2. Сырье для получения полиамида 6.

Полиамид 6 (ПА6) является кристаллизующимся полимером, относящимся к группе линейных полиамидов, наряду с полиамидом-66, полиамидом-11, полиамидом-12, полиамидом-610 и другими. Материал получил широкую известность в связи с применением в текстильной промышленности для производства нитей, волокон, кордной ткани. Это применение дало полиамиду 6 торговую марку нейлон 6.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ ПОЛУЧЕНИЯ КАПРОЛАКТАМА

На схеме, приведенной на стр. 5, схематически представлены процессы получения капролактама— мономера для ПА 6, получившие в настоящее время промышленное применение.

Большинство предприятий в настоящее время по¬лучают капролактам путем окисления циклогексана кислородом воздуха. Этот способ вытеснил старый процесс, разработанный фирмой «I. G. Farben» в 1942 г., основанный на получении капролактама из фенола. Взрыв, произошедший в 1974 г. в цеху окис¬ления циклогексана на заводе по производству капро¬лактама фирмы «Nypro» (г. Фликсборо, Великобри¬тания), заставил пересмотреть этот процесс с точки зрения его безопасности. Предполагается, что фирма «Nypro» построит новый завод по производству капро¬лактама из фенола.

Ниже описываются современные способы получе¬ния капролактама, в которых или совсем отсутствуют, или образуются лишь небольшие количества побоч¬ного продукта — сульфата аммония.

Получение капролактама из циклогексанона и гидроксиламина

Это традиционный способ получения капролактама, который используют большинство поставщиков сырья. Циклогексанон и гидроксиламин взаимодей¬ствуют друг с другом с образованием оксима цикло¬гексанона, который далее в результате бекмановской перегруппировки превращается в лактам. Этим спо¬собом получают сравнительно большие количества сульфата аммония, который является отходом произ¬водства.

В последние годы основными производителями капролактама был введен ряд новшеств в этот способ, способствующих значительному увеличению сте¬пени конверсии реагирующих веществ и выхода кап-ролактама. [1]

Рис №1

3. Основы химии и технологии получения полиамидов.

3.1 Классификация и номенклатура

Существуют три основных класса полиамидов, различающихся механизмом образования:

полиамиды, полученные ступенчатой поликонден¬сацией;

полиамиды, полученные инициированной полиме¬ризацией с раскрытием циклов;

полиамиды, полученные методами, отличными от перечисленных выше.

Для классификации способов получения полиами¬дов за основу можно принять физико-химические ас¬пекты производства. В соответствии с этим различают поликонденсацию в расплаве:

твердофазную поликонденсацию;

низкотемпературную поликонденсацию, включаю¬щую процессы, протекающие на границе раздела фаз и в растворе.

Полиамиды различают также по числу повторяю¬щихся звеньев в полимерной цепи. Для описания строения полимерной цепи удобно использовать обычную систему сокращений, при ко¬торой А означает аминную группу, а В — карбоксиль¬ную. Мономер, например е-аминокапроновая кислота, которая содержит две функциональные группы (амин¬ную и карбоксильную), может быть символически представлен как АВ. Полимеры, полученные из таких мономеров, относятся к полиамидам типа АВ.

В качестве мономеров могут также использоваться диамины, например гексаметилендиамин, который символически может быть представлен как АА, и дикарбоновые кислоты, например адипиновая, символи¬чески обозначаемая ВВ. Полиамиды, образованные из этих мономеров, относятся к типу ААВВ.

Как уже говорилось, полиамиды могут также иметь числовое обозначение. Полимеры типа АВ обо¬значают одним числом, равным числу атомов угле¬рода в мономере. Для обозначения полимера типа АЛВВ обычно используют два числа, причем первое из них означает число атомов углерода в диамине, а второе — двухосновной кислоте.

Мономеры, содержащие циклы, обычно обозна¬чают одной буквой или буквенным сокращением, на¬пример Т — терефталевая кислота, Пип. — пиперазин.

Таким образом, линейные полиамиды, полученные из аминокислот или лактамов, т. е. типа АВ, можно представить в виде А—В А—В А—В А—В А—В

где участок между функциональными группами яв¬ляется алкильным участком цепи. Повторяющиеся структурные звенья в этом случае имеют тот же со¬став, что и мономер. Число звеньев, образующих по¬лимерную цепь, характеризует степень, полимериза¬ции; в приведенном примере она равна -^.

Полиамиды, получаемые из диаминов и дикарбо-новых кислот, т. е. типа ААВВ, могут быть представ¬лены в следующем виде: А—АВ—В/А—АВ—В/А—АВ—В/А—АВ-В

В этом случае повторяющимся звеном является уча¬сток цепи А—АВ—В, а степень полимеризации в при¬веденном примере равна 4. [1]