ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гидролитическое полиамидирование капролактама из "Производство волокна капрон Издание 3" Поликапроамид получают из капролактама путем проведения ряда реакций, протекающих по механизму полимеризации и поли-конденсации, приводящих к образованию полиамида (полиамидирование). [c.26] Этот процесс может происходить только при высоких температурах и в присутствии веществ, ускоряющих синтез поликапроамида. Такие вещества называются активаторами. При нагревании капролактама в отсутствие активаторов поликапроамид не образуется. Это объясняется тем, что энергетические характеристики всех связей в цикле капролактама очень близки и под действием тепловой энергии избирательный разрыв какой-нибудь одной связи маловероятен [7]. Под действием некоторых активаторов (вода, кислоты, основания и некоторые соли) связь углерода с гетероатомом расщепляется с раскрытием цикла. [c.26] Разрывающаяся при раскрытии кольца капролактама связь —СО—МН— при высоких температурах заменяется такой же связью между мономерными остатками с образованием полимера. [c.26] Это характерная особенность полимеризации многих циклических соединений (сохраняется та же природа химических связей), отличающая ее от поликонденсации и цепной полимеризации. [c.26] В отсутствие воды активирующее действие кислот и оснований на процесс полиамидирования капролактама сравнительно невелико. По-видимому, это обусловлено тем, что активирующее действие кислот и оснований проявляется только при их диссоциации. [c.26] Полиамидирование капролактама в присутствии воды, являющейся активатором, называется гидролитическим полиамидированием. [c.26] Характер связей в образующихся линейных молекулах остается таким же, как в исходном циклическом соединении. [c.27] Так начинается зарождение цепей полимера, рост которых продолжается путем полимеризации — присоединения капролактама к функциональным концевым группам —ННа и —СООН. С увеличением общего числа функциональных групп, активирующих разрушение циклов, скорость суммарной реакции возрастает, а затем начинает уменьшаться по мере приближения к равновесному состоянию. [c.27] Таким образом, при образовании поликапроамида в присутствии воды устанавливаются два независимых равновесия. [c.28] С повышением температуры равновесие сдвигается влево и выход полимера уменьшается. Количество активатора, участвующего в процессе полиамидирования капролактама, практически не влияет на равновесный выход полимера. [c.28] Среднее число мономерных звеньев в цепи поликапроамида является результатом амидного равновесия и зависит от количества активатора, оставшегося при завершении полиамидирования. Чем меньше остается активатора, тем больше средняя степень полимеризации. [c.28] Полиамидирование капролактама предста вляет собой сложную систему равновесных реакций, скорость которых в соответствии с общими законами химической кинетики увеличивается с повышением температуры. [c.28] Реальные системы равновесных реакций более сложны, чем приведенные выше уравнения, иллюстрирующие основные положения процесса. [c.28] Начало. процесса полиамидирования характеризуется интенсивным образованием аминокапроновой кислоты доля остальных реакций при этом незначительна. После этого наблюдается интенсивное образование олигомеров, которые, как и аминокапроновая кислота, обладают способностью ускорять последующий процесс. Поэтому на первых этапах процесса стремятся к достижению максимальной концентрации аминокапроновой кислоты и концевых функциональных групп линейных олигомеров. [c.29] В дальнейшем протекает полимеризация, которая заканчивается при достижении. равновесия полимерч=4 мономер. Скорость достижения равновесия зависит от концентрации участвующих в реакции функциональных групп и температуры. С их повышением равновесие достигается быстрее. [c.29] Лараллельно с полимеризацией происходит взаимодействие функциональных групп образовавшихся макромолекул путем по-ликонденсации. На последней стадии процесса рост макромолекул поликапроамида осуществляется в основном за счет реакции поликонденсации. [c.29] Удаление воды при поликонденсации сдвигает амидное равновесие в сторону образования дополнительных амидных связей и способствует повышению молекулярной массы поликапроамида. [c.29] Вернуться к основной статье