PL52619B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 30.1.1964 Szwajcaria Opublikowano: 5.1.1967 52619 KI.UKD 39*40- MKP C 08 g tok ¦/lo jSlBLlÓTEkAi Wspóltwórcy wynalazku: dr Wolfgang Griehl, dr Siegfried Schaaf Wlasciciel patentu: INVENTA A. G. fur Forschung und Patentverwer- tung, Zurych (Szwajcaria) [Ufjedy fdlentowego Sposób polimeryzacji lub kopolimeryzacji laurynolaktamu Przedmiotem wynalazku jest sposób polimeryzacji laurynolaktamu w celu otrzymywania polilauryno- laktamu nadajacego sie do dalszej polikondensacji lub kopolimeryzacji laurynolaktamu z innymi lak- tanami w celu uzyskania produktu nadajacego sie do wytwarzania przedmiotów jak rury, ksztaltki itd. o duzej wytrzymalosci mechanicznej.Znane sa sposoby polimeryzacji kaprolaktamu, zwlaszcza w osrodku wodnym przez ogrzewanie do temperatury 150—300° w obecnosci katalizatorów takich jak kwasy karboksylowe, chlorki kwasów, chlorowodorki amin. Wedlug niemieckiego opisu patentowego nr 748 253 ogrzewa sie np. 1 mol kapro¬ laktamu z % mola wody w ciagu 4-ch godzin w temperaturze 225—230°, a nastepnie przez dalsze 8 godzin w temperaturze 240—250°. Otrzymuje sie w koncu produkt o wysokim stopniu polimeryzacji, nadajacy sie do przedzenia. W opisie tym podano, ze laktamy tym latwiej sie polimeryzuja im wie¬ ksza ilosc czlonów posiadaja w pierscieniu, jednakze tylko do 14 czlonów. Twierdzenie to nie zostalo w tym opisie poparte przykladami. Faktycznie lau- rynojaktam o pierscieniu 13-czlonowym w tych wa¬ runkach i w czasie mozliwym do przyjecia prak¬ tycznie nie ulega polimeryzacji. Nie jest to dziwne, skoro laurynolaktam w przeciwienstwie do kapro¬ laktamu ogrzewany w kwasnym roztworze pod chlodnica zwrotna ulega hydrolizie jedynie w nie¬ znacznym stopniu. Zas ogrzewany do temperatury 260° w obecnosci wody lub malych ilosci kwasu, 10 15 25 / 30 2 nawet po 30 godzinach pozostaje nieprzereagowany w czesci wynoszacej powyzej 50%.Wedlug francuskiego opisu patentowego nr 1 261 286 przeprowadza sie polimeryzacje lauryno¬ laktamu w temperaturze 315—320° w obecnosci ka¬ talitycznych ilosci kwasów jedno- lub dwukarbo- ksylowych. Przy tym dodatki te dzialaja jako sta¬ bilizatory lepkosci, wobec czego dalsza kondensacja w celu osiagniecia szczególnie wielkoczasteczkowe¬ go produktu przez dzialanie azotem ponizej tempe¬ ratury topnienia nie daje wyników. Tak otrzymany polilaurynolaktam nie nadaje sie np. do wykonywa¬ nia wysokowartosciowych rur.Okazalo sie, ze polilaurynolaktam nadajacy sie do dalszej kondensacji mozna otrzymac z laurynolak¬ tamu wedlug wynalazku przez polimeryzacje w cia¬ gu 0,5—10 godzin w temperaturze 300—330° pod cisnieniem pary wodnej wyzszym od 2 atn, a na¬ stepnie w ciagu 0—10 godzin przy wykluczeniu do¬ stepu tlenu w prózni, pod normalnym cisnieniem lub pod cisnieniem nieco podwyzszonym. W celu przyspieszenia reakcji pozadane jest mieszanie. Spo¬ sób ten daje przereagowanie 99—100°/o substancji.Otrzymany polilaurynolaktam wykazuje wzgledna lepkosc 1,6—1,9 mierzona w 0,5°/o roztworze m-kre- zolu przy 20°, lepkosc stopu przy 270° 1000—6000 poise oraz pozwala na wytloczenie z autoklawu i na pociecie na platki. Temperatura topnienia wynosi 178—182°. Mozna równiez ze wzgledu na obecnosc wolnych grup aminowych i karboksylowych prze- 5261952619 prowadzic dalsza kondensacje w strumieniu gazu obojetnego, otrzymujac latwo produkty o wysokiej lepkosci. W celu przyspieszenia dalszej kondensacji mozna dodawac male ilosci np. 10-s — lO-10/o kwa¬ su fosforowego lub 10-4 — lVo kwasu siarkowego.Sposób wedlug wynalazku mozna prowadzic rów¬ niez w obecnosci stabilizatorów uodporniajacych na dzialanie temperatury i swiatla, srodków matuja¬ cych, wypelniaczy, pigmentów itd. W celu osiagnie¬ cia okreslonej z góry lepkosci produktu koncowego mozna dodawac znane srodki ograniczajace dlugosc lancucha w odpowiednich ilosciach jak kwasy mono- i polikarboksylowe, mono- i poliaminy itd.Mozna poslugujac sie sposobem wedlug wynalazku w wymienionych wyzej warunkach polimeryzacji laurynolaktamu wytwarzac równiez kopoliamidy z laurynolaktamu z dodatkiem np. kaprylolaktamu, enantyMaktamu itd.Nastepujace przyklady wyjasniaja sposób wedlug wynalazku.Przyklad I. W 5-litrowym autoklawie z mie¬ szadlem ogrzewano 3 kg laurynolaktamu pod ci¬ snieniem pary wodnej 45 atn w ciagu 2 godzin, przy temperaturze 320°. Po rozprezeniu otrzymany stop polimeru przerobiono na platki. Zawieraly one sub¬ stancje dajaca sie wyekstrahowac metanolem w ilo¬ sci OjWo. Wzgledna lepkosc oznaczona w roztworze 0,5 m-krezolu przy 20° wynosila 1,9 oraz lepkosc stopu przy 270° wynosila 2800 poise. Dalsza kon¬ densacje tych platków prowadzono przy tempera¬ turze 170° w strumieniu azotu w ilosci 5 litrów na godzine na 1 cm8 objetosci usypowej. Po 30 go¬ dzinach osiagnieto wzgledna lepkosc 2,2 oraz lep¬ kosc stopu przy 270° 10000 poise. Tak dodatkowo kondensowany polilaurynolaktam nadawal sie do wytwarzania wysokowartosciowych rur.Przyklad II. W 50-litrowym autoklawie ogrze¬ wano 30 kg laurynolaktamu i 0,75 g kwasu o-fosfo- rowego pod cisnieniem pary wodnej 20 atn w ciagu 6 godzin. Po rozprezeniu w ciagu 4 godzin przy temperaturze 300° przeprowadzano przez stop azot pod zwyklym cisnieniem. Otrzymany polilauryno¬ laktam mial temperature topnienia 180°, wzgledna lepkosc 1,85 i lepkosc stopu w 270° 1800 poise. Dal¬ sza kondensacje prowadzono przy temperaturze 168° w strumieniu gazu obojetnego w ilosci 7 li¬ trów na godzine na 1 cm8 objetosci usypowej w cia¬ gu 16 godzin. Otrzymano polilaurynolaktam nada¬ jacy sie dobrze do przeróbki za pomoca prasy sli¬ makowej ,, o lepkosci stopu w 270° 18000 poise. Folie wykonane z tego produktu o grubosci 50m, wykazaly doskonale wlasciwosci uzytkowe, takie jak wytrzy- 5 malosc mechaniczna, mala sklonnosc do pochlania¬ nia wody i minimalna przepuszczalnosc wody.Przyklad III. W 5-litrowym autoklawie ogrze¬ wano do temperatury 300° 3 kg laurynolaktamu i 0,09 g stezonego kwasu siarkowego pod cisnieniem io Pary wodnej 28 atn w ciagu 5 godzin. Po rozpreze¬ niu otrzymany produkt ogrzewano do temperatury 250° przez dalsze 3 godziny pod cisnieniem zmniej¬ szonym do 100 mm Hg. Tak otrzymany polilaury¬ nolaktam wykazal lepkosc wzgledna 2,0 oraz lep- 15 kosc stopu 28000 poise przy 270°. Nadawal sie on do przeróbki na rury, które odznaczaly sie wysoka wytrzymaloscia na cisnienie wewnetrzne.Przyklad IV. W 1-litrowym autoklawie ogrze¬ wano do temperatury 310° 250 g laurynolaktamu, 20 50 g kaprylolaktamu, 100 g wody i 10 g kwasu meta- fosforowego w ciagu 1 godziny pod cisnieniem usta¬ lonym na 35 atn. Po obnizeniu temperatury do 270° i rozprezeniu przeprowadzano przez stop azot pod zwyklym cisnieniem w ciagu 8 godzin. Otrzymany 25 kopolimer wykazal lepkosc 1,7 i lepkosc stopu 900 poise przy 270°. Dalsza kondensacje przeprowadzano w temperaturze 170° w strumieniu azotu w ilosci 15 listrów na godzine na 1 cm8 objetosci usypowej.Otrzymano kopolimer o lepkosci wzglednej 2,3 i lep- 80 kosci stopu 16000 poise, nadajacy sie do przerobu na folie, rury i ksztaltki profilowe, na prasie sli¬ makowej. 35 PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób polimeryzacji lub kopolimeryzacji laury¬ nolaktamu, znamienny tym, ze polimeryzacje lau¬ rynolaktamu lub kopolimeryzacje laurynolakta- 40 mu z innymi laktamami prowadzi sie w ciagu 0,5—10 godzin w temperaturze 300—330° pod ci¬ snieniem pary wodnej wyzszym niz 2 atn, a na¬ stepnie w ciagu 0—10 godzin bez dostepu tlenu, w prózni pod cisnieniem zwyklym i pod cisnie- 45 niem nieco podwyzszonym.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do laurynolaktamu dodaje sie 10-5 — 10_lw/o kwasu fosforowego lub 10-4—1% kwasu siarkowego. Zaklady kartograficzne — Wroclaw, 2am. Ó6S. Naklad 2?0 egz. PL