Спосіб отримання поліаміду

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНІКИ ВИНАХОДУ

Даний винахід відноситься до способу отримання поліаміду, успішно використовується для таких практичних застосувань, як одержувані формуванням матеріали, пляшки, листи, плівки і волокна. Конкретніше, даний винахід відноситься до отримання поліаміду періодичним способом, включає пряму полімеризацію в розплаві диаминового компонента, що містить 70 або більше мовляв.% пара-ксилилендиамина, з представляє собою дикарбонових кислот компонентом, що містить 70 або більше мовляв.% аліфатичної С6-С18 дикарбоновой кислоти, у відсутності розчинника.

РІВЕНЬ ТЕХНІКИ ВИНАХОДУ

Один загальновідомий і широковідомий приклад способу отримання поліаміду поліконденсацією представляє собою дикарбонових кислот компонента з диаминовим компонентом включає в себе отримання водного розчину найлоновой солі із представляє собою дикарбонових кислот компонента і диаминового компонента і проведення подальшої полімеризації даної найлоновой солі в розплаві в умовах підвищеного тиску.

Інший розкритий приклад такого способу включає в себе пряму полімеризацію в розплаві представляє собою дикарбонових кислот�(див. патентний документ 1). При даному способі диаминовий компонент додають, у той час як температура утворюється полімеру підвищується до температури плавлення полімеру або вище. Таким чином, цей спосіб є вигідним з економічної точки зору, оскільки відсутня необхідність видалення води (води водного розчину найлоновой солі) або розчинника допомогою дистиляції.

З виробничої точки зору при такому способі отримання сприятливо, коли температура кипіння диаминового компонента є рівною або перевищує температуру плавлення утворюється поліаміду. Якщо температура кипіння диаминового компонента нижче температури плавлення поліаміду, поліконденсація протікає неефективно внаслідок випаровування доданого диамина. Температура кипіння ксилилендиамина, складова приблизно 274°С, є вищою по відношенню до температур кипіння інших діамін, традиційно застосовуються для отримання поліамідів. Наприклад, температура кипіння гексаметилендиамина становить від 199 до 205°С. Тому спосіб отримання, що включає в себе пряму полімеризацію в розплаві представляє собою дикарбонових кислот компонента з диаминовим компонентои при способі отримання, полягає в проведенні прямої полімеризації в розплаві представляє собою дикарбонових кислот компонента з диаминовим компонентом у відсутності розчинника, який представляє собою дикарбонових кислот компонент і диаминовий компонент легко розсіюються в газовій фазі у вигляді мономерних компонентів, що призводить до утворення найлоновой солі і олігомерів в секції газової фази та інших секціях реактора. Як правило, отримані таким способом найлоновая сіль і олігомери розчиняються у воді, яка виділяється в результаті поліконденсації представляє собою дикарбонових кислот компонента з диаминовим компонентом, в результаті чого ця сіль і олігомери повертаються в реакційну суміш. Таким чином, не виникає серйозної проблеми щодо якості продукту і способу отримання.

Однак якщо вміст пари-ксилилендиамина в диаминовом компоненті становить 50 або більше мол.%, спостерігають поступове утворення відкладень в трубці, яка з'єднує реакційний резервуар з дефлегматором, і в секції газової фази реакційного судини. Оскільки зміст пара-ксилилендиамина підвищується, розчинність у воді солі, утвореної диаминовим компонентом і предсогда зміст пара-ксилилендиамина в диаминовом компоненті становить 70 або більше мол.%. Оскільки сіль, утворена диаминовим мономером і представляє собою дикарбонових кислот мономером, володіє поганою розчинністю у воді, що виділяється в результаті поліконденсації, цю сіль не можна змити, і вона відкладається у газовій секції реакційного резервуара і в газовій трубці.

В особливості, тенденція до утворення подібних відкладень з наведених нижче причин проявляється в секції газової фази реакційного резервуара, яку нижче за текстом можна називати «секція газової фази реакційного резервуару», і в трубці, яка з'єднує реакційний резервуар з дефлегматором. А саме, температура цих елементів конструкції нижче, ніж інших елементів, а речовина відкладень володіє поганою розчинністю у воді при високій температурі, що призводить до подальшого утворення відкладень на відкладах, в результаті чого формуються відкладення значної маси. В додаток до цього при нагріванні відкладень ступінь полімеризації може збільшуватися або може відбуватися гелеутворення.

Відкладення в припущенні блокової форми можуть відшаровуватися від вищезазначених елементів конструкції в ході отримання поліаміду і включатися у вигляді твердих частинок в продукт, тим �оловки екструдера під час виведення поліаміду з реакційного апарату і переривання формування тяжів, тим самим порушуючи стабільність операції гранулювання. Тому періодично необхідно відкривати реакційний апарат і вручну видаляти тверді частинки або змивати їх з допомогою розчинника або йому подібного.

У той же час розкритий спосіб синтезу поліаміду, з допомогою якого способу досягають поліпшеної продуктивності, пригнічуючи утворення відкладень у блочній формі (див. патентний документ 2). У розкритому способі утворення відкладень твердих частинок в смесительном апараті пригнічують з допомогою характерного дизайну перемішуючих лопатей. Однак у цьому патентному документі не розкрито ефекти пригнічення утворення відкладень найлоновой солі і олігомерів в секції газової фази реакційного резервуара і в трубці, яка з'єднує реакційний резервуар з дефлегматором.

В іншому документі розкрито, що при способі отримання поліаміду, який включає в себе використання диаминового компонента з вмістом ксилилендиамина 70 або більше мол.%, причому ксилилендиамин містить 20 або більше мовляв.% пара-ксилилендиамина, і 70 або більше мовляв.% адипінової кислоти, утворення відкладень полімеру в реакційному резервуарі пригнічують безпосереднім додаванням по краплях диамино�лінні, знаходиться в діапазоні від 0,1 до 0,4 МПа (див. патентний документ 3). У патентному документі 3 розкрито ефект придушення утворення відкладень, коли поліамід має вищезазначеним складом, у вищевказаних барометричних умовах. Однак поліамідна смола, яка може утворювати сіль, володіє поганою розчинністю у воді, наприклад, поліамідна смола, яка містить диаминовий компонент з вмістом пара-ксилилендиамина 70 або більше мовляв.% і представляє собою дикарбонових кислот компонент, з легкістю викликає утворення відкладень. У цьому випадку задовільного ефекту придушення утворення відкладень неможливо досягти навіть у тому випадку, коли такий поліамід синтезують в умовах підвищеного тиску.

За вищезазначених обставин, коли поліамід отримують прямий полімеризацією в розплаві представляє собою дикарбонових кислот компонента з диаминовим компонентом у відсутності розчинника, використовуючи диаминовий компонент з вмістом пара-ксилилендиамина 70 або більше мол.%, існує потреба в способі, за допомогою якого можна підвищити продуктивність, пригнічуючи утворення відкладень твердих частинок в газовій секції реакційного резервуаѲой фази реакційного резервуара і в трубці, яка з'єднує реакційний резервуар з дефлегматором, для зменшення включення в продукт нерозплавлених твердих частинок з відкладень.

ДОКУМЕНТИ ПОПЕРЕДНЬОГО РІВНЯ ТЕХНІКИ

Патентні документи

Патентний документ 1: викладена японська патентна заявка Japanese Patent Application Laid-Open (kokai) No. 1982-200420.

Патентний документ 2: викладена японська патентна заявка Japanese Patent Application Laid-Open (kokai) No. 2010-7056.

Патентний документ 3: викладена японська патентна заявка Japanese Patent Application Laid-Open (kokai) No. 2010-7055.

КОРОТКИЙ ОПИС ВИНАХОДУ

Завдання, яке має вирішити дане винахід

Мета цього винаходу полягає в наданні періодичного способу отримання поліаміду, що включає пряму полімеризацію в розплаві диаминового компонента з вмістом пара-ксилилендиамина 70 або більше мовляв.% з представляє собою дикарбонових кислот компонентом у відсутності розчинника, в якому освіта відкладень твердих частинок в газовій секції реакційного резервуара і в газовій трубці придушене, а включення в продукт нерозплавлених твердих частинок з відкладень знижений.

СПОСОБИ ВИРІШЕННЯ ДАНИХ ЗАВДАНЬ

Для досягнення вищевказаної мети винахідники цього�соціальної форми в ході синтезу поліаміду при певних умовах можна зменшити утворення відкладень твердих частинок в секції газової фази реакційного резервуара, у трубці, яка з'єднує реакційний резервуар з дефлегматором, і в інших елементах конструкції, а також включення нерозплав речовини в продукт. Даний винахід реалізують, виходячи з цього результату.

Відповідно, даний винахід спрямовано на розробку способу отримання поліаміду, який включає пряму полімеризацію в розплаві диаминового компонента, що містить 70 або більше мовляв.% пара-ксилилендиамина, з представляє собою дикарбонових кислот компонентом, що містить 70 або більше мовляв.% С6-С18 аліфатичної дикарбоновой кислоти, у відсутності розчинника в реакторі періодичної дії, оснащеному перемішують лопатою, причому даний спосіб відрізняється тим, що

(1) взаємодія диаминового компонента з представляє собою дикарбонових кислот компонентом здійснюють при тиску від 0,2 до 0,5 МПа (абсолютний тиск),

(2) в ході реакції температуру секції газової фази реакційного резервуара реактора підтримують рівної 200°С і вище,

(3) перемішування вмісту реакційного резервуара від початку введення диаминового компонента до завершення введення і до початку падіння тиску здійснюють, так щоб характеризує пере�мешивающей лопаті [м], а g - гравітаційне прискорення [м/с2]), становила від 0,0002 до 0,15, і

(4) використовують перемішує лопать, у якої відсутня структурна основна частина в горизонтальному напрямку або яка має структурної основною частиною в горизонтальному напрямку, де основна частина в ході перемішування не контактує з кордоном розділу між реакційною сумішшю і секцією газової фази.

РЕЗУЛЬТАТИ ДАНОГО ВИНАХОДУ

У відповідності з цим винаходом утворення відкладень полімерів, найлоновой солі і олігомерів в секції газової фази реакційного резервуара, в трубці, яка з'єднує реакційний резервуар з дефлегматором, і в інших елементах конструкції можна придушити, в результаті чого можна знизити частоту періодично виконуваного промивання, що покращує продуктивність. В додаток можна надійно реалізувати операцію гранулювання і можна зменшити включення нерозплав речовини в продукт, тим самим отримуючи поліамід незмінно високої якості.

КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ

Фіг. 1 - схематичне зображення реактора, оснащеного спірально-залізистими лопатями, розширюються у вертикальному напрямку і використаними в примепастями, складаються з якореобразной лопаті і лопатоподібною лопаті і використаними в прикладах і в порівняльних прикладах.

СПОСОБИ ЗДІЙСНЕННЯ ДАНОГО ВИНАХОДУ

Відмінною рисою способу отримання поліаміду по справжньому винаходу є те, що даний спосіб включає в себе пряму полімеризацію в розплаві диаминового компонента, що містить 70 або більше мовляв.% пара-ксилилендиамина, з представляє собою дикарбонових кислот компонентом, що містить 70 або більше мовляв.% С6-С18 аліфатичної дикарбоновой кислоти, у відсутності розчинника в реакторі періодичної дії, оснащеному перемішують лопатою, причому даний спосіб відрізняється тим, що

(1) взаємодія диаминового компонента з представляє собою дикарбонових кислот компонентом здійснюють при тиску від 0,2 до 0,5 МПа (абсолютний тиск),

(2) в ході реакції температуру секції газової фази реакційного резервуара реактора підтримують рівної 200°С і вище,

(3) перемішування вмісту реакційного резервуара від початку введення диаминового компонента до завершення введення і до початку падіння тиску здійснюють, так щоб характеризує перемішування число Фруда (Froude), що виражається�е прискорення [м/с2]), становила від 0,0002 до 0,15, і

(4) використовують перемішує лопать, у якої відсутня структурна основна частина в горизонтальному напрямку або яка має структурної основною частиною в горизонтальному напрямку, де основна частина в ході перемішування не контактує з кордоном розділу між реакційною сумішшю і секцією газової фази.

ДИАМИНОВиЙ КОМПОНЕНТ

Диаминовий компонент містить пара-ксилилендиамин в кількості 70 або більше мол.%, переважно 80 або більше мол.%, бажаніше 90 або більше мовляв.% (включаючи 100 мол.%). У тому разі, коли зміст пара-ксилилендиамина задовольняє цим умовам, можна в значній мірі досягти результату цього винаходу.

Крім пара-ксилилендиамина приклади диаминового компонента, який можна використовувати в цьому винаході, охоплюють один або кілька широковідомих діамін, вибираються з числа аліфатичних діамін, таких як триметилендиамин, тетраметилендиамин, пентаметилендиамин, гексаметилендиамин, 1,7-диаминогептан, 1,8-диаминооктан, 1,9-диаминононан, 1,10-диаминодекан, ароматичні диамини, такі як пара-фенілендіамін, орто-фенілендіамін, мета-фенілендіамін та мета ксилилендиамин, �(амінометил)циклогексан. З точки зору теплостійкості і механічних властивостей поліаміду переважно, коли диаминовий компонент з їх числа включає пара-ксилилендиамин і мета-ксилилендиамин. У цьому випадку бажано, щоб відношення кількості мета-ксилилендиамина до загальної кількості пара-ксилилендиамина і мета-ксилилендиамина становило 30 або менше мол.%, переважніше 20 або менше мол.%, ще бажаніше 10 або менше мол.%.

ПРЕДСТАВЛЯЄ СОБОЮ дикарбонових кислот КОМПОНЕНТ

Представляє собою дикарбонових кислот компонент, використовуваний у цьому винаході, є С6-С18 аліфатичної дикарбоновой кислотою і переважно, коли він включає одну або декілька С6-С18 аліфатичних дикарбонових кислот з нерозгалуженим ланцюгом в кількості 70 або більше мол.%, бажаніше 80 або більше мол.%, ще краще 90 або більше мовляв.% (включаючи 100 мол.%). Приклади С6-С18 аліфатичних дикарбонових кислот з нерозгалуженим ланцюгом охоплюють α,ω-нерозгалужені аліфатичні дикарбонові кислоти, такі як адипиновая кислота, пимелиновая кислота, субериновая кислота, ацелаиновая кислота, себацінова кислота, ундекандикарбоновая кислота і додекандикарбоновая кислота. Серед них одна або кілька акислоти, ундекандикарбоновой кислоти і додекандикарбоновой кислоти, є переважними. Крім того, одна або кілька аліфатичних дикарбонових кислот, які вибираються з числа адипінової кислоти, ацелаиновой кислоти і себаціновой кислоти є більш бажаними, причому себацінова кислота є ще більш кращою. Аліфатична дикарбонова кислота, яка використовується у цьому винаході, містить від 6 до 18 атомів вуглецю. З точки зору балансу здатності поглинати воду і теплостійкості поліаміду бажано, щоб аліфатична дикарбонова кислота містила від 8 до 14 атомів вуглецю, краще від 9 до 12 атомів вуглецю.

Крім С6-С18 аліфатичної дикарбоновой кислоти приклади дикарбоновой кислоти, яку можна використовувати в цьому винаході, охоплюють одну або кілька дикарбонових кислот, які вибираються з числа≤5 α,ω-нерозгалужених аліфатичних дикарбонових кислот, таких як сукциновая кислота і глутаровая кислота, ароматичні дикарбонові кислоти, такі як терефталева кислота, изофталевая кислота, 2,6-нафталиндикарбоновая кислота і 4,4-бифенилдикарбоновая кислота, а також алициклические дикарбонові кислоти, такі як 1,4-циклогексан�ва кислота.

Не припускають ніяких особливих обмежень на створюючий поліамід компонент, відмінний від диаминового компонента і представляє собою дикарбонових кислот компонента, і приклади таких охоплюють лактами, такі як капролактам, валеролактам, лауролактам і ундеклактам, а також аминокарбоновие кислоти, такі як 1,1-аминоундекановая кислота і 1,2-аминододекановая кислота.

ФОСФОРОСОДЕРЖАЩЕЕ З'ЄДНАННЯ

В рамках цього винаходу у систему, використовувану для отримання поліаміду, для придушення фарбування вмісту в ході полімеризації в розплаві можна вводити фосфорсодержащее з'єднання. Приклади фосфоровмісних сполук охоплюють ортофосфорну кислоту, фосфорну кислоту, гипофосфорную кислоту, а також їх солі або складні ефіри. Приклади є фосфатом солі охоплюють фосфат калію, фосфат натрію, фосфат кальцію, фосфат магнію, фосфат марганцю, фосфат нікелю і фосфат кобальту. Приклади складного ефіру фосфорної кислоти охоплюють метилфосфат, этилфосфат, изопропилфосфат, бутилфосфат, гексилфосфат, изодецилфосфат, децилфосфат, стеарилфосфат і фенилфосфат. Приклади є фосфитом солі охоплюють фосфо калію, фосфо натрію, фосфо кальцію, фосф�ивают метилфосфит, этилфосфит, изопропилфосфит, бутилфосфит, гексилфосфит, изодецилфосфит, децилфосфит, стеарилфосфит і фенилфосфит. Приклади є гипофосфитом солі охоплюють гипофосфит калію, гипофосфит натрію, гипофосфит кальцію, гипофосфит магнію, гипофосфит марганцю, гипофосфит нікелю і гипофосфит кобальту. Ці фосфоровмісні сполуки можна використовувати окремо або як комбінацію двох або декількох з'єднань.

В рамках цього винаходу не припускають ніяких особливих обмежень на спосіб введення фосфорсодержащего з'єднання. Наприклад, фосфорсодержащее з'єднання можна вводити в диаминовий компонент або в який представляє собою дикарбонових кислот компонент, з яких отримують поліамід, або полімеризації систему.

РЕАКТОР ПЕРІОДИЧНОЇ ДІЇ

Реактор періодичної дії, що застосовується в цьому винаході, має конструкцію, що підходить для стійкого до тиску реактора, оснащеного перемішуючим пристроєм, таким як змішуючі лопаті. Також переважно, коли реактор періодичної дії згідно з цим винаходу має дефлегматором, за допомогою якого можна контролювати температуру тепло�шу кислоту компонента. На додаток до вищезазначеного перемішуючого пристрою і дефлегматору бажано, щоб реактор періодичної дії по справжньому винаходу був оснащений пристроєм для нагрівання реакційної резервуара, термометром для вимірювання температури в секції газової фази, загальним холодильником, нагрівачем для нагрівання секції газової фази реакційного резервуара, трубкою для диамина, трубкою для газоподібного азоту, а також іншими пристроями.

На Фіг. 1 і 2 схематично зображені реактори періодичної дії, що застосовуються у прикладах по справжньому винаходу. Зображений на Фіг. 1 реактор періодичної дії містить корпус 7 реакційного резервуара, що забезпечує обертання провідний елемент 1, торсіонний вал 2, ущільнювач перемішують елемента 3, горизонтальний циліндричний елемент 4, вертикальний циліндричний елемент 6, спірально-полосчатиє лопаті 8, верхню плиту 9, дефлегматор 10, загальний холодильник 11, а також трубку для газоподібного азоту 14. Змішуючі лопаті, що входять до складу показаного на Фіг. 1 реактора періодичної дії, що являють собою гвинтоподібне полосчатиє лопаті 8, які є спірально-залізистими лопатями, розшир�на Фіг. 2 реактор періодичної дії містить корпус 7 реакційного резервуара, що забезпечує обертання провідний елемент 1, торсіонний вал 2, ущільнювач перемішують елемента 3, вертикальний циліндричний елемент 6, верхню плиту 9, якореобразную лопать 12, лопатообразную лопать 13, дефлегматор 10, загальний холодильник 11, а також трубку для газоподібного азоту 14. Змішуючі лопаті, що входять до складу показаного на Фіг. 2 реактора періодичної дії, що являють собою якореобразную лопать 12 і лопатообразную лопать 13. Незважаючи на те що лопатообразная лопать 13 являє собою структурну основну частину, що володіє горизонтальною структурою, структурна основна частина в ході перемішування не стикається з межею поділу між реакційною сумішшю і секцією газової фази.

СПОСІБ ОТРИМАННЯ ПОЛІАМІДУ

У конкретному варіанті способу отримання поліаміду по справжньому винаходу представляє собою дикарбонових кислот компонент і диаминовий компонент послідовно вводять в реактор періодичної дії для подальшої їх полімеризації.

Конкретно, при змішуванні представляє собою дикарбонових кислот компонента з диаминовим компонентом пере�ре, а диаминовий компонент безперервно або час від часу додають до який представляє собою дикарбонових кислот компоненту. В ході додавання температура реакційної суміші поступово підвищується, і досягнуту температуру підтримують. Не припускають ніяких особливих обмежень на час, за який додають диаминовий компонент. Коли швидкість додавання є надмірно високою, швидкість підвищення температури реакційної системи може зменшуватися з-за поганих теплових характеристик. Час додавання можна беззастережно визначити і воно залежить від таких факторів, як ємність реактора і теплоємність нагрівача. Однак час реакції, як правило, складає від 30 хвилин до 5 годин, переважно від 30 хвилин до 4 годин.

Швидкість підвищення температури реакційної суміші представляє собою дикарбонових кислот компонента і диаминового компонента залежить від таких факторів, як теплота амідування, прихована теплота випаровування конденсаційної води, а також кількість подаваного тепла. Таким чином, швидкість підвищення температури диаминового компонента змінюють відповідно. Переважно, коли температура реакційної суміші після закінчення додавання диаминоваходится в розплавленому стані, і нижче ніж (температура плавлення +35°С), бажаніше нижче ніж (температура плавлення +15°С), ще краще нижче ніж (температура плавлення +5°С).

В рамках цього винаходу термін «температура плавлення» відноситься до температури відноситься до теплоти плавлення кристалів полімеру ендотермічний пік, яку вимірюють з допомогою диференціального скануючого калориметра (DSC). Температуру плавлення реакційної системи можна відповідним чином оцінити з допомогою DSC або йому подібного.

Конденсаційну воду, яка виділяється в ході реакції, видаляють з реакційної системи, використовуючи дефлегматор і загальний холодильник. Переважно, коли диаминовий компонент, испаренний з конденсаційної водою, і віддалений з реакційної системи, дикарбонових кислот, віддалену випаровуванням, і інші компоненти відокремлюють від водяної пари з допомогою дефлегматора і повертають в реакційний резервуар.

У відповідності з цим винаходом тиск в реакції підбирають так, щоб воно становило 0,2 МПа або більше (абсолютний тиск), а температуру секції газової фази реакційного резервуара підтримують високою. У тому випадку, коли температуру секції газової фази реакционо собою дикарбонових кислот компонента при підвищенні тиску в реакції в секції газової фази зменшуються, що тим самим призводить до придушення випаровування диаминового компонента і представляє собою дикарбонових кислот компонента. Таким чином, утворення відкладень найлоновой солі або олігомерів в секції газової фази реакційного резервуара і на інших елементах конструкції знижується. Найлоновая сіль і олігомери, що відклалися в секції газової фази реакційного резервуара і на інших елементах конструкції, відмивають зворотним потоком конденсаційної води, що виділяється в ході реакції диаминового компонента c представляють собою дикарбонових кислот компонентом.

Однак у випадку найлоновой солі, утвореної пари-ксилилендиамином і себаціновой кислотою, яка сіль володіє поганою розчинністю у воді, виникає складність з відмиванням відкладень найлоновой солі і олігомерів, якщо використовувати тільки зворотний потік конденсаційної води. Через підтримання високої температури в секції газової фази реакційного резервуара мольна частка диаминового компонента в газовій фазі збільшується. Найлоновую сіль і олігомери, які не розчиняються у воді при високій температурі, можна розчинити в стікає назад з дефлегматора рідини, що містить диаминовий компонент з дефлегматора рідина знаходиться в секції газової фази реакційного резервуара при температурі 200°С або вище, отложившаяся сіль і олігомери легко розчиняються у цій стікає назад з дефлегматора рідини. Таким чином, в рамках цього винаходу внутрішній тиск в резервуарі в ході реакції підтримують рівним 0,2 МПа або більше (абсолютний тиск), а температуру секції газової фази реакційного резервуара підтримують рівної 200°С або вище.

Не припускають ніяких особливих обмежень на спосіб підтримання температури секції газової фази реакційного резервуара рівної 200°С або вище. Приклади такого способу охоплюють приєднання нагрівача до верхньої плиті реактора, контролювання швидкості стікання рідини з дефлегматора допомогою контролю температури дефлегматора, а також підтримання верхньої плити у теплому стані для запобігання дисипації тепла від верхньої плити реактора.

Спосіб підтримання температури секції газової фази реакційного резервуара рівної 200°С або вище можна оптимізувати та вибрати відповідним чином, беручи до уваги розмір і конструкцію реакційного резервуара.

Після того як дикарбонових кислот завантажили в реакційний резервуар, випаровування дикарбоновой кислоти пригнічують, і відповідно до цього внутрішній тиск в реа�ционном резервуарі перевищує 0,5 МПа (абсолютний тиск), мольна частка диаминового компонента в газовій фазі після початку введення по краплях цього диаминового компонента зменшується. У цьому випадку неможливо повністю досягти ефекту розчинення найлоновой солі і олігомерів в диаминовом парі. Крім того, якщо температура секції газової фази реакційного резервуара нижче 200°С, мольна частка диаминового компонента в газовій фазі зменшується, і ефекту розчинення найлоновой солі і олігомерів в диаминовом парі неможливо повністю досягти. З вищезазначених точок зору в цьому винаході тиск в ході реакції складає від 0,2 до 0,5 МПа (абсолютний тиск), переважно від 0,2 до 0,40 МПа (абсолютний тиск), а температура секції газової фази реакційного резервуара в ході реакції становить 200°С або вище, бажано від 200 до 300°С, переважно від 200 до 260°С.

В рамках цього винаходу термін «температура секції газової фази в реакційному резервуарі в ході реакції» відноситься до температури газу в секції газової фази реакційного резервуара від початку реакції диаминового компонента з представляє собою дикарбонових кислот компонентом до закінчення поліконденсації.

Розсіяння представляє собою дикарбоновую до виплеск, які утворюються в ході зіткнення структурної основної частини перемішують лопаті з реакційною сумішшю. Подібно пару виплески також утворюють найлоновую сіль і олігомери в секції газової фази реакційного резервуара. Зокрема, у разі лопатоподібною лопаті або основи лопаті, що володіє горизонтальній структурної основною частиною в тій частині перемішують лопаті, яка контактує з поверхнею реакційної суміші, перемішуюча лопать більш часто вступає в контакт з поверхнею реакційної суміші. В результаті утворюється підвищена кількість виплеск, тим самим найлоновая сіль і олігомери з легкістю утворюють відкладення в секції газової фази реакційного резервуара. У зв'язку з цим переважно, коли в цьому винаході застосовують перемішує лопать без подібної структурної основної частини в горизонтальному напрямку або перемішує лопать, що володіє подібної структурної основною частиною в горизонтальному напрямку, яка основна частина в ході перемішування не контактує з кордоном розділу між реакційною сумішшю і секцією газової фази. В рамках цього винаходу один кращий приклад перемішують лопаті гранич має основою лопаті. Конкретний приклад подібної перемішують лопаті, яку можна застосовувати в цьому винаході, являє собою перемішує лопать з формою, що зображена на Фіг. 1.

В рамках цього винаходу вміст реакційного резервуара перемішують від початку введення диаминового компонента до завершення введення і до початку падіння тиску, так щоб характеризує перемішування число Фруда (Froude), що визначається формулою (1), становила від 0,0002 до 0,15, переважно від 0,001 до 0,13, бажаніше від 0,004 до 0,11, ще краще від 0,01 до 0,100.

Fr = (N/60)2× d/g (1).

У формулі 1 N є швидкістю перемішування [об/хв], d являє собою діаметр перемішують лопаті [м], а g є гравітаційним прискоренням [м/с2]. У разі гвинтоподібних залізистих лопатей, які показані на Фіг. 1, діаметр d кожної перемішують лопаті відноситься до діаметру спіралі. У разі перемішуючих лопатей, містять якореобразную лопать і лопатообразную лопать, які зображені на Фіг. 2, діаметр d відноситься до ширини, що визначається як відстань між двома краями рогу якореобразной лопаті.

Регулюючи характеризує перемішування число Фруда (Froude) так, щоб воно попадалжно запобігти утворенню виплеск з поверхні реакційної суміші, тим самим можна придушити утворення відкладень у секції газової фази реакційного резервуара. Відноситься до перемішування число Фруда (Froude) являє собою відношення інерційної сили перемішування до гравітаційної сили. Коли інерційна сила збільшується, тобто коли відноситься до перемішування число Фруда (Froude) надмірно підвищується, виплески утворюються в результаті зіткнення торсіонного валу або лопатей з разбризгивающейся реакційною сумішшю, якщо змішуючі лопаті не володіють основною структурною частиною в горизонтальному напрямку. У подібному випадку найлоновая сіль і олігомери утворюють відкладення в секції газової фази реакційного резервуара і в трубці, яка з'єднує реакційний резервуар з дефлегматором.

В рамках цього винаходу для запобігання утворення виплеск з реакційної суміші вищезазначене характеризує перемішування число Фруда (Froude) (Fr) ставлять таким чином, щоб він потрапляв у вищевказані діапазони від початку введення диаминового компонента до завершення введення і до початку падіння тиску. Крім того, характеризує перемішування число Фруда (Froude) (Fr) можна також задавати таким чином, щоб воно потрапляло в вих проміжків часу характеризує перемішування число Фруда (Froude) (Fr) можна регулювати до довільної величини. Проте в ході падіння тиску або зниження тиску відбувається бурхливий спінювання через утворення конденсаційної води, що виділяється з реакційної системи. Таким чином, переважно, коли перемішування здійснюють так, щоб запобігти швидкий підйом рівня реакційної суміші. У тому вигляді, в якому його використовують у цьому винаході, термін «падіння тиску» відноситься до зниження внутрішнього тиску в реакційному резервуарі до атмосферного тиску після взаємодії диаминового компонента з представляє собою дикарбонових кислот компонентом при тиску від 0,2 до 0,5 МПа (абсолютний тиск).

Оскільки в цьому винаході 70 або більше мовляв.% диаминового компоненти являють собою пара-ксилилендиамин, переважно, коли полімеризацію в розплаві диаминового компонента з представляє собою дикарбонових кислот компонентом здійснюють прямий полімеризацією в розплаві, при якій цей диаминовий компонент безперервно або періодично додають до розплавленого який представляє собою дикарбонових кислот компоненту у відсутності розчинника. Ця методика полімеризації, при якій не витрачається час для видалення розчинника, являє�ьно, коли плавлення здійснюють в атмосфері інертного газу, такого як азот, для запобігання фарбування в результаті окислення. Плавлення представляє собою дикарбонових кислот компонента можна проводити в реакційному резервуарі. Альтернативно, що представляє собою дикарбонових кислот компонент плавлять у спеціальній плавильної бані, а розплав завантажують в реакційний резервуар. Для поліпшення ефективності роботи реакційного резервуара переважно, коли застосовують вищезгадану спеціальну плавильну баню.

В рамках цього винаходу поліамід, володіє цікавлять мольна співвідношенням (включаючи надлишок диаминового компонента, надлишок представляє собою дикарбонових кислот компонента, або ці компоненти в эквимольних кількостях), можна отримати, регулюючи молярне співвідношення мономерів відповідним чином. Один із способів регулювання мольного співвідношення мономерів полягає у визначенні повного ваги розплавленої дикарбоновой кислоти, вміщеній в плавильну баню, з допомогою вимірника маси, завантаженні розплаву в реакційний резервуар і завантаженні диаминового компонента в реакційну систему при вимірюванні маси містить діамін резента і масу представляє собою дикарбонових кислот компоненту визначали за допомогою вимірника маси, такого як тензодатчик або ваги.

При додаванні диаминового компонента до розплавленого який представляє собою дикарбонових кислот компоненту бажано, коли розплавлену дикарбонових кислот нагрівають до температури 160°С або вище, при якій по суті відбувається амідування. Крім цього переважно, коли регулюють температуру реакції до такого рівня, щоб утворилися інтермедіату, тобто олігомери та/або низькомолекулярний поліамід, підтримувалися в розплавленому стані для забезпечення тим самим однорідної плинності реакційної системи цілком. Беручи до уваги швидкість реакції і температуру розкладання утворився аміду, температура реакції при синтезі поліаміду, як правило, становить від 150 до 350°С, переважно від 180 до 320°С, бажаніше від 200 до 320°С, ще краще від 270 до 320°С. Термін «температура реакції при синтезі поліаміду» відноситься до температури рідкої реакційної суміші, отримуваної в результаті додавання диаминового компонента до який представляє собою дикарбонових кислот компоненту.

По завершенні введення диаминового компонента внутрішній тиск в реакційному резервуарі зменшують до атмосферного розд�ія внутрішнього тиску в реакційному резервуарі до 80 або менше кПа присутній в секції газової фази водяний пар можна видалити за межі реакційної системи, тим самим, керуючись рівновагою амідування, можна ще більше підвищити ступінь полімеризації продукту. Переважно, коли швидкість падіння тиску, яка залежить від розміру і внутрішнього тиску в реакційному резервуарі, становить від 0,002 до 0,02 МПа/хв

В рамках цього винаходу бажано, коли по завершенні введення диаминового компонента і до початку падіння тиску вміст реакційного резервуара підтримується при застосовується при завершенні введення диаминового компонента тиску протягом проміжку часу від 5 хвилин до 3 годин, бажаніше від 10 хвилин до 1 години. Через підтримання вмісту при застосовується при завершенні введення диаминового компонента тиску протягом вищезазначеного проміжку часу в одержуваному полиамиде можна правильно відтворити молярне співвідношення мономерів.

Після падіння тиску отриманий поліамід вивантажують з реакційного резервуара, як правило, за допомогою підвищення тиску в реакційному резервуарі. У цьому винаході початок підвищення тиску в реакційному резервуарі визначається як припинення поліконденсації. Переважно, коли для підвищення тиску застосовують инели і олігомерів утворюють відкладення в реакційному резервуарі після вивантаження отриманого поліаміду, що тим самим дозволяє проводити подальшу реакцію в реакторі періодичної дії. Таким чином, даний винахід дозволяє здійснювати безперервне отримання поліаміду в періодичному режимі.

ПРИКЛАДИ

Далі даний винахід буде докладно описано з допомогою прикладів і порівняльних прикладів, які не слід розуміти як обмежуючі собою даний винахід.

По завершенні синтезу поліаміду в секції газової фази реакційного резервуара (у тому числі, в трубці, що йде до дефлегматору, в тому випадку, коли цей реактор був оснащений дефлегматором) спостерігали відкладення найлоновой солі, утвореної діаміном і дикарбоновой кислотою, олігомерів або полімерів і стан відкладень оцінювали за допомогою наведених нижче оцінок.

Оцінки

Відсутність відкладень: той випадок, коли відкладення твердих частинок на поверхні секції газової фази реактора (включаючи йде до дефлегматору трубку, якщо реактор був оснащений дефлегматором), володіли середньою товщиною менше 0,5 мм, та в секції газової фази або на структурній основної частини, присутньої в секції газової фази, не спостерігалося ніяких відкладень твердих частинок завтовшки 3 або більше мм.

Відкладення: той�атору трубку, якщо реактор був оснащений дефлегматором), мали середньої завтовшки 0,5 мм або більше або коли в секції газової фази або на структурній основної частини, присутньої в секції газової фази, спостерігалося утворення відкладень твердих частинок завтовшки 3 мм або більше, навіть якщо утворення відкладів відбувалося локально.

Приклад 1

Поліамід синтезували в 6-літровому реакторі періодичної дії з нержавіючої сталі, повністю покритого кожухом-нагрівачем. Реактор був оснащений гвинтоподібними залізистими лопатями 8, володіють розширюються у вертикальному напрямку спірально-залізистими лопатями, як показано на Фіг. 1, і дефлегматором, в якому може циркулювати масло, температуру якого регулюють, загальним холодильником і трубкою для газоподібного азоту.

Конкретна процедура синтезу полягає в наступному. В реакційний резервуар поміщали 1,810 р себаціновой кислоти (чистота: 99,70 вагу.%) і внутрішню атмосферу реакційного резервуара ретельно замінювали азотом. Внутрішній тиск в резервуарі підвищували до 0,4 МПа (абсолютний тиск) і нагрівали себацинову кислоту при перемішуванні до температури 190°С. При досягненні температурою 190°С туди по краплях вводили в теч�еакционной суміші по завершенні введення по краплях диамина досягала 300°С, а тиск в реакції ставили рівним 0,4 МПа (абсолютний тиск). Температуру газу, що виходить з вихідного отвору дефлегматора, регулювали в інтервалі від 144 до 147°С, а утворюється в ході реакції пара конденсувалася, проходячи через загальний холодильник, і його виводили з реакційної системи. По завершенні введення по краплях диамина реакцію залишали проходити при вищевказаної температурі і при тиску 0,4 МПа (абсолютний тиск) протягом 15 хвилин при перемішуванні. Тиск в реакційному резервуарі знижували до атмосферного тиску зі швидкістю зниження 0,01 МПа/хв протягом 30 хвилин, і далі знижували до 80 кПа (абсолютний тиск). Реакцію залишали проходити при тиску 80 кПа (абсолютний тиск) протягом 10 хвилин при перемішуванні. Змішуючі лопаті оберталися в такому напрямку, щоб ці лопаті придавливали реакційну суміш вниз, тобто, щоб такі лопаті генерували спадний потік. Від початку введення по краплях диамина до того моменту, коли тиск ставили рівним 0,4 МПа (абсолютний тиск) після припинення такого введення, реакційну суміш перемішували при значенні характеризує перемішування числа Фруда (Froude) Fr, становить 0,045 (100 об/хв). Після пов�ючим лопаті і торсіонний вал, завжди розташовувався вище поверхні рідини. Температуру газу в секції газової фази реакційного резервуара підтримували рівної 200°С або вище з допомогою нагрівача, розміщеного зовні верхньої плити реакційного резервуара, від початку введення по краплях диамина до припинення реакції поліконденсації. Реакційну суміш безперервно перемішували при тиску 80 кПа (абсолютний тиск) протягом 10 хвилин і зупиняли перемішування при підвищенні тиску у внутрішній частині реактора за допомогою азоту, у результаті чого реакція поліконденсації припинялася. Отриманий полімер вивантажували через дно реактора. Цю процедуру синтезу повторювали в цілому п'ять разів. При огляді внутрішньої частини реакційного резервуара і внутрішньої частини трубки, що з'єднує реакційний резервуар і дефлегматор, утворення відкладень не спостерігали. Результати наведені в таблиці 1.

Приклад 2

Поліамід синтезували у 50-літровому реакторі періодичної дії з нержавіючої сталі, реакційний резервуар якого був повністю покритий сорочкою з циркулюючим по ній маслом. Реактор був оснащений гвинтоподібними залізистими лопатями 8, володіють розширюються у вертикальному напрямку спірально-пЃ якого регулюють, загальним холодильником і трубкою для газоподібного азоту.

Конкретна процедура синтезу полягає в наступному. В реакційний резервуар поміщали 15,133 кг себаціновой кислоти (чистота: 99,70 вагу.%) і внутрішню атмосферу реакційного резервуара ретельно замінювали азотом. Внутрішній тиск в резервуарі підвищували до 0,4 МПа (абсолютний тиск) і нагрівали себацинову кислоту при перемішуванні до температури 190°С. При досягненні температурою 190°С туди по краплях вводили протягом 110 хвилин 10,125 кг пара-ксилилендиамина (чистота: 99,85 вагу.%). Нагрівання контролювали так, щоб температура реакційної суміші по завершенні введення по краплях диамина досягала 300°С, а тиск в реакції ставили рівним 0,4 МПа (абсолютний тиск). Температуру газу, що виходить з вихідного отвору дефлегматора, регулювали в інтервалі від 144 до 147°С, а утворюється в ході реакції пара конденсувалася, проходячи через загальний холодильник, і його виводили з реакційної системи. По завершенні введення по краплях диамина реакцію залишали проходити при вищевказаної температурі і при тиску 0,4 МПа (абсолютний тиск) протягом 15 хвилин при перемішуванні. Тиск в реакційному резервуарі знижували до атмосферного давлениставляли проходити при тиску 80 кПа (абсолютний тиск) протягом 10 хвилин при перемішуванні. Від початку введення по краплях диамина до того моменту, коли тиск ставили рівним 0,4 МПа (абсолютний тиск) після припинення такого введення, реакційну суміш перемішували при значенні характеризує перемішування числа Фруда (Froude) Fr, становить 0,094 (100 об/хв). Після цього перемішування здійснювали так, що горизонтальний циліндричний елемент, службовець елементом, що з'єднує лопаті і торсіонний вал, завжди розташовувався вище поверхні рідини. Змішуючі лопаті оберталися в такому напрямку, щоб ці лопаті придавливали реакційну суміш вниз, тобто, щоб такі лопаті генерували спадний потік. Температуру газу в секції газової фази реакційного резервуара підтримували рівної 200°С або вище з допомогою нагрівача, розміщеного зовні верхньої плити реакційного резервуара, від початку введення по краплях диамина до припинення реакції поліконденсації. Реакційну суміш безперервно перемішували при тиску 80 кПа (абсолютний тиск) протягом 10 хвилин і зупиняли перемішування при підвищенні тиску у внутрішній частині реактора за допомогою азоту, у результаті чого реакція поліконденсації припинялася. Отриманий полімер вивантажували через дно рЃтренней частині трубки, з'єднує реакційний резервуар і дефлегматор, утворення відкладень не спостерігали. Результати наведені в таблиці 1.

Приклад 3

Поліамід синтезували в 500-літровому реакторі періодичної дії з нержавіючої сталі, реакційний резервуар якого був повністю покритий сорочкою з циркулюючим по ній маслом. Реактор був оснащений гвинтоподібними залізистими лопатями 8, володіють розширюються у вертикальному напрямку спірально-залізистими лопатями, як показано на Фіг. 1, і дефлегматором, в якому може циркулювати масло, температуру якого регулюють, загальним холодильником і трубкою для газоподібного азоту.

Конкретна процедура синтезу полягає в наступному. В реакційний резервуар поміщали 90,00 кг себаціновой кислоти (чистота: 99,85 вагу.%) і внутрішню атмосферу реакційного резервуара ретельно замінювали азотом. Внутрішній тиск в реакторі підвищували до 0,4 МПа (абсолютний тиск) і нагрівали себацинову кислоту при перемішуванні до температури 190°С. При досягненні температурою 190°С туди по краплях вводили протягом 110 хвилин 134,65 кг пара-ксилилендиамина (чистота: 99,8 вагу.%). Нагрівання контролювали так, щоб температура реакційної суміші по завершенні введЀатуру газу, виходить з вихідного отвору дефлегматора, регулювали в інтервалі від 144 до 147°С, а утворюється в ході реакції пара конденсувалася, проходячи через загальний холодильник, і його виводили з реакційної системи. По завершенні введення по краплях диамина реакцію залишали проходити при вищевказаної температурі і при тиску 0,4 МПа (абсолютний тиск) протягом 15 хвилин при перемішуванні. Тиск в реакційному резервуарі знижували до атмосферного тиску зі швидкістю зниження 0,01 МПа/хв протягом 30 хвилин, і далі знижували до 80 кПа (абсолютний тиск). Реакцію залишали проходити при тиску 80 кПа (абсолютний тиск) протягом 10 хвилин при перемішуванні. Від початку введення по краплях диамина до того моменту, коли тиск ставили рівним 0,4 МПа (абсолютний тиск) після припинення такого введення, реакційну суміш перемішували при значенні характеризує перемішування числа Фруда (Froude) Fr, становить 0,033 (41 об/хв). Після цього перемішування здійснювали так, що горизонтальний циліндричний елемент, службовець елементом, що з'єднує лопаті і торсіонний вал, завжди розташовувався вище поверхні рідини. Змішуючі лопаті оберталися в такому напрямку, щоб ці лоЀатуру газу в секції газової фази реакційного резервуара підтримували рівної 200°С або вище, утримуючи верхню плиту на верхній частині реакційного резервуара з запізненням від початку введення по краплях диамина до припинення реакції поліконденсації. Реакційну суміш безперервно перемішували при тиску 80 кПа (абсолютний тиск) протягом 10 хвилин і зупиняли перемішування при підвищенні тиску у внутрішній частині реактора за допомогою азоту, у результаті чого реакція поліконденсації припинялася. Отриманий полімер вивантажували через дно реактора. Цю процедуру синтезу повторювали п'ять разів. При огляді внутрішньої частини реакційного резервуара і внутрішньої частини трубки, що з'єднує реакційний резервуар і дефлегматор, утворення відкладень не спостерігали. Результати наведені в таблиці 1.

Приклад 4

Поліамід синтезували у 50-літровому реакторі періодичної дії з нержавіючої сталі, реакційний резервуар якого був повністю покритий сорочкою з циркулюючим по ній маслом. Реактор був оснащений перемішувальними лопатями, що включають якореобразную лопать 12 і лопатообразную лопать 13, як показано на Фіг. 2, і дефлегматором, в якому може циркулювати масло, температуру якого регулюють, загальним холодильником і трубкою для газоподібного азоту.

До� (чистота: 99,70 вагу.%) і внутрішню атмосферу реакційного резервуара ретельно замінювали азотом. Внутрішній тиск в резервуарі підвищували до 0,4 МПа (абсолютний тиск) і нагрівали себацинову кислоту при перемішуванні до температури 190°С. При досягненні температурою 190°С туди по краплях вводили протягом 110 хвилин 6,290 кг пара-ксилилендиамина (чистота: 99,85 вагу.%). Нагрівання контролювали так, щоб температура реакційної суміші по завершенні введення по краплях диамина досягала 300°С, а тиск в реакції ставили рівним 0,4 МПа (абсолютний тиск). Температуру газу, що виходить з вихідного отвору дефлегматора, регулювали в інтервалі від 144 до 147°С, а утворюється в ході реакції пара конденсувалася, проходячи через загальний холодильник, і його виводили з реакційної системи. По завершенні введення по краплях диамина реакцію залишали проходити при вищевказаної температурі і при тиску 0,4 МПа (абсолютний тиск) протягом 15 хвилин при перемішуванні. Тиск в реакційному резервуарі знижували до атмосферного тиску зі швидкістю зниження 0,01 МПа/хв протягом 30 хвилин, і далі знижували до 80 кПа (абсолютний тиск). Реакцію залишали проходити при тиску 80 кПа (абсолютний тиск) протягом 10 хвилин при перемішуванні. Від початку введення по краплях диамина до того моменту, коли д�емешивали при значенні характеризує перемішування числа Фруда (Froude) Fr, становить 0,019 (45 об/хв). Від початку введення по краплях диамина до падіння тиску і зниження тиску і після цього перемішування здійснювали так, що горизонтальна лопатообразная лопать перемішуючих лопатей завжди розташовувалася так, щоб не контактувати з поверхнею рідини. Змішуючі лопаті оберталися в такому напрямку, щоб ці лопаті придавливали реакційну суміш вниз, тобто, щоб такі лопаті генерували спадний потік. Температуру газу в секції газової фази реакційного резервуара підтримували рівної 200°С або вище з допомогою нагрівача, розміщеного зовні верхньої плити реакційного резервуара, від початку введення по краплях диамина до припинення реакції поліконденсації. Реакційну суміш безперервно перемішували при тиску 80 кПа (абсолютний тиск) протягом 10 хвилин і зупиняли перемішування при підвищенні тиску у внутрішній частині реактора за допомогою азоту, у результаті чого реакція поліконденсації припинялася. Отриманий полімер вивантажували через дно реактора. Цю процедуру синтезу повторювали три рази. При огляді внутрішньої частини реакційного резервуара і внутрішньої частини трубки, що з'єднує реакційний резервуар і дефл�міру 1 повторювали при таких же умовах за винятком того, що як диаминового компонента замість пара-ксилилендиамина використовували 1,214 р диаминовой суміші, що складається з 90 мол.% пара-ксилилендиамина (чистота: 99,85 вагу.%) і 10 мол.% мета-ксилилендиамина (чистота: 99,95%). Цю процедуру синтезу повторювали п'ять разів. При огляді внутрішньої частини реакційного резервуара і внутрішньої частини трубки, що з'єднує реакційний резервуар з дефлегматором, утворення відкладень не спостерігали. Результати наведені в таблиці 1.

Порівняльний приклад 1

Поліамід синтезували, використовуючи такий же 6-літровий реактор періодичної дії з нержавіючої сталі, який застосовували в прикладі 1.

Конкретна процедура синтезу полягає в наступному. В реакційний резервуар поміщали 1,810 р себаціновой кислоти (чистота: 99,70 вагу.%) і внутрішню атмосферу в реакційному резервуарі ретельно замінювали азотом. Внутрішній тиск в резервуарі підвищували до 0,4 МПа (абсолютний тиск) і нагрівали себацинову кислоту до температури 190°С при перемішуванні. При досягненні температури 190°С туди по краплях протягом 110 хвилин вводили 1,215 м пара-ксилилендиамина (чистота: 99,85 вагу.%). Нагрівання контролювали так, щоб температура реакційної суміші після завершення введення по капл�мпературу газу, виходить з вихідного отвору дефлегматора, регулювали в інтервалі від 144 до 147°С, а утворюється в ході реакції пара конденсувалася при проходженні через загальний холодильник і його виводили з реакційної системи. По завершенні введення по краплях диамина реакцію залишали проходити при вищевказаної температурі і при тиску 0,4 МПа (абсолютний тиск) протягом 15 хвилин при перемішуванні. Тиск в реакційному резервуарі знижували до атмосферного тиску зі швидкістю зниження 0,01 МПа/хв протягом 30 хвилин і далі знижували до 80 кПа (абсолютний тиск). Реакцію залишали проходити при тиску 80 кПа (абсолютний тиск) протягом 10 хвилин при перемішуванні. Змішуючі лопаті оберталися в такому напрямку, щоб ці лопаті придавливали реакційну суміш вниз, тобто, щоб такі лопаті генерували спадний потік. Від початку введення по краплях диамина до того моменту, як тиск ставили рівним 0,4 МПа (абсолютний тиск) після припинення введення, реакційну суміш перемішували при характеризує перемішування числі Фруда (Froude), що становить 0,181 (200 об/хв). Після цього перемішування здійснювали так, що горизонтальний циліндричний елемент, службовець елемент�кції газової фази реакційного резервуара підтримували рівної 200°С або вище з допомогою нагрівача, розміщеного з зовнішньої сторони верхньої плити реакційного резервуара, від початку введення по краплях диамина до припинення реакції поліконденсації. Реакцію проводили при безперервному перемішуванні при тиску 80 кПа (абсолютний тиск) протягом 10 хвилин і припиняли перемішування при підвищенні тиску всередині реактора за допомогою азоту, у результаті чого реакція поліконденсації припинялася. Отриманий полімер виводили через дно реактора. По завершенні синтезу внутрішню частину реакційного резервуара і внутрішню частину трубки, що з'єднує реакційний резервуар і дефлегматор, оглядали. В результаті спостерігали відкладення найлоновой солі діамін-дикарбонова кислота і олігомерів. Результати наведені в таблиці 1.

Порівняльний приклад 2

Поліамід синтезували, використовуючи такий же 6-ти літровий реактор періодичної дії з нержавіючої сталі, який застосовували в прикладі 1.

Конкретна процедура синтезу полягає в наступному. В реакційний резервуар поміщали 1,810 р себаціновой кислоти (чистота: 99,70 вагу.%) і внутрішню атмосферу в реакційному резервуарі ретельно замінювали азотом. У той час як внутрішнє тиск у резервуарі підтримували на рівні 0,1 МПа (абсолютна 190°С туди по краплях протягом 110 хвилин вводили 1,215 м пара-ксилилендиамина (чистота: 99,85 вагу.%). Нагрівання контролювали так, щоб температура реакційної суміші після завершення введення по краплях диаминового компонента досягала 300°С, а тиск в реакції підтримували рівним 0,1 МПа (абсолютний тиск). Температуру газу, що виходить з вихідного отвору дефлегматора, регулювали в інтервалі від 101 до 105°С, а утворюється в ході реакції пара конденсувалася при проходженні через загальний холодильник і його виводили з реакційної системи. По завершенні введення по краплях диамина реакцію залишали проходити при вищевказаної температурі і при тиску 0,1 МПа (абсолютний тиск) протягом 15 хвилин при перемішуванні. Потім тиск у реакційному резервуарі знижували до 80 кПа (абсолютний тиск) і залишали реакцію проходити при тиску 80 кПа протягом 10 хвилин при перемішуванні. Змішуючі лопаті оберталися в такому напрямку, щоб ці лопаті придавливали реакційну суміш вниз, тобто, щоб такі лопаті генерували спадний потік. Від початку введення по краплях диамина до початку зниження тиску реакційну суміш перемішували при характеризує перемішування числі Фруда (Froude), що становить 0,045 (100 об/хв). Після цього перемішування здійснювали так, що горизлся вище поверхні рідини. Температуру газу в секції газової фази реакційного резервуара підтримували рівної 200°С або вище з допомогою нагрівача, розміщеного зовні верхньої плити реакційного резервуара, від початку введення по краплях диамина до припинення реакції поліконденсації. Реакцію проводили при безперервному перемішуванні при тиску 80 кПа (абсолютний тиск) протягом 10 хвилин і припиняли перемішування при підвищенні тиску всередині реактора за допомогою азоту, у результаті чого реакція поліконденсації припинялася. Отриманий полімер виводили через дно реактора. По завершенні синтезу оглядали внутрішню частину реакційного резервуара і внутрішню частину трубки, що з'єднує реакційний резервуар і дефлегматор. В результаті спостерігали відкладення найлоновой солі діамін-дикарбонова кислота і олігомерів. Результати наведені в таблиці 1.

Порівняльний приклад 3

Поліамід синтезували, використовуючи такий же 6-літровий реактор періодичної дії з нержавіючої сталі, який застосовували в прикладі 1.

Конкретна процедура синтезу полягає в наступному. В реакційний резервуар поміщали 1,810 р себаціновой кислоти (чистота: 99,70 вагу.%) і внутрішню атмосферу в реакційному резервуарі тщательнавление), себацинову кислоту нагрівали до температури 190°С при перемішуванні. При досягненні температури 190°С туди по краплях протягом 110 хвилин вводили 1,215 м пара-ксилилендиамина (чистота: 99,85 вагу.%). Нагрівання контролювали так, щоб температура реакційної суміші після завершення введення по краплях диаминового компонента досягала 300 º с, а тиск в реакції підтримували рівним 1,1 МПа (абсолютний тиск). Температуру газу, що виходить з вихідного отвору дефлегматора, регулювали в інтервалі від 179 до 182°С, а утворюється в ході реакції пара конденсувалася при проходженні через загальний холодильник і його виводили з реакційної системи. По завершенні введення по краплях диамина реакцію залишали проходити при вищевказаної температурі і при тиску 1,1 МПа (абсолютний тиск) протягом 15 хвилин при перемішуванні. Тиск в реакційному резервуарі знижували до атмосферного тиску зі швидкістю зниження 0,02 МПа/хв протягом 50 хвилин і далі знижували до 80 кПа (абсолютний тиск). Реакцію залишали проходити при тиску 80 кПа (абсолютний тиск) протягом 10 хвилин при перемішуванні. Змішуючі лопаті оберталися в такому напрямку, щоб ці лопаті придавливали реакційну суміш � моменту, як тиск ставили рівним 0,4 МПа (абсолютний тиск) після припинення введення, реакційну суміш перемішували при характеризує перемішування числі Фруда (Froude), що становить 0,045 (100 об/хв). Після цього перемішування здійснювали так, що горизонтальний циліндричний елемент, службовець елементом, що з'єднує лопаті з торсіонним валом, завжди знаходився вище поверхні рідини. Температуру газу в секції газової фази реакційного резервуара підтримували рівної 200°С або вище з допомогою нагрівача, розміщеного зовні верхньої плити реакційного резервуара, від початку введення по краплях диамина до припинення реакції поліконденсації. Реакцію проводили при безперервному перемішуванні при тиску 80 кПа (абсолютний тиск) протягом 10 хвилин і припиняли перемішування при підвищенні тиску всередині реактора за допомогою азоту, у результаті чого реакція поліконденсації припинялася. Отриманий полімер виводили через дно реактора. По завершенні синтезу оглядали внутрішню частину реакційного резервуара і внутрішню частину трубки, що з'єднує реакційний резервуар і дефлегматор. В результаті спостерігали відкладення найлоновой солі діамін-дикарбонова кислота і олігомерів. Реитровий реактор періодичної дії з нержавіючої сталі, який застосовували в прикладі 2.

Конкретна процедура синтезу полягає в наступному. В реакційний резервуар поміщали 15,133 кг себаціновой кислоти (чистота: 99,70 вагу.%) і внутрішню атмосферу в реакційному резервуарі ретельно замінювали азотом. Внутрішній тиск в резервуарі підвищували до 0,4 МПа (абсолютний тиск), себацинову кислоту нагрівали до температури 190°С при перемішуванні. При досягненні температури 190°С туди по краплях протягом 110 хвилин вводили 10,125 кг пара-ксилилендиамина (чистота: 99,85 вагу.%). Нагрівання контролювали так, щоб температура реакційної суміші після завершення введення по краплях диаминового компонента досягала 300°С, а тиск в реакції підтримували рівним 0,4 МПа (абсолютний тиск). Температуру газу, що виходить з вихідного отвору дефлегматора, регулювали в інтервалі від 144 до 147°С, а утворюється в ході реакції пара конденсувалася при проходженні через загальний холодильник і його виводили з реакційної системи. По завершенні введення по краплях диамина реакцію залишали проходити при вищевказаної температурі і при тиску 0,4 МПа (абсолютний тиск) протягом 15 хвилин при перемішуванні. Тиск в реакційному резервуарі знижували до атмосферного давию залишали проходити при тиску 80 кПа протягом 10 хвилин при перемішуванні. Від початку введення по краплях диамина до того моменту, як тиск ставили рівним 0,4 МПа (абсолютний тиск) після припинення введення, реакційну суміш перемішували при характеризує перемішування числі Фруда (Froude), що становить 0,094 (100 об/хв). Після цього перемішування здійснювали так, що горизонтальний циліндричний елемент, службовець елементом, що з'єднує лопаті з торсіонним валом, завжди знаходився вище поверхні рідини. Змішуючі лопаті оберталися в такому напрямку, щоб ці лопаті придавливали реакційну суміш вниз, тобто, щоб такі лопаті генерували спадний потік. Температуру газу в газовій фазі реакційного резервуара підтримували дорівнює 150°С або вище і нижче 200°С від початку введення по краплях диамина до припинення реакції поліконденсації. Реакцію проводили при безперервному перемішуванні при тиску 80 кПа (абсолютний тиск) протягом 10 хвилин і припиняли перемішування при підвищенні тиску всередині реактора за допомогою азоту, у результаті чого реакція поліконденсації припинялася. Отриманий полімер виводили через дно реактора. Цю процедуру синтезу повторювали три рази. При огляді внутрішньої частини реакційного резервуара і внутренин-дикарбонова кислота і олігомерів. Результати наведені в таблиці 1.

Порівняльний приклад 5

Поліамід синтезували, використовуючи такий 50-літровий реактор періодичної дії з нержавіючої сталі, який застосовували в прикладі 4.

Конкретна процедура синтезу полягає в наступному. В реакційний резервуар поміщали 15,133 кг себаціновой кислоти (чистота: 99,70 вагу.%) і внутрішню атмосферу в реакційному резервуарі ретельно замінювали азотом. Внутрішній тиск в резервуарі підвищували до 0,4 МПа (абсолютний тиск), себацинову кислоту нагрівали до температури 190°С при перемішуванні. При досягненні температури 190°С туди по краплях протягом 110 хвилин вводили 10,125 кг пара-ксилилендиамина (чистота: 99,85 вагу.%). Нагрівання контролювали так, щоб температура реакційної суміші після завершення введення по краплях диаминового компонента досягала 300°С, а тиск в реакції підтримували рівним 0,4 МПа (абсолютний тиск). Температуру газу, що виходить з вихідного отвору дефлегматора, регулювали в інтервалі від 144 до 147°С, а утворюється в ході реакції пара конденсувалася при проходженні через загальний холодильник і його виводили з реакційної системи. По завершенні введення по краплях диамина реакцію залишали проходити�. Тиск в реакційному резервуарі знижували до атмосферного тиску зі швидкістю зниження 0,01 МПа/хв протягом 30 хвилин і далі знижували до 80 кПа (абсолютний тиск). Реакцію залишали проходити при тиску 80 кПа протягом 10 хвилин при перемішуванні. Від початку введення по краплях диамина до того моменту, як тиск ставили рівним 0,4 МПа (абсолютний тиск) після припинення введення, реакційну суміш перемішували при характеризує перемішування числі Фруда (Froude), що становить 0,088 (100 об/хв). Від початку введення по краплях диамина до того моменту, як тиск ставили рівним 80 кПа (абсолютний тиск) після початку зниження тиску горизонтальна лопатообразная лопать завжди контактувала з рідкої поверхнею і частиною близько поверхні. Змішуючі лопаті оберталися в такому напрямку, щоб ці лопаті придавливали реакційну суміш вниз, тобто, щоб такі лопаті генерували спадний потік. Температуру газу в секції газової фази реакційного резервуара підтримували рівної 200°С або вище з допомогою нагрівача, розміщеного зовні верхньої плити реакційного резервуара. Стан відкладень найлоновой солі і олігомерів всередині реакційного резервуара і тру�еличивалась після повторення операцій синтезу. Після трьох безперервних операцій синтезу секція газової фази реакційного резервуара була покрита шматками відкладень, і велика кількість відкладень спостерігали в трубці, що з'єднує реакційний резервуар і дефлегматор. Результати наведені в таблиці 1.

З полімерів, отриманих в прикладі 3 і порівняльному прикладі 5, готували зразки для випробувань (з надрізом) відповідно до JIS K7111 і здійснювали випробування на ударну в'язкість за Шарпі (Charpy) з використанням цих зразків для випробувань. Зразки для випробувань, виготовлені з отриманого в прикладі 3 полімеру, показували ставлення (стандартне відхилення вимірювання в межах серії/середнє значення вимірювання в межах серії × 100), що становить 10%, тоді як зразки для випробувань, виготовлені з отриманого в порівняльному прикладі 5 полімеру, показували ставлення (стандартне відхилення вимірювання в межах серії/середнє значення вимірювання в межах серії × 100), що становить 32%, вказуючи на велике відхилення в одиничної серії. Подібне велике відхилення в одиничної серії пов'язують з включенням відкладень, що утворилися в реакційному резервуарі, у реакційну суміш і з подальшим диспергуванням даних відкладень, в результат�">Таблиця 1ПрикладиПорівняльні приклади12345*212345Розмір реактора [л]6505005066665050Реакційний тиск [МПа (абс)]0,40,40,40,40,40,40,11,10,40,4Температура газової фаз05/238210/260204/262206/261204/263224/264150/197219/252Характеризує перемішування число Фруда (Froude) (Fr)0,0450,0940,0330,0190,0450,1810,0450,0450,0940,088Форма перемішують лопатіФіг. 1Фіг. 1Фіг. 1Фіг. 2Фіг. 1Фіг. 1Фіг. 1Фіг. 1Фіг. 1Фіг. 2Контакт горизонтальної структури лопаті з рідиноюнемаєнемаєнемаєнемаєнемаєнемаєТак

Присутність відкладеньнемаєнемаєнемаєнемаєнемаєтактактактактак
*1Найвища температура (ºС) і найнижча температура (С) секції газової фази від початку введення по краплях диамина до закінчення поліконденсації
*2Диаминовий компонент: диаминовая суміш, що містить 90 мол.% пара-ксилилендиамина і 10 мол.% мета-ксилилендиамина

ПРОМИСЛОВА ПРИДАТНІСТЬ

У відповідності з цим винаходом утворення відкладень полімерів, найлоновой солі і олігомерів в секції газової фази реакційного резервуара, в трубці, яка з'єднує реакційний резервуар з дефлегматором, і в інших елементах конструкції можна придушити, в результаті чого можна знизити частоту періодично проводиться промивання реактора, що уповноважується речовини в продукт можна знизити, що призводить до отримання поліаміду незмінно високої якості. Таким чином, спосіб з даного винаходу можна ефективно застосовувати до періодичного способу виробництва поліаміду, включаючи пряму полімеризацію в розплаві диаминового компонента, що містить 70 або більше мовляв.% пара-ксилилендиамина, з представляє собою дикарбонових кислот компонентом, що містить 70 мол.% або більше С6-С18 аліфатичної дикарбоновой кислоти, у відсутності розчинника.

Опис номерів на кресленнях

1: забезпечує обертання провідний елемент

2: торсіонний вал

3: ущільнювач перемішують елемента

4: горизонтальний циліндричний елемент

5: рідка поверхню

6: вертикальний циліндричний елемент

7: корпус реакційного резервуара

8: лопать спірально-полосчатой форми

9: верхня плита

10: дефлегматор

11: загальний холодильник

12: якореобразная лопать

13: лопатообразная лопать

14: трубка для газоподібного азоту.

1. Спосіб отримання поліаміду, що включає пряму полімеризацію в розплаві диаминового компонента, що містить 70 або більше мовляв.% пара-ксилилендиамина, з представляє собою дикарбонових кислот компонентом, що містить 70 або понад�я, оснащеного перемішують лопатою, відрізняється тим, що
(1) взаємодія диаминового компонента з представляє собою дикарбонових кислот компонентом здійснюється при тиску від 0,2 до 0,5 МПа (абсолютний тиск),
(2) в ході реакції температура в секції газової фази реакційного резервуара реактора підтримується рівної 200°С або вище,
(3) перемішування вмісту реакційного резервуара від початку введення диаминового компонента до припинення введення і до початку падіння тиску здійснюють, так що характеризує перемішування число Фруда (Froude), що представляється як Fr = (N/60)2× d/g (N - швидкість перемішування (об/хв), d - діаметр перемішують лопаті (м), а g - гравітаційне прискорення (м/с2)), становить від 0,0002 до 0,15 та
(4) використовують перемішує лопать без структурної основної частини в горизонтальному напрямку або перемішують лопаті, що володіє основною структурною частиною в горизонтальному напрямку, де основна частина в ході перемішування не контактує з кордоном розділу між реакційною сумішшю і секцією газової фази.

2. Спосіб отримання поліаміду з п. 1, в якому диаминовий компонент містить пара-ксилилендиамин і мета-ксилилен�становить собою себацинову кислоту.

4. Спосіб отримання поліаміду з п. 1 або 2, в якому перемішуюча лопать являє собою винтообразную полосчатую лопать, яка має спірально-полосчатой лопатою.



 

Схожі патенти:

Спосіб отримання ароматичних поліамідів

Винахід відноситься до способу отримання ароматичних поліамідів, які можуть бути використані в різних областях техніки як високоміцних і високотермостойких зв'язуючих для пластмас, склопластиків, клеїв і плівок. Спосіб отримання ароматичних поліамідів полягає в тому, що ароматичні динитрили піддають взаємодії з бисфенолами в іонної рідини при 150-180°с протягом 10-12 годин. Іонна рідина являє собою 1-бутил-3-метилимидазолий гептахлордиалюминат ([bmim]Al2Cl7). Винахід дозволяє скоротити температуру і тривалість синтезу, збільшити молекулярну масу полімеру, а також поліпшити фізико-механічні показники матеріалів на їх основі. 2 табл., 4 пр.

Композиція поліамідної смоли

Винахід відноситься до композиції поліамідної смоли, яка має чудові властивості, такі як термостійкість, стійкість до хімічного впливу, міцність, зносостійкість і формуемость, і тому широко застосовується для отримання формованих виробів в якості технічної пластмаси. Композиція поліамідної смоли включає в себе: поліамід (А), що містить одиницю, що представляє собою діамін і містить не менше 70 мол.% одиниці, що представляє собою п-ксилилендиамин, і одиницю, що представляє собою дикарбонових кислот і містить не менше 70 мол.% одиниці, що представляє собою лінійну алифатическую дикарбонових кислот, має від 6 до 18 атомів вуглецю; і наповнювач (В). Поліамід (А) включає в себе поліамід, має концентрацію атомів фосфору, складову від 50 до 1000 м. д., і значення YI, яке, за результатами диференціального колориметричного аналізу згідно JIS-K-7105, не перевищує 10. Вміст наповнювача (В) становить від 1 до 200 частин по масі в розрахунку на 100 частин по масі поліаміду (А). Винахід дозволяє отримати смолу з кращої формуванням і формовані вироби на основі цієї поліамідної смоли з кращої термічної стійкістю, низьким поглинанням води пр�
Винахід відноситься до сополиамиду, способу його отримання, до композиції, що містить кополіамід, застосування сополиамида і фосфорноватистой кислоти або, щонайменше, однієї з її солей. Кополіамід містить, щонайменше, дві ланки, що відповідають такою загальною формулою: А/10.Т. А вибрано ланки, отриманого з амінокислоти, ланки, отриманого з лактама, і ланки, що відповідає формулі (Са-діамін).(двухосновная Cb-циклоалифатическая кислота), де а означає число атомів вуглецю диамина і b означає число атомів вуглецю двохосновної кислоти. При цьому кожне з а і b знаходиться в інтервалі від 4 до 36. 10.Т означає ланка, отримане в результаті поліконденсації 1,10-декандиамина та терефталевої кислоти. Кополіамід має коефіцієнт полідисперсності, виміряний за методом гельпроникающей хроматографії, позначуваний Ip, менше або дорівнює 3,5. Спосіб отримання сополиамида полягає в тому, що проводять стадію поліконденсації наступних сомономеров: мономеру, що приводить до ланки А, 1,10-декандиамина, та терефталевої кислоти, і необов'язково мономеру, що приводить до ланки Z. Поліконденсацію проводять у присутності фосфорноватистой кислоти або, щонайменше, однієї з її солей у кількості, що знаходиться в змогу отримати коефіцієнт полідисперсності менше або дорівнює 3,5. Кополіамід застосовують у вигляді порошку, гранульованих продуктів, одношарової структури або, щонайменше, одного шару багатошарової структури в якості добавки та/або наповнювача з поліпшеною термостійкістю. Такий кополіамід використовують у композиції, що містить, щонайменше, одну добавку, обрану з наповнювачів, скловолокна, барвників, стабілізаторів, зокрема УФ-стабілізаторів, пластифікаторів, модифікаторів удароміцності, поверхнево-активних речовин, пігментів, відбілювачів, антиоксидантів, натуральних восків, поліолефінів і їх сумішей. Винахід дозволяє отримати кополіамід з поліпшеними механічними властивостями і ударостійкість. 5 н. і 12 з. п. ф-ли, 2 табл., 2 пр.
Винахід відноситься до сополиамиду, способу його одержання, композиції, що містить кополіамід, а також до застосування сополиамида і композиції. Кополіамід містить, щонайменше, два різних ланки, що відповідає такою загальною формулою: А/Х.Т. А обраний ланки, отриманого з амінокислоти, ланки, отриманого з лактама, і ланки, що відповідає формулі (Са-діамін).(Cb-дикислота), Са означає число атомів вуглецю в диамине. Сb означає число атомів вуглецю в дикислоте. При цьому кожен з а і b лежить в інтервалі від 4 до 36, переважно від 9 до 18. Х.Т позначає ланка, отримане поліконденсацією лінійного аліфатичного Сх-диамина та терефталевої кислоти. При цьому х означає число атомів вуглецю і лежить в інтервалі від 9 до 36, переважно від 10 до 18. Кополіамід має вміст кінцевих аміногруп, більше або рівне 20 міллі-екв/г, вміст кислотних кінцевих груп, менше або дорівнює 100 міллі-екв/г, вміст нереакционноспособних кінцевих груп, більше або рівне 20 міллі-екв/р. Спосіб отримання сополиамида полягає в тому, що проводять поліконденсацію наступних сомономеров: мономерів, що призводять до ланкам А і X, терефталевої кислоти та, необов'язково, мономеру, що приводить до ланки Z, і, по мень, �про щонайменше, одну добавку, обрану з групи, що включає наповнювачі, скловолокно, барвники, стабілізатори, зокрема УФ-стабілізатори, пластифікатори, модифікатори ударної в'язкості, поверхнево-активні речовини, пігменти, відбілювачі, антиоксиданти, натуральні воски, поліолефіни і їх суміші. Композицію і кополіамід застосовують у вигляді порошку, гранул, одношарової структури або, щонайменше, одного шару багатошарової структури. Композицію і кополіамід використовують як добавку та/або наповнювач при виготовленні деталей або частин електричного та електронного обладнання, автомобільного обладнання, устаткування для транспортування чи переміщення газу, нафти та їх сполук. Винахід дозволяє підвищити механічні властивості сополіамідів. 7 н. і 24 з.п. ф-ли, 3 табл., 7 пр.
Винахід відноситься до способів одержання композиції у формі крихти, що включає ароматичний поліамід з ароматичного диамина і хлорангидридов ароматичної кислоти дикарбоновой

Спосіб отримання розчину солей двоосновний кислот і діамін

Винахід відноситься до вдосконаленого способу одержання розчину солі двоосновний кислот і щонайменше одного диамина для отримання поліаміду
Винахід відноситься до способу отримання поліаміду

З'єднання на основі металів і poss для отримання поликонденсированних полімерів

Винахід відноситься до області каталізу реакцій поліконденсації

Композиція поліамідної смоли

Винахід відноситься до композиції поліамідної смоли, яка містить поліамід (х), що має диаминовое ланка, яка, головним чином, складається з m-ксилилендиаминового ланки, і ланка дикарбоновой кислоти, яка, головним чином, складається з ланки адипінової кислоти; і специфічні кількості антиоксиданту фосфорної кислоти і лужного компонента
Up!