CS230696B1 - Způsob přípravy práškových polyesteraaidů - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu přípravy práškových polyesteramidů, polymerací a kopolymeraoí laktamů/^-aminokyselin obecného vzorce NH-/CH2/x-teO, kde x je 3 až 11, iniciovanou bezvodou kyselinou fosforečnou ve formě jejich ékvimolárnlch sloučenin a laktamy obecného vzorce Η?Ρ04. NH-/CH2/x-(5o , kde x je 3 až 11 o koncentraci 0,1 až 20 mol který spočívá v tom, ze se provádí v přítomnosti 0,1 až 20 % hmot. alifatických aromatických nebo směsných polyester eventuelne.jejich směsí při teplotách 200 až 330 C. Reakční produkt se promývá vodou nebo rozpouštědly k odstranění nezreagovaného laktamu nebo směsi laktaaů a vysuší se. Výsledné práškové po- » lymery lze použít jako sorpční materiály, dále k přípravě disperzi, past a tavných lepidel.

Description

Vynález se týká přípravy práškových polyesteramidů.

Práškové polyamidy se obvykle vyrábějí rozpouštěním polyamidů a následujícím jejich vysrážením. přímou polymerací lze získat práškové polyamidy běžně roztokovou aniontovou polymerací nebo nověji kationtovou polymerací a kopolymerací, iniciovanou bezvodou kyselinou fosforečnou ve formě jejich ekvimolárních sloučenin s laktamy -aminokyselin obecného vzorce H^PO^.lfe-/Cí^/_x-CO, kde x je 3 až 11, vedenou do nižších než rovnovážných konverzí.

Příprava blokových polyesteramidů na bázi aromatických nebo alifatických polyesterů je obtížná a nejěastěji se provádí smísením obou polymerů nad jejich teplotou tání.

Byl nyní nalezen způsob přípravy polyesteramidů polymerací nebo kopolymerací laktamů -aminokyselin obecného vzorce ΝΗ-/0Η₂/χ~^0, kde x je 3 až 11 nebo jejich oligomerů iniciovanou 0,1 až 20 % mol bezvodé kyseliny fosforečné ve formě jejích ekvimolárních sloučenin s laktamy -aminokyselin obecného vzorce Η^ΡΟ^.Ι&/ΌΗ2/_χ-δθ, kde x je 3 až 11, který spočívá v tom, že se provádí v přítomnosti aromatických alifatických nebo směsných polyesterů nebo jejich směsí v koncentraci 0,1 až 20 % hmot. s výhodou 5 až 20 % hmot. při teplotách 200 až 330 °C a výsledný reakční produkt se promývé rozpouštědly, s výhodou vodou do rozpuštění veškerého nezreagovaného laktamu nebo směsi laktamů a vysuší při teplotě max. 50 ^GC. Doba polymerace se při teplotách 200 až 330 °C pohybuje v závislosti na výchozím složení reakční směsi a požadované konverzi několik minut až několik hodin. Molekulová hmotnost takto připravených kopolymerů závisí na koncentraci iniciátoru, době a teplotě polymerace, typu použitého laktamu, typu a koncentraci použitého polyesteru.

- 3 230 691

Vznikají blokové kopolymery polyester - polyamid, polyester - kopolyamid, kopolyester - polyamid nebo kopolyester - kopolyamid v závislosti na použité výchozí reakční směsi. Svědčí o tom kromě IČ spekter /produkty kromě pásů, typických pro polyamid obsahuji rovněž pás 1 720 až 1 740 cm“¹/ zejména DSG analýza /jediný endotherm tání s hodnotou nižší než endothermy obou homopolymerů/. Podle analyzy dusíku dochází ke 100% zabudování polyesteru do kopolymeru, nedochází tedy k jeho degradaci jako za podmínek hydrolytické polymerace.

K přípravě uvedených polyesteramidů lze v rámci uvedených laktamů nebo spolu s uvedenými laktamy použít popřípadě i odpadní směs Qligomerů a 6-kaprolaktamu z výroby polyamidu 6 nebo odpdaního 6-kaprolaktamu nízké kvality, recyklovaného 6-kaprolakta mu apod.

K přípravě uvedených polyesteramidů lze dále v rámci uvedených polyesterů využít veškerého ďuhu odpadního polyesteru, vzni kajícího při výrobě nebo zpracování polyesterů.

Výhoda tohoto způsobu spočívá v rychlosti a jednoduchosti přípravy práškových polyesteramidů neboí celý proces lze uskutečnit např. v jednoduchém polymeračním kotlíku.

Výsledné práškové polymery s velikostí povrchu několik m²/g až desítek m^/g je možno použít jako sórpční materiál, vyznačující se jak fyzikální, tak i chemickou sorpcí. Fyzikální sorpce je dána velikostí povrchu, tvarem a velikostí pórů, chemi sorpce množstvím vázané kyseliny fosforečné, obsahem koncových aminoskupin, karboxylových eventuelně hydroxylových skupin a obsahem amidových a esterových vazeb v polymeru. Dále lze tento ma teriál použít k přípravě disperzí, past a tavných lepidel.

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

- 4 Příklad 1 ^{230 8θβ}

Do polymerečního duplikátorového kotlíku, opatřeného přívodem a odvodem dusíku, míchadlem, dávkovacím a výpustným otvorem bylo předloženo 475 g 6-kaprolaktamu a 25 g polyethylentereftalátu ve formě granulátu. Kotlík byl pak postupně vyhříván. Po roztavení 6-kaprolatkawu bylo zapnuto míchadlo ke snadnějšímu rozpuštění polyethylentereftalátu v 6-kaprolaktamu a reakčni směs rychle vyhřátá na 260 °C. Při této teplotě byl přidán iniciátor r-„—, /0,05 mol na 1 mol 6-kaprolaktamu/ a teplota 260 °G udržována ještě 60 minut. Od počátku byl do reakčni směsi uváděn dusík. Poté byla reakčni směs vypuštěna do míchané vodní lázně o teplotě 20 °C. Vyloučený práškový polymer byl opakovaně extrahován vodou, zfiltrován a vysušen při 50 °C. Bylo získáno 2^0 g práškového polyesteramidu o vnitřní viskozitě Z/^7 = 0,27 /25 °C, m-krezol/, obsah dusíku 10,94 % hmot., intervalu tání 182 až 208 °C, teplotě tání 200 °C a enthalpii tání Δ H=51,4 J/g.

Příklad 2

Postupem, uvedeným v příkladu 1 byla polymerována směs 450 g 6-rkaprolaktamu a 50 g polyethylentereftalétového vláknitého obsahu. Bylo získáno 246 g práškového polyesteramidu o/-?/ = 0,20, obsahu dusíku 9,58 % hmot., intervalu tání 158 až 190 °C, teplotě tání 181 °C a enthalpii tání A H = 56,4 J/g.

Příklad 5

Postupem, uvedeným v příkladu 1 byla polymerována směs 425 g 6-kaprolaktamu a 75 g mletého odpadního polyethylentereftalátu ve formě krupice. Bylo získéno 260 g práškového polyesteramidu o = 0,14, obsahu dusíku 9,41 % hmot., intervalu tání 152 až 182 °C, teplotě tání 177 °C a enthalpii tání A H=57,5 J/g.

Příklad 4

Ve skleněné evakuované a zatavené ampuli byla polymerována ' -- - -f-¹· ' směs 4,95 g 6-kaprolaktamu a H3PO4.NH-/CH2/5-^0 /v molárním poměru 99:1/ a 0,05 g polyethylentereftalátu, obsahujícího 5 mol % 5-sulfoizoftalátových jednotek v řetězci polyethylentereftalátu.

Po 4 hodinách polymerace při 260 °C bylo získáno 5,1 g práškového polyesteramidu /po extrakci vodou/ o intervalu tání 201 až 221 °C.

- 5 Příklad 5 230 090

Postupem podle příkladu 4 byla při 55O°G polymerována směs r......

4,5 B 12-dodekanlaktamu a H5PQ4.1^-/0¾/χχ-ΟΟ /v molárním poměru 9:1/ a 0,5 g polyethylentereftalátu po dobu 20 minut; bylo získá« no, /po extrakci methanolem/ 5,3 g práškového polyesteramidu.

’ Příklad 6

Postupem podle příkladu 5 byla polymerována směs 4,5 g 6-kaprolaktamu, 8-oktanlaktamu, 12-dodekanlaktamu a H^PO^.NH-/CH2/7-CO /v molárním poměru 5:3:5:1/ a 0,5 g polyethylentereftalátu při 26O°G po· dobu 50 minut. Bylo získáno 2,7 g polyesteramidu o intervalu tání 95 až 12O°G.

Příklad 7

Postupem podle příkladu 4 byla polymerována směs 4 g 6-kapro laktamú, 2-pyrrolidonu a H5PO4. /5-G0 /v molárním poměru

8:1:1/ a 1 g polybutylentereftalátu při -200°C 20 hodin. Byl získán práškový polyesteramid v množství 1,1 g.

Příklad 8

Zahuštěná a vysušená směs odpadních vodou extrahovatelných podílů, z výroby polyamidového hedvábí, obsahující 68 % hmot. 6-kaprolaktamu, 6,5 % hmot. cyklického dimeru 6-kaprolaktamu, % hmot. cyklického trimeru, 8,0 % hmot. cyklického tetrameru 6-kaprolaktamu a 6,5 % hmot. vyšších cyklických a lineárních oligomerů byla polymerována způsobem podle příkladu 1 v přítomnosti 5 % hmot. H5PO4.NH-/CH2/5-CO a 10 % hmot. alifatického póly esteru na bázi kyseliny adipové, sebakové a 1,2,6-hexantriolu při 26u°G 60 minut. Po extrakci vodou byl získán práškový polyesteramid ve výtěžku 41,5 % hmot.

« , Příklad 9

Postupem podle příkladu 1 s tím rozdílem, že místo polyethylentereftalátu byl použit nenasycený kopolyester na bázi maleinanhydridu, ftalanhydridu a propylenglykolu, byl získán polyesteramid ve výtěžku 47,5 % hmot.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT V YN ί 1E2 U

   230 696

   Způsob přípravy práškových polyesteramidů polymeraci a kopolymerací laktamů W-aminokyselin obecného vzorce ŇH-/CH2/_X-CO, kde x je 5 až 11 nebo jejich oligomerů, iniciovanou 0,1 až 20 % mol bezvodé kyseliny fosforečné ve formě jejích ekvimolárnich sloučenin s laktamy -aminokyselin obecného vzorce H^PO^.NH-/CHg/x-CO, kde x je 5 až 11, vyznačující se tím, že se provádí v přítomnosti aromatických, alifatických nebo směsných polyesterů nebo jejich směsí v koncentraci 0,1 až 20 % hmot. při teplotách 200 až 550 °C a výsledný reakční produkt se promývé vodou nebo rozpouštědly.