SU744006A1 - Непрерывный способ получени полигексаметиленадипинамида - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к непрерывным способам получени  полиамидов.

Известен непрерывный способ получени  полигексаметйленадипинамида с (ПГМА), в котором в качестве исходного мономера используют твердую соль гексаметилендиамина и адипиновой кислоты (соль АГ) 1.

Применение в качестве исходного Q мономера твердой соли АГ встречает ,на практике существенные затруднени : соль АГ в процессе плавлени  образует агломераты, исклю- ающие получение однородного расплава; вследствие неконтро ируемого выделени  гексаметилен- - диамина значительно усложн етс  регулирование степени полимеризации образующегос  ПГМА.

Известен непрерывный способ получени  ПГМА 2 поликонденсацией соли гексаметилендиамина и адипиновой кислоты в водном растворе.

Согласно этому способу провод т поликонденсацию 47%-ного раствора со-ли АГ при температуре на 10 С выше температуры плавлени  ПГМА (285 290 С) и давлении 28-38 атм

. Давление в реакционной зоне уменьшаетс  по направйеншз движени  про- i.

дукта и на выходе из реакционной зоны достигает атмосферного. Скорость прохождени  продукта в реакционной зоне обеспечивает возможность удалени  не менее 90% реакционной воды (от теоретического количества). На выходе из реакционной зоны происходит разделение расплава ПГМА и вод ного napia. Расплав ПГМА подвергают дополиконденсации при температуре, большей температуры плавлени  полимера .

Основным недостатком приводимого процесса  вл етс  необходимость высокой температуры (28Б-290с) в течение всего процесса поликонденсации. В этих услови х ПГМА подвержен термодеструкции , что делает получаемый продукт неоднородным по свойствам и, следовательно, оказывает отрицательное вли ние на процесс формировани  из него волокна и физико-механические показатели последнего:,разрывную прочность, усталостную прочность и т.п.

Цель изобретени  - получение продукта с однородными свойствами.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что поликонденсацию провод т в 3 стаДНИ , причем на первой стадии провод т форконденсацию в течение 15-240 мин при непрерывном повышении температуры от 200 до 2б5с, при сохранении всей воды как вносимой с мономером, так и выдел ющейс  в процессе поли . конденсации, в среде реакции; на второй стадии осуществл ют фазовое разделение воды и расплава форполимера в течение 15-30 мин при 2б5-280°С, на третьей стадии расплав форполимера подвергают дополиконденсациипри давлении 1-100 мм рт.ст. при 275-280°С в течение 30-150 мин.

Третью стадию предпочтительно проводить в присутствии 0,001-0,02% полиорганосилоксанов (антивспенивателей ) от веса соли гексаметилендиамина и адипиновой -кислоты. Это сокращает продолжительность третьей стадии .

Полиорганосилоксаны можно использовать в врще раствора в органическом растворителе.

Предлагаемый способ можно осуществл ть следующим образом.

Раствор соли АГ (60%-ный) смешивают в реакторе с определенным количеством добавок регул тора молекул р .ного веса, термостабилизатора, антивспенивател  (соответственно монокарбонова  кислота, например уксусна  кислота - 0,20% от веса солгг АГ, смесь ацетата меди - 0,0135%и йодида кали  - 0,0675%, раствор полиорганосилоксана в органическом растворителе , например раствор полифенилмет иле илок сан а в тетрахлорэтане), фильтруют в промежуточную расходную емкость, подогревают до 200-230с в течение 15 мин, подвергают поликонденсации в течение 15-240 мин при непрерывном повышении температуры : до 2бО-2б5с и давлени  до 17-60 ати при сохранении всей воды в среде реакции; затем провод т фазовое разделение воды и расплава форполимера ПГМА с одновременным снижением давлени  до атмосферного в течение 15 - 30 мин, после чего провод т дополиконденсацию форполимера ПГМА при 275-280 С и остаточном д авлении 1 - 100 мм рт,ст, в течение 30-150 мин. Расплав готового ПГМА формуют в волокно , пленку, жилку и другие издели . Процесс форконденсации выполн ют при сохранении всей воды (вносимой с мономером и выдел ющейс  в результате реакции) до стадии фазового разделени  воды и расплава форполимера ПГМА, что способствует получению однородного по свойствам форполимера .

Пример 1, 60%-ный водный paciBOp соли АГ, имеющий температуру , пропускают через теплообменник В течение 15 мин температура раствора поднимаетс  до 200с и давление - до 17 атм. Далее раствор непрерывно поступает в форконденсатор. По мере прохождени  в форконденсаторе температура раствора поднимаетс  до 265с Продолжительность форконденсации 15 мин. Степень превращени  соли АГ на данном этапе составл ет 40%, относительна  в зкость реакционной массы 1,1. Раствор форполимеранепрерывно поступает в аппарат, где происходит фазовое разделение воды, вносимой с мономером и выделившейс  при реакции от форполимера, с одновременным переводом форполимера в расплавленное состо ние . Продолжительность процесса 15 мин, температура 265с, На выходе из аппарата температура массы 280с, давление атмосферное. Расплав форполимера непрерывно поступает в аппарат поликонденсации, где при остаточ ном давлении 5-10 мм рт.,ст. в течение 30 мин при температуре 280с происходит в присутствии антивспенивател  - полиметилфенилсилоксана удаление реакционной воды () и увеличние молекул рного веса .полигексаметиленадипинамида .

Расплав волокнообразующего полигексаметиленадипинамида имеет относительную в зкость 2,40 в 96%-ной . при 20с.

Пример 2. 60%-ный водный раствор соли АГ с добавками термостабклизатора , регул тора роста молекул рного веса и антивспенивател , имеющий температуру , пропускают через теплообменник. В течение 15 мин температура раствора поднимаетс  до 200с, давление - до 17 атм. Далее раствор непрерывно ;поступает в форконденсатор . Температура форконденсации , продолжительность процесса 240 мин.

Степень конверсии соли АГ на этой стадии составл ет 30%, относительна  в зкость реакционной массы. 1,1,

Раствор фopпoли epa непрерывно поступает в аппарат, где происходит фазовое разделение воды, вносимой с мономером и выделившейс  в процессе форконденсации, от форполимера, с одновременным переводом форполимера в расплавленное состо ние. Продолжительность процесса 30 мин,температура 265 С. На выходе из аппарата температура расплава , давление атмосферное.

Расплав форполимера непрерывно поступает в аппарат поликонденсации, где при остаточном давлении 60 мм рт.ст. в течение 4 ч при темт-пературе происходит удаление реакционной воды и увеличение вследствие этого молекул рного веса ПГМА.

Относительна  в зкость 1%-ного раствора полученного ПГМА в 96%-ной Н„30д при 2,60.

Claims (2)

1. Пример 3. 60%-ный водный раствор соли АГ с добавкой термостабилизатора , регул тора роста молекул рного веса и антивспенивател  температурой 95°С пропуск т через теплообменник. В течение 15 мин, те пература раствора поднимаетс  до , и давление - до 17 атм. Рас вор непрерывно подают в форконденс тор. Температура Форконденсации , продолжительность 120 мин. Раствор форполимера непрерывно поступает в аппарат, где происходит фазовое разделение воды, вносимой мономером и выделившейс  в процесс форконденсации, от форполимера с о новременным переводом форполимера расплавленное состо ние. Продолжительность процесса 20 мин, темпера тура 275с. Ка выходе из аппарата температура расплава 280с, давлен атмосферное. Расплав форполимера непрерывно поступает в аппарат поликонденсаци где при остаточном давлении 10 мм рт.ст, в течение 1 час, при , происходит удаление реакцион ной воды и увеличение, вследствие этого , молекул рного веса ПГМА. Относительна  в зкость 1%-ного раствора полученного ПША в 96%-но H2,S04 при 2,60. Предлагаемый способ получени  ПГМА позвол ет получить продукт с более однородными свойствами, что .вышает качество получаемых из него изделий. Формула изобретени  1.Непрерывный способ получени  . полигексаметиЛенадипинамида поликонденсацией соли гексаметиленДиамийа и адипиновой кислоты в водйом ра творе , отличающийс  тем, что, с цельк получени  продукта с однородными свойствами, поликонденсацию провод т в 3 стадии, причем на первой стадии провод т форконденсацию в течение 15-240 мин при непре-. рывном повышении температуры от 200 до 2б5С, при сохранении всей воды, как вносимой с мономером, так и вы- дёл ющейс  в процессе поликонденсации , в среде.реакции; на второй стадии .осуществл ют фазовое разделение воды и расплав форполимера в течение 15-30 мин при 2б5-280С; на третьей стадии расплав форполимера подвергают дополиконденсации при давлении 1 100 мм рт.ст. при 275-280с в течение 30-150 мин.
2. 2.Способ по п. 1, отличающий с   тем, что третью стадию провод т в присутствии 0,001-0,02% полиорганосилоксанов от весасоли ., гексаметилендиамина и адипиновой кислоты . , Источники информации, прин тые во внимание при.экспертизе 1.Патент США № 3130180, кл. 260-78,опублик. 1964. 2,Патент США № 3198535, кл. 260-78, .опублик. 1965 (прототип).