DE2111545A1

DE2111545A1 - Giessfaehige Formmasse auf der Basis von Laurin-Lactam

Info

Publication number: DE2111545A1
Application number: DE19712111545
Authority: DE
Inventors: Arthur Handtmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-03-10
Filing date: 1971-03-10
Publication date: 1972-09-14

Description

Giessfähige Formmasse auf der Basis von Laurin-Lactam nie bisherigen Arbeiten auf dem Gebiet der anionischen Polymerisation von Lactamen zur Herstellung von Polyamid-Formkörpern beschränken sich bis heute fast ausschliesslich auf die Verarbeitung von Capro-Lactam. Die Polymerisation der mit einem geeigneten Katalysator und einem geeigneten Aktivator versetzten Lactamschmelze wird dabei in geheizten Formen vorgenommen.
Aus der Literatur ist es bekannt, dass Laurin-Lactam wesentlich günstigere, insbesondere mechanische Eigenschaften hesitst als Capro-Lactam. Während polymerisiertes Capro-Lactam ein sehr hartes und sprödes Material ist, das infolge innerer Spannungen bei unsachgemässer Kühlung leicht reissen kann, ist polymerisiertes Laurin-Lactam demgegenüber ein sehr zähes Material, das im Gegensatz zu Capro-Lactam auch keiner Konditionierung bedarf. An dieser Stelle wäre noch festzuhalten, dass nach Literaturangaben Capro-Lactam einen Schmelzpunkt von 700 Celsius gegenüber einem Schmelzpunkt von 156 Celsius von Laurin-Lactam besitzt, dass für es Polymerisationstemperaturen zwischen 1200 Celsius und 1700 Celsius gegenüber solchen zwischen 160° Celsius und 200° Celsius für Laurin-Lactam empfohlen werden, und dass schliesslich für Capro-Lactam von einer Wä;rmetönung von etwa 32 kcal/kg gegenüber einer solchen von etwa 7 kcal/kg für Laurin-Lactam auszugehen ist. Trotz dieser sehr weitgehenden Erkenntnisse hinsichtlich der unterschiedlichen Eigenschaften und Verhaltensweisen von Capro-Lactam einerseits und Laurin-Lactam andererseits ist es im Rahmen extensiver Versuchsreihen bislang noch nicht gelungen, eine befriedigende Rezeptur zur grossindustriellen VerarhBitung von Laurin-Lactam zu finden, wobei als Kriterium die Erzielung einer giessfähigen Formmasse anzusetzen ist.
Es wurde nun im Rahmen der vorliegenden Frfindung gefunden, dass eine giessfähige Formmasse auf der Basis von Laurin-Lactam dann erhalten werden kann, wenn man von folgender Zusammensetzung ausgeht: Man verwendet für jedes Kilogramm Laurin-Lactam 4,53 g Phenylisocyanat als Aktivator und 1,50 g Natriumamid oder 0,90 g Natrium-Metallpulver als Katalysator, und zwar in einer Konzentration von 0,75 Molprozent, jeweils bezogen auf den Katalysator und den Aktivator, wohei man die Verarbeitung bei einer Temperatur zwischen etwa 175 ° Celsius und 185° Celsius, also im Mittel bei einer Temperatur von etwa 180 Celsius, vornehmen und eine Standzeit von etwa 1,5 Minuten unter Anwesenheit einer inerten Atmosphäre ansetzen sollte.
Man erhält damit eine bereits polymerisierte Formmasse, die äusserst dünnflüssig ist und sich direkt zum Giessen von Formkörpern verwenden lässt, wofür vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 1850 Celsius aufgeheizte Werkzeuge Verwendung finden sollten, in denen die Formmasse auf dieser Temperatur etwa 15 Minuten gehalten.werden sollte, um dann allmählich zur Verfestigung der Aussenhaut und zur Ermöglichung des Entformens abgekühlt zu werden. Wird in AbhAngigkeit von der Formgebung des zu giessenden Formkörpers eine langsamer reagierende Mischung erwünscht, dann kann ohne Beeinflussung der dabei erzielbaren Bigenschaften des Formkörpers die Menge an Katalysator und an Aktivator reduziert werden, und zwar bis auf etwa 2/3 der vorstehend angegebenen Werte.
Eine bevorzugte, langsamer reagierende Mischung besteht in Abwandlung der vorstehend angegebenen Zusammensetzung aus 7,87 g N-Acetylcaprolactam als dem Aktivator und 1,98 g natrium amid oder 1,17 g Natrium-Metallpulver als dem Katalysator auf jedes Kilogramm Laurin-Lactam, und zwar in einer Konzentration von 1,0 Molprozent, auch hier jeweils bezogen auf den Katalysator und den Aktivator, bei der vorstehend angegebenen Verarbeitungstemperatur von etwa 180° Celsius und der Standzeit von etwa 1,5 Minuten unter Anwesenheit einer inerten Atmosphäre, wie insbesondere einer Stickstoff-Atmosphäre. Diesem Gemisch können ebenso wie dem vorstehend angegebenen Gemisch vernetzende Zusätze beigegeben sein.

Claims

PATENTANSPRÜC HE

1. Giessfähige Formmasse auf der Basis von Laurin-Lactam, d a d u r c h g e k e n n z e i ch n e t , dass sie auf 1 Kilogramm Laurin-Lactam 4,53 g Phenylisocyanat als einem Aktivator und 1,50 g Natriumamid oder 0,90 g Natrium-Metallpulver als einem Katalysator in einer Konzentration von Q,75 Molprozent, jeweils bezogen auf den Katalysator und den Aktivator, enthält, und unter Anwesenheit einer inerten Atmosphäre, insbesondere einer Stickstoffatmosphäre, bei einer Temperatur zwischen 1750 Celsius und 185° Celsius, insbesondere bei einer Temperatur von etwa 1800 Celsius, verarbeitet, und einer Standzeit von etwa 1,5 Minuten ausgesetzt ist.

2. Giessfähige Formmasse auf der Basis von Laurin-Lactam in Abwandlung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n 2 e i c h n e t , dass sie auf 1 kg Laurin-Lactam 7,87 g N-Acetylcaprolactam als einem Aktivator und 1,98 g Natriumamid oder 1,17 Natrium-Metallpulver als einem Katalysator in einer Konzentration von 1,0 Molprozent, jeweils bezogen auf den Katalysator und den Aktivator, enthält, und unter Anwesenheit einer inerten AtMosphäre, wie insbesondere einer Stickstoff-Atmosphäre, bei einer Temperatur wisch 1750 Celsius und 1850 Celsius, vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 1800 Celsius, verarbeitet, und einer Standzeit von etwa 1,5 Minuten ausgesetzt ist.

3. Giessfähige to - SSe auf der Basis von Laurin-Lactam nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, dass sie zur ihrer Verfestigung in ein auf eine Temperatur von etwa 1850 Celsius aufgeheiztes Formwerkzeug eingegossen und in diesem ftir etwa 15 Minuten aufdieser Temperatur gehalten und dann allmählich abgekühlt istp

4. Formkdrper, hergestellt aus einer giessfähigen Formmasse auf der Basis von Laurin-Lactam nach Anspruch 1 oder Anspruch 2.