PL108354B2 - Method of obtaining copolyamides - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania kopoliamidów o bardzo duzej przyczepnosci do podloza.Znane sa sposoby otrzymywania kopoliamidów z mieszaniny laktamów, zawierajacej glównie kaprolaktam i laurynolaktam oraz soli kwasów dwukarboksylowych i wolnych dwuamin polegajace na ogrzewaniu substratów z dodatkiem kwasów organicznych i wody w temperaturze 290 - 310° C pod zwiekszonym cisnieniem, rzedu od kilkunastu da kilkudziesieciu atmosfer, a nastepnie na stopniowym obnizeniu cisnienia reakcji az do cisnienia atmosferycznego lub obnizonego. Czas reakcji wynosi od kilku do kilkudziesieciu godzin.Znane sposoby opisane sa w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3883487, opisie paten¬ towym ZSRR nr 516708 oraz opisie polskim nr 52619.Niedogodnoscia znanych sposobów jest koniecznosc stosowania drastycznych warunków reakcji, a zwlasz¬ cza wysokiego cisnienia i wysokiej temperatury reakcji w celu uzyskania duzego stopnia przereagowania latamów.Sposób otrzymywania kopoliamidów wedlug wynalazku polega na tym, ze do mieszaniny zawierajacej kaprolaktam i laurynolaktam oraz sól o wzorze ogólnym 1, w którym Rt i R2 oznaczaja lancuchy alifatyczne, proste lub rozgalezione, zawierajace 3-20 atomów wegla, lub mieszanine dwuaminy o wzorze ogólnym 2, w którym Rt ma wyzej podane znaczenie, z kwasem dwukarboksylowym o wzorze ogólnym 3, w którym R2 ma wyzej podane znaczenie, wprowadza sie 0,1 - 3,0% wagowych kwasu fosforowego, 0,1 - 3,0% wagowych jedno- lub dwufunkcyjnego kwasu organicznego, na przyklad adypinowego i ewentalnie wody do 5% wagowych, po czym mieszanine reakcyjna ogrzewa sie w atmosferze gazu obojetnego w temperaturze 210 - 270° C pod cisnie¬ niem atmosferycznym w czasie 1-30 godzin, stosujac ewentualnie okresowo obnizone cisnienie w celu usunie¬ cia wody ze srodowiska reakcji.W sposobie wedlug wynalazku stosuje sie 20-80 czesci wagowych mieszaniny laktamów na 80- 20 czesci wagowych soli o wzorze ogólnym 1 lub mieszaniny dwuaminy o wzorze ogólnym 2 z kwasem dwukarbo¬ ksylowym o wzorze ogólnym 3, w którym Rt i R2 maja wyzej podane znaczenie.Sposób wedlug wynalazku zapewnia otrzymanie kopoliamidów o bardzo malej zawartosci nieprzereagowa- nych laktamów i bardzo duzej adhezji, dzieki czemu moga one byc stosowane jako kleje stopowe. Ponadto2 108354 sposób wedlug wynalazku zezwala na regulowanie masy czasteczkowej i lepkosci otrzymanego produktu poprzez zmiana ilosci wprowadzonych kwasów organicznych jedno- lub dwufunkcyjnych, a takze umozliwia regulowanie Wl&Sftosci otrzymanego kopoliamidu, a zwlaszczajego temperatury topnienia poprzez zmiane skladu wyjsciowej mieszaniny reakcyjnej.Sposób wedlug wynalazku ilustruja blizej podane nizej przyklady. Udzialy skladników podano w przykla¬ dach w czesciach wagowych.Przyklad I. Do reaktora wprowadzono po 20 czesci kaprolaktamu i laurynolaktamu oraz 10 czesci adypi- nianu szesciometylenodwuamoniowego, wystepujacego pod nazwa soli AH, 0,2 czesci kwasu adypinowego i 0,5 czesci kwasufosforowego. r Mieszanine ogrzewano do temperatury 260° C w atmosferze azotu w ciagu 2 godzin, a nastepnie ogrzewano przez dalsze 6 godzin w tej samej temperaturze pod cisnieniem atmosferycznym, oddestylowujac wydzielajaca sie wreakgi wode. Po zakonczeniu reakcji otrzymano przezroczysty kopoliamid, zawierajacy 2,4% wagowych nie¬ przereagowanych laktamów, o bardzo silnej adhezji do skla, o temperaturze topnienia 119-124° Ci lepkosci wzglednej roztworu w stezonym H2 S04 w 25° C/0,5 g w 100 ml roztworu, równej 1,7.Przyklad II. Do reaktora wprowadzono po 20 czesci kaprolaktamu i laurynolaktamu oraz 10 czesci soli AH, 0,1 czesci kwasu adypinowego i 0,5 czesci kwasu fosforowego. Mieszanine podgrzewano do temperatury 260° C w atmosferze azotu w ciagu 2 godzin, a nastepnie ogrzewano w tej temperaturze pod cisnieniem atmosfe¬ rycznym w ciagu 3,5 godziny. Na okres 10 minut obnizono cisnienie, a nastepnie pizez 2 godziny ogrzewano mieszanine reakcyjna znowu pod cisnieniem atmosferycznym, po czym ponownie zmniejszono cisnienie w rea¬ ktorze na 5 minut, a nastepnie reakcje prowadzono pod normalnym cisnieniem w ciagu pól godziny. Jeszcze raz obnizono cisnienie na 5 minut, po czym po pólgodzinnym ogrzewaniu pod normalnym cisnieniem zakonczono reakge. W trakcie ogrzewania mieszaniny oddestylowano wydzielajaca sie w czasie reakcji wode. Po zakonczeniu reakgi otrzymano przezroczysty kopoliamid zawierajacy 1,6% wagowych nieprzereagowanych laktamów o bar¬ dzo silnej adhezji do szkla, o temperaturze topnienia 120- 129° C i lepkosci wzglednej równej 1,54 oznaczonej analogicznie jak w przykladzie I.Przyklad III. Do reaktora wprowadzono po 20 czesci kaprolaktamu i laurynolaktamu oraz 5,77 czesci kwasu adypinowego, 4,43 czesci szesciometylenodwuaminy i 0,5 czesci kwasu fosforowego, a nastepnie prowa¬ dzono reakcje w sposób opisany w przykladzie I.Po zakonczeniu reakcji otrzymano przezroczysty kopoliamid, zawierajacy 2,6% wagowych nieprzereagowanych laktamów, o bardzo silnej adhezji do szkla, o teperaturze topnienia 117-123°C i lepkosci wzglednej równej 1,6, oznaczonej analogicznie jak w przykladzie I.Dalsze przyklady otrzymywania kopoliamidów sposobem wedlug wynalazku zostana przedstawione w ta¬ blicy, zawierajacej sklady ilosciowe mieszaniny reakcyjnej w czesciach wagowych oraz wlasnosci zsyntetyzo- wanych kopoliamidów, przy czym sposób syntezy w przykladach IV-VII byl analogiczny jak w przykladzie I, natomiast w przykladach VIII-XI jak w przykladzie II. Nadto w przykladzie XI wprowadzono do srodowiska reakcji dodatkowo 3 czesci wagowe wody.Nr kapro- lauryno- sól kwas ady- jcwas fos- tempera- lepkosc Zawartosc przy ~ "Mfam TakTarif AH ~pu\ov/y Torowy" luraTópme wzgledna laktamów kladu nia°C dl/g :'¦'¦ %wg.IV V VI VII VIII IX X XI 20 20 20 20 20 16,5 16,5 16,5 20 20 20 20 20 15 15 15 10 10 10 10 10 18,5 18,5 18,5 0,2 0,5 0,5 — 0,1 0,1 1,0 1,0 Zastrzezenie 0,25 117-124, 0,5 111-115 0,2 123-125 128-130 0,5 120-129 0,5 140-149 0,5 126-132 154-156 patentowe 1,8 1,45 1,5 1,6 1,54 1,53 1,25 1,28 11,3 4,9 10,4 35,4 1,62 0,14 0,9 17,'r Sposób otrzmywania kopoliamidów z mieszaniny zawierajacej kaprolaktam i laurynolaktam oraz sól o wzo¬ rze ogólnym 1, w którym Rt i R2 oznaczaja lancuchy alifatyczne, proste lub rozgalezione, zawierajace 3-20 atomów wegla, lub mieszanine dwuaminy o wzorze ogólnym 2, w którym Rt ma podane wyzej znaczenie108354 3 z kwasem dwukarboksylowym, o wzorze ogólnym 3 w którym R2 ma podane wyzej znaczenie, droga ogrzewania mieszaniny w obecnosci kwasu organicznego i ewentualnie wody w atmosferze gazu obojetnego znamienny t y m, ze proces ogrzewania prowadzi sie w temperaturze 210 — 270° C pod cisnieniem atmosferycznym, stosujac ewentualnie okresowo obnizone cisnienie, w obecnosci 0,1 - 3,0% wagowych kwasu fosforowego jako katalizatora.OOC-tf-COO wzór 1 HzN-tf-NHz wzór 2 H00C-R-C00H wzór 3 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie 0,25 117-124, 0,5 111-115 0,2 123-125 128-130 0,5 120-129 0,5 140-149 0,5 126-132 154-156 patentowe 1,8 1,45 1,5 1,6 1,54 1,53 1,25 1,28 11,3 4,9 10,4 35,4 1,62 0,14 0,9 17,'r Sposób otrzmywania kopoliamidów z mieszaniny zawierajacej kaprolaktam i laurynolaktam oraz sól o wzo¬ rze ogólnym 1, w którym Rt i R2 oznaczaja lancuchy alifatyczne, proste lub rozgalezione, zawierajace 3-20 atomów wegla, lub mieszanine dwuaminy o wzorze ogólnym 2, w którym Rt ma podane wyzej znaczenie108354 3 z kwasem dwukarboksylowym, o wzorze ogólnym 3 w którym R2 ma podane wyzej znaczenie, droga ogrzewania mieszaniny w obecnosci kwasu organicznego i ewentualnie wody w atmosferze gazu obojetnego znamienny t y m, ze proces ogrzewania prowadzi sie w temperaturze 210 — 270° C pod cisnieniem atmosferycznym, stosujac ewentualnie okresowo obnizone cisnienie, w obecnosci 0,1 - 3,0% wagowych kwasu fosforowego jako katalizatora. OOC-tf-COO wzór 1 HzN-tf-NHz wzór 2 H00C-R-C00H wzór 3 PL