NO821652L - Fremgangsmaate for fremstilling av spinnbare polyamider - Google Patents

Fremgangsmaate for fremstilling av spinnbare polyamider

Info

Publication number
NO821652L
NO821652L NO821652A NO821652A NO821652L NO 821652 L NO821652 L NO 821652L NO 821652 A NO821652 A NO 821652A NO 821652 A NO821652 A NO 821652A NO 821652 L NO821652 L NO 821652L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
acid
water
reaction
ammonium
ammonia
Prior art date
Application number
NO821652A
Other languages
English (en)
Inventor
Hansdieter Hofmann
Hans-Jochen Rothe
Georg Skupin
Konrad Wolff
Original Assignee
Davy Mckee Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/375,971 external-priority patent/US4436898A/en
Application filed by Davy Mckee Ag filed Critical Davy Mckee Ag
Publication of NO821652L publication Critical patent/NO821652L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/28Preparatory processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/04Preparatory processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyamides (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte
for fremstilling av spinnbare polyamider av det såkalte nylon ved omdanning og polykondensering av dinitriler med alifatiske a,00-diaminer og overskudd av vann i nærvær av katalysatorer av uorganisk eller organisk art i katalytiske mengder.
Den heri beskrevne metode benyttes for kontinuerlig fremstilling av polyhexametylenadipamid, nylon-6.6, fra adiponitril og hexametylendiamin i nærvær av ammoniakkholdig vann og små mengder katalysator, fortrinnsvis oksygenholdige forbindelser av fosfor, som utøver en akselererende påvirkn-ing på den totale kinetikk for prosessen, for derved å mulig-gjøre en høyere grad av polymerisering og/eller reduksjon i løpet av den tid som er nødvendig for nevnte polymerisering.
Opp til nu har adipinsyre som kun kunne fremstilles fra aromater, vært brukt for å fremstille polyamider. En separat forsåpning av adiponitril til adipinsyre er brysom, skjer ikke godt kvantitativt, og er derfor ikke ansett prak-tisk. På det nuværende tidspunkt kan adiponitril fremstilles
betraktelig mere økonomisk på elektrokjemisk måte fra propylen eller akrylnitril, såvel som katalytisk ved omdanning av butadien og hydrogencyanid i stor målestokk og med høy renhet.
På det nuværende tidspunkt skipes adipinsyre på kostbar måte i fast form, og hexametylendiamin i flytendegjort tilstand med en lite mengde vann i separate beholdere, eller en nøytralisert oppløsning av adipinsyre og hexametylendiamin, hver i ca. 60%-ig konsentrasjon, skipes i oppvarmede tankvogner. Ved siden av vanskelighetene i forbindelse med de lengre avstander, er den samtidige transport av omtrent 40% vann kostbar.
Transport av fast salt fra ekvimolare mengder av adipinsyre og hexametylendiamin, det såkalte AH-salt, elimi-nerer ikke de ovenfor angitte vanskeligheter. Dette skyldes det faktum at AH-saltet må oppnås på kostbare måte med henblikk på energi ved fordamping eller utfelling fra vann eller meta-nol. For ytterligere behandling, må igjen en 60%-ig AH-salt-oppløsning, øket med vannet fra reaksjonen, fordampes under
polykondensering.
Litteratur i forbindelse med reaksjonen mellom adiponitril, hexametylendiamin og vann i overskudd nevner ikke en effektiv teknisk prosess for reaksjonen. Således er ifølge US-PS.2.245.129 en total reaksjonstid på mer enn 2 0 timer nødvendig for omdanning som i eksempel 2 i dokumen-tet. Heller ikke US-PS 3.847.876 elimineres alle mangler som ville dempes ved en økonomisk, kontinuerlig arbeidsmetode, spesielt fordi dette dokument medfører et minimuminnhold på
1% fri ammoniakk i reaksjonsproduktet. I eksemplene 1 til 10 deri og som fører til spinnbare produkter, er således totale reaksjonstider på mer enn 8 timer nødvendig. Ved en tilbake-føring, slik som i eksempel 3, ble det satt opp og nådd et oppholdstidsspektrum som var ugunstig og uønsket for polyhexametylenadipamid.
Ut fra foreliggende erfaringer, er det, basert
på den termiske stabilitet for polyhexametylenadipamid, kjent at kort oppholdstid og godt oppholdstidsspektra er ønskelige,
i alle metodens faser, og dette blir mere kritisk med en økende grad av polykondensering og med økende temperaturer. Det er på denne bakgrunn foreliggende oppfinnelse ble utviklet.
En gjenstand for oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av spinnbare polyamider, spesielt spinnbar polyhexametylenadipamid med høy molekylvekt,
fra adiponitril, hexametylendiamin, vann og additiver, fortrinnsvis kontinuerlig i en reaksjonskaskade og i en sluttbehandler som sluttrinn, akselerert ved katalysatorer, og under slike reaksjonsbetingelser som gir mindre enn 1% fri ammoniakk i reaksjonsproduktet ved en temperatur på over 225°C.
Ytterligere en gjenstand for oppfinnelsen er å tilveiebringe en økonomisk fremgangsmåte for fremstilling av spinnbar polyhexametylenadipamid som unngår bruken av adipinsyre og istedet benytter adiponitril som økonomisk kan fremstilles fra relativt rimelige råstoffer, slik som propylen og butadien.
Ytterligere en gjenstand for oppfinnelsen er å tilveiebringe, en fremgangsmåte for fremstilling av spinnbar polyhexametylenadipamid som benytter ekvimolare mengder av adiponitril og hexametylendiamin som foreligger i flytende tilstand ved romtemperatur med tilsetning av en liten mengde vann og som kan transporteres hensiktsmessig over lange avstander med minimal ballast.
Ytterligere en gjenstand for oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av spinnbar polyhexametylenadipamid som er mere økonomisk enn de tidligere metoder med henblikk på energikrav og reaktantkrav. Dette faktum blir åpenbart i lys av de følgende sammenligninger og eksempler:
a) Per tonn polyhexametylenadipamid er omtrent 1 16 0
kg AH-salt nødvendig, men kun 992 kg har en ekvimolar mengde av adiponitril og hexametylendiamin er nødvendig. b) Per tonn polyhexametylenadipamid dannes det ifølge metoden som angitt ifølge foreliggende oppfinnelse,
omtrent 150 kg ammoniakk, gassformig eller i vandig oppløsning, som salgbart biprodukt hjelper til å redusere produksjonsomkostningene (anvendelse, f.eks. for gjødningsstoffer).
c) Per tonn polyhexa metylenadipamid må det ifølge konvensjonell metode (ut fra 6 0% AH-salt oppløsning)
fordampes ca. 93 kg vann under polykondenseringen. Ifølge den metode som er beskrevet her, må kun omtrent 130 kg vann og 15 0 kg ammoniakk fordampes for den samme mengde polyamid.
Ytterligere en gjenstand for foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av spinnbare polyhexametylenadipamid som benytter ammoniakkholdig vann og tilsetning av katalysatorer, fortrinnsvis oksygenholdige forbindelser av fosfor, i varierende mengder i form av estere, syrer eller salter derav, fortrinnsvis ammoniumsaltene, for å utøve en akselererende og stabiliserende innflytelse på den totale reaksjon. Karakteristisk for slike oksygenholdige forbindelser av fosfor er hypofosforsyre, underfosforsyre, fosforsyrer og fosfonsyrer som fordelaktig tilsettes i form av estere, syrer eller som ammoniumsalter i vannoppløsninger. Gode resultater er også oppnådd med katalysatorer valgt blant derivater av svovelsyre, sulfonsyrer, borsyre, hydrogenhalo-gensyrer og sterke organiske syrer. Katalytiske mengder som effektivt tilsettes ligger innen området 0,005 til 0,5 vekt-% av en ekvimolar mengde av adiponitril og hexametylendiamin. Større mengder er mulige, men gir ingen ytterligere fordeler.
Ytterligere en gjenstand for oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av spinnbar polyhexametylenadipamid hvori kjedekontrollerende midler i form av monokarboksylsyrer av monoaminer i mengder på 2 til 3 0 mmol pr. kg av en ekvimolar'mengde av adiponitril og hexametylendiamin, tilsettes ved begynnelsen av reaksjonen for stabilisering av polymersmeiten, slik at det er en konstant smelteviskositet under de senere behandlingstrinn. Som monokarboksylsyrer kan f.eks. benyttes eddiksyre, propionsyre eller benzosyre. Av monoaminene anbefales butylamin, n-hexylamin, n-oktylamin og cyklohexylamin.
Ytterligere en gjenstand for oppfinnelsen er stabilisering av det spinnbare polyhexametylenadipamid mot lys-og varmeangrep avhengig av.denønskede bruk. Spesielt er det bruk for teknisk garn og dekk-kord som krever god stabilisering av polymermassen og dannede fibre mot varme og oksygen ved tilsetning av velkjente varmestabiliserende midler slik som diarylaminer, N-substituerte p-fenylendiaminer, merkaptobenzimidazoler, kobbersalter og jodforbindelser, enten alene eller i form av blandinger. Tilsetninger kan skje før, under eller etter ferdig reaksjon.
I et grunnleggende aspekt, angår foreliggende oppfinnelse flertrinnsomdanning av adiponitril og hexametylen i nærvær av overskudd av vann, og som skjer i henhold til følgende summariske reaksjon:
Mellomprodukter med lav molekylvekt dannes fra addisjon og omdanning av nitrilgrupper med vann til forskjellige syreamider, f.eks. 6-cyanovaleriansyreamid og adipinsyre diamid. Når reaksjonsbetingelsene slik de defineres ifølge oppfinnelsen og beskrives nedenfor inneholdes, omdannes rent adiponitril totalt, og forsvinner etter en kort reaksjons-periode uten nevneverdig utvikling av ammoniakk. Syreamidene og nitrilamidene som dannes reagerer deretter i form av en transamidring med aminogruppene i hexametylenamin og danner ammoniakk, reagerer deretter ytterligere til aminoalkylerte cykloamider og til de første polyamidprodukter. En viss del av forsåpningen av nitrilgruppene eller de resulterende syreamider til de tilsvarende acider eller ammoniumsalter er også mulig. Som den termisk mest ustabile forbindelse ifølge prosessen, kan adiponitril lett intramolekylært reagere til 2-cyanocyklopentanonimin som fører til geler og misfarging i ytterligere uønskede reaksjoner. Overraskende er det videre funnet i motsetning til det som ble beskrevet i US-PS 3.847.876 at bruk av betingelsene ifølge foreliggende oppfinnelse, dvs. bruk av et autogens trykk på 22 til 24 bar og foretrukkede temperaturer på mer enn 225°C, er det alltid mindre enn 1% fri ammoniakk tilstede i reaksjonsproduktet. På grunn av de fysikalske betingelser ifølge foreliggende søknad, er det kun et ammoniakkinnhold på 0,30 til 0,45% som kan være tilstede under trykkfasen i reaksjonsproduktet. Høyere ammoniakkinnhold som.uttrykkelig kreves av det ovenfor angitte patent, nødvendiggjør høyere trykk, dvs. dvsi::3 0 som et minimum, og temperaturer under 225°C ved begynnelsen av reaksjonen.
Fordelene er ut fra et økonomisk synspunkt med frem-gangsmåten ifølge oppfinnelsen, heller åpenbar, som et maksi-malt trykk opp til 25 bar og derfor mindre kostbart utstyr, kortere reaksjonstider, bedre produktkvaliteter og mindre avvann benyttes eller oppnås.
Disse og andre gjenstander, fordeler og trekk ved oppfinnelsen vil fremgå i den følgende detaljerte beskrivelse der
Fig. 1 er et flytskjema av prosessen som heri beskrives for fremstilling av spinnbare polyamider.
Som angitt i fig. 1, blir hexametylendiamin 2 og adiponitril 3 kontinuerlig matet i ekvimolare mengder til en oppvarmbar fremstillingskoker 6. Samtidig blir en katalysa-toroppløsning 1, omtrent 10% i vann, og avmineralisert vann 5 eller ammoniakkholdig vann 4, innrørt. Den homogene blanding oppvarmes kontinuerlig ved hjelp av en kontrollerbar stempel-pumpe 7, ved hjelp av en varmeveksler 8 til omtrent 220°C,
og matet til det første trinn 9 i reaksjonskaskaden. Ved en
■ kontrollert reaksjonstemperatur på omtrent 245°C, og et reak-sjonstrykk på 24 bar, slipper gassformig ammoniakk og vann som føres med i henhold til partialtrykket, igjennom utlig-ningsventilen 12 ved hjelp av deflegmatoren 11. Vannet kondenseres i stor grad av deflegmatoren 11, og føres tilbake til reaktoren 9. Deflegmatoren 11 drives ved en temperatur på omtrent 45°C.
Hvis nødvendig kan pigmenter, spesielt titandioksyd, tilsettes som fremstilte suspensjoner i adiponitril eller blandinger av adiponitril og vann som 10-40%-ig suspensjons-konsentrater. Pigmentene føres til det første trinn 9 i reaksjonskaskaden via rørledningen 10 sammen med dispersjons-midler som kan være polymetasilikater, polyfosfater eller polyvinylalkoholer. Pigmentkonsentrasjonen er fortrinnsvis 0,1 til 3 masse-%.
På grunn av forskjellen i nivåene for reaksjonskaskaden, trer partielt omdannet reaksjonsprodukt kontinuerlig inn i det andre trinn 13 i reaksjonskaskaden.med samme trykk. Ytterligere oppvarming av reaksjonsmassen til 270-280°C skjer i det andre trinn 13.
Frigitt ammoniakk og vann strømmer fra reaksjons-trinnet 13 til den felles utligningsventil 12, og så via en deflegmator 14. Vannet kondenseres for det meste av deflegmatoren 14, og beveger seg deretter igjen til reaktoren 13. Arbeidstemperaturen for deflegmatoren 14 er ved omtrent 55°C. Frigitt ammoniakk og også vann i små mengder strømmer via en kondensasjonsmottager 16 med tilkoblet kjøler 19 ved en temperatur på omtrent 35°C til en separat ammoniakkgjenvin-ner 25.
Polyamidforkondensatet fra det andre trinn 13 i
.reaksjonskaskaden strømmer via en regulert utjevningsventil
22 til en omrørt polykondenseringsreaktor 15, som har et
arbeidstrykk mellom 1,5 og 3 bar, og hvortil umettet 1^0-
damp eller inertgasser 20 kan tilføres. Ammoniakk frigjøres fra reaktoren 15 og strømmer sammen med overskuddvann til den nedad stigende kjøler 17 via utjevningsventilen 18, og strømmer deretter til kondensasjonsmottageren 16. Ammoni-akken som ikke er oppløst under normalt trykk i prosessen, slipper ut sammen med' ammoniakk fra reaksjonskaskaden til ammoniakkgjenvinneren 25 via en stige i kjøler 19.
I en sluttbehandler blir reaksjonsmassen som nær
er omdannet i polykondenseringsreaktoren 15 ved 285°C, deretter bragt til den ønskede sluttform, en sluttform som er valgt avhengig av graden av ønsket polymerisering.. For dette formål, blir polyamidmasse som er tilstede i polykondenseringsreaktoren 15 kontinuerlig sluppet ut ved hjelp av en gearpumpe 23, og ved hjelp av en varmeveksler 21 bragt til temperaturer mellom 290 og 300°C, og ført til et slutt-, behandlingssystem som består av en ekspansjonsbeholder 24, koblet for sluttavgivelse av resten av flyktige forbindelser, forbundet med en skruereaktor 28. I ekspansjonsbeholderen 24 kan oppvarmede inertgasser i form av ren nitrogen eller
umettet vanndamp tilføres for å akselerere resten av polykondenseringen, og ytterligere additiver kan tilsettes via rørledningen 26.
Ifølge foreliggende oppfinnelse benyttes det en dobbeltskruereaktor 28 med en ytterligere avgassingssone 29. Avhengig av denønskede bruk, har polyamidet justerbare relative oppløsningsviskositeter mellom n , 2,3-3,2.
(Den relative oppløsningsviskositet måles her i en konsentrasjon på 1 g/100 ml, .96% svovelsyre ved 25°C). Denne spinnbare polyamidsmelte som fremstilles i ferdiggjøringstrinnet kan føres til den vanlige granulatproduksjon såvel som til
den direkte spinneprosess.
For de følgende anvendelser, er de følgende rela tive oppløsningsviskositeter vanlige for polyhexametylen-adipamider: f;
I tillegg til bruk som fiber, kan disse polyamider benyttes i enhver annen anvendelse som krever bruk av en polymer av nylon-typen. F.eks. kan disse polyamider benyttes som plaster, filmer og støpepreparater.
Diaminer som er egnet for bruk ifølge oppfinnelsen er de diaminer som inneholder fra 1 til og med 2 0 karbonatomer. Diaminene kan være alifatiske, rettkjedede eller forgrenede, eller aromatiske, og de kan inneholde et hetéroatom. Også brukbare er substituerte diaminer, forutsatt at substituentene er inerte under reaksjonsbetingelsene. Fortrinnsvis er diaminene de alifatiske eller aromatiske diaminer som inneholder fra 4 til og med 12 karbonatomer, slik som hexametylendiamin, 1,4-diaminobutan, 1,5-diaminopentan, 1,8-diaminooktan, 1,10-diaminodekan, 1,12-diaminododecan, 2,5-dimetylhexan - 2,5-diamin 4,4'-diaminodicykloheksylsvovel, p-diaminodicyklohexylmetan, 4,4<1->diaminodicyklohexyleter, oktametylendiamin, tetrametylendiamin o.l., dvs. diaminer med formelen:
hvori R" er en alkylen- eller arylengruppe inneholdende 4 til 12 karbonatomer, og hver R<1>uavhengig er hydrogen eller en univalent organisk rest. Det mest foretrukkede diamin er et a,w alifatisk diamin.
Dinitrilene som kan benyttes ifølge oppfinnelsen
er dinitriler som inneholder fra 2 til og med 2 0 karbonatomer. Disse dinitriler kan være alifatiske, rettkjedede eller for- . grenede, eller aromatiske, og de kan inneholde et hetéroatom. Også brukbare er substituerte dinitriler så lenge substituentene er inerte under reaksjonsbetingelsene. Mest foretruk-
ket er imidlertid dinitrilene, de alifatiske eller aromatiske dinitriler som inneholder fra 4 til og med 12 karbonatomer, slik'som adiponitril. succinonitril, glutarnitril, suberonitril, sebaconitril, 1,10-decandinitril, isoftalnitril, tereftalnitril o.1., dvs. dinitriler med formelen:
hvori R er en alkylen- eller arylengruppe med 2 til 10 karbonatomer.
De oksygenholdige fosforkatalysatorer som er beskrevet ovenfor inkluderer alkyl- eller arylfosfinsyre og alkyl- eller arylfosfonsyre eller deres estere eller ammonium-eller ammoniumalkylsalter derav. I tillegg er katalysatorer fra gruppen omfattende (1) en oksygenholdig borforbindelse, (2) en sur oksygenholdig svovelforbindelse og (3) et hydrogenhalogenid eller ammonium- eller ammoniumalkylsalter derav, funnet å være brukbare ved denne prosess.
Som diskutert ovenfor, er det kommersielt foretrukket å kjøre prosessen kontinuerlig i en reaksjonskaskade under de beskrevne reaksjonsbetingelser. Imidlertid kan reaksjonen også gjennomføres med meget enkelt utstyr under et bredt om-råde av prosessbetingelser.
Reaksjonen gjennomføres vanligvis i en trykkbeholder i fravær av luft. Reaksjonen blir også vanligvis til å begynne med utført ved overatmosfærisk trykk med en senere reduksjon til atmosfærisk trykk. Det er foretrukket deretter å fjerne overskytende vann og ammoniakk fra reaksjonssystemet, enten ved å redusere trykket til underatmosfærisk trykk eller ved å tilsette en inert gass. Under denne polymerisering er det foretrukket å frigjøre ammoniakk mens man i det minste til å begynne med bibeholder noe eller alt vann i reaksjonssystemet. Dette kan gjennomføres f.eks. ved hjelp av tilbakeløps-kjølere.
Fremgangsmåte slik den er definert ifølge oppfinnelsen vil forstås bedre under henvisning til ledsagende illu-strerende eksempler.
Eksemplene 1- 18
Ekvimolare mengder av adiponitril og hexametylendiamin, delvis varierende mengder vann og katalytiske mengder uorganiske eller organiske forbindelser, som angitt i tabell I med 100 ppm silikon-antiskum additiv ble bragt i en om-rørt autoklav av rustfritt stål med et volum på 2 liter og blander der. Autoklaven var utstyrt med en reflegmator og etter en trykkutligningsventil med en fallkjøler, og var trinnløst oppvarmet kontinuerlig og regulerbart med en varmeoverføringsolje. Før starten av hver prøve ble den fylte autoklav spylt.med nitrogen flere ganger, og deretter satt i trykkløs tilstand.
Under kontinuerlig omrøring, ble reaksjonsbland-ingen i autoklaven oppvarmet på en slik måte at man nådde en produkttemperatur på 225°C i løpet av 45 minutter. De auto-, gene trykk var da mellom 22 og 24 bar. Under en trykkperiode på 5 0 minutter skjedde ytterligere oppvarming, og utviklet ammoniakk ble kontinuerlig sluppet ut via deflegmatoren. Samtidig ble fordampet vann som deflegmat tilbakeført til autoklaven.
Etter ytterligere T35 minutter nådde man en produkttemperatur på 275° til 285°C. Etter dette, fulgte en trykk-ettergivelsesperiode under hvilken trykket ble redusert fra 22 til 24 bar, til 1 bar i løpet av 60 minutter. Deretter fulgte en utjevningsperiode på 45 minutter med etterfølgende tømming av autoklavinnholdet ved utpressing med nitrogen-trykk...
Så langt mulig ble de oppnådde polyamider granulert, tørket og analysert. Den oppnådde grad av polymerisering ble beregnet ved bestemmelse av den relative viskositet i oppløsningen. Polyamidkonsentrasjonen: 1 g polyamid ble oppløst i 100 ml 96%-ig svovelsyre og viskositetsmålingene ble utført ved 25°C i et Ubbelohde viskosimeter). Resultatene av eksemplene finnes i tabell 1.
Eksempel 19.
Fra en prepareringsbeholder, dekket med renset nitrogen, ble en homogen blanding av
38,0% adiponitril
4 0,8% hexametylendiamin
21,1% wann
0,1% fosforsyre
i en mengde på 1 kg/time kontinuerlig matet til en reaksjonskaskade ved bruk av en doseringspumpe. Reaksjonskaskaden besto av to 2-1 blandingsreaktorer hvis respektive oppfyl-lingsnivåer utgjorde 75%. Begge blandingsreaktorene er utstyrt med partialkondensere og et felles gassystem. De kan arbeide ved forskjellige temperaturer mens oppfyllingsnivåene imidlertid er identiske.
Under kontinuerli drift måtte følgende parametere observeres:
Etter avkjøling til 30°C, utgjorde ammoniakkgass-strømmen fra reaktorene I og II omtrent 173 liter/time.
Reaksjonsproduktet som ble oppnådd fra reaktor
I mates kontinuerlig til en blandebeholder og oppvarmet til 280°C, idet trykket ble ettergitt til 5 til 6 bar, mens dannede vanndamper ble kondensert ved hjelp av en fallkjøler.
Fra blandebeholderen ble det periodiske trukket
av et klart fargeløst prepolykondensat som deretter størknet til en hvit masse med en n , på ca. 1,8.
Som velkjent kan dette prepolykondensat ytterligere polymeriseres, enten kontinuerlig eller diskontinuerlig,
for å oppnå sinnbare høymolekylpolyhexametylenadipamid.
Videre er det også godt mulig å polymerisere ved hjelp av såkalt fast-tilstands polykondensering.
Det skal være åpenbart at den foregående beskrivelse fremhever visse spesifike utførelsesformer av oppfinnelsen, og at alle modifikasjoner og alternativer som er ekvivalente dermed, ligger innenfor oppfinnelsens ånd og rammer slik den fremgår av de ledsagende krav.

Claims (35)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et polyamid, karakterisert ved at den omfatter å bringe i kontakt et dinitril, et alifatisk diamin og et overskudd av vann i nærvær av en katalytisk mengde av en oksygenholdig fosforforbindelse.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at dinitrilet er adiponitril, diaminet er hexametylendiamin, og polyamidet er polyhexametylenadipamid.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den oksygenholdige fosforforbindelse er valgt blant (1) hypofosforsyre; (2) underfosforsyre; (3) fosforsyre; og (4)' fosfonsyre og estere derav.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den oksygenholdige fosforforbindelse velges blant gruppen (1) fosforsyre og estere og salter derav;
(2) underf osf or syre og estere og salter;, derav;*,* (3) hypofosforsyre og estere og salter derav; (4) alkyl- eller arylfosfonsyre eller estere og salter derav; og (5) alkyl- eller arylfosfinsyre og estere eller salter derav.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at katalysatoren er et ammonium- eller ammoniumalkylsalt av syren.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at katalysatoren er valgt blant fosforsyre, underfosforsyre, fenylfosfonsyre, fenylfosfinsyre eller ammonium- eller ammoniumalkylsalter derav.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakteri-. sert ved at dinitril, diamin, vann og katalysator omdannes til et polyamid i det vesentlige kontinuerlig i en reaksjonskaskade med minst to trinn, idet reaksjonskaskaden holder en temperatur på over 150°C og et overatmosfærisk trykk.
8.. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at ammoniakk kontinuerlig fjernes fra reak- sjonsbeholderen.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at overskytende vann og ammoniakk fjernes via reaksjonssystemet ved 'enten å redusere trykket til underatmosfærisk trykk, eller ved å tilsette en inertgass.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der spinnbart polyhexametylenadipamid fremstilles fra adiponitril og hexametylendiamin i nærvær av overskytende vann ved forhøyede temperaturer og over atmosfærisk trykk, karakterisert ved at den omfatter: (a) kontinuerlig å tilmåte ekvimolare mengder av adiponitril og hexametylendiamin til en oppvarmbar reaksjonsbeholder, idet denne holdes ved en temperatur over 30°C; (b) å tilføre et overskudd av vann til beholderen i nærvær av katalytisk virkende mengder av oksygenholdige forbindelser av fosfor, for derved å danne en første blanding; (c) i det vesentlige kontinuerlig å omdanne nevnte adiponitril, nevnte hexametylendiamin og nevnte vann i en reaksjonskaskade på minst to trinn, idet reaksjonskaskaden holdes ved en temperatur på over 150°C og under et overatmosfærisk trykk; (d) å danne et første polykondensatprodukt på mer enn 65% og gassformig ammoniakk; (e) å tillate nevnte dannede gassformige ammoniakk kontinuerlig å unnslippe ved et overatmosfærisk trykk ved hjelp av tilbakeløpskjølere; (f) å ettergi trykket i nevnte første polykondensatprodukt på trinnsiv måte; (g) oppvarming av nevnte første polykondensatprodukt mens nevnte trykk ettergis til omtrent atmosfærisk trykk; og (h) fortsette polykondenseringsprosessen for å fjerne overskudd av vann og ammoniakk og derved å gi nevnte polyhexametylenadipamid, idet dette produkt er spinnbart .
11. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at inertgassen i det minste er en av nitrogen eller vanndamp.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at et pigment tilsettes..
13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakteri-, sert ved at pigmentet er titandioksyd.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at pigmentet, et dispergeringsmiddel og adiponitril tilsettes i form av en suspensjon.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at dispergeringsmidlet er valgt blant polymetasilikater, polyfosfater og polyvinylalkoholer.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at reaksjonen inneholder 15 til 45 vekt-% vann, basert på den totale vekt av dinitril, diamin og vann.
17. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at nevnte reaksjonskaskade virker uten til-bakeføring av produktet.
18. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at prosessen gjennomføres ved en temperatur mellom 220 og 300°C.
19. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at trykket holdes over 2 0 bar inntil minst 65 mol-% av nitrilet er omdannet til polyamid.
20. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det er tilveiebragt midler for å slippe av fremstilt ammoniakk mens man beholder i det minste en del av vannet i reaksjonssystemet.
21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, karakterisert ved at nevnte midler er en tilbakeløpskjøler.
22. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved katalysatoren er tilstede i mengder på 0,001 til 1 vekt-%, beregnet på den totale vekt av diamin, dinitril og vann.
23. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det kjederegulérende middel i konsentra-sjoner på 1 til 40 mmol/kg vannfri utgangsblanding tilsettes.
24. Fremgangsmåte ifølge krav 23, karakterisert ved at det kjederegulerende middel velges blant monokarboksylsyrer og monoaminer eller blandinger derav.
25. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det også tilsettes varme- og lysstabili-satorer.
26. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte polyamid er et spinnbart polyamid.
27. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at reaksjonen inntrer i nærvær av mindre enn 1 vekt-% ammoniakk i flytende fase.
28. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at reaksjonen inntrer under i det vesentlige fravær av ammoniakk i den flytende fase.
29. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at katalysatoren er fosforsyre eller.en ester eller et ammonium- eller ammoniumalkylsalt" derav.
30. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at katalysatoren er underfosforsyre eller en ester eller et ammonium- eller ammoniumalkylsalt derav.
31. Fremgangsmåte for fremstilling av et polyamid, ' karakterisert ved at et dinitril, et alifa- . , tisk diamin og overskytende vann bringes i kontakt i nærvær av en katalysator valgt blant gruppen omfattende (1) en oksygenholdig borforbindelse, (2) en sur oksygenholdig svovelforbindelse og (3) et hydrogenhalogenid eller et ammonium-eller ammoniumalkylsalt derav.
32. Fremgangsmåte ifølge krav 31, karakterisert ved at katalysatoren er valgt blant borsyre, hydrogenjodid, ammoniumjodid, ammoniumsulfamat, 4-toluensul- fonsyre og 2-naftalensulfonsyre.
33. Fremgangsmåte ifølge krav 31, karakterisert ved at nevnte dinitril er adiponitril' og nevnte diamin er hexametylendiamin.
34. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 og 31, hvori nevnte dinitril er valgt blant gruppen omfattende succinonitril, glutarnitril, suberonitril, sebaconitril, 1,10-decandinitril, isoftalnitril og tereftalnitril.
35. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 og 31, karakterisert ved at diamin er valgt blant gruppen omfattende 1,4-diaminobutan, 1,5-diaminopentan, 1,8-diaminoc-tan, 1,10-diaminodecan, 1,12-diaminododecan, 2,5-dimetylhexan - 2,5-diamin, p-diaminodicyklohexylmetan, 4,4'-diaminodicyklo-hexyleter, 4,4'-diaminodicyklohexylsvovel, octametylendiamin og tetrametylendiamin.
NO821652A 1981-05-18 1982-05-18 Fremgangsmaate for fremstilling av spinnbare polyamider NO821652L (no)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US26498281A 1981-05-18 1981-05-18
US37027182A 1982-04-20 1982-04-20
US06/375,971 US4436898A (en) 1982-04-20 1982-05-10 Preparation of spinnable polyamide from dinitrile, diamine, H2 O with P containing catalyst

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO821652L true NO821652L (no) 1982-11-19

Family

ID=27401755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO821652A NO821652L (no) 1981-05-18 1982-05-18 Fremgangsmaate for fremstilling av spinnbare polyamider

Country Status (13)

Country Link
EP (1) EP0065291B1 (no)
AU (1) AU8379682A (no)
BR (1) BR8202864A (no)
CA (1) CA1186444A (no)
DE (1) DE3277583D1 (no)
ES (1) ES512256A0 (no)
GR (1) GR76456B (no)
IL (1) IL65795A0 (no)
MX (1) MX160615A (no)
NO (1) NO821652L (no)
PT (1) PT74906B (no)
RO (1) RO85094B (no)
YU (1) YU103982A (no)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4568736A (en) * 1984-09-17 1986-02-04 The Standard Oil Company Preparation of polyamide from omega-aminonitrile with oxygen containing phosphorus catalyst
WO1998008889A2 (de) 1996-08-30 1998-03-05 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung von polyamiden aus aminonitrilen
CA2297062C (en) 1997-09-05 2007-02-06 Dupont Canada Inc. Manufacture of branched polyamides
US6509439B1 (en) 2000-04-14 2003-01-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for the production of polyamides from dinitriles and diamines
DE10313682A1 (de) * 2003-03-26 2004-10-07 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyamiden
FR2940296B1 (fr) * 2008-12-19 2011-03-18 Rhodia Poliamida E Especialidades Ltda Procede de preparation de polymere thermoplastique lubrifie
CN104130402B (zh) * 2013-05-01 2018-07-03 英威达纺织(英国)有限公司 向高压釜中直接注入添加剂

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3847876A (en) * 1972-07-06 1974-11-12 Halcon International Inc Preparation of polyamides by polymerization of a dinitrile,a diamine and water in the presence of controlled amounts of ammonia
US3932364A (en) * 1972-10-17 1976-01-13 Sumitomo Chemical Company, Limited Production of polyamides in the presence of a phosphorus acid ester and an organic base
US3870685A (en) * 1973-06-15 1975-03-11 Celanese Corp Catalytic method for producing aromatic polyamides

Also Published As

Publication number Publication date
EP0065291B1 (en) 1987-11-04
AU8379682A (en) 1982-11-25
GR76456B (no) 1984-08-10
IL65795A0 (en) 1982-08-31
ES8307936A1 (es) 1983-08-01
ES512256A0 (es) 1983-08-01
RO85094B (ro) 1984-10-30
BR8202864A (pt) 1983-04-26
CA1186444A (en) 1985-04-30
PT74906B (en) 1983-12-07
RO85094A (ro) 1984-09-24
DE3277583D1 (en) 1987-12-10
YU103982A (en) 1985-04-30
PT74906A (en) 1982-06-01
EP0065291A1 (en) 1982-11-24
MX160615A (es) 1990-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4436898A (en) Preparation of spinnable polyamide from dinitrile, diamine, H2 O with P containing catalyst
US4629776A (en) Process for the preparation of polyamide from omega-aminonitrile utilizing an oxygenated sulfur compound as catalyst
KR100346823B1 (ko) 부분적인결정또는비결정의,열가소적으로가공가능한,부분적인방향족폴리아미드또는코폴리아미드의예비응축물을제조하는방법
KR0185993B1 (ko) 오메가-아미노니트릴로부터 폴리아미드를 제조하는 방법
US5596070A (en) High molecular weight polyamides obtained from nitriles
US20160145390A1 (en) Process for the continuous preparation of an aliphatic or partially aromatic polyamide
EP0122005B1 (en) Preparation of salt solution useful for making nylon
JPH01135834A (ja) 透明なポリアミドと、その製造方法
US5403910A (en) Low temperature nylon polymerization process
JP2016521790A (ja) ポリアミドオリゴマーの連続式の製造方法及び部分結晶質又は非晶質の、熱塑性加工可能なポリアミドの製造方法
RU2000133329A (ru) Способ непрерывного полиамидирования
HU226965B1 (en) Continuous polyamidation process
NO821652L (no) Fremgangsmaate for fremstilling av spinnbare polyamider
US5306804A (en) Discontinuous process for the production of a polyamide-6,6
KR100685535B1 (ko) 폴리아미드의 제조방법
US4528362A (en) Method for producing spinnable polyamide from dinitrile with phosphorus ester catalyst
US3847876A (en) Preparation of polyamides by polymerization of a dinitrile,a diamine and water in the presence of controlled amounts of ammonia
US6472501B1 (en) Process for making nylon 6,6
US4501881A (en) Preparation of polyamide by contacting diamine, dinitrile, water, dicarboxylic acid
US4640976A (en) Process for the manufacture of polyamide from diamine and diamide utilizing oxygenated compound of carbon, boron, nitrogen and sulfur as catalyst
US4603192A (en) Process for the manufacture of spinnable polyamides utilizing a mixture of an oxygenated phosphorus compound and an oxygenated boron compound as catalyst
US4749776A (en) Process for the manufacture of polyamide from dinitrile and diamine in contact with an ester of an oxygenated phosphorus compound catalyst and a strong base
KR850001953B1 (ko) 방사성 폴리아마이드의 제조방법
KR100229952B1 (ko) 폴리테트라 메틸렌 아디프아미드의 제조방법
JP2001200053A (ja) ポリアミドの製造方法