СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИАМИДОВ

Известен способ получения полиамидов с карбоксильными группами в бензольном ядре путем межфазной поликонденсации диаминов с дихлорангидридами дикарбоновых кислот. Из водных растворов солей полученных полиамидов формуют различные изделия, пригодные к эксплуатации при высоких температурах.

С целью получения волокнообразующего полиамида повышенной реакционной способности и термостойкости предложено в качестве диаминов использовать диаминобензойную кислоту и реакцию поликонденсации проводить при температуре от 0° до +6°C. Из растворов полученных полиамидов формуют волокна и другие изделия.

Пример 1. Синтез полиамидов проводят по методу низкотемпературной «растворной поликонденсации». В колбу, снабженную мешалкой, форштоссом, термометром, трубкой для ввода азота, помещают 0,01612 моль (50 мол. %) 2,4-диаминобензойной кислоты в 18 мл диметилацетамида. К охлажденному до (-3,5°С) раствору диаминов в токе сухого азота, очищенного от кислорода, порциями в течение 8 мин присыпают 0,01643 моль (51 мол. %) хлорангидрида изофталевой кислоты. Во время прибавления хлорангидрида температура реакции поддерживается от 0 до +6°С.

Через 20 мин по окончании прибавления хлорангидрида вязкость раствора значительно возрастает. Раствор перемешивают еще 1,5 час, затем выливают в спирт. Выделенный полимер отмывают горячей водой и спиртом до отсутствия иона хлора и рН промывных вод 7. Полиамид высушивают в вакууме над P₂O₅ при температуре 60°С и давлении 3-4 мм рт.ст. Выход 90%, η 0,7 (определение вязкости проводят в концентрированной H₂SO₄ при концентрации полимера 0,5 г в 100 мл). Методом титрования полиамида, полученного в этом и последующих примерах, устанавливают, что количество СООН-групп соответствует количеству вводимой 2,4-диаминобензойной кислоты.

Пример 2. Способом, указанным в примере 1, синтезируют сополимид, содержащий 40 мол. % остатков 2,4-диаминобензойной кислоты, 10 мол. % м-фенилендиамина и 50 мол. % хлорангидрида изофталевой кислоты. Выход сополиамида 92%, η_уд 1,34 (определение вязкости проводят в концентрированной H₂SO₄ при концентрации полимера 0,5 г в 100 мл).

Пример 3. Способом, указанным в примере 1, но отличающимся тем, что по окончании реакции полимер высаживают не в спирт, а в воду, получают сополиамид, содержащий 10 мол. % остатков 2,4-диаминобензойной кислоты, 40 мол. % м-фенилендиамина и 50 мол. % хлорангидрида изофталевой кислоты. Выход 90%, η_уд 0,66 (определение вязкости проводят в концентрированной H₂SO₄ при концентрации полимера 0,5 г в 100 мл).

Пример 4. В прибор, описанный в примере 1, помещают 0,0032 моль (10 мол. %) гексаметилендиамина, 0,012 моль (40 мол. %) 2,4-диаминобензойной кислоты в 18 мл диметилацетамида. К раствору диаминов при температуре реакции 23-27°С в токе сухого азота, очищенного от кислорода, порциями в течение 20 мин прибавляют 0,0151 моль (50 мол. %) хлорангидрида себациновой кислоты и 0,665 г (0,015 моль) окиси магния. По окончании прибавления раствор перемешивают 1 час при комнатной температуре, 1 час при 60°С и 0,5 час при 85°С. Полученный раствор выливают в воду. Выделенный полимер заливают 7%-ной соляной кислотой на 1,5 час, после чего отмывают водой и спиртом до отсутствия иона хлора и рН промывных вод 7. Полимер высушивают в вакууме над Р₂О₅. Выход 77,5%. η_уд 0,5%-ного раствора в CH₃C=ON(СН₃)₂ 0,44. Методом титрования полиамида устанавливают, что количество СООН-групп соответствует количеству вводимой диаминобензойной кислоты.

Пример 5. В прибор, описанный в примере 1, помещают 0,0138 моль (40 мол. %) 2,4-диаминобензойной кислоты, 0,00344 моль (10 мол. %) м-фенилендиамина и 15 мл свежеперегнанного диметилацетатамида.

К охлажденному до (-4°С) раствору диаминов в токе сухого азота порциями в течение 8 мин присыпают 0,01758 моль (51 мол. %) хлорангидрида изофталевой кислоты. Через 20 мин после окончания прибавления изофталевой кислоты вязкость раствора значительно возрастает. Раствор перемешивают еще 1,5 час, затем выливают в воду, выделенный полимер режут на мелкие кусочки, отмывают водой и метанолом до отсутствия иона хлора и рН промывных вод 7. Полимер высушивают в вакууме над P₂O₅ при комнатной температуре и давлении 3-4 мм рт.ст. Выход 91% от теоретического. η_уд 0,92. Методом титрования устанавливают, что количество СООН-групп в полимере соответствует количеству вводимой 2,4-диаминобензойной кислоты.

Формование волокна осуществляют по мокрому методу из 29%-ного раствора полимера (η_уд 0,8) в осадительную ванну, содержащую 60% диметилацетатамида и 40% воды.

Волокно, выходящее из ванны, вытягивают в 3,5 раза, промывают водой и сушат при 100°С. Прочность полученного волокна 1206 г, удлинение 22,4%, N_м 14,1.