Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 19. 10 maj 1955 - Framställning av syntetiska fiberpolymerer, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
444
TEKNISK TIDSKRIFT
skillnad från polyaddition en reversibel
reaktion, varför den bildade biprodukten, t.ex. vatten,
måste avlägsnas för att polymerisationen skall
fortskrida. Medan polyaddition vanligen sker
mycket snabbt, går polykondensation relativt
långsamt.
Om kondensationen sker under avspjälkning av
vatten bildas polyestrar enligt formeln
HOROH + HXR’XH^±- RXR’XRXR’X–1- H20
eller
HORXH — RXRXRXRX–j- H20
O
där X = C • O är polymerens karakteristiska
kedjelänk. För polyamider är motsvarande
allmänna formler
HOXRXOH + HX’R’X’11 ^
— XRXX^X^RXX^X’–b H20
HX’RXOH — X/RXX/RXX/RXX/RX–|- H20
O H
där X • X’ = C • N är polymerens karakteristiska
kedjelänk.
Polyestrar och polyamider kan alltså erhållas
genom kondensation av en dikarbonsyra med en
glykol resp. diamin eller av en oxi- resp.
amino-karbonsyra. Det är klart att polymerer inte kan
erhållas, om den ena eller båda monomererna är
monofunktionella. Används bara en monomer,
måste dennas båda funktionella grupper givetvis
vara olika. Vid kondensation av två
difunktio-nella monomerer får man alltid en kedjepolymer,
om inga bireaktioner sker. Polymermolekylen
kan nämligen växa bara i sina ändar. Utgår man
däremot från polyfunktionella monomerer, t.ex.
glycerol i stället för glykol, erhålles polymerer
med grenade och tvärbundna atomkedjor. De
kan inte användas till fibrer.
En polyester med kedjemolekyler erhålles t.ex.
genom stegvis reaktion mellan en glykol och en
dikarbonsyra
HOROH + HOOCR’COOH —► HOROOCR’COOH
2 HOROOCR’COOH
HOROOCRTOOROOCRXOOH
eller HOROOCR’COOH + HOROH
HOROOCR’COOROH
HOROOCR’COOROH + HOOCR’COOH —>
HOROOCR’COOROOCR’COOH
Då polymeren har samma funktionella
ändgrup-per som monomererna, kan monomer reagera
med monomer eller polyiner, och polymer med
polymer. Detsamma gäller vid framställning av
polyamider. Esterbildningen katalyseras av
vätejoner.
Den erhållna polymerens molvikt bestäms
huvudsakligen av monomerernas och
kondensa-tionsprodukternas koncentrationer samt av jäm-
viktsbetingelserna. Högpolymera produkter fås
därför endast, om den vid kondensation bildade
biprodukten avlägsnas. Är denna vatten, fordras
i allmänhet upphettning i vakuum vid
framställning av polyestrar. Vid polyamidering är
jämvikten gynnsammare för bildning av polymer
varför upphettning vid atmosfärstryck i regel är
tillräcklig för att man skall få polymer med hög
molvikt.
Man får emellertid inte alltid polymerer av
difunktionella monomerer. I vissa fall uppstår
nämligen i stället stabila cykliska föreningar. I
allmänhet kan man undvika detta genom att
välja sådana monomerer att de reaktiva
änd-grupperna skiljs åt av så många kolatomer att
fem- eller sexringar inte kan uppstå.
Medan y-oxisvror, t.ex. HO(CH2)3COOH, vid
kondensation ger endast /-lakton med femring
och 6-oxisyror, t.ex. HO(CH2)4COOH, både
6-\ak-ton med sexring och kedjepolymer, ger £-oxisyror
visserligen en f-lakton med sjuring, men denna
är instabil och övergår till polymer vid
upphettning. Kondenseras rø-oxisyror med mer än sex
kolatomer mellan de funktionella grupperna får
man alltid högmolekylära polyestrar, fastän
cykliska föreningar kan erhållas under speciella
betingelser.
Vid kondensation av och (5-aminosyror bildas
stabil y- resp. d-laktam med fem- resp. sexring,
och ingen polymer erhålles. Även f-aminosyror
ger laktam, men denna kan överföras till
polymer genom upphettning under sådana
betingelser att laktamringen öppnas. Polymeren kan
emellertid ge monomer laktam vid smältning. Av
högre ©-aminosyror får man i huvudsak bara
polymer. Carothers erhöll t.ex. den första
polyamiden med goda fiberbildande egenskaper ur
rø-aminononylsyra. Denna upptäckt ledde till
framställning av nylon 66.
Av sina arbeten med polyestrar drog Carothers
slutsatsen att dessa inte blir fiberbildande förrän
deras medelmolvikt är så hög att de flesta
molekylernas längd överstiger 1 000 Å. Minsta tillåtna
molekyllängd varierar med polymerernas natur—
för polyamider är den t.ex. något mindre än för
polyestrar — men i stort sett gäller den angivna
gränsen för alla fiberpolymerer. Alltför stor
medelmolvikt är emellertid inte heller bra, ty
polymerens spinnbarhet minskas, och fibrernas
hållfasthet tycks avta med stigande molvikt när
dennas undre gräns överskrids avsevärt.
Vid polymerisation av två difunktionella
monomerer får man en polymer med största möjliga
molvikt, om de reagerande ämnena blandas i
exakt ekvimolära mängder. Teoretiskt sett skulle
man kunna erhålla en enda molekyl av hela
blandningen därför att alla de först bildade
kedjemolekylerna kan reagera med varandra. I
praktiken begränsas givetvis polymerens
medelmolvikt genom att biprodukten vid kondensatio-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
