Способ получения полиамидов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сюветскик

Социалистических

Республик 11>876665 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено08,02.80 (2!) 2881025/23-05 с присоединением заявки Но (23) Приоритет (511М. К„.з

С 08 G 69/28

Государственный комитет

СССР по .делам изобретений и открытий

Опубликовано 301081 Бюллетень N9 40

Дата опубликования описания 301081 (53) VgP(678 ° 675 (088. 8) с ?

Г. И.Мигачев, Н.В.Жилина, . E. Н . Зеленина, Р.Н. Гурский и А.В.Кирова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИАМИДОВ

Изобретение относится к получению: полиамидов, конкретно к получению полиамидов на основе дициклогексил-2,2 -дикарбоновой кислоты и алифатических диаминов. Полиамид обладает комплексом ценных физико-механических и диэлектрических свойств и может применяться в качестве конструкционного и злектроизоляционного материала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эФфекту к предлагаемому является способ получения полиамидов поликонденсацией в расплаве алифатических. дикарбоновых кислот с алифатическими диаминами или поликонденсацией их солей. Поликонденсацию проводят- при

260-275оС и давлении 20 ати с отГонкой реакционной воды.

Недостатком известных полиамидов являются низкие физико-механические характеристики. Так, известный полиамид 6,10 характеризуется следующими показателями.

Разрушающее напряжение при сжатии, K/ìM1 90

Ударная вязкость при 20 С беэнадреза, Н см/см 1100 . . 3О й

Цель и э обретения — улучшение физ ико-механических характеристик полиамидов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения полиамидов при 260 - 275 С поликонденсацией алифатического диамнна с днкарбоновой кислотой в качестве дикарбо- новой кислоты используют дициклогексил-2,2 -дикарбоновую кислоту формулы

СООН

Полиамид.получают путем конденсации дициклогексил-2,2 -днкарбоновой

I кислоты с диамином или нз соли дициклогексил-2,2 -дикарбоновой кислоты с,алифатическим диамином с числом . углеродных атомов.от 4 до 12 под давлением с последующей конденсацией прн атмосферном и пониженном давлениях с отгонкой водИ при 240-270 С. Процесс конденсации проводят в токе инертного газа.

В отличие от известных полученный полнамид имеет структуру, содер-! жащую. звенья днциклогексил-2,2 -дикарбоновой кислоты, наличие которых

876665

Разрушающее напряжение при сжатии, Н/мм

Ударная .вязкость при 20 С без надреза, Н см/см

Светопропускание пластины толщиной 2 мм при

500 нм, %

118

125

130

1100

1275

1285

130О

s цепи полиамида подтверждено данными ИК-спектроскопии и элементного анализа.

Введение фрагментов дициклогексил-2,2 — дикарбоновой кислоты позволяет получать полиамиды с улучшенными физико-механическими характеристиками и

1 сообщает полиамидам свойство прозрачности. Прозрачность полиамидов позволяет использовать их в новых областях, например для изготовления светозащитных иллюминаторов, колпаков, лобовых стекол, 1р прозрачных пленок и т.д.

Пример 1. 3,4 г дициклогек-

1 сил-2,2 -дикарбоновой кислоты и 1,6 r гексаметилендиамина перемешивают и помещают в ампулу. Ампулу продувают f5 аргоном, запаивают, помещают в тер-. мошкаф, нагревают до 240 С и выдерживают в течение 2 ч. Затем ампулу извлекают из шкафа, охлаждают, вскрывают и форполимер в ампуле под током щ аргона помещают в масляную баню при

270ОС. Конденсацию под током аргона при 270 С проводят в течение 4 ч, после чего полимер охлаждают и извлекают из ампулы. Получают 4,8 г прозрачного полиамида с температурой размягчения 248 С и относительной вязкостью 2,25 (1%-ный раствор полимера в 93Ъ-ной серной кислоте). Светопропускание 87% при длине волны

500 н р.и 70Ъ при (Х = 425 н,и).

Найдено,%:С 73,5, 73,30, Н 9,90, 9,70, N 8,35, 8,60

Вычислено, %: С 73,30, Н 9,72, и .8,52.

Пример 2 (общий). 5 г соли З5 дициклогексил-2,2 -дикарбоновой кис1 лоты с алифатическим диамином помещают в ампулу. Ампулу продувают аргоном, запаивают, помещают в термошкаф, нагревают до 240 С и выдерживают в 4р течение 2 ч. Затем ампулу извлекают иэ шкафа, охлаждают, вскрывают и форполимер в ампуле под током аргона помещают в масляную баню при 270оС

Конденсацию под током аргона при

270 С проводят в течение 4 ч, после

0 чего полимер охлаждают и извлекают из ампулы. Получают прозрачный полиамид.

tI р и м е р 3. Отвешивают 5 г гексаметилендиаммоний-дициклогексил1

-2,2 .-дикарбоновой кислоты и процесс выполняют по метОдике примера 2.

Получают 4,5 r прозрачного полиамида с температурой размягчения 248 С и относительной вязкостью 2,2 (1%-ный раствор полимера в 93%-ной серной кислоте) . Светопропускание 90%, выход 90%. Данные элементного анализа аналогичны примеру 1.

Пример 4. Отвешивают 5 г декаметилендиаммоний-дициклогексилl

-2,2-дикарбоксилата и процесс выполняют по методике примера 2. Получают

4,7 г прозрачного полиамида с температурой размягчения 2401 C и относи- . тельной вязкостью 2,18 (1%-ный раствор полимера в 93%-ной серной кислоте) . Светопропускание 92%, выход

94Ъ.

Найдено,Ъ: С 74,2, H 11,35, N 7,19

Вычислено,Ъ: С 74,0, Н 11,30, N 7,18.

Пример 5..Отвешивают 5 г

1додекаметилендиаммоний-дициклогексил-2,2 -дикарбоксилата и процесс

1 выполняют по методике примера 2. Получают 4,75 г прозрачного полиамида с температурой размягчения 236 С и относительной вязкостью 2,25 (1%-ный раствор полимера в 93Ъ-ной серной кислоте) . Светопропускание 94% выход

95%.

Найдено, %: С 74,50, 74,55, Н 11,40, 11,42, N 6,98, 6,96

Вычислено,Ъ:С 74,40, Н 11,35, М 6,94.

Сравнительные данные полученных полиамидов с полиамидом 6,10 по основным характеристикам представлены в таблице.

876665

Формула изобретения

Способ получения полиамидов поликонденсацией в расплаве при 260-27УС алифатического диамина с дикарбоновой кислотой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения физико-механических характеристик полиамидов, в качестве дикарбоновой кислоты используют дициклогексил-2,2 -дикарбоновую кислоту.

Составитель A.Ñàìîðÿäoâ

Редактор В.Петраш . Техред Ж.Кастелевич Корректор Н.Швыдкая

Заказ 9498/30 Тираж 553 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4 приведенных в таблице данных видно, что полиамиды на основе дициклогексил-2,2 -дикарбоновой кь-stol

l превосходят по основным показателям известные полиамиды.

Сырьем для получения дициклогексил-2,2 -дикарбоновой кисл ты является фенантрен-отход коксохимической промышленности, который окисляют до дифеновой кислоты и восстанавливают до дициклогексил-2,2 -дикарбоновой кислоты, Способ получения прозрачного кон денсационного полиамида не требует специального оборудования и может быть легко осуществлен на действующих и строящихся конденсационных полиамидов.

Предлагаемый полиамид в отличие от промышленных конденсационных полиамидов 6,6 и 6,10 конструкционного назначения является прозрачным матери- 20 алом, что позволит применять его для изготовления изделий, используемых в электротехнике и других отраслях промышленности, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коршак В.В.,Фрунзе Т.М. Синтетические гетероцепные полиамиды.М., изд-во AH СССР, 1962, с. 429-440 (прототип) .