Этил капролактам полимеризация

Очень эффективными активаторами полимеризации капролактама являются аминокислоты. В присутствии этих соединений полимеризация капролактама протекает без индукционного периода, благодаря чему значительно ускоряется процесс. Под действием аминокислот капролактам полимеризуется при нормальном давлении. Существенное влияние на скорость полимеризации оказывает состав аминокислоты. [c.35]

Германе показал, что хорошо очищенный капролактам не полимеризуется в течение длительного времени при 250 °С даже в присутствии органических кислот или оснований. Однако добавление соли АГ или других соединений, способных выделять при повышенных температурах воду, может значительно ускорять реакцию, приводящую к полимеризации капролактама. Общепринятый механизм этого процесс. состоит из трех стадий. [c.47]

Синтез и полимеризация е-капролактама были впервые осуществлены в конце XIX в. В 1930 г. Карозерс исследовал свойства волокна, полученного из полимеров капролактама, а в конце 40-х годов в результате работ Шлака в Германии было налажено первое промышленное производство поли-е-капро-амида, известного под названием найлона-6. Практически весь вырабатываемый капролактам идет на получение найлона-6, который наряду с его предшественником найлоном-6,6 является одним из важнейших полиамидов, используемых в производстве синтетических волокон (гл. 9). В 1969 г. доля полиамидных волокон в общем объеме мирового выпуска синтетических волокон (4,4 млн. т) составляла 41%, и хотя их абсолютное потребление продолжает возрастать, в ближайшем будущем они по объему производства переместятся на второе место после полиэфирных волокон . Доля найлона-6 в структуре мирового потребления полиамидных волокон приближается к 40%, однако для отдельных стран и регионов соответствующие цифры сильно различаются между собой. Так, вследствие главным образом исторических причин на долю найлона-6 приходится около 20% потребления полиамидных волокон в Великобритании, 50% — в странах Европейского экономического сообщества и 25% — в США, тогда как для Японии эта величина равна 75%. [c.219]

Катализаторами анионной полимеризации капролактама являются минеральные кислоты. Однако большинство кислот не может быть использовано для этой цели ввиду того, что прн высоких температурах в результате действия кислоты могут окисляться или разлагаться мономер или полимер (азотная и серная кислоты) или резко возрастает летучесть кислоты (например, соляной). Практический интерес может представлять только фосфорная кпслота. В присутствии небольших количеств этой кислоты (0,2—0,5%) капролактам иолимеризуется достаточно быстро ирп нормальном давлении. Этот метод активации процесса полимеризации капролактама начинает получать в последнее время практическое ирименение-. [c.35]

Так как капролактам в тех же условиях опыта не способен конденсироваться в высокомолекулярное соединение, следует считать правильным предположение, что продукт, получающийся при нагревании аминокапроновой кислоты, образуется в результате конденсации, протекающей с отщеплением воды. Действительно, абсолютно сухой лактам можно нагревать продолжительное время до кипения при этом заметных количеств продукта полимеризации не образуется. В присутствии же воды или таких катализаторов, как жирные кислоты, наступает быстрая полимеризация. [c.13]

Капролактам и окись этилена — очень устойчивые соединения и в отсутствие воды или других веществ, содержащих подвижные атомы водорода или гидроксильные группы, не полимеризуются. Добавление небольших количеств воды или кислоты вызывает полимеризацию этих соединений, протекающую по ступенчатому механизму. [c.157]

Чистый капролактам не полимеризуется даже при нагревании . Известно, что присутствие небольшого количества воды, кислоты, основания или соли оказывает в этом случае эффективное каталитическое действие. В зависимости от вида катализатора процессы полимеризации s-капролактама подразделяются на три труппы. [c.192]

В Германии тоже занимались проблемой изготовления полностью синтетических волокон. Уже в начале XX века было установлено, что из е-капроновой кислоты можно получить капролактам, который при полимеризации становится вязким и плотным. Это отмечал еще Карозерс, считая, однако, что из такой массы волокна получить нельзя. [c.211]

Находящаяся в трубе реакционная смесь распределяется следующим образом поступающий капролактам попадает на поверхность расплава, в котором уже началась полимеризация. При этом испаряется и отводится большая часть воды, введенной для расплавления (выделяющейся при поликонденсации соли АГ). [c.583]

Технический капролактам, предназначенный для производства волокна, представляет собой белое кристаллическое вещество. Капролактам упаковывают в полиэтиленовые или бумажные мещки весом по 30 кг. Склады для хранения капролактама должны быть сухими и теплыми. Подготовка капролактама к полимеризации заключается в очистке его от механических примесей и внесении необходимых добавок. Для проведения этих операций капролактам расплавляют. Полимеризация капролактама происходит только при высокой температуре и в присутствии активаторов — воды, уксусной кислоты, соли АГ или др-Поликапролактам при высокой температуре очень чувствителен к воздействию кислорода и другим химически активным веществам. Предотвращение окисления полимера на всех стадиях технологического процесса осуществляют путем защиты всего производственного оборудования негорючим газом—азотом с содержанием в нем кислорода не более 0,003—0,0005%. По условиям [c.137]

Принцип непрерывной полимеризации при атмосферном давлении мономеров, образующих полиамиды, характеризуется, по определению Людевига, тем, что один или несколько мономеров, из которых синтезируют полиамид, в твердом, растворенном или, при применении капролактама, в расплавленном состоянии непрерывно вводят через дозирующие устройства в нагретую до высокой температуры трубу, в которой в присутствии соответствующих веществ и без применения повышенного или пониженного давления осуществляется процесс полимеризации или поликонденсации. По достижении требуемого молекулярного веса образовавшийся полимер непрерывно удаляют из реакционной трубы и перерабатывают обычным способом в волокна, щетину, пленку и т. д. [3]. Основанием для применения этого способа полимеризации капролактама был факт, установленный Людевигом в 1939 г. в присутствии небольших количеств соединений, отщепляющих при поликонденсации воду, например со-аминокарбоновых кислот или солей диаминов и дикарбоновых кислот ( активаторов ), из капролактама в течение нескольких часов при нормальном давлении может быть получен высокомолекулярный полиамид, пригодный для формования из него волокна. При большей продолжительности реакции капролактам может [c.94]

Перегруппировка кетоксимов в амиды также представлена большим числом реакций. Некоторые из них имеют не только теоретическое, но и технологическое значение, как, например, превращение циклогексапоп-оксима в капролактам, полимеризация которого дает искусствепное волокно капрон. Изучению и попыткам выяснения мехаиизма этой реакции было посвящено большое количество работ [201]. [c.261]

При производстве полиамида 6 капролактам нагревают в таких условиях, при которых происходит раскрытие цикла с образованием линейного полимера. Следует отметить, что в противоположность образованию полиамидов из диаминов и дикарбоновых кислот, при полимеризации капролактама вода не выделяется и вследствие этого проведение полимеризации значительно упрощается. Предложены различные вещества, способствующие раскрытию лактамного кольца—вода, спирты, амины, органические кислоты, щелочные металлы и т. д. наиболее удобным, по-видимому, является применение воды. Маттес [41], изучая полимеризацию капролактама в присутствии бензойной кислоты как катализатора, пришел к заключению, что эта реакция не является истинной реакцией конденсации, а представляет собой непосредственное соединение молекул капролактама с раскрытым циклом. Шефген и Флори [42] получили полиамиды с разветвленными цепями, полимеризуя капролактам в присутствии поликарбоновых кислот. [c.127]

Методика, описанная для получения поликапролактама, очень проста, так как не требует специальной аппаратуры и запаянных систем и дает полимер с молекулярно-весовым распределением по Флори. Гидролитическая полимеризация е-капролактама под давлением и каталитическая полимеризация в вакууми-рованных запаянных ампулах с использованием солей щелочных или щелочноземельных металлов в качестве катализаторов описана в [10]. В последнем случае образуется полимер, молекулярный вес которого уменьшается при продолжительном нагревании 11]. Поликапролактам высокой вязкости можно получить за очень короткое время по реакции с гидридом щелочного металла в качестве катализатора, однако и в этом случае наблюдается снижение вязкости с увеличением продолжительности реакции и изменение начального молекулярно-весового распределения [12]. Капролактам может полимеризоваться по анионному механизму в присутствии имидов и при относительно низких температурах, но при этом образуется продукт с нечетким молекулярно-весовым распределением [13]. Была осуществлена негидролитическая полимеризация капролактама с кислотным катализатором в ва- [c.18]

Капролактам (лактам е-аминокапроновой кислоты)—белое кристаллическое вещество с температурой плавления 69,2 °С — был синтезирован О. Валлахом в 1899 г. из пимелиновой кислоты./На протяжении последующих десятилетий это соединение представляло интерес исключительно для лабораторных исследований и- не имело никакого практического значения. Отношение к капролакта-му изменилось после того, как в 1938 г. немецкий химик П. Шлак провел его полимеризацию и установил, что из расплава полимера (п0 ликапр0амида) можно получать застывающие при охлаждении гибкие нити, которые вытягиваются до толщины, составляющей доли миллиметра. Тем самым было найдено новое исходное вещество для получения полиамидных волокон, впервые синтезированных У. Карозерсом в 1935 г. на основе АГ-соли — производного адипиновой кислоты и гексаметилендиамина. [c.5]

Как правило, лактамы, содержащие б или более атомов углерода, могут полимеризоваться любым способом, в то время как лактамы с меньшим числом атомов углерода полимеризуются только по ионному механизму (анионному или катионному). Объяснению механизмов этих реакций посвящены работы Гер-манса и др. [3] и Вайлота [4], а Раймшюссел [5] обобщил принятые в настоящее время кинетические схемы процессов. В связи с тем что из всех лактамов капролактам, несомненно, представляет наибольший технический интерес, ниже обсуждаются механизмы полимеризации именно этого соединения, которые являются типичными для данных процессов. [c.47]

В настоящее время лактамы являются единственными полупродуктами для анионной полимеризации, в результате которой получают готовую полимерную отливку. В промышленности для осуществления этого метода используют только два лактама — капролактам и лаурнллактам. [c.199]

Еще раньше Муромова, Стрепихеев и Роговин [354] установили, что К-метил-е-капролактам не полимеризуется при нагревании с водой, в то время как К-метил-со-эиантолактам образует полимер с т. пл. 65° С, показав этим ошибочность данных Шпитального и др. [355] о способности К-метил-е-капролактама к полимеризации и подтвердив правильность ранее полученных результатов Ирохазка [356]. [c.80]

Полимеризацию проводят следующим путем. В реактор загружают капролактам, воду и стабилизатор (уксусную кислоту). Смесь нагревают до 260—270 Х и в аппарате создают давление 15—25 ат. После этого воду отгоняют и нагрев продолжают в токе азота. По окончании полимеризации (около 8 ч) полиамид выдавливают через фильеры в виде узких лент, которые охлаждают, рубят на мелкие кусочки ( фошка) и отправляют на переработку в волокно. [c.340]

Пяти- и более членные лактамы имеют важное промышленное значение, как исходные соединения для получения полимеров. Например, при полимеризации капролактама при нагревании в различных условиях образуется найлон-6 (31). Поэтому получение [140], химия [140] и полимеризация [141] этих лактамов явились предметом интенсивного исследования, причем большая часть результатов представлена только в патентной литературе. Все эти соединения — циклические амиды, и имеют соответствующие химические свойства, однако соединения со средним размером цикла несколько более нуклеофильны, чем типичные ациклические вторичные амиды. Например, капролактам можно с хорошим выходом метилировать по кислороду с образованием простого лактим-иого эфира (32) или по азоту, в зависимости от условий реакции. [c.256]

Ван Бао-жен [325, 326] показал, что s-капролактам не полимеризуется под влиянием перекиси бензоила и других инициаторов свободнорадикального типа. Карбоновые кислоты в отсутствие воды действуют очень слабо, а в присутствии воды — очень быстро инициируют полимеризацию. Аминокислоты, например 2-аминокапроновая, вызывают быструю полимеризацию, а триметилфениламмонийиодид не действует. Из этого следует, что инициирование вызывается как катионом, так и анионом, которые активируют амидную группу по механизму переноса протона. [c.90]

При нагревании в присутствии воды, кислот, щелочей и т. п. соединений циклические лактамы полимеризуются, превращаясь в линейные полимеры. Способность к полимеризации зависит от размеров цикла. Так, пяти- и шестичленные лактамы, например а-пирролидон, а-пиперидон не полимеризуются, семичленные лактамы, например е-капролактам, легко полимеризуются в присутствии катализаторов, однако полученный полимер всегда содержит примесь мономера. Полимеризация восьмичленных лактамов, например o-энантолактама, происходит с полным превращением мономера в полимер 12, 474]. Однако это справедливо только для гидролитической полимеризации, протекающей в присутствии воды, кислот ИЛИ щелочей. В последнее время установлено, что четырех-, пяти- и шестизвенные гетероциклы легко полимеризуются в присутствии таких катализаторов, как фтористый бор и другие апротонные кислоты. Это было показано на примере пирролидона, производных оксациклобутана и некоторых других [579, 580]. [c.228]

Было найдено, что алкилкапролактамы полимеризуются труднее, чем незамещенный е-капролактам. При этом заместители в 3-, у- или б-положении сильнее затрудняют полимеризацию, чем в а- или е-положении. Введение двух алкильных групп делает алкилкапролактамы вовсе неспособными к полимеризации. [c.231]

Большой успех достигнут известным чешским ученым Вихтерле и сотр. [342, 357] при изучении щелочной полимеризации е-капролактама. Применяя в качестве инициатора полимеризации натрий капролактам и ацетилкапролактам, Вихтерле [344] нашел, что с этой системой катализаторов полимеризация протекает весьма быстро при температуре 200° С и ниже и приводит к образованию полимера, содержащего менее 2% мономера [342, 344]. На этом основании им создан процесс изготовления крупных деталей машин путем полимеризации е-капролактама в формах без применения давления [344]. В подробном обзоре Вихтерле и сотрудни- [c.78]

Вычислены истинные теплоемкости, а также температуры и теплоты плавления а-пирролидона, а-пиперидона, е-капролакта-ма и ь-энантолактама. Изменение изобарно-изотермического потенциала в реакциях полимеризации лактамов при 298 и 16° К равно соответственно +3,5 0,9 и +0,7 0,7 —3,3 0,45 и —6,9 0,4 ккал. Эти результаты объясняют различную способность изученных лактамов к полимеризации [c.181]

Гетероциклы с восемью и более членами в цикле при соответствующих условиях проведения процесса полностью превращаются в полимеры, Семичленные циклы, к которым относится капролактам, также полимеризуются, однако процесс полимеризации идет не до конца и в полученном полимере всегда содержится некоторое количество мономера. Это усложняет отдельные стадии технологическох о процесса получения поликапролактама п капронового волокна. [c.30]

Периодический процесс полимеризации. Капролактам, применяемых для полимеризации, предварптельпо расплавляется прп 85—90° С в расплавителе. В этом аппарате, снабженном рубашкой [c.41]

Разложение отходов полиамида и волокна капрон до капролактама осуш ествляется нагреванием со щелочью нри 300— 310° С. В этих условиях равновесие между полимером и мономером сдвигается в сторону образования мономера. Получаемый капролактам отгоняется и после многократной дистилляции под вакуумом снова применяется для полимеризации. При этой обработке капролактам частично разлагается, в результате чего выход мономера не превышает 75—85% от веса обрабатываемого полимера. Более высокий выход лгономера достигается при обработке отходов горячей водой (300° С) иод давлением При такой обработке выход мономера составляет свыше 90% от веса полимера. [c.90]

П. получают гидролитич. или каталитич. полимеризацией е-капролактама. В пром-сти гидролитпч. полимеризацию е-капролактама проводят периодич. или непрерывным методом. Периодич. процесс осуществляют в присутствии 0,5—4% воды и 0,08— 0,35% регулятора мол. веса (уксусная или адипиновая к-та) при 240—270° и давлении 15—20 атм. Длительность полимеризации 8—12 час. После завершения реакции П. выдавливают из аппарата в виде ленты, охлаждают и дробят. Содержание в П. низкомолекулярной водорастворимой фракции (капролактам и его о.шгомеры) достигает 9—ll o. Эти продукты удаляют из крошки П. многократной экстракцией горячей водой, после чего П. сушат под вакуумом и направляют на дальнейшую переработку. Непрерывную гидролитич. полимеризацию проводят в колонных аппаратах при 250—260°. [c.76]

Наиболее полно превращение циклов в линейные полимеры нсследовано на примере полимеризации е-капролакта,ма. В этом случае всегда получается смесь. полимера и мономера в строго апределенном соотношении для данных ус,яовий реакции. Если [c.138]

При получении щелочной соли капролактама под действием-гидроокиси или алкоголята щелочного металла необходимо из реакционной среды удалить низкомолекулярные продукты реакции, в частности воду или спирт, так как водород в амидной группе капролактама имеет примерно ту же кислотность, что и в воде или спирте. Особенность действия щелочей заключается в том, что даже при кратковременном контакте с капролактамом они образуют соли аминокапроновой кислоты. Поэтому быстрая полимеризация капролактама под действием щелочей может протекать до получения высокомолекулярных продуктов только тогда, когда из реакционной среды будет удаляться образующаяся вода. В связи с этим щелочи вводят в расплавленный капролактам при температуре кипения последнего либо сопровождают процесс продувкой инертным газом (азотом). [c.21]

Реакцию полимеризации капролактама катализируют соли слабых летучих кислот (типа H N) и соли кислот, разлагающиеся при нагревании (типа HO N) При этом образуются сильные основания в свободном состоянии, которые переводят капролактам в его соли. В случае использования медленно разлагающихся солей сильное основание добавляется постепенно и полимеризация протекает при минимальном его содержании, что способствует получению высокомолекулярного полимера [30]. [c.22]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология