141550. lajstromszámú szabadalom • Eljárás poliamidok előállítására

Megjelent 1952. évi szeptember hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 141.550. SZÁM. f 29. b. OSZTÁLY. - PO-51. ALAPSZÁM. Eljárás poliamidok előállítására. POVAZSKÉ CHEMICKÉ ZÁVODY, náro;dny podnik, Zilina (Csehszlovákia). A 'bejeilíintés mapja: 1950. áiprí'l» 29. Oswliáílovák'iai elsőbbsége: 1949. áprilKs 29. Ismeretes, hogy nagymolekulájú poliamidokat legalább 7-tagú gyűrűvel bíró ciklusos laktámoknak különféle katalizátorok jelenlétében való hevítésével lehet előállítani. Katalizátorokként különösen a hidrolízis útján a laktámokból származó megfelelő da — aminozsírsavak, illetőleg e savak vizes oldatai válták be. Ezek az aminosavak tulajdonképpen úgy hatnak, hogy maguk polikondenzálódnak és vizet hasítanak le, amely előbb a laktámpolimerizáció katalizátoraként hat, az, aminosav maga viszont ugyancsak poliamiddá alakul át és a víz végül elgőzölög. Kvégből szokásos módon úgy járnak el, hogy a laktam egy részét — esetleg további polimerizálódást nem akadályozó illó sav jelenlétében — nyomás alatt vízzel vagy gőz útján előre hidrolizálják, a vizes reakciós keveréket'pedig a polimerizálandó laktámhoz adják. A csupán vízzel foganatosított hidrolízis azonban lassan megy végbe, azonkívül nagy nyomásokat és hőmérsékleteket tesz szükségessé, a képződött aminosav mennyisége viszont es'etről-esetre változik, úgyhogy a polimerizálás folyamán nem lehet állandó feltételeket fenntartani. Ennek következtében a laktam polimerizálódási foka és a poliamid belső viszkozitása is ingadozik, úgyhogy a megszakítatlan és gazdaságos üzem előfeltétele — a font vagy máskép feldolgozott massza állandó minőségének biztosítása -— nem teljesíthető. Laktámok hidrolízisénél jobb eredményeket értek el illó savak, például a hangyasav vizes oldatainak alkalmazásával. Ennek hátránya azonban, hogy a berendezés jelentős mértékben maródik (korrodál) és így á polimer is szennyeződik, ami viszont a szín és a mechanikai tulajdonságok rosszabbodásával jár. Megállapítottuk, hogy kifogástalan eredmények érhetők el, ha a laktam polimerizálásához a katalizátort a laktam egy részének és vizes oxálsavnak a hevítésével állítjuk elő. A hidrolízis gyorsan végbemegy, az oxálsav töménységének változtatásával, a hőmérséklet, illetőleg nyomás, valamint a hevítési idő útján könnyen beállítható és így azonos feltételeknek mindig azonos eredmény felel meg- A maródás (korrózió) emellett minimális, jóllehet, az oxálsav lényegesen erősebb a hangyasavnál és az ecetsavnál. Az alkalmazott hőmérsékleteken bomlás sem következik be, minthogy az oxálsav hőállóbb a hangyasavnál és az ecetsavnál. Ha vizes laktámoldatot, például 6-kaprolaktámot v a laktámra számítva 0.01—1 mol oxálsavval 5 óra hosszat 130 C° hőmérsékleten hevítünk, körülbelül T—90%-nak megfelelő hidrolizisfokozatot érünk el. A hidrolízis már 1.00 C°-nál megkezdődik, mindenesetre azonban lassabban megy végbe, mint 130 C°-nál, 130—140 C° hőmérsékletnél nagyobb hőmérsékleteken részbeni bomlás következik be. 1. "példa, 15 súlyrész 6-kaprolaktámot, 150 rész desztillált vizet és laktámra számítva 0.8 mol oxájsavat zárt edényben 5 óra hosszat 130 C° hőmérsékleten hevítettünk. A laktam 85%-át 6-aminokapronsawá hidrolizáltuk. A kapott oldatot tiszta 6-kaprolaktám tízszeres mennyiségéhez adtuk és oxigén jelenlétének kizárásával hevítettük. Néhány óra után az egész anyag viszkózos ömledékké polimerizálódott, amely lehűlés folytán szilárd, tiszta fehér, az ömledékből megfonható masszává alakult át. A kapott szálaknak hidegnyujtással eszközölt tájolás után nagy húzószilárdságuk van. 2. példa. 6-kaprolaktámnak és víznek az 1. példában említett mennyiségét 6V2 óra hosszat 0.05 mol oxálsavval 100 C° hőmérsékletre hevítettük. A laktam 8%-a 6-aminokapronsavvá hidrolizálódott. Az oxálsav előnye a hangyasavval való összehasonlításból tűnik ki. Utóbbiból 1 mol laktámra teljes 1 molekulát alkalmazva, 120 C° hőmérsékleten való 24 órás hevítés eá%tén csak 20%-os hidrolízis volt elérhető. Magától értetődő, hogy egyetlen fokozatban is dolgozhatunk, mégpedig úgy, hogy a laktámhoz vizes oxálsav kis mennyiségét adjuk és a keveréket' autoklávban való hevítésnek tesszük ki. Szabadalmi igénypont: Eljárás poliamidok előállítására laktámok és vizes sav, célszerűen laktámnak vizes savval fokozott hőmérsékleteken és esetleg nyomásokon foganatosított hidrolízisével kapott oldatok, hevítése útján, melyre jßllemzö, hogy savként az oxálsavat alkalmazzuk. A kiadásért felel a Tervgazdasági Könvvkiadn ]>azw:itni'a