SU146937A1

SU146937A1 - The method of obtaining fiber-forming polyamides

Info

Publication number: SU146937A1
Application number: SU737883A
Authority: SU
Inventors: Е.И. Васильева; А.В. Волохина; Г.Б. Овакимян; н Г.Б. Оваким; Г.И. Кудрявцев; вцев Г.И. Кудр; Ф.М. Мандросова; О.Г. Мещерякова; кова О.Г. Мещер; С.И. Мурашкина; Р.Г. Петрова; О.П. Рокачевская; О.П. Рокачевска
Original assignee: Е.И. Васильева; А.В. Волохина; н Г.Б. Оваким; вцев Г.И. Кудр; Ф.М. Мандросова; кова О.Г. Мещер; С.И. Мурашкина; Р.Г. Петрова; О.П. Рокачевска
Priority date: 1961-07-12
Filing date: 1961-07-12
Publication date: 1961-11-30

Description

а-пиперидон может быть получен промышленным путем на основе продуктов теломеризации этилена с четыреххлористым углеродом.α-piperidone can be obtained industrially on the basis of the products of telomerization of ethylene with carbon tetrachloride.

Известен способ получени полиамида полимеризацией а-пиперидоиа в присутствии щелочного катализатора и ацетилсодержащего сокатализатора . Этот способ не позвол ет получать полиамид, пригодный дл формовани волокна (удельна в зкость 0,5%-ного раствора полиамида в трикрезоле 0,23-0,25).A method of producing polyamide by polymerizing a-piperidium in the presence of an alkaline catalyst and an acetyl-containing cocatalyst is known. This method does not allow to obtain a polyamide suitable for spinning a fiber (specific viscosity of a 0.5% polyamide solution in tricresol 0.23-0.25).

Предлагаемый способ позвол ет увеличить удельную в зкость полиамида на основе а-пиперидока и тем самым делает возможным применение этого полиамида дл формовани волокна. Способ отличаетс тем, что а-пиперидон ввод т в сополимеризацию с другими лактамами , например с е-капролактамом. Сополимеризацию а-пиперидона с другими лактамами можно проводить в атмосфере инертного газа, с перемешиванием и без него в широком интервале температур (от комнатной до 200°) при любом соотношении лактамов с различными щелочными катализаторами и сокатализаторами - соединени ми, содержащими ацильную группуСпособ предусматривает очистку исходного а-пиперидона двум различными методами: на ионитах и перекристаллизацией его хлоргидрата из смеси спирта с эфиромПример 1. Очистка а-пиперидона на ионообменныхThe proposed method allows an increase in the specific viscosity of a-piperidok-based polyamide and thus makes it possible to use this polyamide for fiber formation. The method is characterized in that a-piperidone is introduced into copolymerization with other lactams, for example with e-caprolactam. Copolymerization of a-piperidone with other lactams can be carried out in an inert gas atmosphere, with and without stirring, in a wide temperature range (from room temperature to 200 °) with any ratio of lactams with different alkaline catalysts and cocatalysts — compounds containing an acyl group. a-piperidone using two different methods: on ion exchangers and recrystallization of its hydrochloride from a mixture of alcohol and ether Example 1. Purification of a-piperidone on ion exchange

В качестве катионита используют смолу КУ-2- Анионитами служат смолы марки ЭДЭ-10 и АВ-17. Через колонну диаметром 4 гж, содерсмолахKU-2 resin is used as cation exchanger. EDE-10 and AB-17 resins serve as anion exchangers. Through a column with a diameter of 4 GJ, sodersmol

Л 146937- 2 жащую 200 мл смолы КУ-2, пропускают последовательно 40 г сырого пиперидона в 150 мл дистиллированной воды, 300 мл дистиллированной воды и раствор 5%-ного аммиака до конца сн ти пиперидона- Скорость пропускани раствора сх-пиперидона и воды 20-25 мл/мин, скорость пропускани раствора аммиака 10-12 мл/мин. Вытекающий фильтрат раздел ют на порции.L 146937-2 drank 200 ml of KU-2 resin; 40 g of crude piperidone in 150 ml of distilled water, 300 ml of distilled water and a solution of 5% ammonia are passed through until the end of the removal of piperidone; cp-piperidone solution and water 20 -25 ml / min, the rate of passage of the ammonia solution is 10-12 ml / min. The effluent is divided into portions.

Первые 500-550 мл раствора до по влени пиперидона в фильтрате (по изменению концентрации раствора) отбрасывают. Следующие 200-250 мл, содержащие незначительное количество пиперидона, снимающегос водой, также отбрасывают- Затем собирают 400-450 мл аммиачного раствора пиперидона, который концентрируют до объема 60- 80 лы наводоструйном насосе. Этот раствор и затем воду дл промывки смолы пропускают через колоииу диаметром 2 см, содержащую 70 мл смолы ЭДЭ-10, со скоростью 8-10 мл/мин. Первые 20-30 мл фильтрата до по влени пиперидона отбрасывают. Собирают 300 мл раствора, от него отгон ют воду на водоструйном насосе и остаток перегон ют в вакууме- Получают 28-г и-пиперидона. Температура плавлени 39°.The first 500-550 ml of solution is discarded before the appearance of piperidone in the filtrate (by changing the concentration of the solution). The next 200-250 ml, containing an insignificant amount of piperidone removed with water, are also discarded. Then, 400-450 ml of ammonia solution of piperidone are collected, which is concentrated to a volume of 60-80 ly of a water-jet pump. This solution and then water for washing the resin is passed through a coloiu 2 cm in diameter containing 70 ml of EDE-10 resin at a rate of 8-10 ml / min. The first 20-30 ml of filtrate is discarded before the appearance of piperidone. 300 ml of solution are collected, water is distilled from it in a water-jet pump and the residue is distilled in vacuum. 28-g of i-piperidone is obtained. Melting point 39 °.

Пример 2. С о п о л и м е р и 3 а ц и при соотношенииExample 2. C o p o l and m er and 3 and C and when the ratio

л а К т а м о в 1:1l and K t and m about in 1: 1

Смесь 3,6 г а-пиперидона, сырьем дл получени которого вилс продукт реакции теломеризации этилена и четыреххлористого углерода- тетрахлорпентан, тщательно очищенный от примесей и высущенный над Р2О5, и 3,6 г технического е-капролактама, очищенного перегонкой в вакууме и высушенного над Р Оз, дополнительно подсушивают при температуре 90-100° в вакууме 2 мм рт. ст. в течение 4 час. По охлаждении до +80° в смесь ввод т 0,07 г (2, 6% мол-) металлического кали . После того, как калий прореагирует, в смесь добавл етс 0,100 см (0,116 г) (1,2% мол-) N-ацетилпиперидона. Дозировка катализатора осуществл етс путем разбивани тонкостенных стекл нных шариков , содержащих катализатор- Перемешивание реакционной с.меси осуществл етс с помощью магнитной мешалки. В результате полимеризаци , происход щей при комнатной температуре, наблюдаетс помутнение и увеличение в зкости смеси. Через 9 суток получают твердое вещество , которое с больщим трудом поддаетс измельчению. Выход полимера после экстракциИ от мюномерных лактамов бензолом составл ет 3,75 г или 52%. После отгонки бензола из экстракта получено 3,5 г смеси лактамов, которую вновь можно использовать дл сополимеризации. Выход полимера после экстракции гор чей водой 3,1 г или 43%. Уд. в зкость 0,5% раствора в трикрезоле 0,57; т. пл. 165-170°. Полимер растворим в гор чих .метаноле и этаноле, из раствора образует эластичные пленки, из расплава дает выт гивающеес на холоду волокно. Элементарный анализ полимера дает следующие результаты: С 61,63% и 61,21%; Н 9,57% и 9,46%; N 13,22% и 13,00%. Теоретические значени дл сополимера с равным соотнощением элементарных звеньев лактамов: С 62,20%, Н 9,57% и N 13,26%. Таким образом, на основании результатов анализа, растворимости и температуры плавлени полимера можно заключить, что в этом опыте получен сополимер, содержащий приблизительно равные количества элементарных звеньев а-пиперидона и е-капролактама.A mixture of 3.6 g of a-piperidone, the raw material for the production of which was the product of the reaction of telomerization of ethylene and carbon tetrachloride, tetrachloropentane, thoroughly purified from impurities and dried over P2O5, and 3.6 g of technical e-caprolactam, purified by distillation in vacuum and dried over R oz, additionally dried at a temperature of 90-100 ° in a vacuum of 2 mm Hg. Art. within 4 hours Upon cooling to + 80 °, 0.07 g (2, 6% mole-) of metallic potassium is introduced into the mixture. After the potassium has reacted, 0.100 cm (0.116 g) (1.2% mol-) N-acetylpiperidone is added to the mixture. The dosage of the catalyst is carried out by breaking up the thin-walled glass beads containing the catalyst. The reaction mixture is stirred by means of a magnetic stirrer. As a result of polymerization occurring at room temperature, turbidity and an increase in the viscosity of the mixture are observed. After 9 days, a solid is obtained which is more difficult to grind. The yield of the polymer after extraction from the mutable lactams with benzene is 3.75 g or 52%. After distillation of benzene from the extract, 3.5 g of a mixture of lactams is obtained, which can again be used for copolymerization. The polymer yield after extraction with hot water is 3.1 g or 43%. Ud. viscosity 0.5% solution in tricresol 0.57; m.p. 165-170 °. The polymer is soluble in hot methanol and ethanol, forms elastic films from the solution, and from the melt it produces a fiber that is stretched in the cold. Elemental analysis of the polymer gives the following results: C 61.63% and 61.21%; H 9.57% and 9.46%; N 13.22% and 13.00%. Theoretical values for a copolymer with an equal ratio of lactam elementary units: C 62.20%, H 9.57%, and N 13.26%. Thus, based on the results of the analysis, the solubility and melting point of the polymer, it can be concluded that in this experiment a copolymer was obtained containing approximately equal amounts of the a-piperidone and e-caprolactam units.

Пример 3. С о п о л и м е р и 3 а ц и при соотношении а-п иперидона и S-K а п р о л а к т а м а 30 : 70Example 3. S o p o l and m e r and 3 a c and with a ratio a p of iperidon and S – K a p r o l a c t m a 30: 70

2,75 г а-пиперидона « 6,42 г е-капролактама, очищенных и высушенных по способу, описанному в примере 1, и также полимеризуют, но при температуре 00±1° в течение 6 час. Выход полимера по экстракции бензолом 98%, а по экстракции водой 80%. Уд. в зкость 0,5% раствора в трикрезоле 0,70, т. пл- 184-186°. Полученный полимер не раствор етс в гор чих спиртах, из расплава образует прочное волокно, выт гивающеес на холоду.2.75 g of a-piperidone "6.42 g of e-caprolactam, purified and dried according to the method described in example 1, and also polymerized, but at a temperature of 00 ± 1 ° for 6 hours. The polymer yield for extraction with benzene is 98%, and for extraction with water it is 80%. Ud. viscosity 0.5% solution in tricresol 0.70, t. pl- 184-186 °. The polymer obtained does not dissolve in hot alcohols, from the melt it forms a strong fiber that is drawn out in the cold.

Предмет изобретени Subject invention

Способ получени волокнообразующих полиамидов на основе а-пиперидона в присутствии щелочного катализатора и ацетилсодержащего сокатализатора, отличающийс тем, что, с целью увеличени удельной в зкости полиамида, примен ют сополимеризацпю а-пиперидона с другими лактамами, например с е-капролактамом.A method for producing fiber-forming a-piperidone-based polyamides in the presence of an alkaline catalyst and an acetyl-containing cocatalyst, characterized in that copolymerisation of a-piperidone with other lactams, for example e-caprolactam, is used to increase the specific viscosity of the polyamide.

- 3 -№ 146937- 3 - № 146937