BE443953A

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Publication number: BE443953A
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Description

Prooédé pour la fabrication de produits de polycondensation.

Pour la fabrication de fibres et de films synthétiques à partir de produits de condensation linéaires, on a proposé déjà de nombreuses voies. On peut par exemple par estérifica- tion de glycols avec des acides dicarboniques, ou par réaction d'acides aminooarboniques ou de quantités équivalentes de diamines et d'acides dicarboniques, préparer des polyesters ou des polyamides à molécule élevée. Tandis que les esters n'ont pu trouver aucune application industrielle à cause de leur bas point de fusion, les polyamides ont donné de très bons résultats dans des champs d'application les plus divers.

Un autre groupe de produits de polycondensation qui se distinguent par des points de fusion très élevés et une gran- de résistance aux dissolvants est celui des polyurées de cons- titution suivante :
EMI1.1

On a déjà fabriqué aussi des polyurées par réaction de diamines avec de l'anhydride carbonique. On obtient toute- fois alors des masses infusibles et insolubles qui ne possè- dent aucune valeur pratique. Une autre voie pour la fabrica- tion de ces composés précieux passe par la réaction de déri- vés d'acide carbonique tels que les halogénures ou les es- ters, avec des diamines. On n'obtient toutefois pas ainsi les produits à propriétés satisfaisantes les faisant parai- tre propres à une application industrielle.

La réaction s'effectue trop lentement ou bien on obtient des produits qui se décomposent déjà en-dessous de leur point de fusion et ne peuvent par conséquent pas être façonnés.

La présente invention concerne un procédé pour la fabri- cation de polyurées, suivant lequel on peut parvenir à des produits à molécule élevée, à propriétés plastiques très pré- cieuses, qui conviennent pour le traitement en vue de la for- mation de filaments et de films.

La condensation de diuréthanes avec des diaminesse fait suivant le schéma de réaction général
EMI2.1
dans lequel R1 et R3 représentent une chaîne de groupes méthyléniques bivalents qui peut être non substituée ou substi- tuée et interrompue par des hétéroatomes ou des chainons aro- matiques ou hydroaromatiques. R1 et R3 peuvent être par exom ple les groupes suivants :

EMI3.1
R2 représente un reste alkylique ou arylique. Les produits de polycondensation obtenus représentent des polyurées.

On a déjà décrit dans la littérature des polyurées.

On obtient par exemple à partir de tétraméthylènediamine avec de l'anhydride carbonique dans un tube fermé, à 220 , une tétraméthylèneurée. Mais cette substance ne possède pas de point de fusion, devient au-dessus de 260 progressivement brune et au-delà de 320 tout à fait noire.

La substance s'écarte par conséquent non seulement par la méthode de fabrication mais également par les propriétés, des produits loi décrits, obtenus pour la première fois.

Le point de ramollissement des produits obtenus suivant le nouveau procédé est compris entre 120 et 200 , suivant ce qu'on a employé comme diuréthane et comme diamine. Les propriétés d'étirage en filaments des produits ainsi obte- nus sont remarquables et ils conviennent par conséquent avan- tageusement pour la fabrication de fibres, de films, etc.

La condensation peut se faire en présence de dissolvants Il est avantageux également d'effectuer la condensation en présence de substances basiques comme des alcalis, des oxy- des, des carbonates, des alcoolats ou des liquides basiques organiques, comme la pyridine. Pour éliminer les restes de l'alcool et de l'eau d'hydratation se séparant lors de la réaction, on peut se servir de la distillation binaire ou ternaire.

Les produits de polycondensation obtenus suivant le pro- cédé peuvent être traités, avant le façonnage en filaments

ou en films, par des agents rendant le produit mat, par des colorants ou par des agents de ramollissement. Le traitement en filaments peut s'effectuer, d'une manière connue, suivant le procédé de filage à voie humide ou à voie sèche.

Exemples :
1. On chauffe 130 parties en poids d'octaméthylènediuré- thane avec 39 parties en poids d'hydrate d'éthylènediamine, en présence de 1 partie en poids d'alcali, pendant 4 heures, dans un autoolave, à 200 . Après le refroidissement, on a- joute 100 parties en poids de xylol et on distille d'abord à la pression ordinaire le xylol, l'alcool et l'eau d'hydra- tation comme mélange ternaire. Les derniers restes sont en- levés dans un bon vide à une température allant jusqu'à 150 .

On porte alors la température à 230 et on condense pendant 2 heures dans le vide de 3 mm de mercure. Le produit résul- tant possède de très bonnes propriétés d'étirage de filaments.

Le point de ramollissement est à 120 .

2. 130 parties en poids d'octaméthylènediuréthane et 30 parties en poids d'éthylènediamine sont mises en réaction à 200 dans un autoclave. Après un temps de réaction de 4 heures, l'alcool ayant pris naissance est d'abord éliminé par distillation et ensuite le produit est condensé dans le vide de 10 mm de mercure pendant 2 heures, à 220 . On ob- tient un produit de condensation ayant un point de fusion de 1230 et on en tire des filaments.

3. 102 parties en poids d'éthylènediuréthane sont chauf- fées avec 72 parties en poids d'octaméthylènediamine pendant 3 heures à 2000 dans un autoclave. La suite de la condensa- tion du produit est effectuée dans le vide de 10 mm., à 220 .

On condense encore pendant 2 heures dans le vide. Le pro- duit de condensation ainsi obtenu est de coloration claire, un peu trouble et donne par étirage de bons filaments.

4. 130 parties en poids d'octaméthylènediuréthane, 44 parties en poids de putrescine et 100 parties en poids de m-crésol sont chauffées dans un autoclave, d'abord pendant 1 heure à 200 , et ensuite pendant trois nouvelles heures à 235 . Après le refroidissement, le m-crésol est d'abord éli- miné par distillation dans le vide, la température est portée à 200 et à cette température, la suite de la condensation est effectuée. On condense encore pendant 2 heures dans le vide de 5 mm de mercure. Le produit prenant naissance de cette manière est presque blanc, trouble et possède de bonnes propriétés d'étirage en filaments.

5. 130 parties en poids d'octaméthylènediuréthane sont chauffées aveo 72 parties en poids d'octaméthylènediamine en présence de 100 parties en poids de m-crésol comme dissol- vant, d'abord pendant 1 heure à 200 , ensuite pendant 2 heu- res à 2300 dans un autoclave. Après cette réaction, le m-cré- sol est éliminé par distillation dans le vide et on condense pendant 1/2 heure à 220-230 et sous un vide de 5 mm. on ob- tient un produit de coloration claire. La masse fondue est trouble à froid, elle a de bonnes propriétés d'étirage de fi- laments.

6.102 parties en poids d'éthylènediuréthane sont chauf- fées avec 72 parties en poids d'ootaméthylènediamine en pré- senoe de 100 parties en poids de m-crésol, dans un autoclave, pendant 1 heure à 200 , et pendant 3 heures à 235 . Le m-crésol est ensuite éliminé dans le vide par chauffage du produit de réaction. Ensuite on condense encore pendant 15 minutes sous un vide de 6 mm, à 220-240 . On obtient un pro- duit de réaction de coloration très claire, à propriétés d'étirage de filaments.

7. 144 parties en poids d'octaméthylènediuréthane,
59 parties en poids d'hexaméthylènediamine,
0,1 gr. de sodium, dissous dans 10 cc d'alcool,

sont chauffés pendant 4 heures dans un récipient à pression, à 200 . On fait ensuite le vide dans le récipient et on con- dense pendant 1 heure à 180-190 dans le vide de 3 mm. Le produit de condensation possède de bonnes propriétés plasti- ques et a un point de fusion de 185 .

8. 110 parties en poids d'octaméthylènedicrésyluréthane, qui a été fabriqué par réaction de diazide d'acide sébaoique avec du crésol, et
31 parties en poids d'hexaméthylènediamine sont chauffées pendant 3 heures à 220 dans un récipient de pression. Il en résulte une masse fondue claire, un peu bru- ne qui durcit en refroidissant, en donnant une masse transpa- rente.

Le produit de condensation, contenant encore un peu de crésol, se ramollit à une température de 155-160 .

9. 288 gr. d'octaméthylènediamine,
78 gr. d'hydrate d'éthylènediamine sont condensés dans 180 oc de crésol, dans un courant d'acide oarbonique, à 220 . Après 23 heures, le crésol a été éliminé par distillation et on a obtenu une masse de coloration bru- ne qui peut être facilement mise en filaments ; point de fusion est à 223 .

Claims

RESUME 1. Procédé pour la fabrication de polyurées, caractéri- sé en ce qu'on condense des quantités approximativement équi- moléculaires de diuréthanes de la formule générale EMI6.1 R20 . 00 . NH . R . Nui . CO . OR 2 avec des diamines de la formule générale H2N. R3 . NH2 (R1 et R3 désignant un reste polyméthy- léniqué, R2 un reste alkylique ou arylique) à température éle- vée, éventuellement sous pression et qu'on les soumet ensui- te à peu près aux mêmes températures, éventuellement dans <Desc/Clms Page number 7> le vide, à la polymérisation.

2. Procédé suivant 1, caractérisé en ce qu'on effectue la condensation en présence de substances basiques comme des alcalis, des oxydes, des carbonates, des alcoolats ou des liquides organiques basiques, comme la pyridine.

3. Procédé suivant 1 et 2, caractérisé en ce quton éli- mine, par l'emploi du principe de la distillation binaire ou ternaire, les dernières traces de l'alcool et de l'eau d'hy- dratation qui se sont séparés.

4. Procédé suivant 1-3, caractérisé en ce que la réac- tion est effectuée en présence de dissolvants.