CS218369B1 - Způsob výroby aktivátoru pro aniontovou polymeraci 6-kaprolaktamu - Google Patents

Abstract

Vynález řeší přípravu aktivátoru pro anioiitovou polymeraci 6-kaprolaktamu, případně směsi laktamů ω-aminokyselin. Tento aktivátor na bázi polyurethanu se připraví rozpuštěním pěnového polyurethanu v tavenině 6-kaprolaktamu v přítomnosti 0,1 až 2 % hmot. kaprolaktamohlinitanu sodného obecného Vzorce NaAl(OCH2CHzOCH3)x[N(CH2)5CO]4_x, kde x je číslo od 0 do 2 včetně. Kaprolaktamohlinitan sodný se může připravit přímo v rozpouštěcí směsi z přítomného· 6-kaprolaktamu a dihydridobis(2-methoxyethoxojhlinitanu sodného a/nebo teťraamidohlinitanu sodného.

Description

Vynález se týká způsobu výroby aktivátoru pro aniontovou polymeraci 6-kaprolaktamu, popřípadě směsi laktamů ω-aminokyselin, na bázi polyurethanu.

Po zjištění zákonitostí procesu aniontové polymerace laktamů ω-aminokyselin byla navržena řada katalytických systémů, z nichž většina umožňuje provedení polymerace během několika minut.

Jako aktivátory se používají sloučeniny schopné umožnit růst N-acyllaktamových Struktur (čs. aut. osv. č. 142 084, 1'56173, 156 174, 156 175). Tyto sloučeniny lze rozdělit na imidy, isokyanáty, barhíturáty, oxoglutarimidy a 2-substituované 3-oxoamidy. Vliv aktivátoru se projevuje především v dosažené konverzi při polymeraci a stabilitě molekulové váhy polymerů.

Předmětem tohoto vynálezu je způsob výroby aktivátoru pro aniontovou polymeraci 6-kaprolaktamu, popřípadě směsi laktamů ω-aminokyselin, na bázi polyurethanu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se aktivátor připraví v tavenině 6-kaprolaiktamu, která vztaženo na 6-kaprolaktam obsahuje 0,1 až 2 % hmotnostní kaprolaktamohlinitanu sodného obecného vzorce

NaAl(OCH2!CH2OCH3)x[N(CH2)5CO]₄__x, kde x je číslo od 0 do 2 včetně, nebo odpovídajících množství reakčních prekudsorů, kterými jsou 6-kaprolaktam a dihydrido-bis(2-methoxyethoxo Jhlinitan sodný a/nebo tetraamidohlinitan sodný, rozpuštěním pěnového polyurethanu v množství 1 až 45 % hmotnostních vztaženo na 6-kaprolaktam.

Při přípravě aktivátoru podle vynálezu lze zpracovat a tím zhodnotit všechny druhy pěnového polyurethanu, včetně odpadního materiálu. Je výhodné získávat roztoky do 40% koncentrace rozpuštěného· polyurethanu. Při přípravě roztoku o koncentraci nad tuto hranici se roizpouštěcí rychlost zmenšuje. Připravené roztoky polyurethanu po· ochlazení tuhnou. Pro snazší manipulaci lze využít jejich rozpustnosti v toluenu.

Získaný aktivátor poskytuje vhodný typ polyamidu, vyznačující se mimořádnou houževnatostí. Podle množství přidaného polyurethanu se dosahuje různého stupně změkčení polyamidu.

Dále je uvedeno několik příkladů provedení postupu podle vynálezu.

Příklad 1

Do 500 ml tříhrdlé válcovité baňky, opatřené míchadlem a drátěnou spirálou a připojené na přívod inertu (dusíku] a vakua, bylo předloženo· 150 g roztaveného 6-kaprolaktamu, 2 g 80% toluenového roztoku dikaprolaktamohlinitanu sodného a 17 g pěnového polyurethanu (etherový typ, 1 cm³ váží 0,1 gj. Tavenina byla udržována při teplotě 375 K a střídavě po 2 minutách bylo zapojeno vakuum 3 kPa a zrušeno dusíkem na atmosférický tlak. Během 10 minut byl získán roztok polyurethanu. Aktivační schopnost byla odzkoušena při přípravě bloku 6-kaprolaktamu za podmínek nízkoteplotní polymerace tak, že k 500 g taveniny 6-kaprolaktamu o teplotě 418 K bylo za míchání přidáno· 50 g připraveného roztoku polyurethanu v 6-kaprolaktamu a dále 0,3 mol % 82% toluenového roztoku dikaprolaklamo-břsj 2-methoxyethoxo)hlinitanu sodného, vztaženo na předložený 6-kaprolaktam. Polymerace proběhla v polymeračním bloku vyhřívaném na 433 K během 15 minut. Zkušební tělíska připravená ze získaného polymerního bloku byla bez lomu po zkouškách rázové houževnatosti a vrubové houževnatosti Charpy. Povrchová tvrdost materiálu poklesla — došlo k naměkčení.

Příklad 2

Do aparatury jako v příkladu 1 bylo předloženo 150 g roztaveného 6-kaprolaktamu, 1,5 g 75% toluenového roztoku tetrakaprolaktamohlinitanu sodného a 15 g pěnového polyurethanu (esterový typ). Tavenina byla udržována za míchání při teplotě 400 K. Po 10 minutách míchání bylo přidáno dalších 15 g pěnového polyurethanu, který se rozpustil během 15 minut. K odzkoušení aktivační schopnosti vzniklého roztoku bylo k 500 g roztaveného 6-kaprolaktamu o teplotě 413 K přidáno za míchání 45 g připraveného roztoku polyurethanu a vztaženo na předložený 6-kaprolaktam dále přidáno 0,3 mol % tetrakaprolaktamohlinitanu sodného. Polymerace proběhla v polymeračním •bloku vyhřívaném na 433 K během 13 minut. Polymer takto připravený se lišil od polymeru připraveného postupem podle příkladu 1 ve stupni naměkčení, který se zvýšil zhruba o 20 %.

Příklad 3

Do aparatury jako v příkladu 1 bylo předloženo 150 g roztaveného 6-kaprolaktamu, 0,3 g 95,1% tetraamidohlinitanu sodného a 15 g pěnového polyurethanu (esterový typ). Tavenina byla udržována za míchání při teplotě 380 K. Po 15 minutách míchání bylo přidáno dalších 15 g pěnového polyurethanu, který se rozpustil během 20 minut. Poté byla teplota reakční směsi zvýšena na 410 K a přidáno dalších 15 g pěnového polyurethanu, který se rozpustil během 20 minut. Aktivační schopnost vizniklého roztoku byla odzkoušena stejně jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že jako aktivátoru bylo použito 50 g roztoku polyurethanu a ještě 0,1 mol % toluendiisokyanátu. Stupeň naměkčení získaného polymeru se zvýšil na rozdíl od polymeru připraveného podle příkladu 1 přibližně o 30 °/o.

Claims (1)

1. předmEt

   Způsob výroby aktivátoru pro aniontovou polymeraci 6-kaprolaktamu, popřípadě směsi laktamů ω-aminokyselin, na bázi polyurethanu, vyznačený tím, že se aktivátor připraví v tavenině 6-kaprolaktamu, která vztaženo na 6-káprolaktam obsahuje 0,1 až 2 % hmotnostní kaprolaktamohlinitanu sodného obecného vzorce

   VYNÁLEZU kde x je číslo od 0 do 2 včetně, nebo odpovídajících množství reakčních prekursorů, kterými j'sou 6-kaprolaktam a dihydrido-břs(2-methoxyethoxo)hlinitan sodný, a/nébotetraamidohlinitan sodný, rožpuštěním pěnového polyurethanu v množství 1 až 45 % hmotnostních vztaženo na 6-káprolaktam.

   NaAl{OCH2CH2OCH3)_x[N(CHz)5CO]₄-_x,