ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Промышленное производство полиамида 6 методом гидролитической полимеризации капролактама из "Технология пластмасс на основе полиамидов" Медленное обычное инициирование, описываемое уравнением (2.2), может быть полностью исключено при использовании инициаторов с имидными группами, например ацетиллактама. Процесс активированного инициирования по уравнениям (2.3) и (2.4) осуществляется очень быстро, так что в присутствии катализатора и имидного инициатора полимеризация в блоке может осуществляться в диапазоне температур 100—200 °С, т. е. при температурах ниже температуры плавления полимера, которая составляет примерно 225 °С. Основные стадии процесса роста цепи при активированном инициировании представлены уравнениями (2.5) и (2.6). [c.50] Было замечено, что при протекании полимеризации при температуре ниже температуры плавления полимера равновесное содержание мономера оказывается гораздо меньшим, нежели подсчитанное теоретически. Этот эффект объясняется сосуществованием кристаллической и аморфной фаз, причем первая не содержит мономера и не участвует в установлении равновесия полимер — мономер. При низкотемпературной полимеризации также должно приниматься во внимание изменение энтропии вследствие кристаллизации образующегося полимера при этом экзотермические эффекты реакции различны для разных лактамов. [c.51] Периодический процесс осуществляется по двухстадийной схеме, причем первая стадия проводится при высоком содержании воды и иод давлением, а вторая — при низком содержании воды и атмосферном давлении. На последней стадии время, необходимое для установления равновесия, определяется конечным содержанием воды в полимере. Например, при 260 °С оно составляет 10 ч при содержании 1% воды и 36 ч при содержании 0,25% воды. [c.52] На кинетику и условия равновесия начальных стадий процесса оказывает влияние ряд факторов, таких как исходное содержание воды в смеси, температура и давление в процессе полимеризации. Все эти параметры должны строго контролироваться для получения однородного продукта. Зависимость времени полимеризации, необходимого для достижения равновесия, от температуры расплава при различном начальном содержании воды представлена на рис. 2.3 [11]. [c.52] При непрерывном процессе (известном под названием УК-процесс ), впервые разработанном Венгером и Людевигом [13], получают более однородный продукт по сравнению с ПА 6, синтезируемых методом гидролитической полимеризации по периодической схеме. [c.53] На рис. 2.4 показана схема процесса непрерывной полимеризации в трубчатом реакторе. Водный раствор мономера с введенным регулятором молекулярной массы подают к верхней части трубы высотой 3—4 м для предварительного подогрева. Загрязненный примесями полимер выходит из нижней части трубы. В начальный период процесс ведется в присутствии только сухого лактама, регулятора молекулярной массы и инициатора (например, соли АГ). Потом в реакционную смесь можно добавлять водный раствор лактама. Ро время всего процесса получения полимера поддерживается температура, близкая к 265 °С, так как с повышением температуры уменьшается равновесное влагосодержание. Обычно полимер на выходе из трубы содержит 0,2—0,4% воды. [c.53] полученный как периодическим, так и непрерывным способом, содержит примеси мономера и олигомеров, что особенно нежелательно, если материал должен использоваться для переработки в изделия. Наличие примесей обусловлено равновесным характером протекаюш,их процессов, в результате чего создаются благоприятные условия для образования низкомолекулярных продуктов. Удаление низкомолекулярных примесей осуществляется достаточно просто многократной экстракцией полимера в воде, иногда с введением восстановителя для сохранения цвета полимерных гранул. При использовании водной экстракции необходима последующая сушка. [c.54] Мономер и олигомеры могут быть удалены при нагревании гранул в токе азота лактам улетучивается приблизительно при 200 °С, однако при этом полимер должен быть очень стабильным, чтобы не протекала дальнейшая полимеризация. Очищенный таким образом полимер содержит очень небольшое количество влаги и перед дальнейшим использованием, например перед переработкой литьем под давлением, должен быть упакован в герметичную тару с целью сохранения гранул в сухом виде. Для ускорения процесса сушки предлагаются и другие способы — сушка в тонком слое и в вакууме. Однако при этом необходимо принимать меры предосторожности для предупреждения последующей полимеризации. Без всякого риска в отношении дальнейшей полимеризации для удаления низкомолекулярных примесей можно использовать перегретый пар. [c.54] Вернуться к основной статье