SU852890A1 - Способ получени поликапроамида - Google Patents

Description

Изобретение относится к области получения синтетических волокнообразующих полимеров, а именно к способам получения поликапроамида, и может быть использовано для интенсификации и усовершенствования промышленного производства поликапроамида, применяющегося для формования волокон и литьевых изделий.

Известен способ полимеризации ε-капролактама в присутствии воды, играющей роль активатора [1].

Недостатком такого способа является невысокая эффективность воды, как активатора процесса. Длительность индукционного периода, обусловленного накоплением в реакционной среде активных центров реакции, в производственных условиях может достигать 6—8 ч. Для снижения продолжительности индукционного периода содержание воды в реакционной среде увеличивают до 2,5-3,0%.

Так как для получения высокомолекулярного поликапроамида необходимо вводить воду в количестве не более 0,1%, избыток введенной воды в конце процесса полимеризации необходимо удалить. Это усложняет конструкцию аппарата, затрудняет введение технологического процесса и вызывает необходимость регенерировать мономер из удаляемой воды.

Известно также, что для интенсификации процесса полимеризации в присутствии воды используют различные сокатализаторы, в частности кислоты (о-фосфорную, соля5 ную, бромистоводородную, карбоновые кислоты и т. д.) [2].

К недостаткам такого способа относится то, что кислоты являются также и регуляторами молекулярной массы полимера. 10 В связи с этим их вводят в реакционную среду в ограниченных количествах, недостаточных для того, чтобы эффект ускорения полимеризации для получения высокомолекулярного продукта был значитель15 ным. Кроме того, при высоких температурах процесса полимеризации о-фосфорная кислота, например, превращается в пирофосфорную. При этом происходит деполимеризация поликапроамида, и для стаби20 лизации свойств получаемого полимера в реакционную массу необходимо вводить карбоновые кислоты. К недостаткам способа использования кислот для ускорения полимеризации ε-капролактама относится и 25 то, что кислая среда ускоряет коррозионный износ аппаратов.

Наиболее близким к изобретению является способ получения поликапроамида полимеризацией ε-капролактама в присутст30 вии водного раствора перекисного соедине3 ния—перекиси бензоила, в количестве 0,15—1,0% от массы ε-капролактама в пересчете на безводную перекись [3].

Однако при использовании такого способа процесс идет недостаточно интенсивно, с получением полимера не очень высокого качества.

Цель изобретения — повышение молекулярного веса полимера, интенсификации процесса.

Цель достигается тем, что в известном способе получения поликапроамида полимеризацией ε-капролактама в присутствии перекисного соединения, в качестве последнего используют перекись водорода в количестве 0,05—2,5% от массы ε-капролактама в пересчете на безводную перекись.

Пример 1. На 10 г ε-капролактама добавляют 0,2 г водного 25%-ного раствора перекиси водорода (0,05% в пересчете на безводную перекись). Смесь нагревают в запаянной ампуле в атмосфере азота при 260^£G. '.^тк'ре,Ц2 ч получают поликапроамид с относительной вязкостью 1,65 (1%-ный раствор в кбнцентрированной серной кислоте) .и .равновесным значением выхода полимера 88,5%.

При полимеризации ε-капролактама в тех же условиях, но без добавления перекиси водорода, в присутствии 0,2 г воды получают полимер с вязкостью 1,39. Выход полимера составляет 58,0%.

П р и м е р 2. На 10 г ε-капролактама добавляют 1,0 г 25%-ного раствора перекиси водорода (2,5% в пересчете на безводную перекись). Полимеризацию ведут как в примере 1. Через 0,5 ч получают поликапроамид с относительной вязкостью 1,58 и равновесным значением выхода полимера 87,0%.

При полимеризации ε-капролактама в аналогичных условиях, но без добавления перекиси водорода, в присутствии 1 г воды получают поликапроамид с относительной вязкостью 1,45 и равновесным значением выхода полимера 77,0%.

Пример 3. На 10 г капролактама добавляют 0,13% перекиси водорода (0,52 г водного 25%-ного раствора). Полимеризацию ведут как в примере 1. Через 1 ч получают поликапроамид с относительной вязкостью 1,60 и равновесным значением выхода полимера 87,7%.

При полимеризации капролактама в аналогичных условиях, но без добавления перекиси водорода, в присутствии 0,52 г воды получают поликапроамид с относительной вязкостью 1,40 и равновесным значением выхода полимера 62,0%.

Пример 4. К 100 г ε-капролактама добавляют 0,5% от массы ε-капролактама безводной перекиси водорода (2 г 25%-ного водного раствора). Смесь помещают в стеклянную ампулу, из которой перед запайкой эвакуируют воздух. Ампулу нагревают при 260°С 2 ч. После этого содержание ампулы анализируют. Получают полимер с выходом 92% и относительной вязкостью 1%-ного раствора в концентрированной серной кислоте 1,8. Полимер помещают в стеклянную ампулу, расплавляют и выдерживают 1 ч в токе азота при 260°С. Получают полимер с относительной вязкостью 2,9 и выходом 92%.

Пример 5 (сравнительный). К 100 г ε-капролактама добавляют 0,5% от массы ε-капролактама безводной перекиси бензоила 2 г водного раствора перекиси бензоила. Остальное как в примере 1. Через 2 ч получают полимер с выходом 80% и относительной вязкостью 1,7. После выдержки в токе азота при 260°С в течение 1 ч получают полимер с относительной вязкостью

2,2 и выходом 92%.

Таким образом изобретение позволяет сократить продолжительность процесса полимеризации, усовершенствовать технологию ведения процесса и повысить износостойкость аппаратов, улучшить качество получаемого полимера (повысить молекулярный вес).

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ получения поликапроамида полимеризацией ε-капролактама в присутствии водного раствора перекисного соединения, отличающийся тем, что, с целью повышения молекулярного веса полимера, интенсификации процесса, в качестве перекисного соединения используют перекись водорода в количестве 0,05—2,5% от массы ε-капролактама в пересчете на безводную перекись.