CS229038B3 - způsob polymerace a kopolymerace laktamů ω-aminokyselin - Google Patents

Description

Vynólez se týká způsobu polymerace a kopolymerace laktamů omege-aminokyselin.

Polymeraci a kopolymeraci laktamů obecného vzorce fíH-ÍCHgJ^^-ÓO lze provádět několika postupy, které se liSí podle použitých kalatyzátorů mechanismem polymerace. Tzv. hydrolytické polymerace je katslyzovaná omega-eminokyselinami, vodou nebo látkami vodu uvolňujícími a trvá několik hodin až několik stovek hodin v závislosti na použitém laktamů, teplotě, koncentraci a typu katalyzátoru. Aniontová polymerace laktamů je naproti tomu katalyzována silnými bázemi a probíhá v přítomnosti aktivátorů s N-acyllaktamovou strukturou o několik řádů rychleji než hydrolytická polymerace, a to i při nízkých teplotách pod teplotou tání polymeru. Oba uvedené způsoby jsou technologicky využívány.

Naproti tomu kationtová polymerace laktamů, katalyzované organickými nebo anorganickými kyselinami nebo jejich solemi s laktemy nenašla dosud technologické využití pro pomelou rychlost a složitý průběh jednotlivých fází reakce.

V současné době byly popsány nové iniciátory kationtové polymerace laktamů - ekvimolární sloučeniny bezvodé kyseliny fosforečné s laktamy .omege-aminokyselin obecného vzorce H^PO^ . Polymerace laktamů omege-aminokyselin, iniciované těmito sloučeninami, probíhá v závislosti ne typu laktamů, koncentraci iniciátoru a teplotě rychlostí stejnou nebo vyšší nežli hydrolytická polymerace, kromě toho část kyseliny fosforečné zůstává chemicky vázána v řetězci polyamidu a je nositelem některých zlepšených vlastností polymeru, např. snížení hořlavosti, zvýšení hydrofilnosti.

Tento vynález nevazuje ne uvedené výsledky. Jeho podstatě spočívá v tom, že se pólymerece a kopolymerace laktamů iniciuje 0,1 ež 20 mol SK ekvimolární sloučeniny bezvodé kyseliny arseničné s laktamy omega-aminokyselin obecného vzorce H^AsO^ . ŇH-(CHg)_x-fco, kde x je 3 až 11, podle če. autorského osvědčeni č. 227784 při teplotách 200 sž 330 °C.

Účinek způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že polymerece e kopolymerece laktamů iniciovaná sloučeninami probíhá při teplotách, běžných např. pro hydrolytickou polymeraci, v závislosti ne typu lektamu stejnou nebo vyěěí rychlostí než hydrolytické polymerace ze obdobných podmínek (teplota, koncentrace iniciátoru). Polymerační stupeň vznikajících polymerů stoupá s klesajícím obsahem iniciátoru, takže lze tímto způsobem připravit polyamidy a kopolyamidy od nízkomolekulárníoh, vhodných pro přípravu polyamidových prášků pro sorpční materiály a disperze, až po vysokomolekulární typy, vhodné pro zvlékňovéní, vstřikování a vytlačování.

Kromě iniciačního účinku mají sloučeniny H^AsO^ . ΝΗ-(ΟΗ₂)_χ-<}θ ještě další výhodnou vlastnost. Kyselina arseničné zůstává totiž z části zabudována do řetězce polyamidu nebo kopolyamidu a je tedy nositelkou nových vlastností těchto polymerů, nepř. antibaktericidníoh apod.

Způsob podle vynálezu je dále blíže popsán na několika příkladech provedení.

Přikladl

6-Kaprolaktam byl polymerován v přítomnosti 2 mol. % sloučeniny HytsO^ . ŇH-(CH₂)₅-ČO při 260 °C v zatavené evakuovené skleněné ampuli. Po 1 hodině bylo získáno 40 % polymeru o viskozimetrickém polymeračním stupni Pg = 36, po 3 hodinách 78 X polymeru o Pg = 66. Rovnovážný polymer o P-, = 67 byl získán po 8 hodinách polymerace. (Obsah polymeru byl stanoven po extrakci vodou.)

Příklad 2

Polymerace 6-kaprolaktamu, iniciované 20 mol X H^AsO^ . ŇH-(CH₂)^-ČO byla provedena způsobem popsaným v příkladu 1. Po 30 minutách polymerace byla ampule ochlazena, obsah extrahován vodou, zfiltrovén a vysušen. Bylo získáno 70 X práškového polymeru o P^ = 15.

Přiklad 3

Polymerace 8-oktanlaktamu, iniciované 2 mol X H^AsO^ . ÍtH-(CH₂)?-ČO při teplotě 200 °C byla provedena způsobem podle příkladu 1. Rovnovážný polyamid 8 o P_f; = 70 byl získán po 100 hodinách polymerace.

Příklad 4

Polymerace 12-dodekenlektemu, iniciovaná 0,1 mol X H^AsO^ . áH-(CH₂)^,-ČO při teplotě 330 °C byle provedena způsobem podle příkladu 1 s tím rozdílem, že obsah polymeru byl stanoven po extrakci reakční směsi methanolem. Po třech hodinách polymerace bylo získáno 90 X polyamidu 12 o P^ = 320.

Příklad 5

Kopolymerace ekvimolární směsi 6-kaprolaktamu a li-dodekanlektamu, iniciovaná 2 mol X HjAsO^ . ŇH-(CH₂)j-ČO při 260 °C byla provedena podle příkladu 4, Rovnovážný kopolymer o vnitřní viskozitě [7] = 1,0 (m-kresol, 25 °C) byl získán po 20 hodinách.

Příklad 6

Terpolymerace ekvimolérní směsi 6-kaprolaktamu, 12-dodekalaktamu a směsi C-methylizomerů 6-kaprolaktamu, iniciované 10 mol X H^AsO^ . ÁH-CCHg)^-00 byla provedena postupem, popsaným v příkladu 4. Po 90 minutách polymerace při 260 °C a extrakci methanolem byl získán préěkový terpolyamid o [>?] 0,4 ve výtěžku 48 %.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob polymerace a kopolymerece laktamů omega-aminokyselin obecného vzorce r— - I

   NH-(CHg)_x-CO, l;de x je 3 až 11, vyznačený tím, že se kopolymerece β polymerace iniciuje 0,1 ež 20 mol % ekvimolórní sloučeninou bezvodé kyseliny arseničné s laktamy oraege-aminokyselin obecného vzorce H^AsO^ . NH-(CHg)_x-ČO, kde x je 3 až 11 chráněný autorským osvědčením č. 227784 při teplotách 200 až 330 °C.