoustupňového procesu pracujícího nad teplotou tání polymeru je skutečnost, že zbytkový obsah monomeru je natolik vysoký, že je nutno jej společně s těkavými monomery a zbytky katalytického systému z polymeru odstraňovat v plynné fázi, tzv. demonomerncí, aí již ve vakuu nebo expanzí taveniny. Tyto systémy jsou provozně nesnadno ovladatelné, těkající podíly ucpávají části zařízení pre odved plynných a kapalných podílů a komplikuje se granulaee.

Nevýhody takto vedených procesů odstraňuje předložený vynález způsobu výroby polyamidů a kopolyamidů na bázi 6-kaprolaktamu, popřípadě jeho směsí s laktamy 00 -aminokyselin se 4 až 15 atomy uhlíku a jejich medifikcvaných typů kontinuální aniontovou aktivovanou polymeraeí nad teplctou tání směsi monomeru a polymeru za adiabatickýeh nebo kvasiisothermních podmínek a depolymeraeí pod teplotou tání polymeru. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se výroba provádí ve čtyřech stupních, přičemž v prvém stupni se laktam odvodní ve filmu se stíranou plochou, ve druhém stupni se uskuteční po nadávkování složek katalytického systému předpelymerace a odplynění reakční směsi v míchaném polymerátoru při zdržení 10 nž 40 % celkové polymornční doby, pak se ve třetím stupni dokonč polymerace v míchaném zařízení, např. sé šnekovým, pásovým, šroubovým nebo listovým míchndlom, a ve čtvrtém stupni se provede dopolymeraoe tuhého polymeru pod jeho teplotou tání při teplotě 413 až 483 K, Prvý stupeň výroby se provádí například vo filmovém reaktoru s vnitřním stíraným filmem, kde se laktam zbavuje nejekonomičtěji zbytkového obsahu vody. Optimální obsah vody činí maximálně 0,02 % hmotnostní. Odparka pracuje na principu diferenciálního kontaktu fází.

Vo druhém stupni výroby dochází ke smíchání monomeru s aktivátorem'a iniciátorem za zvýšené teploty 453 až 485 K. Současně jseu odstraňovány těkavé podíly pocházející z katalytického systému. Vhodně volenou teplotou je možno regulovat při dané době zdržení síupeň předpelymerace a tak maximální měrou využít polymeračního tepla ve třetím stupni. Součástí tohoto vynálezu je možnost výroby modifikovaných polyamidů, např. samozhášivých nebo aditivováných. Podmínkou úspěšného výsledku modifikace jo snášenlivost modifikační složky s katalytickým systémem. Přidávané látky obsahující vlhkost se dávkují do prvého stupně, látky suehé je nežne vnášet až re drnkla stupal. Předpelyaereváaí reakžaí směsi re drnkla stupal podstata! ulehčí proces re třetía stupal s hlediska strojaíhe provedení (zpracování kapaliny > vyžěí viskezitě). Jaks nejvhednější se jeví kerizentální dveuěnekevý systla.

Optiaálníeh výsledků při realizaci způsebu vynálezu se defcáhae, jestliže se re drnkla stupal dírkuje bis (2-netexyetexy) dikaprelaktaaehlinitan eedný. Výhodné j® dávkovat iniciátor v maežství 0,2 až 0,3 ael.%. Dále je vhodné, aby pelynerační preeea přeběhl r Sase ed 2 de 10 alaut pedle teplotního režimu, který ee pohybuje v tepletnía intervalu 483 až 518 K. Pe skončené pelymeraei je výhodné ochladit pělyaer aa tepletu 413 až 433 Kar peslednía stupai v tuhla stáru depelynererat v přůběhu 1 až 3,5 hodin při teplotě 413 až 483 K.

Oplyhění -reakční saěei předpelyaerací pedstataě zlepšuje výstup tareaiay polymeru z reakteru a usaadauje její dalěí zpraeeváaí pe převedení de tuhého stavu. Depelyaeraee.polyamidů v tuhla stavu ped jejich bedea tlaí predleužeaía působení tepla má preti eztrakčaíau odstraňování těkavých podílů výhodu v lepším využití výchozí suroviny při aiaiaálaía vytékaném množství a přináší významné eaergetiekl úspory eliminací sušení praalke polymeru. Při demeaemeraei jsou potíže s regenerací odstraněného aeneaeru a eligeaerů, stejně tak s údržbou zařízení.

Podstata vynálezu je objasněna následujícími příklady provedení i

Příklad 1

6-kapreláktaa e výchozím obsahu vodý 0,05 % hmotnostních byl edvedaěn ve filmevia reakteru aa ebsah 0,01 % kaetnestníek rody při 358 až 361 K a 666 až 1333 Pa.

Pe předehřátí taveňiny aa 468 K byle přidáno 0,25. ael.% bie-(2-aetoayetexy)díhydri- ’ hehlinitanu sodného a 0,5 mel. % eyklieklhe triaeru feayíizekyaaátu a pe promíchání pe dobu 60 e směs vtékala de dveušneku Werner Pfleiderer ZSK, kde při tepletaía profilu 493 až 503 K vstup, 503 až 513 K střed a 488 až 498 X výstup proběhne polymerační proces.

Pe vytlačení a ochlazení taveniay. polymeru v podobě pásku při 413 až 433 K se pásek naseká na granule, které ee dále ve fluidní· reakteru podrobí dopelyaeraci při 433 až 453 K pe dobu 3 hodin. Poté je polymer ponechán volně zchladnout v zásobnících pod inertea. Získaný pelyaer obsahoval 1,7 >· hmetneetníeh vedeu extrahevatelnýek podílů; byl dosažen viskezitní polymerační stupeň P* v a-kreeelu 220.

Příklad 2

Směs 95 % hmotnostních 6-kapreláktamu a 5 % hmotnostních 12-laurolaktamu byla při 1333 až 1600 Pa a 363 až 368 K odvodněna na filmovém reaktoru na obsah vody 0,005 % hmotnostních, předehřátá na 473 K a smísona s 0,20 % mol. bis-(2-motoxyetexy)-dikaprolaktamehlinitanu sodného a β 0,7 % mel. oykliekého trlaoru fenylizokyanátu. Po 45 o vtékala de dvojáaeku Werner Pfleiderer-ZSK, kde při teplotním profilu 493 až 503 K vstup, 508 až 518 K střed, a 483 až 4ββ K výstup, byla polyaerace dokončena. Po ochlazení na kovovém pásu pod inortombyly struny polymeru o teplotě 413 až 423 K nasekány na granulát. Dopalymerace byla provedena v reaktoru s pohyblivým ložem při 443 až 458 K po dobu 1 až 3,5 h. Výsledný kopolymer obsahoval 1,8 % hmotnostního vodou extrahevatelnýoh podílů a P»177.

Příklad 3

Postup stejný jako v příkladě 1, s tím rozdílem, že bylo použito 0,3 % mol. katalyzátoru a 0,8 % mol. aktivátoru. Navío bylo přidáváno 0,5 % hmot. červeného fosforu v homogenní směsi s laktamem, a to současně s přídavkem obou složek katalytického systému k odvodněnému 6-kaprolaktamu. Výsledný produkt obsahoval cca 2 % hmotnostní vodou extrahovatelnýeh podílů a 3? 165. Bylo dosaženo nehořlavé úpravy.

Claims (7)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob výroby polyamidů nebo kopolyamidů na bázi 6-kaprolaktamu, popřípadě jeho směsí s laktamy u3 -aminokyselin se 4 až 13 atomy uhlíku a jejich modifikovaných typů kontinuální aktivovanou aniontovou pelymeraeí nad teplotou tání směsi monomeru a polymeru za adiabatiekýeh nebo kvasiizotermmíeh podmínek a dopolymorací pod teplotou tání polymeru, vyznačený tím, že se výroba provádí ve čtyřech stupních, přičemž v prvém stupni se laktam odvodní ve filmu se stíranou ploohou, vo druhém stupni so uskuteční po nadávkování složek katalytického systému přodpolyaoreoo a odplynění reakční směsi v míchaném polymerátoru při zdržení 10 až 40 % eextrové polymorační doby, pak so vo třetím stupni dokenčí polymerace v míchaném zařízení a ve čtvrtém stupni se provede dopolymeraeo tuhého polymeru pod jeho teplotou táří při 413 aŽ 483 E.
2. 2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že se ve druhém stupni dávkuje jako iniciátor bis (2-moi'ixyetexy) dikaprolaktamohlinitan sodný.
3. 3. Způsob podle bodů 1 a 2 vyznačený tím, že so polymerace provádí při koncentraci Iniciátoru v rozmezí 0,2 až 0,3 mol, %·
4. 4. Způsob podle bodů 1 až 3 vyznačený tím, že se polymeraceprovádípřiteplotách

   483 až 518 Κ.
5. 5. Způsob podle bodů 1 až 4 vyznačený tím, že polymeraoe probíhá 2 až 10 minut
6. 6. Způsob podle bodů 1 až 5 vyznačený tím, že se polymerát před dopolymerací ochladí ha teplotu 413 až 433 K.
7. 7. Způsob podle bodů 1 až 6 vyznačený tím, že se dopolymeraee provádí po dobu 1 až 3,5 hodiny.