DD161135A1 - Verfahren zur herstellung von hochmolekularen polyamid - Google Patents

Abstract

Das Verfahren zur Herstellung von Polyamid-6 mit erhoehter Viskositaet aus einem Polyamid-6 niederer Viskositaet erfolgt durch Vernetzen in der Schmelze. Als Vernetzer werden 0,05 bis 5 % eines alternierenden Cpolymerisats aus Maleinsaeure- oder Itaconsaeureanhydrid und einem a-Olefin verwendet. Die Vernetzung kann direkt mit der Verarbeitung von Polyamid-6 zu Stangen, Folien, Profilen usw. gekoppelt werden.

Description

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- A-

VEB Leuna-Werke Mergeburg

!!Walter Ulbricht И

LP 79114

Titel der Erfindung

Verfahren zur Herstellung von hochmolekularem Polyamid

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die erfindungsgemaess hergestellten Produkte werden in der Plastverarbeitungsindustrie zur Weiterverarbeitung zu Pasern, Folien, Spritzgussteilen, Hohlkoerpern und Halbzeugen eingesetzt.

Charakteristik der bekannten technischen Loesungen

Fuer die Herstellung von Folien, Halbzeugen und Hohlkoerpern sowie fuer besonders hochwertige Fasern und Spritzgussteile aus Polyamid-6 sind hohe Molekulargewichte erforderlich. Gemessen an der relativen Viskositaet (gemaess TGL 20055) bedeutet das, dass Werte ueber 3,6, zweckmaessig ueber 4,0, erreicht werden muessen. Die Herstellung solcher Polyamide erfolgt z.B. nach DS-AS 1115017, D3-PS 1079834, DE-AS 1179370, DD-PS 91566 durch Nachpolymerisation kurz unterhalb des Schmelzpunktes im Vakuum oder in einer Inertgasatmosphaare. Ausgangsmaterial ist dabei ein Polyamid-ö, das nach den

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bekannten Methoden der hydrolytischen Polymerisation, gegebenenfalls unter Zusatz spezieller Katalysatoren, in sogenannten VK-Rohren bei Verweilzeiten von 12 bis 36 Stunden hergestellt wurde. Die Verweilzeiten bei der Machpolykonden3ation betragen nochmals 8 bis 24 Stunden. 3s ist weiterhin bekannt, diese Reaktionszeit, zu verkuerzen (z.B. nach DD-PS 135825), indem Produkte der anionischen Polymerisation von epsilon-Caprolactam zur Nachpolymerisation eingesetzt wurden. Bei diesen Produkten stoert aber bei bestimmten Einsatzgebieten die gelbliche Eigenfarbe.

Puer die Herstellung von hochmolekularen Polyamiden werden weiterhin Zusaetze von Vernetzern vor, waehrend oder nach der Polymerisation empfohlen. Beim Zusetzen des Vernetzers vor oder waehrend der, Polymerisation Wird diese im allgemeinen nur bis zu Loesungsviskositaeten von ц _p-, =2,5 bis 3,5 gefuehrt. Es schliesst sich dann meistens eine thermische Nachbehandlung des festen Polymerisats an, um zu hoeheren Viskositaeten zu kommen, da die technische Handhabung grosser Mengen hochviskoser Schmelze kompliziert und schwierig ist. Vernetzer, die fuer dieses Verfahren empfohlen v/erden, sind vorwiegend Bislactame, die in Mengen von 1 bis 3 % und mehr zugesetzt werden.

Das Einbringen des Vernetzers nach der Polymerisation wird ebenfalls beschrieben. Hierbei wird die Vernetzung im Extruder oder Mischer durchgefuehrt. Die hierfuer empfohlenen Verbindungen sind z.B. Kohlensaeureester oder Dicarbonsaeureester von Phenolen, Epoxyverbindungen oder Diisocyanate, Diese Produkte sind physiologisch nicht unbedenklich bzw, verfaerben die Polymerisate, Die Vernetzung mit diesen Produkten erfolgt relativ rasch, doch ist teilweise ein wiederholter Extrussionsprozess erforderlich.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Herstellung eines hochviskosen

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Polyamids-6 zu verkuerzen und dabei eine helle Farbe und physiologische Unbedenklichkeit zu gewaehrleisten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

2s bestand somit die Aufgabe, aus Polyamid-6 der relativen Loesungsviskositaet von 2,0 bis 3,5 nach dessen Herstellung in den ueblichen Polymerisationseinrichtungen der hydrolytischen Polymerisation ein Polyamid-6 mit rel. Loesungsviskositaeten ueber 3,6 herzustellen.

Erfindungsgemaess wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von hochviskosem Polyamid-6 mit relativer Loesungsviskositaet ueber 3,6 durch Vernetzen von Polyamid-6 einer relativen Loesungsviskositaet unter 3,6 in der Schmelze durch Zusatz eines Vernetzers geloest, indem man das Polyamid mit 0,05 bis 5 %, vorzugsweise 0,3 bis 1 %, eines alternierenden Copolymerisats aus Maleinsaeure- oder Itaconsaeureanhydrid und einem alpha-Olefin der allgemeinen Formel

^CH2 - <_R ^R2

in der IL und Rp aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit ein bis zehn Kohlenstoffatomen und/oder Wasserstoff oder IL ein ',4&S3 erst off atom und R₂ eine Ester oder Aethergruppe darstellen, umsetzt.. Alternierende Copolymerisate dieser Art sind z.B. Copolymerisate aus Maleinsaeureanhydrid oder Itaconsaeureanhydrid und Aethylen, Propylen, 2-Methylpropen-1 bzw. einem technischen Gemisch aus 2 Methylpropen und Buten-1, 3-Methylbuten-i, 2,4,4-Trimethylpenten-i, Vinylacetat oder Methylvinylaether. Diese Copolymerisate koennen durch radikalische Polymerisationen nach bekannten Verfahren (z.3. DD-PS 128164)hergesteilt werden. Die Copolymerisate haben ein Molekulargewicht zwischen etwa 5000 und 500000. Die Vernetzung erfolgt zweckmaessig waehrend eines Zbrtrussionsprozesses bei 'Temperaturen von 493 bis 573 K in einem

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Extruder, insbesondere in einem Doppelschneckenextruder mit guter Mischwirkung.

Die Wirksamkeit der Vernetzer ist abhaengig von der Struktur des«C-Ölefins. Als allgemeinen Aufenhaltspunkt kann man sagen, je niedriger das Molekulargewicht des «(-Olefins im Copolymerisat, um so schneller tritt die Vernetzung ein.

Ausfuehrungsbeispiel 1

100 Gew.-Teile Polyamid-6 mit einer relativen Loesungsviskositaet von 2,71 werden mit wechselnden Mengen Copolymerisat in einem Schnellmischer gemischt und dann kontinuierlich in einen Laborkneter dosiert und bei 513 K in der Schmelze gemischt. Der Durchsatz betraegt 2 bis 3 kg/h

Copolymerisat Zusatz(Gew.-Teile) ^l rel

Maleinsaeureanhydrid/

Aethylen 0,3 4,4

Propylen 0,5 4,3

Propylen 1,0 6,3

Ausfuehrungsbeispiel 2

50 Gew.-Teile Polyamid-6 einer relativen Loesungsviskositaet von 2,65 werden mit 0,25 Gew.-Teilen eines Copolymerisats aus Propylen und Maleinsaeureanhydrid gemischt und in einen Extruder mit einem Schneckendurchmesser von 45 mm und 20 D schneckenlaenge dosiert/ Der Extruder ist mit einem ?ormkopf zur Herstellung von Rundprofilen von 100 mm Durchmesser versehen. Bei Temperaturen von 493 bis 523 K am Extruder und bei einem Durchsatz von I5 bis 20 kg/h wird aus der Mischung eine Stange von 100 mm Durchmesser hergestellt. Das Polyamid-6 der Stange hat eine relative Loesungsviskositaet von 4,29.

Claims (2)

1. Erfindungs ans pruc η

   Verfahren zur Herstellung von hochviskosem Polyamid-6 mit relativer Loesungsviskositaet ueber 3,6 durch Vernetzen von Polyamid-6 einer relativen Loesungsviskositaet unter 3,6 in der Schmelze durch Zusatz eines Vernetzers, gekennzeichnet dadurch, dass man Polyamid-6 mit 0,05 bis 5 %s vorzugsweise 0,3 bis 1 %, eines alternierenden Copolymerisates aus Maleinsaeure- oder Itaconsaeureanhydrid und einen «(-Olefin der allgemeinen Formel

   CH₂ = σ

   in der PL und Rp aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit ein bis zehn Kohlenstoffatomen und/oder Wasserstoff oder PL ein Wasserstoffatom und R₂ eine Ester- oder Aethergruppe darstellen, umsetzt.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, dass als Copolymerisate solche aus Maleinsaeureanhydrid und Aethylen, Propylen, 2-Methylpropen-1 oder 2,4,4 Trimethylpenten-1 eingesetzt werden.