CS260187B1 - Způsob výroby polyaramidů - Google Patents
Způsob výroby polyaramidů Download PDFInfo
- Publication number
- CS260187B1 CS260187B1 CS871410A CS141087A CS260187B1 CS 260187 B1 CS260187 B1 CS 260187B1 CS 871410 A CS871410 A CS 871410A CS 141087 A CS141087 A CS 141087A CS 260187 B1 CS260187 B1 CS 260187B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- reaction
- polar solvents
- methyl
- mixture
- polyaramides
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 4
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 title abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims abstract description 3
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 claims description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims 1
- -1 chloro-substituted phenylene Chemical group 0.000 abstract description 7
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 abstract description 6
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 abstract 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 abstract 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 abstract 1
- WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N dimethyl terephthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=C(C(=O)OC)C=C1 WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RPOHXHHHVSGUMN-UHFFFAOYSA-N 1-n,4-n-bis(4-aminophenyl)benzene-1,4-dicarboxamide Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1NC(=O)C1=CC=C(C(=O)NC=2C=CC(N)=CC=2)C=C1 RPOHXHHHVSGUMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRUXKCQGGZSNLX-UHFFFAOYSA-N NC1=CC(=C(C=C1C)NC(=O)C1=CC=C(C=C1)C(=O)NC1=C(C=C(C(=C1)C)N)C)C Chemical compound NC1=CC(=C(C=C1C)NC(=O)C1=CC=C(C=C1)C(=O)NC1=C(C=C(C(=C1)C)N)C)C LRUXKCQGGZSNLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 2
- 150000005690 diesters Chemical class 0.000 description 2
- VNGOYPQMJFJDLV-UHFFFAOYSA-N dimethyl benzene-1,3-dicarboxylate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC(C(=O)OC)=C1 VNGOYPQMJFJDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N monobenzene Natural products C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 1,4-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=C(N)C=C1 CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PGMULPLYLHOJCN-UHFFFAOYSA-N 1-n,3-n-bis(3-aminophenyl)benzene-1,3-dicarboxamide Chemical compound NC1=CC=CC(NC(=O)C=2C=C(C=CC=2)C(=O)NC=2C=C(N)C=CC=2)=C1 PGMULPLYLHOJCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HUMZIWXACBMCQC-UHFFFAOYSA-N 2-(4-aminophenyl)benzene-1,3-dicarboxamide Chemical compound NC(=O)C1=CC=CC(C(N)=O)=C1C1=CC=C(N)C=C1 HUMZIWXACBMCQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- 229920000784 Nomex Polymers 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- FDQSRULYDNDXQB-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3-dicarbonyl chloride Chemical class ClC(=O)C1=CC=CC(C(Cl)=O)=C1 FDQSRULYDNDXQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N benzene-dicarboxylic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000004763 nomex Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 150000004986 phenylenediamines Chemical class 0.000 description 1
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical class OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- LXEJRKJRKIFVNY-UHFFFAOYSA-N terephthaloyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC=C(C(Cl)=O)C=C1 LXEJRKJRKIFVNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Polyamides (AREA)
Abstract
Způsob výroby vysoce termostabilních polyaramidů
s malou rozpustností i v polárních
rozpouštědlech vzájemnou reakcí sloučenin
obecného vzorce I se sloučeninami
obecného vzorce ROOC—Arz—COOR v přítomnosti
polárních rozpouštědel a v inertní
atmosféře. Výrobu lze vést i v tavenině
tak, že směs zvolených reakčních složek ve
formě taveniny se kontinuálně uvádí do redakčního
pásma, kterým prochází ipo určitou
dobu. Ve shora uvedených vzorcích značí
An a Arz popřípadě methyl nebo chlorsubstituovaný
fenylen, Rl a R2 vodík, methyl,
chlor, methoxy nebo ethoxy a R methyl nebo
ethyl. Reakce se provádí při teplotě 180
až 380 °C po dobu 1 až 8 hodin.
Description
Vynález se týká způsobu výroby polyaramidů a jeho podstatou je reakce mezi N,N‘-bis (aminofenyl)-benzendlkarboxamidy, případně substituovanými na aromatických jádrech, a estery benzendikarboxylových kyselin, případně substituovanými, při teplotách 180 až 380 ĎC.
Dosud se polyaramidy typu Kevlar a Nomex vyrábějí polykondenzací fenylendiaminů či jejich soli s chloridy kyseliny tereftalové nebo izoftalové (Du Pont, belg. patenty 565 266, 565 267, 565 268). Vlastní polykondenzace se zpravidla provádí v prostředí účinných organických rozpouštědel a získaný produkt se na konec zbavuje jednak pomocných rozpouštědel, jednak chlorovodíku, vzniklého při reakci. Odstraňování acidity je procesem zdlouhavým a technicky náročným.
Podle tohoto vynálezu se vyrábějí polyaramidy tak, že se navzájem působí sloučeninami obecného vzorce I
kde An značí benzenický zbytek, případně substituovaný CH3 nebo· Cl, Rl a R2 značí H, CH3, Cl, OCH3 nebo OC2H5, přičemž Ri a R2 mohou být stejné anebo rozdílné a sloučeninami obecného vzorce
ROOC—Al’2—COOR, kde Ar2 má stejný význam jako An, přičemž An a Arz mohou být shodné nebo rozdílné, R=CH3 nebo C2H5, při teplotách 180 až 3800 Celsia po dobu 1 až 8 h, případně za přítomnosti polárních rozpouštědel, s výhodou v inertní atmosféře.
' Vynález se opírá o poznatek, že poměrně složité diaminy obecného vzorce I vykazují neočekávanou termostabilitu, takže lze uskutečnit reakci s diestery ROOC—Ar2— 1—COOR v tavenině při teplotách neobvyklých v organické syntéze. Případná přísada polárních rozpouštědel jako např. 1-methylpyrolidonu, Ν,Ν-dimetylaeetamidu, N,N-dimetylformamidu, Ν,Ν-dietylformamidu, dimetylsulfoxidu, pyridinu, esterů kyseliny fosforečné nebo alkylovaných aminů kyseliny fosforečné apod. (lze použít jedno nebo směs rozpouštědel), usnadňuje míchatelnost reagujícího systému a může ovlivnit stupeň polykondenzace.
Během reakce vznikají seskupení
kde Ari, Ar2, Rl, R2 mají výše uvedený význam, přičemž koncovými skupinami mohou být dvě aminoskupiny nebo dvě —COOR anebo jedna —NH2 a jedna —<COOR.
Potřebné diaminosloučeniny obecného vzorce I lze připravit např. redukcí příslušných dinitroderivátů, získaných postupy podle OA 193 137 a AO 198 794 nebo řízenou reakcí dichloridu kyseliny tereftálové a p-fenylendiaminu (Japon. patent fy Asahi Chem. Co. Ltd., Jpn. Kokai Tokkyo Koho 79 28, 395; CA 91, 21423 j /1979/). Diestery benzendikarboxylových kyselin jsou snadno dostupné, např. esterifikací volných kyselin. Některé z diesterů — např. dimetyltereftalát — se připravuje v značných tonážích v rámci produkce PES-vláken.
Při provádění vlastních kondenzací podle tohoto vynálezu, se zvolené reakční složky zahřívají na teploty 180 až 380 °C, přičemž dochází nejprve k roztavení a posléze ke kondenzaci. Mírou probíhající reakce je jednak množství uvolněného alkoholu — např. metylalkoholu při použití dimetyltere- nebo dimetylizoftalátů-, jednak průběžné zvyšování viskozity reakční směsi. Funkce, případně přítomných polárních rozpouštědel byla definována již před tím. Optilnální poměr výchozích diaminů I a diesterů dikarboxylových kyselin vyjádřený molově je 1:1; mírný nadbytek některé z komponent nemusí výrazněji ovlivnit průběh reakce. Polykondenzace probíhá i při značnějším přebytku některé složky, ale zpravidla se nedosáhne vhodné mol. hmotnosti. Ohřev systému na reakční teplotu lze provádět buď pozvolna, a potom postupně zvyšovat případně až na 380 °C, nebo se systém rychle vyhřeje na zvolenou reakční teplotu v intervalu 180 až 380 °C a na této teplotě udržuje po dobu 1 až 8 h. Lze postupovat i tak, že se směs složek nepřetržitě uvádí do kontinuálního reaktoru s reakčním pásmem o teplotě mezí 180 až 380 °C, jímž hmota prochází v určeném Časovém programu. Během polykondenzace uniká ze systému těkavý alkohol a jeho přetlak v reaktoru lze snižovat odpouštěním par.
Vznikající polyaramidy jsou vysoce termostabilní a vyznačují se relativně malou rozpustností í v polárních rozpouštědlech výše vyjmenovaných.
Příklad 1
Do autoklávu se nasype 1 mol N,N‘-bis(4-amlnofenyl)-l,4-benzen-dikarboxamidu a 1 mol dlmetyltereftalátu, autokláv se uzavře, propláchne dusíkem, načež se směs během 1,5 h vyhřeje na 300 °C a na této teplotě se obsah udržuje po dobu 4 h; reakční přetlak se občasným odpouštěním par metylalkoholu udržuje na 0,8 MPa. Získá se 480 g žlutavého polykondenzátu. Na místě 1 molu N,N‘-bis(4-aminofenyl)-l,4-benzendlkarboxamidu lze použít 1 mol N,Nibis (4-aminofenyl) -1,3-benzendlkarboxamidu a potom se získá polykondenzát s m-konflgurací v molekule; může se použít i
N,N‘-bis- (3-aminof enyl) -1,3-benzendikarboxamidu.
Příklad 2
V autoklávu se smísí 1 mol N,N‘-bis(4-amino-2,5-dimetylfenyl)-l,4-benzendikarboxamidu, 1 mol dlmetyltereftalátu a 500 ml 1-metylpyrolidonu, autokláv se uzavře, propláchne dusíkem, načež se směs zahřeje během 1,5 h na 180 a potom se teplota postupně během 5 h zvyšuje až na 350 °C, přičemž se odpouštěním směsi par methylalkoholu a 1-metylpyrolidonu udržuje přetlak na hodnotě kolem 1,0 MPa. Po ochlazení se získá 542 g téměř suchého polykondenzátu.
Na místo N,N‘-bis(4-amino-2,5-dimetyl-fenyl )-l,4-benzendikarboxamidu lze použít 1 mol N,N‘-bis (4-amino-2-metyl-5-chlor-fenyl) -1,4- nebo -1,3-benzendikarboxamidu a na místo dlmetyltereftalátu 1 mol dimetylizoftalátu.
Příklad 3
V míchaném reaktoru se zahřeje směs 1 mol N,N‘-bis (4-aminofenyl j -1,4-benzendikarboxamidu, 1,1 mol dlmetyltereftalátu a 400 milimetrů Ν,Ν-dimetylacetamidu na teplotu 180 CC, načež se směs uvádí do průtokového reaktoru s reakčním pásmem teploty 340 °'C a průchodem se kondenzuje analogicky dle AO 199 162. Získá se polykondenzát obdobné kvality jako· v příkladu I.
Claims (2)
- pRedmEt vynalezu1. Způsob výroby polyamidů vyznačený tím, že se navzájem působí sloučeninami obecného vzorce IRfN— NH0C 'Atij-CONH'· Oj '1R, ~ :n/} kde Ari značí benzenický zbytek, případně substituovaný CH3 nebo Cl, Ri a R2 značí H, CH3, Cl, OCH3 nebo OC2H5, přičemž Ri a R2 mohou být stejné anebo rozdílné, a sloučeninami obecného vzorce ROOC—Ar2—COOR, kde Ar2 má stejný význam jako Ari, přičemž Ari a Ar2 mohou být shodné nebo rozdílné, R = CH3 nebo C2H5, při teplotách 180 až 380 °C po dobu 1 až 8 h, případně za přítomnosti polárních rozpouštědel, s výhodou v inertní atmosféře.
- 2. Způsob výroby polyaramidů podle bodu 1, vyznačený tím, že se směs zvolených reakčních složek, s výhodou ve formě taveniny, nepřetržitě uvádí do reakčního pásma teploty 180 až 380 °C a tímto pásmem prochází během 1 až 8 h,
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS871410A CS260187B1 (cs) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | Způsob výroby polyaramidů |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS871410A CS260187B1 (cs) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | Způsob výroby polyaramidů |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS141087A1 CS141087A1 (en) | 1988-04-15 |
| CS260187B1 true CS260187B1 (cs) | 1988-12-15 |
Family
ID=5348407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS871410A CS260187B1 (cs) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | Způsob výroby polyaramidů |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS260187B1 (cs) |
-
1987
- 1987-03-03 CS CS871410A patent/CS260187B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS141087A1 (en) | 1988-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4255313A (en) | Novel end-capped polyimide oligomers | |
| AU652087B2 (en) | New process for the preparation of polyamides | |
| US4749768A (en) | Process for producing thermoplastically processable aromatic polyamide with phosphorus catalyst | |
| GB2188936A (en) | Aromatic polyamides and polybenzoxazoles having diphenylhexafluoropropane units | |
| US4002679A (en) | Preparation of polybenzimidazoles | |
| Diakoumakos et al. | Polyisophthalamides with pendent phthalimide groups | |
| US5332800A (en) | Cyclic aromatic amide oligomers | |
| US4250297A (en) | Transparent copolyamide from isophthalic acid reactant | |
| US3642720A (en) | Triazine based polybenzimidazole | |
| US5243019A (en) | Alkenyl-fluorine-containing aromatic polyamide | |
| CS260187B1 (cs) | Způsob výroby polyaramidů | |
| EP0103978B1 (en) | Single stage production of improved high molecular weight polybenzimidazole | |
| Yang et al. | Synthesis and properties of aromatic polyamides derived from 1, 6‐bis (4‐aminophenoxy) naphthalene and aromatic dicarboxylic acids | |
| CA2028304A1 (en) | Process for the preparation of a thermoplastically processable aromatic polyamide | |
| Ueda et al. | Chemoselective polyamidation | |
| US4873310A (en) | Aromatic polyamides based on phenoxyterephthalic acid and process for preparing them | |
| EP0457419B1 (en) | Method of producing an aromatic polythiazole | |
| JP2001519447A5 (cs) | ||
| US5288876A (en) | Benzophenone iminodiimides and heat-stable polymers derived therefrom | |
| Imai et al. | Preparation and properties of ordered and random polyamide‐esters from 4‐(4‐amino‐α, α‐dimethylbenzyl) phenol and aromatic diacyl chlorides | |
| US5118839A (en) | Nitro-substituted polyarylketones | |
| US5712409A (en) | Naphthyl and ether chain-containing carboxyl derivatives | |
| US5856572A (en) | Organic soluble wholly aromatic polyamides and preparation of the same | |
| JP2949525B2 (ja) | ポリアミド樹脂 | |
| Saegusa et al. | Synthesis of polyamides from active 5, 5′‐isophthaloyldithiobis‐2‐aryl‐1, 3, 4‐oxadiazoles and diamines under mild conditions |