Реакционная смесь для получения сополиамидов
Реакционная смесь для получения сополиамидов включает капролактам, соль гексаметилендиамина и адипиновой кислоты, соль гексаметилендиамина и себациновой кислоты и воду, причем смесь дополнительно содержит соль пиперазина и адипиновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%: капролактам 19,6-59,7, соль гексаметилендиамина и адипиновой кислоты 4,1-36,5, соль гексаметилендиамина и себациновой кислоты 4,2-70,2, соль пиперазина и адипиновой кислоты 0,4-16,7, а количество воды составляет 30-50% от общей массы капролактама и солей. Использование такой смеси позволяет повысить технологичность получения сополиамидов. 1 табл.
Изобретение относится к производству синтетических сополимеров, в частности низкоплавких сополиамидов на основе капролактама, соли гексаметилендиамина и адипиновой кислоты (соли АГ) и соли гексаметилендиамина и себациновой кислоты (соли СГ).
Эти сополиамиды используют для получения нетканых материалов, термоплавких порошков, клеев-расплавов, разделительной нити. Известны сополиамидные смолы с повышенной стойкостью к ползучести на основе взаимодействия пиперазина и полиоксиалкилендиамина с дикарбоновыми кислотами, которые используют в качестве клеев (патент США 4229567, 1980). Эти сополиамиды получают взаимодействием стехиометрических количеств смеси дикарбоновых кислот со смесью пиперазина и полиоксиалкилендиамина. В состав смеси карбоновых кислот входят длинноцепные C8-C14 дикарбоновые кислоты в эквивалентном соотношении. Используемые полиоксиалкилендиамины имеют формулу
где R - водород или метил, и молекулярную массу 200-800. Получаемые сополиамиды обладает высокими адгезионными свойствами. Недостатком этих сополиамидов является использование дорогостоящего сырья для их получения, a получаемый клей имеет ограниченные области применения. Известны сополиамиды, содержащие структурные звенья капролактама и лауриллактама, а также звенья аддукта из эквимолярных количеств пиперазина и дикарбоновой кислоты, содержащей C3-C16 (патент ФРГ 37305046, 1989). Доля упомянутых звеньев в сополиамиде: капролактама 10-50%, лауриллактама 20-70%, аддукта пиперазина и дикарбоновой кислоты 10-40%. Недостатком этого способа являются использование дорогостоящего сырья и сложности приготовления реакционной смеси, т.к. необходимо для ее приготовления иметь несколько аппаратов-растворителей или расплавителей, что удорожает технологический процесс. Известен сополиамид марки 6/66/610, получаемый из капролактама, соли АГ и соли СГ при следующем соотношении компонентов, мас.%: капролактам 44, соль АГ 37, соль СГ 19. (ГОСТ С-05-438-88. Сополиамид 6/66/610). Недостатком этого сополиамида являются высокая температура плавления и низкий индекс расплава, что приводит к недостаточной прочности скрепления дублируемых материалов и необходимости применять высокие температуры при прессовании пакетов изделий. Наиболее близким аналогом является реакционная смесь для получения низкоплавких сополиамидов на основе капролактама, соли АГ, соли СГ и модификатора, которые используют для получения порошков, клеев-расплавов, разделительной нити (патент РФ 2050378, 1995). В качестве модификатора используют соединения, выбранные из группы, включающей гликоли или сложные эфиры спиртов и дикарбоновых кислот, или новолачные фенолформальдегидные смолы. Недостатки данного изобретения следующие: неполное растворение отдельных модификаторов в реакционной смеси; выпотевание модификаторов на поверхности готового изделия; вымывание некоторых видов модификаторов при стирке или чистке готового изделия. Это снижает прочность склеивания дублирующих слоев и приводит к попаданию модификаторов в сточные воды. Технический результат, достигаемый в заявляемом изобретении, - создание реакционной смеси для получения сополиамидов, имеющих более высокий индекс расплава, пониженную температуру плавления и не изменяющих этих свойств в процессе эксплуатации. Для достижения данного технического результата реакционная смесь для получения сополиамидов содержит капролактам, соль АГ, соль СГ, соль пиперазина и адипиновой кислоты (пиперазинадипинат - соль ППА), воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: Капролактам - 19,6 - 59,7 Соль АГ - 4,1 - 36,5 Соль СГ - 4,2 - 70,2 Соль ППА - 0,4 - 16,7 а количество воды составляет 30-50% от общей массы капролактама и солей. Заявляемую смесь получают следующим образом. В реактор, заполненный азотом и разогретый до 90-100oC, загружают капролактам в заявляемом соотношении, воду в количестве 30-50% от массы реакционной смеси и перемешивают в течение 30-60 мин в токе азота. Воду добавляют с целью получения раствора исходных компонентов и проведения загрузки полученной смеси в автоклав через фильтрующий элемент для дальнейшего получения из нее сополиамидов. Эта вода не участвует в реакции получения сополиамидов и удаляется на первой стадии их синтеза. Затем при работающей мешалке загружают соль АГ и растворяют ее в течение 60 мин. Затем при работающей мешалке загружают соль ППА и перемешивают реакционную смесь в течение 30-60 мин. Далее загружают соль СГ и перемешивают реакционную массу в течение 30-60 мин. Из приготовленной реакционной смеси получают сополиамид, для чего полученный раствор передавливают через фильтр в автоклав, предварительно разогретый до 230-270oC, и начинают подъем температуры до 240-270oC и давления до 5-10 ати в течение 3-8 часов. Избыток паров воды в течение последующих 2-4 часов при 230-270oC и давлении 5-10 ати удаляют через гидрозатвор. Затем начинают медленное снижение давления до атмосферного в течение 2-3 часов с одновременным поддержанием температуры плава 240-270oC. Далее осуществляют дегазацию плава при температуре 240-270oC и течение 3-6 часов. Нe прекращая дегазации расплава проводят снижение температуры плава до 180-210oС. По окончании дегазации полимер льют в жилку через фильеру в литьевую ванну с водой и гранулируют. Полученный низкоплавкий сополимер исследуют, определяя относительную вязкость, температуру плавления - T пл. (ГОСТ 18249-72), индекс расплава (ГОСТ 11645-43). Пример 1. В реактор, заполненный азотом и разогретый до 90-100oC, загружают 19,6 кг капролактама и воду в количестве 50% от массы реакционной смеси и перемешивают в течение 30 мин. При работающей мешалке загружают 4,9 кг соли АГ и растворяют ее в течение 60 мин. Затем при работающей мешалке загружают 16,7 кг соли ППА и перемешивают реакционную смесь в течение 60 мин. Далее при работающей мешалке загружают 58,8 кг соли СГ и перемешивают реакционную массу в течение 45 мин. Полученный раствор передавливают через фильтр в автоклав, предварительно разогретый до 270oC, и начинают подъем температуры до 260oC и давление 6 ати в течение 8 час. Избыток паров воды в течение последующих 4 час при 260oC и давлении 6 ати удаляет через гидрозатвор. Затем начинают медленное снижение давления до атмосферного с одновременным поддержанием температуры 260oC в течении 2,5 час. Далее осуществляют дегазацию расплава при атмосферном давлении в течение 4 час и температуре 260oC. Не прекращая дегазации расплава проводят снижение температуры плава до 180oC. Затем полимер формуют в виде жилки через фильтр в ванну с водой, где жилка охлаждается. Затем жилку рубят на гранулы. Свойства полученного сополиамида приведены в таблице. Пример 2. Аналогичен примеру 1, но загружают 59,7 кг капролактама, l9,9 кг соли АГ, 19,9 кг соли СГ, 0,5 кг соли ППА и добавляют воду в количестве 30% от массы реакционной смеси. Свойства полученного сополиамида приведены в таблице. Пример 3. Аналогичен примеру 1, но загружают 29,2 кг капролактама, 4,1 кг соли АГ, 50 кг соли СГ, 16,7 кг соли ППА и добавляют воду в количестве 50% от массы реакционной смеси. Свойства полученного сополиамида приведены в таблице. Пример 4. Аналогичен примеру 1, но загружают 57,9 кг капролактама, 36,5 кг соли АГ, 5,1 кг соли СГ, 0,5 кг соли ППА и добавляют воду в количестве 33% от массы реакционной смеси. Свойства полученного сополиамида приведены в таблице. Пример 5. Аналогичен примеру 1, но добавляют 48,5 кг капролактама, 30,6 кг соли АГ, 4,2 кг соли СГ, 16,7 кг соли ППА и добавляют воду в количестве 50% от массы реакционной смеси. Свойства излученного сополиамида приведены в таблице. Пример 6. Аналогичен примеру 1, но добавляют 23,4 кг капролактама, 5,9 кг соли АГ, 70,2 кг соли СГ, 0,4 кг соли ППА и добавляют воду в количестве 33% от массы реакционной смеси. Свойства полученного полимера приведены в таблице. Пример 7. Аналогичен примеру 1, но добавляют 41,8 кг капролактама, 12,7 кг coли АГ, 36,4 кг соли СГ, 9,1 кг соли ППА и добавляют воду в количестве 40% от массы реакционной смеси. Свойства полученного полимера приведены в таблице. Заявляемое изобретение позволяет увеличить индекс расплава на 3,5-41 единицу, снизить температуру плавления на 3-8oC по сравнению с прототипом (сравнение проводилось при одинаковых количествах модификатора - в прототипе и соли ППА - в заявляемом изобретении). Снижение температуры плавления сополиамида позволяет расширить область применения клеев-расплавов в текстильной, легкой и обувной промышленности, расширить ассортимент обрабатываемых тканей (шелковые, тонкие шерстяные, смесовые), применять клеи в голенищах сапог. Кроме того, позволяет интенсифицировать производство за счет сокращения трудоемких операций, которые раньше выполняли вручную. Кроме того, использование соли ППА в составе реакционной смеси для получения сополиамидов позволяет сохранять прочность склеивания дублирующих слоев за весь период эксплуатации готовых изделий, т.к. соль ППА входит в основную цепь получаемого сополиамида.Формула изобретения
Реакционная смесь для получения сополиамидов, включающая капролактам, соль гексаметилендиамина и адипиновой кислоты, соль гексаметилендиамина и себациновой кислоты и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит соль пиперазина и адипиновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас. %: Капролактам - 19,6 - 59,7Соль гексаметилендиамина и адипиновой кислоты - 4,1 - 36,5
Соль гексаметилендиамина и себациновой кислоты - 4,2 - 70,2
Соль пиперазина и адипиновой кислоты - 0,4 - 16,7
а количество воды составляет 30-50% от общей массы капролактама и солей.
РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к водной композиции проклеивающего агента и способу получения бумаги
Изобретение относится к новым химическим соединениям гетероциклическим диаминам, конкретно I-N--аминоалкилпроизводным 5-амино-2-(п-аминофенил)бензимидазола (I, II), которые могут быть использованы в качестве мономеров для получения высокопрочных термостойких анионообменных полимерных материалов
Способ получения смешанных полиамидов // 421707
Способ получения полиамидов // 197161
Изобретение относится к гиперразветвленному сополиамиду, к способу получения гиперразветвленного сополиамида, который может быть использован в качестве модификатора вязкости в расплавленном состоянии термопластичных полимерных композиций, а также модификатора термомеханических свойств полимерных материалов и в качестве добавки к термопластичным матрицам для формирования нитей, волокон
Изобретение относится к способу непрерывного получения полиамида 6,6 и его сополиамидов, а также к устройству для проведения процесса
Способ и устройство для непрерывного получения сополиамидов с температурами плавления выше 265°c // 2450031
Изобретение относится к способу непрерывного получения сополиамидов с температурами плавления приблизительно более 265°C, упомянутого в п
Изобретение относится к сополиамиду, способу его получения, композиции, содержащей сополиамид, а также к применению сополиамида и композиции. Сополиамид содержит, по меньшей мере, два разных звена, отвечающий следующей общей формуле: А/Х.Т. А выбран из звена, полученного из аминокислоты, звена, полученного из лактама, и звена, отвечающего формуле (Са-диамин).(Cb-дикислота), Са означает число атомов углерода в диамине. Сb означает число атомов углерода в дикислоте. При этом каждый из а и b лежит в интервале от 4 до 36, предпочтительно от 9 до 18. Х.Т обозначает звено, полученное поликонденсацией линейного алифатического Сх-диамина и терефталевой кислоты. При этом х означает число атомов углерода и лежит в интервале от 9 до 36, предпочтительно от 10 до 18. Сополиамид имеет содержание концевых аминогрупп, больше или равное 20 милли-экв/г, содержание кислотных концевых групп, меньше или равное 100 милли-экв/г, содержание нереакционноспособных концевых групп, больше или равное 20 милли-экв/г. Способ получения сополиамида заключается в том, что проводят поликонденсацию следующих сомономеров: мономеров, приводящих к звеньям А и X, терефталевой кислоты и, необязательно, мономера, приводящего к звену Z, и, по меньшей мере, одного регулятора роста цепи. Композиция содержит, по меньшей мере, один вышеуказанный сополиамид и, по меньшей мере, одну добавку, выбранную из группы, включающей наполнители, стекловолокно, красители, стабилизаторы, в частности УФ-стабилизаторы, пластификаторы, модификаторы ударной вязкости, поверхностно-активные вещества, пигменты, отбеливатели, антиоксиданты, натуральные воски, полиолефины и их смеси. Композицию и сополиамид применяют в виде порошка, гранул, однослойной структуры или, по меньшей мере, одного слоя многослойной структуры. Композицию и сополиамид используют как добавку и/или наполнитель при изготовлении деталей или частей электрического и электронного оборудования, автомобильного оборудования, оборудования для транспортировки или перемещения газа, нефти и их соединений. Изобретение позволяет повысить механические свойства сополиамидов. 7 н. и 24 з.п. ф-лы, 3 табл., 7 пр.
Изобретение относится к сополиамиду, способу его получения, к композиции, содержащей сополиамид, применению сополиамида и фосфорноватистой кислоты или, по меньшей мере, одной из ее солей. Сополиамид содержит, по меньшей мере, два звена, отвечающих следующей общей формуле: А/10.Т. А выбрано из звена, полученного из аминокислоты, звена, полученного из лактама, и звена, отвечающего формуле (Са-диамин).(двухосновная Cb-циклоалифатическая кислота), где а означает число атомов углерода диамина и b означает число атомов углерода двухосновной кислоты. При этом каждое из а и b находится в интервале от 4 до 36. 10.Т означает звено, полученное в результате поликонденсации 1,10-декандиамина и терефталевой кислоты. Сополиамид имеет коэффициент полидисперсности, измеренный методом гельпроникающей хроматографии, обозначаемый Ip, меньше или равный 3,5. Способ получения сополиамида заключается в том, что проводят стадию поликонденсации следующих сомономеров: мономера, приводящего к звену А, 1,10-декандиамина, и терефталевой кислоты, и необязательно мономера, приводящего к звену Z. Поликонденсацию проводят в присутствии фосфорноватистой кислоты или, по меньшей мере, одной из ее солей в количестве, находящемся в интервале от 0,05 до 3,00 мас.% по отношению к общей массе сомономеров. Применение фосфорноватистой кислоты позволяет получить коэффициент полидисперсности меньше или равный 3,5. Сополиамид применяют в виде порошка, гранулированных продуктов, однослойной структуры или, по меньшей мере, одного слоя многослойной структуры в качестве добавки и/или наполнителя с улучшенной термостойкостью. Такой сополиамид используют в композиции, содержащей, по меньшей мере, одну добавку, выбранную из наполнителей, стекловолокна, красителей, стабилизаторов, в частности УФ-стабилизаторов, пластификаторов, модификаторов ударопрочности, поверхностно-активных веществ, пигментов, отбеливателей, антиоксидантов, натуральных восков, полиолефинов и их смесей. Изобретение позволяет получить сополиамид с улучшенными механическими свойствами и ударопрочностью. 5 н. и 12 з. п. ф-лы, 2 табл., 2 пр.
Сополиамиды // 2533377
Изобретение относится к сополиамиду, способу его получения, а также к композиции. Сополиамид включает звенья, образованные в результате реакции поликонденсации следующих предшественников: терефталевой кислоты (а), алифатического диамина (b), включающего х атомов углерода, где х представляет целое число между 6 и 22, и аминокарбоновой кислоты и/или лактама (с). Аминокарбоновая кислота и/или лактам включает основную цепь и, по меньшей мере, одно линейное или разветвленное алкильное разветвление, при этом общее число атомов углерода равно величине между 12 и 36. Способ получения сополиамида заключается в том, что проводят поликонденсацию предшественников (а), (b), (с). Композиция включает, по меньшей мере, один сополиамид. Изобретение позволяет получить сополиамид с высокой температурой плавления и хорошей гибкостью, повысить пластичность и ударную вязкость сополиамида 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 3 табл.
Полиамидное соединение // 2561075
Изобретение относится к полиамидному соединению, включающему полиамидную смолу и полиамидный олигомер, которое демонстрирует способность абсорбирования кислорода. Полиамидное соединение содержит 25-50 мол.% диаминового звена, которое содержит ароматическое диаминовое звено в количестве, равном 50 мол.% и более; 25-50 мол.% звена дикарбоновой кислоты, которое содержит линейное алифатическое звено дикарбоновой кислоты и/или ароматическое звено дикарбоновой кислоты в количестве, в совокупности равном 50 мол.% и более; и 0,1-50 мол.% составного звена, содержащего третичный водород. Указанное полиамидное соединение имеет относительную вязкость в диапазоне от 1,01 до 4,2. Изобретение также относится к листу, контейнеру в форме лотка или чаши и тюбику, содержащим полиамидное соединение. Полиамидное соединение демонстрирует достаточную способность абсорбирования кислорода в отсутствие содержащегося металла, не создает никакого неприятного запаха и характеризуется очень хорошей прозрачностью. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 табл., 416 пр.
