БИЛЕТ №1.

1)Получение, свойства и применение фенилона.

ПОЛИФЕНИЛЕНИЗОФТАЛАМИД (ФЕНИЛОН)

Фенилон (поли-м-фениленизофталамид)

относится к классу ароматических полиамидов. Он представля­ет собой продукт поликонденсадии м-фенилендиамина и хлорангидрида изофталевой кислоты.

Свойства и применение:

Для фенилона, как и для других ароматических полиамидов, характерны высокие температуры стеклования и плавления. Фе­нилон обладает стойкостью к длительному тепловому (при 220—250 °С) и атмосферному старению, повышенной радиаци­онной и химической стойкостью и другими ценными свойствами. Благодаря этому фенилон используется преимущественно для изготовления деталей и узлов, подвергающихся жестким режи­мам эксплуатации.

Получение:

На практике фенилон получают двумя методами: эмульсион­ной поликонденсацией и поликонденсацией в растворе.

При эмульсионной поликонденсации на процесс об­разования полиамида боль­шое влияние оказывают так­же высаливатели (обычно хорошо растворимые в во­де неорганические нейтраль­ные соли, например NaCl), применяемые для увеличения коэффициента распределения ди­амина и для регулирования состава фаз двухфазной системы. Часто высаливателем и акцептором может служить одно и то же соединение, например Na₂CO₃.

Рис. иллюстрирует зависимость характеристической вязкости полимера от концентрации акцептора HCl при эмульсионной поликонд. м-фенилендиамина и дихлорангидрида изофталевой кислоты.

Общая схема получения фенилона. поликонденсацией в рас­творе приведена на рис. XVI.10. По этому методу твердый хлор­ангидрид изофталевой кислоты вводят в охлажденный до тем­пературы от —10 до —15 °С перемешиваемый раствор ж-фени- лендиамина в диметилацетамиде. Выделяющийся при поликон­денсации хлористый водород реагирует с диметилацетамидом, образуя гидрохлорид диметилацетамида, который частично вы­падает в осадок. Поликонденсация заканчивается через 40— 60 мин. В результате получают вязкий раствор фенилона в диметилацетамиде, содержащий 5—10% хлористого водорода в виде гидрохлорида диметилацетамида. Такой раствор (фенилон-сырец) используют без какой-либо дополнительной обра­ботки для получения пленок, покрытий, лаков, композицион­ных материалов. Иногда раствор перед использованием подвер­гают нейтрализации, фильтрации, разбавлению, что часто быва­ет проще и экономичнее, чем выделение полимера из сиропа и его повторное растворение.

Общая схема получения фенилона методом эмульсионной поликонденсации приведена на рис. XVI.9. Раствор хлорангидрида изофталевой кислоты смешивают с охлажденным до 5— 10 °С водным содовым раствором м-фенилендиамина при энер­гичном перемешивании. Полимер образуется преимущественно в органической фазе эмульсии, а выделяющийся хлористый водо­род нейтрализуется в водной фазе. Далее полимер осаждают, отфильтровывают, промывают горячей водой, снова отфильтро­вывают и сушат при 100—110°С под вакуумом. После просева получают фенилон в виде тонкодисперсного порошка.

2) Технология получения соли аг.

Получение соли АГ может быть выделено в отдельный про­цесс, совмещено с непрерывным производством мономеров (в этом случае кислоту и диамин используют не раздельно, а сразу готовят- из них соль) или включено в непрерывный процесс производства полиамида 6,6.

Синтез соли АГ как отдельный процесс проводят следующим образом (рис. 43 в атласе).

В обогреваемом аппарате с мешалкой 1 растворяют адипиновую кислоту в метаноле и полученный 20%-ный раствор постепенно вводят в реактор . 2„ в котором находится 50%-ный раствор гексаметилендиамина в метаноле. При этом за счет теплоты нейтрализации происходит разогрев реакционной смеси. Затем реакционную массу передавливают азотом в аппарат 3, в котором рас­твор охлаждается, и кристаллическая соль АГ, плохо растворимая в холод­ном метаноле, осаждается (около 95% по массе). После охлаждения до ком­натной температуры соль АГ отделяют на центрифуге 4. Маточный раствор направляют в колонну для отгонки метанола.

Из кубового остатка после регенерации метанола можно получить допол­нительные количества соли АГ. Для этого его растворяют в воде и, добавляя метанол, выделяют соль. Способ обеспечивает получение соли АГ почти с ко­личественным выходом.

Чистая соль АГ представляет собой белый кристаллический порошок с т. пл. 190—191 °С, легко растворимый в воде (47% при 18 °С). Кристаллическую соль АГ или ее водный раствор можно хранить длительное время при комнатной температуре.