Способ получения сополиамида

 

ОПИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕНИ%

К ПАТЕНТУ

344646

Союз Советских

Содиалистических

Республик

Зависимый от патента №

М, Кл. С 08g 20;20

Заявлено 16.IX.1970 (№ 1479667/23-5)

Приоритет 18.IX.1969, № P 1947217.4, ФРГ

Комитет по. делам изоврвтений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 678.675(088.8) Опубликовано 07.V11.1972. Бюллете;-1ь ¹ 21

Дата опубликования описания 19.1л.1972

Авторы изобретения

Иностранцы

Иоганнес Шнейдер н Вольфганг Пунгс (Федеративная Республика Германии) Иностранная фирма

«Динамит Нобель АГ» (Федеративная Республика Германии) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СО ПОЛ ИАМИДА

Изобретение относится к способам получения аморфныx плавких полиамидов, применяемых для формования прозрачных изделий.

Известен способ получения аморфных плавких полиамидов, основанный на применении в качестве мономеров диметилового эфира терефталевой кислоты и смеси 2,2,4- и 2,4,4-триметил- I,б-гексаметилендиаминов. Поликонденсацию проводят в автоклаве в две стадии.

Форполимер получают нагреванием мономеров в присутствии воды сначала при отгонке метанола, образующегося при полиамидировании, затем под давлением. Дополиконденсацию форполимера осуществляют нагреванием его раствора при атмосферном давлении.

В случае применения известной технологии поликонденсации диметилтерефталата и эквимолярной смеси 2,2,4- и 2,4,4-триметил-1,6гсксаметилендиаминов получаемый сополимер имеет т. пл. 198 — 230 С. Температура формования из расплава этого сополиамида превышает температуру термической устойчивости таких эффективных и распространенных светостабилизаторов, как 2- (2 -окси-5 -метилфепил) бензтриазол, 2-(2 -окси-3,5 -ди-трет - бутилфенил) бензтриазол, 2-окси-4-и -октаоксибензофенон и другие, вследствие чего эффект действия светостабилизаторов в сформованных изделиях резко уменьшается. Кроме того, получить безупречно прозрачные изделия трудно, вследствие возможности образования пузырей и включения непроплавленных ча5 стиц полимера.

Предлагается новая тех11ология получения сополиамида па основе диметилтерефталата и эквимолярHой смеси 2,2,4- и 2,4,4-триметилI,б-гексаметилендиаминов, обладающего по10 ниженной температурой плавления по сравнению с сополиамидом на основе тех же мономеров, полученным известным способом.

Форполиконденсацию проводят по известному способу до образования форполимера

15 определенной вязкости, равной 70 — 80 (для

0,5%-ного раствора полимера в л -крезоле при 25 С по методике ДИН 53727), и дополиконденсапию форполп мер а осуществляют в

Вак умно.;1 двуш11ековох! 311cTp) дере, к! да

20 расплав форполиамида транспортируют через промежуточный резервуар, нагретый до 200—

300 С и содержащий инертный газ под давлс ием. Шнеки экструдера вращаются в одном направлении, температура входной зоны

25 260 †2 С, температурный градиент в направлении конечной зоны 10 — 20 С. Вязкость получаемого сополимера 120 †1, интервал т, пл. 1б7 — 195 С.

344646

1200

1400 пе разрушается

170

Не разрушается

150

850

170 †1

1400

198

150

198 †2 по новой

Светостабилизатор 1 (1;,) Светостабилнзатор 2 (1o„) Длительность облучения, час сополиамид нз примера 2 сополиамнд из примера 1 сополнамнд нз примера 2 сополиамид пз примера 1

500

Цвета не меняет

То же

То же

Потемнение

Коричневый

Цвета не меняет

То же

То же

Потемнение

Коричневый

1000

1500

Интенсивное ванне

Интенсивное окрашиванне в коричневый цвет окрашн200

То же

Небольшое углубление окраски

Небольшое углубление окраски

То же

Вследствие снижения температуры формования при переработке сополиамида со светостабилизаторами получаемые прозрачные изделия более светостойки и прозрачны, чем изделия из сополиамида на основе тех же мономеров с добавками тех же светостабилизаторов, полученного известным способом в автоклаье.

Пример 1 (коптрольный) . Смесь 100 вес. ч. диметилтерефталата, 84,7 вес. ч. смеси (1: 1)

2,2,4- и 2,4,4-триметил-l,á-гексаметнлепдиамппов и 45 — 300 вес. ч. воды нагревают 3 час при атмосферном давлении и 90 — 100 С, отгоняя выделяющийся метанол. Температуру повышают до 120 С при отгонке воды до концентрации раствора 70% и затем нагревапие проводят при 200 †2 С под давлением

25 атм. Спустя 2 «ас нагревания под давлением давление постепенно в течение 1,5 — 2 час понижают до атмосферного и нагревание продолжают при 270 С. Расплав готового полимера выдавливают из автоклава под давлением азота, охлаждают и измельчают в гранулы.

Полученный сополиамид имеет следующие показатели:

Вязкость (ДИН 53 727) 120 — 140

Плотность (ДИН 53479), г/смз 1,12 .Предельная прочность прп изгибе (ДИН 53 452), кг/ела 1200

Ударная вязкость (ДИН

53 453), кг/см

Предельная прочность при растяжении (ДИН 53 455), кг ем

Твердость при вдавливании шарика (ДИН 53 456), кг/см

Температура начала плавления (при помощи микроскопа Копфлера с обогревательным столиком), С

Теплостойкость по Мартенсу, сс

Теплостойкость по Вика, С

Температурные пределы плавления, С

Пример 2. Поликондепсация технологии.

Смесь 100 вес. и. диметилтерефталата, 84,7 ч. смеси (1: 1) 2,2,4- и 2,4,4-триметил-l,áгексаметпленднамнпов и 45 — 300 вес. ч. воды нагревают по оппсашпо предыдущего примера до образования форполиконденсата с вязкостью 70 — 80. Расплав форполимера с температурой 230 — 240 С подают в промежуточную емкость, нагретую до 250 С и содержащую азот под давлением 10 атм. Из этой емкости расплав персводят в двушнековый вакуумный экструдер с температурой зон:

I 270 С, ll 270 С, III 260 С и IV 260 С. Скорость вращающихся в одном направлении шнеков 14 об/мин, вакуум в экструдере 140—

400 торр. Полимер после дополиконденсации в экструдере имеет следующие показатели, определенные по методикам, указанным в контрольном примере, Вязкость 120 — 140

2о Плотность, г/смз 1,12

Предельная .прочность при изгибе, кг/ела

Предельная прочность при растяжении, кг/сл.2 800

25 Твердость при вдавливании шарика, кг, слР

Ударная вязкость, кг/слР

Температура начала плавленияя, С

Теплостойкость по Мартенсу, OC

Теплостойкость по Вика, С

Температурные пределы плавления, С

В отличие от сополиамида из контрольного примера выдувные изделия, полученные из этого сополиамида, отличаются безупречной

40 прозрачностью.

Для сравнения эффекта светостабилизацпи за счет добагок 2- (2 -оксп-3,5 -трет-бутилфеш.л) бензотриазола (1) и 2-(2 -окси-5 -метилфенпл) оепзотриазола (2) из сополиамидов

45 примеров и 2 были сформовапы пластины толщиной 2 мм, которые подвергали облучению. Результаты испытания на светостойкость образцов с помощью федометра приведены в таолпцE

344646

Предмет изобретения

Составитель М. Богданов

Техред Е. Борисова

Редактор О. Кузнецова

Корректоры: Л. Корогод и А. Николаева

Заказ 2694/15 Изд. № 1189 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

1. Способ получения сополиамида на основе диметилового эфира терефталевой кислоты и эквимолярной смеси 2,2,4-триметил-1,бгексаметилендиамина с 2,4,4-триметил - 1,бтексаметилендиамином форполиконденсацией нри нагревании мопомеров в присутствии воды с последующей дополиконденсацией форполимера, отличающийся тем, что, с целью получения сополиамида с пониженной температурой плавления, форполиконденсацию проводят до образования форполиамида с вязкостью 70 — -80, расплав форполнамида переводят в резервуар, нагретый до 200 †3 С и содержащий инертный газ под давлением, затем в вакуумный обогреваемый экструдер с двумя вращающимися в одном направлении шнеками, н поликонденсацию завершают в экструдере до образования сополиамида с вязкостью 120 — 142.

2. Способ по п. 1, отлиаающийся тем, что температуру входной зоны экструдера поддерживают 2б0 — 280 С при температурном градиенте в направлении конечной зоны 10—

20 С.