ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ПОЛИУРЕТАНЫ И ПЛАСТМАССЫ НА ИХ ОСНОВЕ ПОЛИМОЧЕВИНЫ Полиуретаны из "Синтетические полимеры и пластические массы на их основе Издание 2 1966" Поликапролактам получают в промышленности как периодическим методом в автоклавах при повышенном давлении [27, 56], так и непрерывными методами при нормальном давлении либо в прямоточном колонном аппарате [27, 57, 58], либо в трехтрубном аппарате U-образной трубе [59]. В производстве давно широко применяется автоклавный метод, по в последнее время все шире распространяются непрерывные методы. [c.596] Автоклавный метод обусловливает периодичность процесса. Полимер получается отдельными партиями (соответственно загрузке автоклава). Схема производства нредставлена на рис. 126. [c.596] Капролактам, имеющий температуру застывания ые ииже 68,5° С и пермапганат-ное число более 400 сек, точно отвешивается на весах и через люк загружается в аппарат для растворения 1, снабженный лопастной мешалкой и паровой рубашкой. В него добавляется дистиллированная вода (5—10% от веса лактама). Одновременно подают пар для обогрева аппарата и включают мешалку на 40—60 тин до полного растворения лактама. Затем в аппарат 1 вводят стабилизатор — рассчитанное количество ледяной уксусной кислоты (0,002—0,005 молъ иа 1 моль капролактама в зависимости от требования производства). [c.596] При растворении лактама можно вводить и другие добавки, например красители или матирующие вещества. Красители должны быть устойчивы к высоким температурам. В качестве матирующего вещества чаще всего употребляют двуокись титана. Температура застывания лактама и перманганатное число определяются по методикам [27]. [c.596] Полимеризация капролактама производится в автоклаве 2. В него сразу же после выгрузки полимера предыдущей партии через один из фильтров 3 сливается раствор лактама. Давление паров воды легко преодолевается давлением подаваемого в аппарат 1 чистого азота, содержащего не больше 0,005% Оз. После заполнения автоклава его нагревают до 250—260° С. Давление в автоклаве постепенно повышается до 15 ат, тогда начинают производить частичную сдувку пара до 10—12 ат. Затем в течение 3 ч давление пара постепенно снижают до 0,5 ат и образовавшийся полимер выдерживают 3—5 ч при 245—255° С. После окончания процесса в автоклав подают азот под давлением 3—4 ат и выгружают полиамид через нижнее выпускное отверстие. [c.596] Автоклав емкостью 1—6 т выполняется из нержавеющей стали, снабжается как рубашкой, так и змеевиком, помещенным внутри. На крышке автоклава расположены штуцера для загрузки, спуска давления, подачи азота и установки термометра. В дне аппарата имеется вентиль для удаления раснлава. Соотношение высоты и диаметра автоклава 2 1с тем, чтобы обеспечить хорошую теплопередачу от поверхностей нагрева к лактаму и полимеру и не очень затруднить удаление последних остатков водяных паров по окончании процесса образования полиамида. Автоклав заполняется раствором лактама на Ve высоты. [c.596] Капрон, найлон, анант и другие полиамиды. [c.598] Ванна представляет собой четырехугольный сосуд размером (6 -т- 10) X 0,5 X X 0,4 л. Три вала с кольцами обеспечивают раздельное прохождение лент затвердевшего полимера в воде во избежание их склеивания. В ванне циркулирует вода с температурой 10—12 С. [c.598] Так же осуществляются еще две экстракции. Вторая экстракция длится 3 ч. Содержание низкомолекулярных примесей в полимере снижается до 2—3%, а в результате третьей экстракции, продолжающейся 4 ч, содержание примесей уменьшается до 1—1,5%. [c.598] В производственных условиях для первой экстракции используют воду от второй экстракции предыдущей партии, для второй — воду от третьей экстракции предыдущей партии, для третьей экстракции берут всегда свежую воду. [c.598] После окончания экстракции крошку собирают в центрифугу и удаляют часть воды. Затем ее сушат в вакуумных барабанных сушилках 12 при 125—130° С (6— 10 мм рт. ст.) до остаточной влажности не более 0,1 % и выгружают в плотно закрывающиеся алюминиевые бочкц 13. [c.598] Главным компонентом низкомолекулярных примесей, удаляемых водой из крошки полимера, является капролактам. Промывная вода после первой экстракции поступает на выпарную установку и упаривается в ней по плотности 1,04 е/сж при 17° С. Раствор дополнительно концентрируется в малом испарителе до застывания лактама. Остаточное количество воды удаляется в вакууме, после чего безводный лактам подвергают перегонке. Выход чцстого лактама достигает 70—75%. [c.598] Непрерывный метод позволяет получить из капролактама полимер, состоящий из макромолекул, мало различающихся по величине. Метод основан на том, что в присутствии небольших количеств соединений, отщепляющих при конденсации воду, например е-аминокапроновой кислоты или соли АГ (соли гексаметилендиамина и адипиновой кислоты), капролактам в течение нескольких часов при нормальном давлении превращается в высокомолекулярный-полимер. Ход реакции образования поликапролактама в присутствии соли АГ представлен на рис. 127 и 128 [27]. [c.598] Вытекающий из колонны расплав отбирается насосом, продавливается через щелевую фильеру и формуется в ленты, которые в ванне охлаждаются водой. [c.599] Колонна состоит пз трех секций, выполненных из нержавеющей стали. Их диаметр не менее 250 мм, общая высота 6500—7000 мм. [c.599] В нижней части колонна переходит в конус с обогреваемым вентилем на конце. Обогревающая рубашка наварена на каждую секцию. Обогрев производится парами динила. В колонне имеются насадки в виде перфорированных тарелок, укре-илешшх в 150—300 мм друг от друга и позволяющих регулировать движение стекающего вниз расплава, обеспечивая тем самым его хорошее перемешивание. При нахождении материала в указанном аппарате в течение 15 ч его производительность достигает 510 кг сутки. [c.599] Описан также непрерывный процесс получения поликапролактама, пригодного ддя литья под давлением и экструзии [60]. Расплавленный капролактам п раствор катализатора носле смешения переводятся в мерник, откуда непрерывно подаются в полимеризатор, который представляет собой установленный на цилиндрической колонне реактор с рубашкой. [c.599] После окончания реакции раскрытия цикла капролактама реакционная масса из реактора стекает в колонну, в первой зоне которой отгоняется избыток воДы, а в двух последующих образуется поликапролактам. По высоте колонны температура изменяется от 220 до 295 С, давление 0,035 ат. Комплекс перегородок внутри колонны обеспечивает перемещение стекаемой массы. Продолжительность реакции определяется типом получаемого полимера. [c.599] Вернуться к основной статье