SU751812A1 - Способ получени полипарафенилентерефталамида - Google Patents

Description

1

Предлагаемое изобретение относитс  к области синтеза высокомолекул рных соединений . Преимущественна  область использовани  - получение высокопрочных и высокомодульных волокон на основе полипарафенилентерефталамида .

Известны способы получени  полипарафенилентерефталамида (л-ПФТА) реакцией поликонденсации в растворе путем взаимодействи   -фенилендиамина («-ФДА) с дихлорангидридом терефталевой кислоты в среде амидного растворител  1, 2.

Известен способ получени  ароматических полиамидов путем взаимодействи  ароматического диамина или галогенированной соли галоидангидрида ароматической аминокарбоновой кислоты с дигалоидангидридом ароматической дикарбоновой кислоты.

Реакцию провод т в амидном растворителе , содержащем неорганические соли и в присутствии акцептора - триэтиламина 3.

Недостатком всех указанных способов  вл етс  невысока  в зкость полимера (логарифмическа  приведенна  в зкость .

не более 4,0-4,5), в то врем  как дл  получени  высокопрочных и высокомодульных волокон и пленок из жесткоценных

ароматических полиамидов, в том числе из п-ПФТА, необходим как можно более высокий молекул рный вес полимера.

Целью данного изобретени   вл етс  по5 лз чение высокомолекул рного полипарафенилентерефталамида с в зкостью не ниже 5,9, пригодного дл  переработки в высокомодульное высокопрочное волокно.

Дл  достижени  указанной цели /г-ПФТА 10 получают низкотемпературной поликоЕ1денсацией в диметилацетамиде (ДМАА), содержащем хлористый литий (2-2,6 вес. %), при этом в качестве акцептора используетс  хинальдин. Мольное соотношение 15 л-ФДА и хинальдина от 1 : 4 до 1:6.

Сущность способа заключаетс  в следующем .

Порошкообразный терефталоилхлорид добавл ют к раствору л-ФДА в ДМАА, со20 держащем хлористый литий, ири температуре от О до 30°С.

Через определенное врем  в реакционную систему добавл ют хинальдин. Система перемещиваетс  до получени  твердой массы, из которой получают порощок полимера с логарифмической приведенной в зкостью не менее 5,9 (0,5 г полимера в 100 мл концентрированной серной кислоты).

Действие хинальдина на процесс  вл ет30 с  весьма специфичным. Одновременно с

выполнением роли акцептора хлористого водорода хинальдин, по-видимому, увеличивает раствор ющую способность ДМЛЛ, что приводит к увеличеиию времеии жизни макромолекул иолимера в активном состо нии по сравнеиию с ироведеиием реакции без хииальдппа. При этом, исиользование свел еперегпаниого хинальдина позвол ет получать полимер с более высоким молекул рным весом. Проведение реакции без хинальдина или с использованием других вендеств основного характера (триэтиламина и др.) приводит к быстрому застудиеванию системы и не иозвол ет получить достаточно высокомолекул рный иолимер, что иллюстрируетс  нижеприведенными примерами (пример 1, 2).

Дл  иллюстрации предлагаемого способа привод тс  следующие примеры получени  77-ПФТА. В примере 1 в качестве сравнени  приводитс  получение п-ПФТА в аналогичных услови х, что и в предлагаемом способе, но без добавки хинальдина. В примере 2 приводитс  получение/г-ПФТА в ирисутствии триэтиламина вместо хинальдина .

Пример 1. 0,015 моль «-ФДА раствор ют на вод ной бане при темиературе 40°С в 66 мм ДМАА, содержащего 0,0354 моль хлористого лити . После растворени  реакционн)ю массу охлаждают до О-5°С и добавл ют 0,015 моль порошкообразного терефталоилхлорида. Реакционную массу перемешивают до образовани  твердого продукта. Полимер выдерживают ири комнатной темиературе 24 ч. Затем полимер высаживают в воду, промывают гор чей водой, этанолом, сушат при температуре 70°С. Логарифмическа  приведенна  в зкость полимера 2,7 (0,5 г полимера в 100 мл концентрированной серной кислоты ).

Пример 2. 0,025 моль п-ФДА, раствор ют на вод ной бане ири температуре 40°С в 100 мл ДМАА, содержащего 0,0595 моль LiCl. После растворени  реакционную массу охлаждают до О-5°С и добавл ют 0,025 моль порошкообразного терефталоилхлорида . Через 5 мин после загрузки охлаждающую банюубирают и добавл ют 0,05 моль триэтиламина. Реакционную массу перемешивают до образованна твердого продукта. Полимер выдерживают при комнатной температуре 24 часа. Затем иолимер высаживают в воду, промывают гор чей водой, этанолом, сушат при температуре 70°С. Логарифмическа  приведенна  в зкость полимера 2,55.

Пример 3 и последующие иллюстрируют предлагаемый способ.

Пример 3. 0,015 моль п-ФДА раствор ют на вод ной бане при температуре 40°С в 66 мл ДМАА, содержащем 0,0354 моль LiCl. После растворени  реакционную массу охлаждают до О-10°С и

добавл ют 0,015 моль порошкообразного терефталоилхлорпда. 1ерез 10 мин после загрузки охлаждаюп|,ую оаню убирают и приливают 12,1 мл (0,0895 мол хинальдпиа . В течение 1 мпп образуетс  твердьп продукт. Полпмер выдерживают при комнатной температуре 24 часа, затем высаживают в воду, иромывают гор чей водой и этанолом и сушат при темиературе 70°С.

Логарифмическа  приведенна  в зкость полимера 5,9.

Пример 4. Процесс ведут аналогично примеру 3 с использоваиием свежеперегнанного хинальдина. Количество реагентов: 0,015 моль л-ФДА, 0,015 моль терефталоилхлорида , 0,0354 моль LiCl 66 мл ДМАА, 0,0895 моль хннальдина. Логарифмическа  приведенна  в зкость полимера

6,2. Прочность волокна а кг/ммг 191; модуль эластичности Е кг/мм 6700; удлинение / 2,84%.

Пример 5. Процесс ведут аналогично примеру 3.

Количество реагентов: 0,015 моль /г-ФДА, 0,015 моль терефталоилхлорида, 66 мл ДМАА, 0,0364 моль LiCl, 0,0592 моль свежеперегнанного хинальдина. Логарифмическа  ириведеина  в зкость иолимера

6,0.а; кг/мм 185; -кг/мм 6300; / 2,95%.

Пример 6. Процесс ведут аналогично примеру 3.

Количество реагентов: 0,015 моль /г-ФДА, 0,015 моль терефталоилхлорпда, 66 мл

ДМАА, 0,0354 моль LiCl, 0,0592 моль хпнальдпна . Логарифмическа  приведенна  в зкость полимера 5,8.

Прнмер 7. Процесс ведут аналогично примеру 3.

Количество реагентов: 0,015 моль п-ФДА, 0,015 моль терефталоилхлорида, 66 мл ДМАА, 0,0399 моль LiCl и 0,0895 моль хинальдина . Логарифмическа  приведенна  в зкость полимера 5,9.

Пример 8. Процесс ведут апалогичио примеру 3.

Количество реагеитов: 0,015 моль п-ФТА, 0,015 моль терефталоилхлорида, 66 мл ДМАА, 0,0312 моль LiCl и 0,0895 моль хннальдина . Логарифмическа  приведенна  в зкость полимера 5,9.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет получать высокомолекул рный полипарафенилентерефталамид с в зкостью не ниже 5,9, пригодный дл  переработки в высокопрочное высокомодульное волокно.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  полипарафенилентерефталамида низкотемпературной поликонденсацией /г-фенплендпамин и хлорангидрп65 да терефталевой кислоты в среде амидио56

   го растворител , содержащего хлористыйИсточники информации,

   литий в ирисутствии акцептора выдел юще-прин тые во внимание при экспертизе

   гос  хлористого водорода, отличаю-i Патент США N° 3850888, кл. 260-78,

   щ и и с   тем, что, с целью повышени  мо-опублик. 1972.

   лекул рного веса полимера, в качестве ак-s
2. 2. Патент США A 3884881, кл. 260-78,

   цеитора используют хинальдпн при моль-опублик. 1973.

   ном соотношении п-фенилендиамина - хи-з. Патент Япони  N° 75-159589, кл.

   нальдин от 1-4 до 1-6.D 01F, 1975 (прототип).

   751812W