160273. lajstromszámú szabadalom • Eljárás poliamidkarbonsavak előállítására
160273 Találmányunk tárgya eljárás szabad karboxi-csoportokat és (I) általános képletű vissza-*térő egységet tartalmazó poliamidok előállítására, (mely képletben —= izoméria; R jelentése négyértékű, mono- vagy poliaiklikus vagy aromás-alifás vagy legalább két szénatomot tartalmazó alifás gyök, mimellett a négyértékű gyök egy szénatomjához a dianhidridnek legfeljebb két karbonil-esoportja kapcsolódhat; R' jelentése kétértékű, legalább két szénatomot tartalmazó' és a két amino-csoportot különböző szénatomokon hordozó gyök) gyakorlatilag ekvivalens mennyiségű, legalább egy H2N—R'— —NH2 általános képletű diamin és legalább egy (II) általános képletű tetrakarbonsavdianhidrid (mely képletekben R és R' jelentése a fent megadott) gyakorlatilag vízmentes körülmények között, 60 °C-nál alacsonyabb hőmérsékleten, szerves poláros oldószerben — melynek funkcionális csoportjai sem a diaminnal sem a dianhidriddel nem reagálnak nagyobb mértékben, mint a két reakció-komponens egymással — poliaddiciiója útján azzal jellemezve, hogy a reakció^komponenseket előbb inert, nem-poláros, szerves, vízmentes oldószerben diszperzió képződése közben finoman eloszlatjuk, majd a kapott diszperzióhoz a poláros szerves oldószert lassan, folyamatosan vagy részletekben erős keverés közben a hőelvezetésnek megfelelően hozzáadjuk. A találmányunk tárgyát képező eljárás segítségével a fentiekben ismertetett nehézségek elkerülhetők. Eljárásunknál a hőt jó és hoszszantartó átlkeveredés mellett könnyen elvezetjük és a reakció a betáplált anyagmennyiségek nagyságának megfelelően egyenletesen szabályozható. Reprodukálhatóam homogén polimereket kapunk. A találmányunk tárgyát képező eljárás a két reakció-komponens ekvivalens mennyiségének alkalmazása esetén is hővel szemben stabil termékekhez vezet, melyek redukált viszkozitása a kívánt tartományon belüli érték (azaz 1—5, előnyösen 2—3). A kívánt mértéknél kisebb vagy nagyobb polimerizáoiót a szokásos segédanyagok (pl. láncmegszaikítók, mint pl. ftálsiavanhidrid) alkalmazása nélkül is elkerüljük. Poláros szerves oldószerként az e célra használatos, szokásos aprotonos vízmentes oldószereket alkalmazhatjuk, pl. kis szénatomszámú, előnyösen 1—3 szénatomos karbonsavak N-dialkilezett savamidjait, pl. dimetilformamidot, dietilformamidot vagy dimetilacetamidot; vagy dimetilszulfoxidot, dimetilszulfont, tetrametilszulfont, piridint vagy N^mel til-2-pirrolidont. Diszpergálószerként előnyösen nem-poláros, szerves, vízmentes oldószereket alkalmazhatunk, előnyösen alifás vagy aromás szénhidrogéneiket, pl. benzin-frakciókat, ci'klohexánt, benzolt, toluolt, xilolt, dekalint és tetralint. E célra bármely olyan oldószert felhasználhatunk, mely tetrakarbonsavanhidridekkel nem képez töltésátvivőkomplexet [lásd H. S. Kolesnyikov és 10 15 20 25 30 35 40 45 J0 55 60 65 tsai: Viszokomelekulárnüje Szoedinyenyija 10 (1968), A. sorozat, 7. sz. 1511—1517. oldal]. A poláros oldószer mennyisége a képződő poliamidkarbonsavra számítva 70—99 súly%, azaz a képződő oldat poliamidkarboinsavkonoentrációja 1—30 súly, előnyösen 5—15 súly%. A poláros oldószer mennyisége a felhasznált anya*gok mennyiségétől, a hőelvezetés intenzitásától, a kívánt viszkozitástól és a diszpergálószer mennyiségétől függ. A diszpergálószer mennyiségét a felhasznált anyagmennyiségek nagysága csak kevéssé befolyásolja, a kívánt viszkozitástól és a polimer-oldattal való elegyedőképességétől jobban függi Abból a feltételezésből kiindulva, hogy különböző felhasználási területeken 2 és 3 közötti viszkozitást mutató poli-* amidkarbonsav-oldatok a legelőnyösebbek, az oldat össztérfogatára vonatkoztatva 5—60 tf°/<r os, előnyösen 20—40 súly%-os adagolás célszerű, amennyiben a szilárdanyag-tartalom kb. 10 súly%. A diszpergálószer optimális mennyiségének pontos meghatározása különböző tényezőktől függ, így pl. a keverőhatástól, a hőelvezetés intenzitásától, az oldat koncentrációjától stb. A diszpergálószer pontos mennyiségét az egyes kísérletekhez külön meg kell határozni. A diszpergálószer mennyiségét továbbá oly módon kell megválasztani, hogy a reakció befejeződése után a poláros oldószerrel homogén oldat képződjék. Két fázisra történő szétválás nem léphet fel. A szokásos, nem-poláros oldószereknek a találmányunk szerinti eljárásnál diszpergálószerként történő alkalmazása esetén ez a feltétel általában akkor teljesül, ha a diszpergálószer mennyisége kisebb a poláros oldószerénél. A találmányunk tárgyát képező eljárás egyik döntő ismérve, hogy a diszpergálószer szerepét betöltő, szerves, nem-poláros oldószert — mely a képződő poliamidikarbonsavat általában nem oldja — a tényleges reakció előtt adjuk be és nem kiesapószerként alkalmazzuk. A diszpergálószer/aprotonos poláros oldószer arány tehát — a poliamidkarbonsav szilárdanyag-koncentrációjától függően — nem vezethet a polimer kiesapásához. A találmányunk tárgyát képező eljárás a technika ismert állásához tartozó módszerektől továbbá abban különbözik, hogy a diszpergálőszert nem a poláros oldószerrel képezett elegy alakjában alkalmazzuk, hanem a reakció előtt adjak a szilárd anyagokhoz. A diszpergálószer mennyiségétől függően kásaszerűtől igen híg konzisztenciáig terjedő koncentrációjú diszperzió keletkezik, melyben a reakció-komponensek finom és egyenletes eloszlásában vannak jelen. Az ily módon előre kialakított diszperzióhoz adjuk az aprotonos oldószert, mely az anhidriddel primer módon hőfejlődés közben, ismert módon töltésátvivő-komplex képződése közben reagál. A találmányunk szerinti eljárás további jellemző ismérve a reakció sebessége, mely — 2
