165831. lajstromszámú szabadalom • Eljárás térhálós szerkezetű poliamidok előállítására

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI I HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1972. X. 13. (MU-493) Közzététel napja: 1974. V. 28. Megjelent: 1976. VII. 31. 165811 Nemzetközi osztályozás: C 08 g 20/18 Feltalálók: Doubravszky Sándor vegyészmérnök 40% Frojimovics Gáborné vegyészmérnök 25% Langer Gyula vegyésztechnikus 25% Schwartz Gábor vegyésztechnikus 10% Budapest Tulajdonos: Műanyagipari Kutató Intézet, Budapest Eljárás térhálós szerkezetű poliamidok előállítására 1 A találmány tárgya eljárás térhálós szerkezetű poliamidok előállítására laktámoknak alkalikus katalizátor, aktivátor és térhálósító jelenlétében végzett polimerizációja útján. Ismeretes, hogy ha a laktámokat alkalikus közeg- 5 ben polimerizálják, a folyamat lényegesen gyorsabban játszódik le, mint savas kémhatású katalizátorok esetében. Ismert továbbá, hogy ha a lúgos katalizátor mellett még aktivátorokat is adagolnak a reakcióelegyhez, a polimerizáció már a polimer olvadáspontja 10 alatt is néhány perc alatt lejátszódik. így állítanak elő például kaprolaktámból tömbpolimert úgynevezett gyorspolimerizációval. Az aktivátorként alkalmazott legtöbb vegyület szerkezetét az jellemzi, hogy tercier nitrogénatomot 15 tartalmaz, amelyhez két karbonil-csoport kapcsolódik. Ezeket már vagy készen adagolják a polimerizálandó elegyhez, vagy a polimerizáció első fázisában keletkeznek az úgynevezett preaktivátor és a laktam reakciójával. Az utóbbi reakció példájaként említhető 20 az az eset, amikor a kaprolaktám lúgos polimerizációját izocianát jelenlétében végzik; ilyenkor az aktivátorok lehetnek mono-, bl-, illetve polifunkciósak aszerint, hogy egy aktivátor molekulán hány polimerlánc alakulhat ki. Az aktivátor funkcionalitása ily módon 25 meghatározza a kapott termék kémiai, illetve fizikai szerkezetét és ezen keresztül mechanikai tulajdonságait is. A mono-, illetve bifunkciós aktivátorqk esetében előállított polikaprolaktám szélesebb körű felhaszná- 30 lását nehezíti, hogy erősen kristályos szerkezetű, és kisebb rugalmassággal rendelkezik, mint a hagyományos hidrolitikus úton előállított polimer. Az anionos aktivált laktám-polimerizációnak ezt a hátrányát különböző módokon igyekeznek kiküszöbölni. Az ismert módszerek közös vonása, hogy a szabályos kristályszerkezet kialakulását igyekeznek gátolni kopolimerizációval (Dr. G. Illing, Kunststofftechnik 11/1972/N5) vagy térhálósítással. így például az egyik ismert eljárás szerint a kaprolaktámot laurillaktámmal kopolimerizálják (1 022 669 és 1 022 962 számú angol szabadalmi leírás) és így érik el a kívánt hatást. Számos olyan eljárás ismert, amelyben polifunkciós aktivátort alkalmaznak, mégpedig eleve polifunkciós aktivátorként, például triizocianátot 645 513 számú belga szabadalmi leírás), vagy pedig bifunkciós aktivátorhoz olyan anyagokat adnak, amelyek az aktivátorral reakcióba lépnek, és így azt térhálósítják. Ez az eset áll fenn, ha a diizocianátokat, illetve ezek kaprolaktámadduktumát és poliolokat (1 099 265 számú angol és 1 495 661 számú NSZK szabadalmi leírás), illetve alifás primer vagy szekunder poliaminokat (1 495 132 számú NSZK szabadalmi leírás) reagáltatnak egymással. Vizsgálataink szerint a kaprolaktám polimerizációja esetén az ilyen térhálósított aktivátor rendszerek hátránya, hogy a reakció befejezése után a termékben a kívánatosnál nagyobb a monomer-koncentráció. így például a 3 366 608 számú USA szabadalmi leírás szerint 13—16 súly% a monomer koncentrációja. 165831 1