DE1052682B

DE1052682B - Verfahren zur Herstellung von schaumfoermigen Polyamiden

Info

Publication number: DE1052682B
Application number: DEB45611A
Authority: DE
Inventors: Dr Friedrich Becke; Dr Kurt Wick
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1957-08-08
Filing date: 1957-08-08
Publication date: 1959-03-12
Also published as: CH446723A; GB858105A; CH414159A; US3060135A; US3041294A

Description

DEUTSCHES

Es wurde gefunden, daß man schaumförmige Polyamide mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften erhält, wenn man die Polykondensation von lineare Polyamide bildenden Stoffen in Gegenwart einer Mischung aus Carbonsäureestern, deren Alkoholkomponenten 1 bis 6 C-Atome besitzen, undOxyalkylalkylendiaminen vornimmt.

Geeignete Carbonsäureester sind z. B. Benzoesäureäthylester, Caprylsäureäthylester, Stearinsäuremethylester, Citronensäuretrimethylester oder die Mono- und Dimethyl- oder Äthylester von Dicarbonsäuren, wie Dimethyloxalat, Dimethylglutarat, Monoäthyladipat, Diäthyladipat, Dimethylphthalat und Dimethylterephthalat.

Geeignete Oxyalkylalkylendiamine sind z. B. die Umsetzungsprodukte von Alkylenoxyden oder Aldehyden mit aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Diaminen, welche gegebenenfalls auch Heteroatome enthalten können. Solche Diamine sind z. B. Äthylendiamin, Hexamethylendiamin, Diaminocyclohexan, Diaminodicyclohexan, Piperazin, Phenylendiamin oder Bis-(ft)-aminohexyl)-ami!n. Die Addition der Alkylenoxyde kann einfach oder auch mehrfach unter Bildung von Ätheralkoholen an eine oder beide Aminogruppen erfolgt sein. Die resultierenden Aminoalkohole können am Stickstoff noch gesättigte oder ungesättigte aliphatische Gruppen tragen.

Die Oxyalkylamine und Ester werden im allgemeinen in etwa äquimolekularen Mengen angewandt, doch empfiehlt sich unter Umständen ein Überschuß der einen Komponente. Beispielsweise benutzt man einen Überschuß an Oxyalkylamin, wenn plastische Schaumkörper angestrebt werden.

Die Menge der Mischung aus Oxyalkylamin und Carbonsäureester, welche man den Polyamidbildnern zusetzt, richtet sich nach der Art des zu schäumenden Polyamids und nach der Art des gewünschten Schaumkörpers. Sie beträgt etwa 1 bis 10%, bezogen auf polyamidbildendes Ausgangsmaterial, und kann jeweils durch Versuche leicht ermittelt werden.

Die Mischungen werden den Polyamidbildnern vor oder während der Polykondensation zugesetzt. Für innige und gleichmäßige Durchmischung der Komponenten muß gesorgt werden. Die Polykondensation kann unter Normaldruck, erhöhtem oder erniedrigtem Druck erfolgen. Der Druck, unter dem die Schaumkörper erkalten, soll jedoch nicht höher sein als der Druck, unter dem die Polykondensation erfolgt. Es ist mitunter vorteilhaft, den Druck gegen Ende der Polykondensation zu erniedrigen und unter diesem erniedrigten Druck erkalten zu lassen. Die Polykondensation kann mit oder ohne Lösungsmittel, Stabilisatoren oder Katalysatoren vorgenommen werden.

Die Temperatur der Reaktion liegt zwischen 150 Verfahren zur Herstellung
von schaumförmigen Polyamiden

Anmelder:

Badische Anilin- & Soda-Fabrik

Aktiengesellschaft,

Ludwigshafen/Rhein

Dr. Friedrich Becke, Heidelberg,

und Dr. Kurt Wick, Ludwigshafen/Rhein,

sind als Erfinder genannt worden

und 350° C, vorzugsweise zwischen 200 und 300° C. Sie ist im allgemeinen um 5 bis 80° C höher als die Temperaturen, bei denen erfahrungsgemäß die Polyamidbildner allein kondensiert werden. Jedoch ist es oft vorteilhaft, die Polykondensation zunächst bei niedriger Temperatur durchzuführen, wobei im allgemeinen noch keine wesentliche Schaumbildung eintritt, und dann die Temperatur um 10 bis 100° C zu steigern und damit auf die zur Schaumbildung erforderliche Höhe zu bringen.

Man kann beispielsweise das Gemisch aus Adipinsäure, Hexamethylendiamin und 4% der äquimolekularen Mischung aus N-(Oxyäthyl)-hexamethylendiamin undAdipinsäuredimethylester zunächst 2 Stunden auf 230° C erhitzen und dann die Temperatur auf 275° C steigern, oder man kann das genannte Gemisch sofort auf 280° C erhitzen.

Die nach dem beschriebenen Verfahren erhaltenen Schaumkörper sind sehr zäh und von größerer Festigkeit als die bisher bekannten schaumförmigen Materialien auf Basis organischer Produkte. Sie besitzen zum größten Teil geschlossene Poren. Das Raumgewicht der Körper kann je nach Art und Menge des Zusatzes sowie nach Art der Kondensation eingestellt werden und kann in weiten Grenzen schwanken. Die Schaumkörper lassen sich sägen, schneiden, bohren, nageln, verschrauben öder verschweißen.

Sie eignen sich unter anderem als Isoliermaterial gegen Wärme und Schall, als Leichtbaustoffe, als Leichtverpackungen oder zur Herstellung von Schwimmkörpern,.

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Die in den Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile.

Beispiel 1

lOOTeileadipinsauresHexamethylendiamin, l,8Teile N-(Oxyäthyl) -hexamethylendiamin und 2,2 Teile Terephthalsäuredimethylester werden gut vermischt und in einem Glasrohr in sauerstofffreier Atmosphäre 5 Stunden lang auf 280° C erhitzt. Nach dem Abkühlen erhält man einen schwach gelblichgefärbten Schaumkörper mit geschlossenen Poren, dessen Raumgewicht 0,29 g/cm³ beträgt. Er läßt sich sägen, bohren, nageln und mit heißen Werkzeugen oder mit einem heißen Inertgasstrom verschweißen.

Werden statt 1,8 Teile 3 oder 4 Teile N-(Oxyäthyl) hexamethylendiamin verwendet, so entsteht ein Schaumkörper von größerer Elastizität.

Beispiel 2

100 Teileadipinsaures Hexamethylendiamin, 2,3Teile N- (Oxyäthyl) -hexamethylendiamin und 2,7 Teile Terephthalsäuredimethylester werden in einer rechteckigen, mit Siliconlack überzogenen Form aus Eisen zunächst 2 Stunden auf 245° C erhitzt. Dann wird die Temperatur innerhalb 15 Minuten auf 280° C gesteigert und noch 2¹A Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Die entstehende schaumförmige Polyamidplatte hat ein Raumgewicht von 0,30 g/cm³.

Beispiel 3

60 Teile adipinsaures Hexamethylendiamin, 40 Teile Caprolaetam, 3 Teile Ν,Ν'-Biis- (oxyäthyl) -hexamethylendiamin, 3 Teile Adipinsäurediäthylester werden in sauerstofffreier Atmosphäre erst 4 Stuniden auf 200° C erhitzt und dann 2 Stunden auf 275° C. Der erhaltene Schaumkörper hat größere Poren als die nach Beispiel 1 und 2 hergestellten Körper. SeinRaumgewicht beträgt 0,23 g/cm³.

Beispiel 4

100'Teile Caprolactam, 3TeMe adipinsaures Hexamethylendiamin, 5 Teile Wasser, 3,5 Teile N,N'-Bis-(oxypropyl) -hexamethylendiamin und 2,5 TdIe Adipinsäuremonoäthylester werden; in einem geschlossenen Druckgefäß aus Edelstahl in sauer stoff fr eier

ίο Atmosphäre 2 Stunden auf 275° C erhitzt. Danach wind der Druck innerhalb 1 Stunde auf Atmosphärendruck entspannt und die Temperatur noch 2 Stunden bei 275° C gehalten. Der entstehende Schaumkörper

. hat ein Raumgewicht von 0,15-g/cm³.

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung schaumförmiger Polyamide, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polykondensation von lineare Polyamide bildenden Stoffen in Gegenwart einer Mischung aus Carbonsäureestern, deren Alkoholkomponenten 1 bis 6 C-Atome besitzen, und Oxyalkylalkylendiaminen vornimmt, wobei diese Mischung in einer Menge

:- 25 von etwa 1 bis 10%, bezogen auf polyamidbildendes Ausgangsmaterial, angewendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ester die Methyl- oder Äthylester von aliphatischen oder aromatischen Dicarbonsäuren verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischungen der Ausgangsstoffe zunächst auf Temperaturen erhitzt, bei denen Polykondensation ohne wesentliche Schaumbildung eintritt, und dann die Temperaturen um 10 bis 100° C steigert.