Способы полимеризации капролактама

Полимеризацию е-капролактама в присутствии воды осуществляют в аппаратах периодического и непрерывного действия. Расплавленный е-капролактам смешивают с добавками активаторов и стабилизаторов и подают в аппарат полимеризации. Используемая в качестве активатора вода в значительной степени ускоряет полимеризацию. Стабилизаторами, применяемыми для регулирования молекулярной массы получаемого полимера, обычно служат уксусная или адипиновая кислоты, а также различные амины и бифункциональные соединения. Полимеризацию в присутствии воды ведут как под повышенным, так и под атмосферным давлением. При рассмотрении кинетики процесса полимеризации е-капролактама отмечалось, что полученный полимер содержит некоторое количество мономера и низкомолекулярных соединений, которые необходимо удалить. В различных технологических схемах этот вопрос решается различными способами мономер и низкомолекулярные соединения удаляют либо из гранулята твердого полимера путем экстракции водой или другими растворителями, либо из расплава путем вакуумирования. [c.49]

ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ КАПРОЛАКТА.МА ПО НЕПРЕРЫВНОМУ СПОСОБУ 187 [c.187]

Как указывалось ранее, при любых условиях проведения процесса полимеризации капролактам ие полностью превращается в поликапроамид, и в полимере всегда содержится некоторое количество низкомолекулярных соединений (и. м. с.). При температуре реакции 245—260°, обычной для производственного способа получения полимера, содержание мономера и его низкомолекулярных водорастворимых соединений достигает 9—11%. Переработка полимера с таким содержанием н. м. с. вызывает значительные трудности и не дает возможности получить волокно высокого качества. Особенно вредное влияние на процесс формо- [c.25]

К лактаму добавляют 10% воды и ведут полимеризацию при высокой температуре, проводя периодическую сдувку пара. Этот способ характеризуется большей продолжительностью, чем предыдущий, однако он значительно проще в отношении контроля процесса и у.меньшения вероятности возникновения местных перегревов, приводящих к порче материала на ранних стадиях процесса. Следует отметить, что при нагревании капролактам, так же как и е-аминокапроновая кислота, превращается в полиамид. [c.302]

Сейчас внедряется в промышленность новый, более совершенный, непрерывный способ плавления капролактама с применением специальных установок централизованного плавления (УЦП). По новой схеме капролактам на складе подвергается плавлению при 80—90° в специальном аппарате непрерывного действия и в расплавленном виде насосом через фильтр подается в цех полимеризации, где поступает в промежуточные аппараты (типа расплавителя). В этих аппаратах к расплаву капролактама добавляется вода и стабилизатор. После непродолжительного перемешивания гомогенный раствор капролактама подается в один из автоклавов группы, обслуживаемых двумя такими попеременно работающими аппаратами. Приготовление раствора [c.18]

Для получения поликапроамида с небольшим содержанием низкомолекулярных соединений (до 2%) непрерывным способом используется более сложный агрегат непрерывной полимеризации, в котором дополнительно к описанным основным узлам аппарата НП есть вакуумные камеры (рис. 9). Прр прохождении расплавленного полимера через вакуумную камеру по мере стекания по вертикальной стенке в виде тонкой пленки из него непрерывно отгоняются низкомолекулярные соединения (в основном капролактам), после чего он направляется в сборник, а затем по расплавопроводу — на прядильную машину. Волокно, полученное таким способом, не нуждается в промывке, так как содержит допустимое для готового волокна количество низкомолекулярных соединений. Такой способ получения полимера и формования волокна представляет особый технико-экономический интерес для производства капроновых волокон технического назначения. [c.32]

Основным сырьем для получения поликапролактама, называемого также поликапроамидом или капроном, служит капролактам. Он представляет собой белое кристаллическое вещество с температурой плавления 68,5° С и температурой кипения 262°С. Капролактам получают в промышленности из фенола и бензола. Процесс производства поликапролактама слагается из следующих стадий плавление капролактама, полимеризация капролактама по периодическому или непрерывному способу, получение крошки полимера, извлечение (экстракция) из полимера низкомолекулярных соединений и сушка полимера. [c.87]

Как уже отмечалось выше, при полимеризации капролактама в равновесии с полимером находятся капролактам и низкомолекулярные соединения. Количество этих веществ в полимеризате зависит от температуры реакции и остаточного содержания применявшихся активаторов или катализаторов процесса. Зависимость равновесия в системе поликапроамид—НМС от температуры реакционной массы для случая гидролитической полимеризации приведена на рис. 53. Содержание НМС и мономера в поликапроамиде, синтезируемом по способу анионной полимеризации при температуре реакции ниже температуры его плавления (менее 180°С), составляет всего 2—4% (рис. 54), что меньше обычного. Поскольку готовые изделия при таком способе полимеризации получают непосредственно в формах (процесс идет очень быстро), отпадает надобность в последующем расплавлении поликапроамида. Следовательно, содержание НМС в полимере возрастает так же, как при формовании после расплавления. Содержание НМС в поликапроамиде невелико и отпадает необходимость в их удалении. [c.145]

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]

Анионную полимеризацию е-капролактама проводят в расплаве или растворе при 160—220° С в присутствии щелочных катализаторов. Практическое применение нашел способ анионной полимеризации е-капролактама с каталитической системой, состоящей из натриевой соли е-капролактама и сокатализатора, который понижает темпера-туру реакции поликонденсации. В качестве сокатализаторов используют ацетилкапролактам (ациламид), изоцианаты и др. При этом способе расплавленный капролактам с введенными катализатором и сока-тализатором при температуре около 140° С заливают в формы, которые помещают в термокамеру. Процесс длится 1—1,5 ч выход полиамида составляет 97—98%. Полимеризацию проводят при температуре ниже [c.290]

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]

Поли-б-капролактам с высоким молекулярным весом получили Рыбникарж и Зайчек [619], проводя поликонденсацию в присутствии 0,01 % ортофосфорной кислоты при давлении 0,5—2 мм рт.ст. Для очистки использованную кислоту нагревают до обугливания органических примесей, добавляют воду и фильтруют [620]. Различные способы получения полиамидов полимеризацией е-капролактама приведены также в ряде патентов, в том числе щелочная полимеризация, заканчивающаяся в течение 5—15 мин. [621—626], полимеризация, исходя из дилактамов [627], и другие [628—631]. [c.232]

Технологический процесс производства поликапролактама (поликапроамида, полиамида-6 или капрона) непрерывным способом состоит из следующих стадий подготовки сырья, полимеризации капролактама, фильтрации, охлаждения, измельчения, промывки и сушки полученного полимера (рис. 92). Подготовка сырья заключается в плавлении капролактама и приготовлении 50%-ного водного раствора соли АГ. Кристаллический капролактам засы- [c.274]

Фрицше и Одор [98] описывают простой способ введения двуокиси титана в полимеризуемую систему, нашедший применение в производственной практике и позволяюш,ий отказаться от использования диспергаторов. Двуокись титана вместе с активатором — Б-аминокапроновой кислотой — вводят в аппарат для полимеризации в виде концентрированного раствора непосредственно после его приготовления через соответствующее дозирующее устройство, предусмотренное для введения активатора. Если эти вещества подаются в снабженную мешалкой зону аппарата для предварительной полимеризации, то упомянутые выше затруднения, связанные с удалением паров воды из расплава, не имеют места, поскольку в сравнительно широком аппарате предварительной полимеризации процесс дегазации протекает быстрее, чем в узкой трубе НП кроме того, в результате перемешивания происходит дальнейшее диспергирование частиц двуокиси титана. В этом случае можно отказаться от применения перемешивающих приспособлений в самой трубе НП. Этот способ дает особенно хюрошие результаты в тех случаях, когда в качестве активатора для достижения возможно более высокой производительности используется 6-аминокапроновая кислота, в присутствии которой сильно ускоряется процесс полимеризации. Как указывается в работе Фрицше и Одора, именно е-аминокапроновая кислота наиболее пригодна для диспергирования двуокиси титана соль АГ и капролактам дают худшие результаты. [c.218]

Капролактам, применяемый для производства химических волокон, должен удовлетворять определенным требованиям по качеству. Следует отметить, что лактам, удовлетворяющий требованиям ГОСТа, часто ведет себя совершенно различно в условиях полимеризации и дает полимер разного качества. Это объясняется тем, что природа и содержание микропримесей в нем бывают различными. Методы количественного определения микропримесей в лактаме отсутствуют, и поэтому способы очистки от них до сих пор не разработаны. В литературе практически отсутствуют исчерпывающие данные и о составе примесей. Поэтому далее приводятся только неполные сведения о возможных примесях, которые могут присутствовать в товарном лактаме, полученном существующими в настоящее время методами промышленного производства. При фенольном способе производства значительное число примесей может образовываться на стадиях получения циклогексанона, оксимирования и бекмановской перегруппировки. Ряд примесей может вноситься в готовый продукт при применении недостаточно чистого сырья — фенола. Так, например, если в качестве сырья применяется фенол, полученный из кумола, то в капролактаме могут присутствовать следы изопропилциклогексанона [7]. В работе [8] отмечается, что на стадии дегидрирования циклогексанола до циклогексанона возможно образование адипиновой кислоты, пяти- и шестичлен- [c.21]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология