DE927657C

DE927657C - Verfahren zur Herstellung von Polykondensationsprodukten

Info

Publication number: DE927657C
Application number: DEP1668D
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Bock; Rudolf Dr Ullsperger
Original assignee: Phrix Werke AG
Current assignee: Phrix Werke AG
Priority date: 1942-03-18
Filing date: 1942-03-18
Publication date: 1955-05-12

Description

Zur Herstellung von Polykondensationsprodukten, die für die Verarbeitung zu Fasern, Filmen, Folien usw. geeignet sind, hat man die verschiedensten Wege vorgeschlagen.

So ist es unter anderem bekannt, durch Kondensation von Harnstoff oder Guanidin mit Diaminen Kondensate vom Typ der Polyharnstoffe darzustellen. Man kommt ferner zu ähnlichen Produkten, wenn man Alkylendiharnstoffe mit Diaminen kondensiert.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung von kalt verstreckbaren linearen Superpolykondensationsprodukten aus aliphatischen Diamiinen und Cyansäure, deren Salzen oder Estern.

Es wurde nämlich gefunden, daß man beispielsweise durch Erhitzen äquimolekularer Mengen Hexamethylendiamin und Ammoniumcyanat auf 22o° hochmolekulare Konidensationsprodukte erhalten kann, aus denen Fasern gezogen werden können, die nach Kaltverstreckung eine sehr hohe Festigkeit zeigen.

Hierbei bildet sich nicht, wie anzunehmen wäre, intermediär ein Dihiarnstoff, der dann mit dem freien Diamiin weiter kondensiert, es entsteht vielmehr der Halbharnstoff des entsprechenden Diamine, der durch weitere Kondensation in das polymere Produkt übergeht.

Als Ausgangsmateirialien für das Verfahren werden Diamine, vorzugsweise aliphatischer line-

arer Natur, verwendet, die an jedem Stickstoff atom noch ein reaktionsfähiges Wasserstoffatom enthalten. Es sind dies beispielsweise Äthylendiamin, Tetramethylendiamin, Hexamethylendiamin, Methylhexamethylendiamin, Dekamethylendiamin, N, N'-Dimethylhexamethylendiamin und Amine, die in ihrer Kette Heteroatome, wie Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel, enthalten.

Die Kondensation erfolgt vorzugsweise in annähernd äquivalenten Verhältnissen, wobei es aber möglich ist, die eine oder andere Komponente in mehr oder weniger großem Überschuß zu verweniden, wenn kein so hohes Molekulargewicht erwünscht ist oder eine Stabilisationswirkung erzielt werden soll.

Die Kondensation kann durchgeführt werden sowohl in der Schmelze als auch in inerten Verdünnungsmitteln. Man arbeitet vorteilhaft bei Atmosphärendruck. Es ist aber möglich, die Kondensation zur besseren Regulierung unter Druck oder zur Vervollständigung der Umsetzung unter Vakuum vorzunehmen. In manchen Fällen ist am günstigsten, die Umsetzung teilweise unter Druck und teilweise unter Vakuum vorzunehmen. Man kondensiert vorteilhaft ohne Verwendung eines Lösungs- oder Verdünnungsmittels. Es ist aber auch möglich, inerte Verdünnungsmittel, wie beispielsweise Kohlenwasserstoffe, Chlorkohlenwasserstoffe, Paraffin u. dgl., zu verwenden. Der Luftsauerstoff wird varteilhafterweise ausgeschlossen, indem man mit einem inerten Gas, wie Wasserstoff,

. Stickstoff, Kohlensäure, oder Wasserdampf arbeitet.

Um ein schnelles Versulzen zu vermeiden, können

bekannte Viskasiitatsstabilisatoren, wie beispielsweise Mono- oder Dicarbonsäuren, Monoamine, Dicarbonsäuremonoamide, Ammoniak u. dgl., verwendet werden..

Bei Verwendung von Ammoniak als Stabilisator kann bei Anwendung einies hohen Druckes die Reaktionsgeschwindigkeit herabgesetzt werden.

Die mach dem vorliegenden Verfahren dargestellten Polykondensationsprodukte sind gut verformbar, und die daraus hergestellten Fäden, Filme, Borsten u. dgl. zeichnen sich durch gute Festigkeit aus. Die Polykondensationsprodukte können in bekannter Weise verformt, · mattiert oder durch-Zusatz von Farbstoff zur Spinnlösung gefärbt werden. Die Verarbeitung ist möglich für sich allein oder in Verbindung mit anderen bekannten Polykondensiationsprodükten, Kunstharzen oder Cellulosederivaten. -

Bei-sp i el ι

ir,6 Gewichtsteile Hexamethylendiamin werden aufgeschmolzen und mit 6 Gewicht-steilen. Ammo·- niumcyanat versetzt. Es tritt sofort Reaktion ein, wobei Ammoniak abgespalten und das Gemisch wieder fest wird. Man erhitzt unter Durchlebten von Kohlensäure unter möglichster Ausschaltung des Luftsauerstoffes auf 220⁰. Bereits bei 170⁰ beginnt aufs neue eine Gasentwicklung. Man beobachtet eine starkes Ansteigen der Viskosität. Nach 15 Minuten Erhitzungsdauer wird die Kondensation abgebrochen.

Beispiel 2

Das Gemisch nach Beispiel 1 wird auf eine Temperatur vom 190⁰ erhitzt. Nach 10 Minuten wird die Reaktion abgebrochen, das erhaltene PoIykondensationsprodukt besitzt ausgezeichnete plastisehe Eigenschaften.

B e i s· ρ i e 1 3

Das Gemisch nach Beispiel 1 wird auf 280⁰ erhitzt. Nach wenigen Minuten beobachtet man eine starke Zunahme der Viskosität. Wenn mit Hilfe eines Glasstabes Fäden gezogen werden können, wird die Kondensation abgebrochen.

Beispiel 4

58 Gewichtsteile Hexamethylendiamin, 30 Gewichtsteile Amtnoniumcyanat und 1,7 Gewichtsteile Sebacinsäure als Stabilisator werden miteinander innig vermischt. Die Kondensation wird bei einer Temperatur von 280° durchgeführt. ' Die Versuchs'-dauer wird auf die doppelte Zeit wie bai Beispiel 2 ausgedehnt, ohne daß ein Versulzen der Schmelze eintritt.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Verfahren zur Herstellung von Polykondensationsprodukten, dadurch gekennzeichnet, daß man äquimolekulare Mengen aliphatischer Diamine und Cyansäure, cyansaurer Salze oder Ester, gegebenenfalls unter Anwendung von Verdünnungsmitteln, durch Erhitzen auf höhere Temperaturen unter Druck, Atmosphärendruck oder Vakuum der Polykondensation unterwirft.

Angezogene Druckschriften:
■ Französische Zusatzpatentschrift Nr. 50 489
(Zusatz zur- Patentschrift Nr. 843 925).

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