способ получения поли-n-фенилентерефталамида и его сополимеров
Классы МПК: | C08G69/32 из ароматических диаминов и ароматических дикарбоновых кислот с ароматически связанными аминогруппами и карбоксильными группами D01F6/60 из полиамидов D01F6/80 из сополимеров полиамидов |
Автор(ы): | Иванов В.М., Маяцкий В.А. |
Патентообладатель(и): | Иванов Владимир Михайлович, Маяцкий Виктор Алексеевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-05-30 публикация патента:
27.02.2001 |
Описывается способ получения поли-n-фенилентерефталамида и его сополимеров путем растворения n-фенилендиамина и его смесей с другими диаминами в среде амидно-солевого растворителя, охлаждения раствора диамина до 0 - 10oC, введения в раствор при перемешивании дихлорангидрида дикарбоновой кислоты, причем дихлорангидрид дикарбоновой кислоты ввода в раствор диамина порциями через каждые 5 - 15 мин, причем первая порция равна 11 - 33,3% от количества растворяемого n-фенилендиамина, взятого в молях, а каждая следующая порция больше предыдущей в два раза, последняя порция равна разнице между количествами растворенных диаминов и дихлорангидрида дикарбоновой кислоты, взятых в г
моль. Способ позволяет получить светлый неокрашенный полимер n-фенилентерефталамида с пониженным содержанием золы. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.
Рисунок 1

Формула изобретения
1. Способ получения поли-n-фенилентерефталамида и его сополимеров путем растворения n-фенилендиамина и его смесей с другими диаминами в среде амидно-солевого растворителя, охлаждения раствора диамида до 0 - 10oC, введения в раствор при перемешивании дихлорангидрида дикарбоновой кислоты, отличающийся тем, что дихлорангидрид дикарбоновой кислоты вводят в раствор диамина порциями через каждый 5 - 15 мин, причем первая порция равна 11 - 33,3% от количества растворяемого п-фенилендиамина, а каждая следующая порция больше предыдущей в два раза, последняя порция равна разнице между количествами растворенных диаминов и дихлорангидрида дикарбоновой кислоты, взятых в г
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технологии получения поли-n-фенилентерефталамида (ПФТА) - ароматического полиамида и его сополимеров, используемых в производстве высокопрочных, высокомодульных волокон. Известен способ получения ПФТА поликонденсацией n-фенилендиамина (n-ФДА) с дихлорангидридом терефталевой кислоты (ДХАТК) в среде амидных или амидно-солевых растворителей, таких как гексаметилфосфортриамид или его смеси с диметилацетамидом (ДМАА) и N-метилпирролидоном (МП) (патент США N 3671542,), а также растворы хлорида лития или хлорида кальция в ДММА или МП. Однако этот способ не позволяет получить продукт требуемого качества. Известен способ получения поли-n-фенилентерефталамида и его сополимеров путем поликонденсации n-фенилендиамина с дихлорангидридом терефталевой кислоты или их смесей с другими ароматическими диаминами и дихлорангидридами ароматических дикарбоновых кислот в растворе амидно-солевого растворителя в присутствии третичного амина, вводимого в реакционную массу после загрузки исходных мономеров (Патент США N 4169932, C 08 G 69/28). Однако растворение n-ФДА в ДМАА + LiCl проводят при повышенной температуре, что вызывает его окисление, снижает молекулярную массу получаемого полимера и приводит к получению окрашенного продукта, обладающего пониженной гидролитической устойчивостью в серной кислоте. Введение третичного амина (

поли-n-фенилентерефталамид и его сополимеры получают путем растворения n-фенилендиамина или его смесей с другими диаминами в среде амидно-солевого растворителя, охлаждения раствора диамина до 0-10oC, введении в полученный раствор дихлорангидрида дикарбоновой кислоты, который вводят в раствор диамина порциями через каждые 5-15 мин. Первая порция равна 11-33,3% от количества растворяемого n-фенилендиамина, каждая следующая порция больше первой в 2 раза, последняя порция равна разнице между количествами введенных диаминов и дихлорангидрида дикарбоновой кислоты, взятых в г

Пример 1. В металлический реактор вместимостью 3,0 л, снабженный мешалкой и рубашкой для подачи теплоносителя, загружают 30,50 г хлорида лития и 2,4 л ДМАА, включают мешалку, растворяют хлорид лития и охлаждают растворитель до температуры 0oC, затем засыпают 64,88 г n-ФДА и проводят загрузку ДХАТК порциями через 15 мин каждая:
первая порция - 13,51 г (= 11% растворяемого n-фенилендиамина)
вторая порция - 29,24 г (= 22% растворяемого n-фенилендиамина)
третья порция - 81,06 г - остатки ДХАТК до эквимольного количества n-ФДА. После загрузки последней порции ДХАТК синтез ведут еще в течении 60 мин. Полимер высаждают в воду, промывают водой до отсутствия ионов хлора, сушат при температуре 110oC в течение 12 часов. Удельная вязкость полученного полимера

первая порция - 40,52 г (= 33,3% растворенного n-фенилендиамина в молях)
вторая порция - 81,06 г (= 66,7%), после чего синтез ведут в течении 30 минут. Полимер высаждают, промывают, сушат. Удельная вязкость полученного полимера



Массовая доля золы в полимере - 0,04%
Светопропускание раствора полимера в H2SO4 - 88,3%
Примеры 4-7 показывают возможность синтеза высокомолекулярных сополимеров ПФТА (см. таблицу ). Режим синтеза, промывка, сушка сополимеров аналогичны примеру 1. Заявляемый способ позволяет получать неокрашенный полимер с высокой молекулярной массой из n-ФДА основания в ДМАА с хлоридом лития и при этом существенно снизить затраты за счет использования более дешевого сырья, поскольку n-ФДА используется только в одной форме и в 1,5 раза снижается масса выделяющегося в процессе синтеза хлористого водорода.
Класс C08G69/32 из ароматических диаминов и ароматических дикарбоновых кислот с ароматически связанными аминогруппами и карбоксильными группами
Класс D01F6/80 из сополимеров полиамидов