Аминокислот и их лактамов

Химия и технология пр-ва полиамидных (ПА) волокон. Классификация ПА волокон, перспективы развития.

ПА в-на хар-ся наличием амидной связи . В основу классификации ПА в-он положено соотношение между числом метиленовых -СН₂~и амидных групп, т.е. ПА волок­на отличаются размером углеродной части . Это соотношение определяется характером используемого сырья . Следовательно, в основу классификации положено использование волокнообразующих ПА, полу­чаемых в результате взаимодействий:

аминокислот и их лактамов .

а) Поликапроамидные (ПКА) - капрон (в г. Гродно\ предлагали назвать гродлан); дедерон(ГДР -ДДР); перлон (Германия); силон (Чехословакия); стилон, полан (Польша);найлон-6(США);мерон(Румыния).-NH-(СН₂)₅-СО-,Тпл=215⁰C.

б) полиэнантоамидные - энант, найлон - 7; ~NН-(СН₂)₆-СО- , Тпл = 215 ⁰С;

в) полипеларгоноамидные - пеларгон, найлон-9; ~NН-(СН₂)₈-СО~

г) полиундеканоамидные - найлон-11, ундекан, рильсон (Франция);~NН-(СН₂)₁₀ -СО-, Тпл = 183 ⁰С;

д) полидодеканоамидные - найлон-12; ~NH-(СН₂)₁₁-СО~ и т. д.

В целом, промышленностью освоены ПА - 3,4, 5,6,7,8,9, 10, 11,12 (число соответствует числу атомов углерода в элементарном звене, между двумя атомами азота );

2)дикарбоновых кислот и диаминов. ПА - 4,6; 6,6; 6,8; 6,9; 6,10; 6,12; и другие (первое число соответствует числу атомов углерода в диамине , второе – общее число атомов углерода в дикарбоновой кислоте, включая атом углерода карбоксигруппы-СООН):
а)полигексаметиленадипамидные (ПГМДА) - анид, найлон - 6,6 (США, Англия , Германия и др.).
~NH-(СН₂)₆-NH-СО-(СН₂)₄-СО~ ,Тпл=250⁰С; 6)полигексаметиленсебацинамидные -найлон 6,10. - NН-(СН₂)₆-NН-СО-(СН₂) ₈-СО- , Тпл = 215⁰С:

3) на основе сополимеров: ПА - 6/6,6 ; ПА - 6/10. Необходимо отметить :

1) с ростом числа атомов углерода в элементарном звене Тпл. ПА снижается;

2) ПА с нечётным числом атомов углерода в элементарном звене имеет более высокую Тпл., чем с чётным числом атомов углерода;

3) введение ароматических ядер приводит к резкому увеличению Тпл. и ухудшению растворимости . Поэтому ароматические ПА плавятся с разложением или вообще не плавятся , а растворяются лишь в концентрированной серной , фосфорной , азотной , муравьиной кислоте, диметилформамиде (ДМФ), НСОN (СНз)₂, диметилсульфоксиде (ДМСО) (СНз)₂S0 . Если между ароматическими ядрами и функцио­нальными группами находятся метиловые -СH₂- группы в п- положении , полимер будет обладать волокнообразующими свойствами.Для ПА волокон характерна уникальность и одновременно универсальность свойств. Большие потенциальные возможности по модификации ПА волокон позволяют прогнозировать дальнейшие перспективы их развития.

ПА волокна принадлежат к группе гетероцепных волокон (гетероатом-азот), к группе многотоннажных волокон , формуемых из расплава . Формованием из расплава получают ПА волокна с числом -СH₂ групп больше 4, т.е. ПА > 4, а ПА<: 3 - формованием из концентрированных растворов.

Выпускают ПА волокна в виде различных комплексных нитей для текстильного и технического сектора (текстурированые, гофрированые, бифкомпонентные, кордные, ковровые жгутовые) штапель и жгут, моноволокно.

2.1.Основные требования к КЛ.Капролактам – С₆Н₁₁NO - гексаметиленимин, лактам ε-аминокапроновой кислоты. Кристаллы белого цвета. Молекулярный вес – 113,16, Тпл= 69,2°С (хим-ки чистого), Ткип= 286,5 °С(при 101,325 кПа), плотность – 1,02 г/см, показатель преломления n^d₂₀ = 1,4768. Капролактам хорошо растворим в воде и органических растворителях, с водными растворами кислот и щелочей гидролизуется до ε-аминокапроновой кислоты - H₂N (CH₂)₅COOH. Основным сырьем для производства капролактама является бензол или фенол. Требования безопасности: Капролактам – горючее, токсичное вещество. По степени воздействия на организм относится к 3 классу опасности. Предельно допустимая концентрация аэрозоля КЛ в воздухе рабочей зоны производственных помещений - 10 мг/м .Перманганатное число р-ра КЛ с масов. долей 1%, не менее-40*10³ с.,(сущность метода –измерение вр., в течении кот. Цвет анализир-го р-ра КЛ достигнет окраски градуировочного р-ра), цветность водного р-ра КЛ с масов. долей 50%, не более-1,2 см², (сущность метода- визуальное определение цветности р-ра КЛ). Содержание летучих оснований, не более 0,4 ммоль/кг, Температура кристализации, не ниже 68,8С⁰ , Массовая доля железа, не более 0,00002 %, рН 20%-го водного раствора 6,7-7, оптическая плотность раствора капролактама с массовой долей 50%, не более 0,04.