Investigation of the process of solid-phase dopolyamidation of polyamide-6 granulate | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Chimia – Tomsk State University Journal of Chemistry. 2021. № 21. DOI: 10.17223/24135542/21/3

Investigation of the process of solid-phase dopolyamidation of polyamide-6 granulate

Now the development of alternative technological solutions for the production and preparation for conversion of polyamide-6 to obtain polymer granules with the required physicochemical parameters is highly relevant. To create a rational technological process for obtaining polyamide-6 granulate, ready for conversion it is very important to investigation for fundamentally new technical and technological solutions that allow obtaining low-molecular and high-molecular products at various thermodynamic parameters of polymer synthesis. There are two alternative ways of preparing polyamide-6 granulate for conversion: 1) The industry at concerns to produce fiber-forming polyamide-6, such as KuibyshevAzot (Togliatti), BASF (Germany), uses a method consisting of extraction of low-molecular compounds with subsequent drying and isolation of low-molecular compounds from polyamide-6 granules by evaporation. 2) A technological process developed at ISUCT, which consists in the sequential carrying out of the processes of dopolyamidation of the prepolymer of polyamide-6 and the combined drying-demonomerization of the obtained polyamide-6granulate. A process developed for solid-phase dopolyamidation of polyamide-6 granulate, which makes it possible to increase the degree of conversion of caprolactam into a polymer up to 96.5-97.5% and to synthesize a high-molecular-weight polymer with a predominantly linear structure of macromolecules, which makes it possible to obtain high quality products during its conversion: plastic products, composite materials, textile fibers, textile fiber for technical purposes, technical and cord fibers for the production of rubber products, tire cord for the production of tires for various purposes. To carry out the process of solid-phase dopolyamidation, a laboratory-scale pilot plant was created and put into operation. During investigation, the synthesis of a prepolymer - granulate ofpolyamide-6 by the method of solid-phase dopolyami-dation at various times of the process was carried out. The content of low-molecular compounds and the relative viscosity before and after the process of solid-phase dopolyamidation have been determined. To determine the properties of polyamide-6 granulate, the methods of extraction, sublimation and viscometry were used. Based on the analysis of experimental data, the optimal parameters of the solid phase dopolyamidation process have been determined, during which it is possible to obtain a granulate that fully meets modern requirements for a granulate ready for conversion into threads, fibers, and plastic products.

Download file
Counter downloads: 75

Keywords

polyamide-6, caprolactam, oligomers, solid-phase pre-polyamidation, polymer conversion

Authors

NameOrganizationE-mail
Koltyshev Damir R.Ivanovo State University of Chemistry and Technologydamir.koltishef@gmail.com
Barannikov Michail V.Ivanovo State University of Chemistry and Technologynewmichael2014@gmail.com
Bazarov Yuri M.Ivanovo State University of Chemistry and Technologypoliamid@isuct.ru
Всего: 3

References

Мизеровский Л.Н., Базаров Ю.М., Павлов М.Г. Перспективы совершенствования технологии получения поликапроамида, используемого в производстве текстильных и технических нитей : в 2 ч. Ч. 1 // Химические волокна. 2003. № 5. С. 15-19.
Мизеровский Л.Н., Базаров Ю.М., Павлов М.Г. Перспективы совершенствования технологии получения поликапроамида, используемого в производстве текстильных и технических нитей : в 2 ч. Ч. 2 // Химические волокна. 2003. № 6. С. 9-14.
Bazarov Y.M., Khromova T.L., Sadivskii S.Y. Rational use of cyclic oligomers formed during hydrolytic polymerization of caprolactam // Fibre Chemistry. 2017. V. 48 (5). Р. 375-378.
Mizerovskii L.N., Bazarov Yu.M., Pavlov M.G. Prospects for perfecting production tech nology for polycaproamide used in production of textile and industrial fibres. Part I // Fibre Chemistry. 2003. Vol. 35, № 5. P. 329-335.
Исаева В.И., Базаров Ю.М., Мизеровский Л.Н., Захаров Е.Ю., Колобков А.С. Низко температурная гидролитическая полимеризация капролактама. Синтез и переработка опытных партий полимера в комплексные нити // Химические волокна. 2011. № 1. С. 67-71.
Платонов Е.К., Ступа В.И., Ступа М.В. Современные направления аппаратурного оформления процессов полимеризации, экстракции и сушки поликапроамида // Техника для химволокон : сб. материалов междунар. науч.-практ. конф. Чернигов : Химтекстильмаш, 2001. С. 170-180.
Липин А.А., Липин А.Г., Кириллов Д.В. Прогнозирование рациональных режимно технологических параметров процесса сушки гранулированного поликапроамида // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2011. № 4 (4). С. 106-109.
Липин А.А. Математическая модель периодического процесса сушки-демономеризации полиамида-6 // Математические методы в технике и технологии (ММТТ). 2014. № 68 (9). С. 20-22.
Базаров Ю.М. Состав и свойства олигомеров капролактама из экстракционных вод, направляемых на регенерацию // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2016. № 59 (3). С. 65-68.
Мизеровский Л.Н. Твердофазный синтез полиамида-6 // Химические волокна. 2006. № 4. С. 40-48.
Пат. № 2640657 Российская Федерация, МПК, C07D223/10, C07D 201/12. Способ выделения капролактама из содержащих капролактам и его олигомеры полимеров / Баранников М.В., Базаров Ю.М.; патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ивановский государственный химико-технологический университет» (ИГХТУ). № 2017104999; заяв. 15.02.17; опубл. 11.01.2017. Бюллютень № 2. 6 с.
Фомичева К.А. Математическое моделирование процесса удаления низкомолекулярных соединений из гранул полиамида-6 // Шестьдесят восьмая всерос. науч.-техн. конф. студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с междунар. участием : сб. материалов конф. Ярославль : Ярослав. гос. техн. ун-т, 2015. С. 313-316.
Barannikov M.V., Bazarov Yu.M. Influence of methods of polyamide-6 preparation for conversion on the prepared product properties // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2018. № 61 (4-5). С. 72-75. DOI: 10.6060/tcct.20186104-05.5669
Крыжановский В.К., Кербер М.Л., Бурлов. В.В. Производство изделий из полимерных материалов. СПб. : Профессия, 2008. 464 с.
Кербер М.Л. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология. 4-е изд., испр. и доп. М. : Профессия, 2014. 592 с.
Базаров Ю.М., Мизеровский Л.Н. Принципиальное совершенствование технологии получения полиамида-6, используемого в производстве нитей // Энциклопедия инженера-химика. 2008. № 9. С. 20-31.
Баранников М.В. Свойства полиамида-6 после его подготовки и переработки в полимерные функциональные материалы // Третий междисциплинарный молодежный научный форум с международным участием «Новые материалы» : сб. материалов. М. : Буки Веди, 2017. С. 490-491.
Сутягин В.М., Ляпков А.А. Физико-химические методы исследования полимеров. Томск : Том. политехи. ун-т, 2008. 130 с.
Платонов Е.К., Ступа В.И., Ступа М.В. Современные направления аппаратурного оформления процессов полимеризации, экстракции и сушки поликапроамида // Техника для химволокон : сб. материалов междунар. науч.-практ. конф. Чернигов, 2001. С. 170-180.
Колтышев Д.Р. Исследование процесса твердофазного дополиамидирования гранулята полиамида-6 // Фундаментальные науки - специалисту нового века : всерос. школа-конф. с междунар. участием. Иваново, 2020. С. 100.
Липин А.А., Липин А.Г., Базаров Ю.М., Баранников М.В., Мизеровский Л.Н. Расчетно-экспериментальное исследование совмещенного процесса сушки и демо-номеризации полиамида-6 в аппарате периодического действия // Теоретические основы химической технологии. 2017. № 51 (3). С. 315-322.
Липин А.А., Липин А.Г. Математическое моделирование совмещенных процессов сушки и демономеризации полиамида-6 в противоточном аппарате // Успехи в химии и химической технологии. 2011. № 25. № 10 (126). С. 99-103.
 Investigation of the process of solid-phase dopolyamidation of polyamide-6 granulate | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Chimia – Tomsk State University Journal of Chemistry. 2021. № 21. DOI: 10.17223/24135542/21/3

Investigation of the process of solid-phase dopolyamidation of polyamide-6 granulate | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Chimia – Tomsk State University Journal of Chemistry. 2021. № 21. DOI: 10.17223/24135542/21/3

Download full-text version
Counter downloads: 117