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.
446
TEKNISK TIDSKRIFT
emellertid att polymerisationshastigheten växer
1 början tills ungefär hälften av monomeren
po-lymeriserats och att kedjeöverföring sker i
betydligt större utsträckning än för andra
vinylföreningar. Båda dessa förhållanden är av
tekniskt intresse.
Då polymeren är fullständigt olöslig i
monomeren, faller den ut i form av ett gel. ökningen av
polymerisationshastigheten anses sammanhänga
härmed, och den brukar därför kallas geleffekt.
Reaktionsmekanismen är inte utredd, men en
tänkbar förklaring är grundad på iakttagelsen
att polyvinylklorid sväller i monomeren. Man
antar att polymerisationen i huvudsak sker i det
svällda gelet och att därför dess hastighet stiger
när mängden gel växer. När sedan den fria
monomeren tagit slut faller hastigheten därför att
halten monomer i gelet avtar.
Det har visats att om vinylklorid polymeriseras
med peroxidinitiator, är den bildade polymerens
molvikt praktiskt taget oberoende av
initiator-koncentrationen så länge denna inte överstiger
2 %; vid större koncentrationer faller den
snabbt. Molvikten är vidare oberoende av
omsättningsgraden men avtar med stigande
reaktionstemperatur. I praktiken bestämmer därför denna
och inte initiatorkoncentrationen polymerens
molvikt. Orsaken härtill anses vara stor
kedjeöverföring mellan växande polymerradikal och
monomer.
I industriell skala framställs polyvinylklorid
nästan uteslutande genom emulsions- eller
sus-pensionspolymerisation. Vid båda metoderna
bildas polymeren i finfördelad form i vatten.
Härigenom kan det betydande reaktionsvärmet
lätt föras bort och polyinerisationstemperaturen
hållas konstant.
Vid emulsionspolymerisation dispergeras
vinylklorid i vatten, innehållande en liten mängd
emulgeringsmedel och ofta buffertsalter som
håller vattenfasens pH konstant. Som initiator
används en vattenlöslig peroxid, t.ex.
alkalipersul-fat eller väteperoxid. Den kan aktiveras med ett
reduktionsmedel eller metalljoner. I senare fallet
sker polymerisationen snabbare. Som aktivator
kan man använda bl.a. koppar-II-jon i mycket
liten mängd, om natriumsaltet av sulfonerat
me-tyloleat används som emulgeringsmedel.
Polymerisationen utförs vid 30—80°G; valet av
temperatur bestäms av önskad molvikt hos
polymeren.
Vid suspensionspolymerisation dispergeras
flytande vinylklorid i vatten i närvaro av ett
stabiliseringsmedel. Detta är vanligen en hydrofil
kol-loid, såsom gelatin eller polyvinylalkohol. Som
initiator används en peroxid som är löslig i
vinylklorid, t.ex. bensoylperoxid. I detta fall
initieras polymerisationen alltså i vinylkloridfasen
medan den vid emulsionspolymerisation initieras
i vattenfasen. För att få jämnare polymerisa-
tionsliastighet kan man kompensera geleffekten
genom att börja reaktionen vid relativt hög
temperatur och sedan sänka denna så småningom.
Nylon 66 kan erhållas genom att man blandar
hexametylendiamin och adipinsyra i ett
reaktionskärl och utför kondensation genom
bort-drivning av vatten. Utgångsmaterialens mängder
måste emellertid då avpassas mycket noga för
att man skall få en polymer med tillräckligt stor
molvikt. Det är därför enklast att först
framställa ett salt av diamin och syra,
hexametylen-diammoniumadipat eller nylon 66-salt.
Detta får man, om komponenterna bringas att
reagera i ett lösningsmedel i vilket saltet är
svårlösligt, t.ex. metanol. Det faller då ut och kan
frånfiltreras medan föroreningar i
utgångsmaterialen stannar i moderluten. Saltet tvättas med
lösningsmedel och torkas. Framställning av
nylon 66-salt har vidare fördelen att man slipper
lagra och transportera hexametylendiaminen
som är korroderande och lätt oxideras i luft.
Man kan också, om man så önskar, framställa
saltet i vattenlösning, men utgångsmaterialen
måste då vara mycket rena eftersom ingen
kristallisation sker.
Vid polymerisationen tas en 60 % vattenlösning
av nylonsalt i ett reaktionskärl, lämpligen
upphettat med Dowtherm, och
viskositetsstabilisa-tor (vanligen ättiksyra) sätts till. Luft drivs ut
med ånga för att polymeren inte skall bli
missfärgad genom oxidation, reaktionskärlet sluts,
och lösningens temperatur höjs till ca 220°C
varvid trycket blir ca 17 kp/cin2. Efter 1—2 h
höjs temperaturen så småningom till 270—280°C
varvid ånga släpps ut så att trycket hålls
konstant vid 17 kp/cm2.
Genom att vattnet avlägsnas så småningom
under temperaturhöjning förblir
reaktionsblandningen i flytande form. Nylon 66 smälter
nämligen vid 264°C, en temperatur som överskridits
när allt vatten bortskaffats och trycket gått ned
till atmosfärstryck. Sluttemperaturen
upprätthålls ytterligare 1 h för att jämvikt skall
uppnås. Sedan trycks polymeren ut ur kärlet med
kvävgas och gjuts härvid i ett tunt band som
kontinuerligt skärs till spån (fig. 1). Dessa
torkas med varmluft och kan sedan smältspinnas
till fiber.
Nylon 6 får man genom upphettning av
kapro-laktam under sådana betingelser att dennas ring
öppnas. Härvid avspjälkas inte vatten eftersom
aminokapronsyran förlorat detta redan vid sin
övergång till laktam. Man har föreslagit många
reagens för att underlätta ringbrytningen, t.ex.
vatten, alkoholer, aminer, organiska syror och
alkalimetaller, men vatten tycks vara lämpligast
i praktiken.
I Tyskland framställs Perlon L (nylon 6)
genom upphettning av en 80—90 % vattenlösning
av kaprolaktam under sådana betingelser att
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
