SU817032A1

SU817032A1 - Способ получени высокомолекул рногопОлиКАпРОАМидА

Info

Publication number: SU817032A1
Application number: SU792782433A
Authority: SU
Inventors: Иван Михайлович Власов; Ефим Борисович Кремер; Дориан Вольдемарович Фильберт; Анатолий Викторович Беляков
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Синтетических Волокон
Priority date: 1979-06-19
Filing date: 1979-06-19
Publication date: 1981-03-30

Description

1

Изобретение относитс к способу получени поликапроамида (ПКА), в частности к получению высокомолекул рного ПКА с заданными молекул рными массами, с пониженным содержанием ниэкомолекул рных соединений (НМС) и улучшенньлли волокнообразующими свойствс1ми непрерывным процессом гидролитического полиамидировани капролактама с последующей поликонденсацией и демономеризацией расплва ПКА.

Известен способ получени высокомЛпекул рного поликапроамида (ЙКД) путем гидролитической полиме зации капролактама с последующей вакуумной поликонденсацией и демономеризацией в присутствии перегретого пара. Способ состоит в непосредственном удалении НМС из расплава под вакуумом в пределах 1-100 мм.рт.ст. в сочетании с подачей инертного газа-носител , в частности перегретого вод ного пара, соотношение которого к количеству низкомолекул рных соединений, содержащихс в ПКЛ до удалени их, составл ет 25:1 - 1:1, преимущественно 110:1 - 1:1 1 .

Недостатком этого спосое а вл етс то, что, примен перегретый вод ной пар в больших количествах (в широких диапазонах его расхода), нельз получить высокомолекул рный ПКА, при этом с изменением расхода пара значительно измен етс молекул рна масса ПКА, что неприемлемо в технологии его синтеза с заданными свойствами .

Цель изобретени - стабилизаци заданных молекул рных масс полимера и содержание в нем низкомолекул рных соединений, а также уменьшение протейани побочных реакций.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе получени высокомолекул рного поликапроамида путем гидролитической полимеризации капролактама с последукмдей вакуумной поликонденсацией и демономеризацией в присутствии перегретого вод ного пара, на стадии поликонденсации подают перегретый пар, отношение количества которого к количеству низкомолекул рных примесей в полимере до их отгонки составл ет от 0,1:1 до 1:1.

Абсолютное количество подаваемого пара в зависимости от требуемой моле . 5ggL%vo V4 Po n3(h-i) в ,Xln-i))Co t -°- (W

где Qjj - количество подаваемого перегретого вод ного пара, кг/ч;

Ч - количество ПКА, поступаю щего на поликонденсацию,

кг/ч;

С - содержание НМС в ПКА, поступающего на поликонденсацию , в масс, дол х; С - содержание НМС в ПКА после поликонденсации, в масс, дол х; С. - концентраци в полимере

монофункционального регул тора молекул рной массы , г экв/кг;

Р - упругость вод ного пара при температурах поликонденсации и демономеризации , МПа;

Р - давление в системе поликонденсации , МПа;

Т - температура поликонденсации , К;

h - относительна в зкость 1%-ного раствора ПКА в 95,6%-ном серной кислоты после экстракции полимера в гор чей воде; . V - коэффициент, завис щий от поверхности массообмена и времени контакта перегретого вод ного пара с расплавом ПКА и равный 0,50 , 0,90.

Дл пленочных аппаратов при подаче пара через коллектор в зависимости от времени поликонденсации и скорости истечени пара через отверсти в коллекторе имеет значени в пределах 0,50-0,65.

Дл аппаратов с перемешивакицими устройствами при прохождении перегретого пара через всю массу расплава ПКА измен етс в пределах 0,700 ,90.

Предлагаемый способ по сн етс следующими примерами.

Пример 1. Поступающий на пол конденсацию расплав ПКА в количес ве -43 кг/ч имеет относительную в зкость 2,24 и содержит 13,5 масс. НМС. Регул тор молекул рной массы отсутствует. Поликонденсацию ПКА в аппарате с перемешиванием при «f 0,85,температуре и давлении 59,85-10 МПа (450 мм.рт.ст.) Из расчета получени ПКА с содержанием б масс.% НМС и относительной в ,зкостью после водной экстракции . ЗДо подают пар согласно формуле рачета в количестве 5,65 кг/ч. Получают ПКА с содержанием 6,22 масс.%

кул рной массы и содержани НМС определ етс по формуле

ВМС .относительна в зкость которого после водной экстракции 3,12. Кетогруппы в ПКА отсутствуют (содержание их определ ют пол рографическй). СоQ отношение перегретого пара к НМС,

наход щихс в ПКА перед его поликонденсацией , составл ет 0,9:1.

При подаче перегретого пара, в

2.5раза превышающего расчетное количество при соотношении 1,8:1, получают ПКА с относительной в зкостью 2,81 после водной экстракции и содержанием 5,32 масс.% НМС . Кето-группы отсутствуют.

Без подачи перегретого пара получают ПКА с содержанием 8,7 масс.% НМС, относительна в зкость которого после экстракции 3,26. Содержание кето-групп 0,4 мк экв/г.

Пример 2. Способ проведени

5 поликонденсации ПКА аналогичен примеру 1, однако в системе присутствует регул тор молекул рной массы бензойна кислота в количестве 2, 3-Ю г-экв/кг и поликонденсацию

0 провод т при давлении 25,3-10 МПа (190 мм.рт.ст.). Из расчета получени ПКА с содержанием 4,5 масс.% НМС и относительной в зкостью после водной экстракции 3,2 подают пар в коли j честве 0,9 кг/ч.

Получают ПКА с содержанием НМС

4.6масс.%, относительна в зкость которого после экстракции 3,21.Содержание кето-групп менее 0,2 мк-экв/г. Отношение перегретого пара к количеству НМС, наход щихс в ПКА, поступающего на поликонденсацию, составл ет 0,15:1.

Без подачи перегретого пара получают ПКА с относительной в зкостью

5 после экстракции 3,31 и содержанием 5,15 масс.% НМС. Содержание кетогрупп 2,2 мк-экв/г.

Пример 3. Способ проведени поликонденсации аналогичен примеру 2,

0 однако поступающий на поликонденсацию ПКА содержит 10,2 масс.% НМС. Поликонденсацию провод т при давлении 6,6510 МПа (50 мм.рт.ст.) при V

0,74.

f Из расчета получени ПКА с содержанием 3,0 Масс.% НМС и относительной в зкостью после водной экстракции 3,3 в систему подают пар сохласно формуле расчета в количестве 2,9 кг/ч.

О Получают ПКА с содержанием

Claims

2,96 масс.% НМС, относительна в зкость которого после отмывки от НМС 3,28. Содержание кето-групп 0,3 МК экв/г. Соотношение количества подаваемого пара к количеству НМС в ПКА перед его поликонденсацией составл ет 0,66:1. При подаче пара в количестве, в 2 раза меньше расчетного, получают ПКА с относительной в зкостью после экстракции 3,37, содержанием 3,12 масс.% НМС и кето-групп 1,2 мк-экв/г Без подачи перегретого пара соответственно получают ПКА с относитель ной в зкостью 3,43, содержанием 3,45 масс.% НМС и кето-групп 2,8 МК экв/г. Пример 4. fla поликонденсацию поступает расплав ПКА с в зкостью 2,18, содержанием 10,2 масс.% НМС в количестве 50 кг/ч и бензойной кислоты - 1,64-10 гр экв/г. Поли1 (Ьнденсацию провод т в аппарате без перемешивани при f 0,55, темпера туре 538К и давлении 13, (75 мм.рт.ст.). Из расчета получени ПКА с содер жанием 3,5 масс.% НМС и относительной в зкостью после экстракции 3,3 подают пар в количестве 3,9 кг/ч, получают ПКА с содержанием 3,4 масс НМС, относительна в зкость которого после водной экстракции 3,33. Содержание кето-групп 0,6 мк.экв/г. Соотношение количества подаваемого пара к количеству НМС в ПКА перед его поликонденсацией составл ет 0,76:1. Без подачи перегретого пара получгиот полимер с содержанием 3,73 масс.% НМС и относительной вйз костью после экстракции 3,39.Содержание кето-групп 3,8 мк-экв/г. Таким образом, подача перегретого пара в количествах, определ емых по формуле, позвол ет при прочих равных услови х получать ПКА не только с меньшим содержанием НМС, но с заданными молекул рными массами и значительно меньшим содержанием кетогрупп , которые вл ютс продуктгмн нежелательных побочных реакций. При этом возможно получение высокомолекул рного ПКА с относительной в зкостью выше 3,0 в широком диапазоне остаточных давлений 1,33-10 -79,8 со значительно меньшей подачей перегретого пара. Предлагаемый способ повышает прочность получаемых технических нитей на 2-4.гс/текс и снижает обрывность элементарных волоконец и нитей при термовыт гивании в 2 раза. Формула изобретени Способ получени высокомолекул рного поликапроамида путем гидролитической полимеризации капролактама с последующей вакуумной поликонденсацией и демономеризацией в присутствии перегретого вод ного пара, о т л и чающийс тем, что, с целью стабилизации заданных молекул рных масс полимера и содержани в нем низкомолекул рных соединений, а также уменьшени протекани побочных реакций, на стадии поликонденсации подают перегретый пар, отношение количества которого к количеству низкомолекул рных примесей в полимере до их отгонки составл ет от 0,1:1 |ДО 1:1. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. За вка ФРГ 2461902, кл. С 08 G 69/46, опублик.1978 (прототип ) .