ES2639062T3 - Proceso para la preparación de poliamidas - Google Patents

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ES2639062T3 ES10787420.8T ES10787420T ES2639062T3 ES 2639062 T3 ES2639062 T3 ES 2639062T3 ES 10787420 T ES10787420 T ES 10787420T ES 2639062 T3 ES2639062 T3 ES 2639062T3
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Faissal-Ali El-Toufaili
Philippe Desbois
Andreas Wollny
Sven Lawrenz
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Abstract

Proceso para la preparación de una poliamida a base de ácidos dicarboxílicos y diaminas que consiste en los pasos de: A) Proveer una mezcla de monómeros acuosa de ácidos dicarboxílicos y diaminas, en donde la proporción molar de ácidos dicarboxílicos a diaminas se ajusta de forma tal que al final del paso C) existe una deficiencia molar de ácidos dicarboxílicos o de diaminas de entre 1 y 10 % en moles, en base al otro componente respectivo, B) Transferir la mezcla acuosa del paso A) a un reactor de evaporación de operación continua, en el que se hacen reaccionar las diaminas y los ácidos carboxílicos a una temperatura en el rango entre 100 y 370°C y una presión en el rango entre 1 y 50 bar, C) Transferir la mezcla del paso B) a un separador, el cual se opera a una temperatura en el rango entre 100 y 370°C y a una presión en el rango entre 1 y 50 bar, con separación de los componentes gaseosos, D) Transferir la mezcla del paso C) junto con diamina o ácido dicarboxílico en una cantidad adecuada para balancear el exceso molar, a un reactor tubular, el cual se opera a una temperatura en el rango entre 100 y 370°C y a una presión en el rango entre 1 y 50 bar, durante un tiempo de residencia en el rango entre 10 segundos y 30 minutos, E) Transferir la mezcla del paso D) a un extrusor, el cual se opera a una temperatura en el rango entre 150 y 400°C, durante un tiempo de residencia en el rango entre 10 segundos y 30 minutos, a la vez que se separan los componentes gaseosos a través de orificios de desgaseado, en donde la mezcla de monómeros del paso A) consiste en una mezcla de ácidos dicarboxílicos de entre 60 y 88 % en peso de ácido tereftálico y entre 12 y 40 % en peso de ácido isosftálico, en donde hasta un 20 % en peso de la mezcla de ácidos carboxílicos también se puede reemplazar por otros ácidos dicarboxílicos, y hexametilendiamina, de la cual hasta un 20 % en peso se puede reemplazar por otras C2-30-diaminas.

Description

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DESCRIPCION
Proceso para la preparacion de poliamidas
La invencion se relaciona con un proceso para la preparacion de una poliamida a base de acidos dicarboxflicos y diaminas, en particular para la preparacion de poliamidas parcialmente aromaticas y parcialmente cristalinas.
La preparacion de poliamidas en particular con un alto valor de viscosidad tfpicamente requiere la aplicacion de altas temperaturas de reaccion. A su vez esto conduce a un incremento del desarrollo de reacciones secundarias. La alta viscosidad tambien conduce a un incremento de la formacion de depositos dentro del reactor y en el peor de los casos a una obstruccion del reactor. Las consecuencias son la presencia de periodos de inactividad y una costosa limpieza del reactor.
A partir de WO-A-2008/155281 ya se conoce un proceso para la preparacion de poliamidas, que ya comprende los pasos A), B), C) y E) de la presente invencion. Este proceso aun presenta problemas con respecto al procedimiento de la reaccion durante el re agregado de amina en el extrusor de desgasificacion.
La presente invencion tuvo como objeto por lo tanto solucionar las desventajas anteriormente mencionadas.
Por consiguiente, se hallo un proceso nuevo y mejorado para la preparacion de una poliamida a base de acidos dicarboxflicos y diaminas mediante los siguientes pasos:
A) Proveer una mezcla acuosa de monomeros de acidos dicarboxflicos y diaminas, en donde la proporcion molar de acidos dicarboxflicos a diaminas se ajusta de forma que al final del paso C) hay presente una deficiencia molar de acidos dicarboxflicos o de diaminas de entre 1 y 10 % en moles, en base al correspondiente otro componente,
B) Transferir la mezcla acuosa del paso A) a un reactor de evaporacion operado en forma continua, en el que se hacen reaccionar las diaminas y los acidos dicarboxflicos a una temperatura en el rango entre 100 y 370°C y una presion en el rango entre 1 y 50 bar,
C) Transferir la mezcla del paso B) a un separador, el cual se opera a una temperatura en el rango entre 100 y 370°C y una presion en el rango entre 1 y 50 bar, con separacion de los componentes gaseosos,
D) Transferir la mezcla del paso C) junto con diamina o acido dicarboxflico en una cantidad adecuada para balancear el exceso molar, a un reactor tubular, el cual se opera a una temperatura en el rango entre 100 y 370°C y una presion en el rango entre 1 y 50 bar, durante un tiempo de residencia en el rango entre 10 segundos y 30 minutos,
E) Transferir la mezcla del paso D) a un extrusor, el cual se opera a una temperatura en el rango entre 150 y 400°C, durante un tiempo de residencia en el rango entre 10 segundos y 30 minutos, con separacion de los componentes gaseosos a traves de orificios de desgaseado,
en donde la mezcla de monomeros del paso A) consiste en una mezcla de acidos dicarboxflicos de entre 60 y 88 % en peso de acido tereftalico y entre 12 y 40 % en peso de acido isosftalico, en donde tambien se puede reemplazar hasta un 20 % en peso de la mezcla de acidos carboxflicos por otros acidos dicarboxflicos, y hexametilendiamina, de la cual se puede reemplazar hasta un 20 % en peso por otras C2-30-diaminas.
El proceso de acuerdo a la invencion permite reducir la viscosidad de la poliamida antes de la condensacion en fase solida y permite reducir el tiempo de residencia a alta temperatura, mediante lo cual se producen menos reacciones secundarias tales como la formacion de triaminas y por lo tanto se mejora la calidad del producto. Se ha hallado de acuerdo a la invencion, que un procedimiento en el cual hay presente inicialmente una deficiencia de acido dicarboxflico o diamina y en donde esta deficiencia solamente se compensa a la entrada de un extrusor de postcondensacion, permite la preparacion, en particular, de poliamidas parcialmente aromaticas y parcialmente cristalinas con un alto valor de viscosidad. El proceso muestra ventajas cuando la mezcla de monomeros del paso A) consiste en una mezcla de acidos carboxflicos de entre 60 y 88 % en peso de acido tereftalico y entre 12 y 40 % en peso de acido isosftalico, en donde tambien se puede reemplazar hasta un 20 % en peso de la mezcla de acidos carboxflicos por otros acidos dicarboxflicos, y hexametilendiamina, de la cual se puede reemplazar hasta un 20 % en peso por otras C2-C30-diaminas.
El proceso de acuerdo a la invencion comprende la secuencia de reactor de evaporacion-separador-reactor tubular, extrusor, en donde en el reactor de evaporacion se agrega una mezcla acuosa de monomeros de acidos
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dicarboxflicos y diaminas. Alii, la proporcion molar de acidos dicarboxflicos a diaminas se ajusta de forma tal que a la salida del paso de separacion subsiguiente hay presente una deficiencia molar de acidos dicarboxflicos o de diaminas de entre 1 y 10 % en moles, en base al otro correspondiente componente. Esto se puede conseguir, por ejemplo, mediante la provision de una deficiencia molar de acido dicarboxflico o de diamina ya cuando se provee la mezcla acuosa de monomeros. Sin embargo, si despues del reactor de evaporacion una parte de los acidos dicarboxflicos o diaminas se elimina de la mezcla de reaccion por evaporacion, tambien se puede comenzar con cantidades equimolares de acidos dicarboxflicos y diaminas en el reactor de evaporacion, debido a que despues del separador hay presente una deficiencia de acidos dicarboxflicos o de diaminas. La proporcion de monomeros del paso A) se selecciona de tal forma que al final del paso C) hay presente una deficiencia molar de acidos dicarboxflicos o de diaminas de entre 1 y 10 % en moles, en base al otro componente respectivo. Por ejemplo al final del paso C) puede haber presente por cada 100 % en moles de acidos de dicarboxflicos, entre 90 y 99 % en moles de diamina. La estequiometrfa especffica a ajustar en la mezcla acuosa de monomeros depende del tipo de monomero y se puede determinar mediante un simple analisis de la mezcla obtenida del separador del paso C).
Para esto, por ejemplo se puede analizar la poliamida o los oligomeros de poliamida obtenidos al final del paso C) con respecto a los grupos carboxilo terminales y los grupos amino terminales.
Mediante el empleo de la mezcla de monomeros preferida anteriormente mencionada, se elimina en forma parcial la hexametilendiamina gaseosa luego del reactor de evaporacion. Por lo tanto es posible, por ejemplo, comenzar con cantidades equimolares de hexametilendiamina y acidos dicarboxflicos, mediante lo cual a la salida del separador hay presente una deficiencia de hexametilendiamina en el (pre)polfmero. Sin embargo tambien es posible comenzar con un exceso molar de hexametilendiamina con respecto al acido tereftalico y al acido isosftalico del paso A), de forma que al final del paso C) hay presente una deficiencia de acido tereftalico/acido isosftalico. En este caso, se agrega entonces acido tereftalico/acido isosftalico en el reactor tubular del paso D).
Tfpicamente se usa una solucion acuosa de sales de los monomeros iniciales en el paso A) debido a que las diaminas y los acidos dicarboxflicos forman sales.
La mezcla de monomeros consiste preferiblemente en 50 % en moles de mezcla de acidos dicarboxflicos y 50 % en moles de diamina o mezcla de diaminas. La mezcla de acidos dicarboxflicos consiste en entre 60 y 88 % en peso de acido tereftalico y entre 12 y 40 % en peso de acido isosftalico. Preferiblemente hay presente entre 64 y 80 % en peso, en particular entre 64 y 76 % en peso de acido tereftalico y preferiblemente una cantidad correspondiente de entre 20 y 36 % en peso, y en particular entre 24 y 36 % en peso de acido isosftalico. Ademas, hasta un 20 % en peso de la mezcla de acidos carboxflicos se puede reemplazar por otros acidos dicarboxflicos. Preferiblemente, estos constituyen entre 0 y 10 % en peso, en particular entre 0 y 5 % en peso. En el caso de que una parte de la mezcla de acidos dicarboxflicos se reemplace por otros acidos dicarboxflicos, el lfmite inferior de los otros componentes preferiblemente es de 0,5 % en peso, en particular de 1 % en peso. Los otros acidos dicarboxflicos adecuados son por ejemplo acido adfpico, acido pimelico, acido suberico, acido azelaico y acido sebacico asf como tambien acido 7-sulfoisoftalico.
Como componente de diamina se usa la hexametilendiamina, que se puede reemplazar en hasta un 20 % en peso por otras C2-C30-diaminas. Preferiblemente, se reemplaza entre 0 y 10 % en peso, en particular entre 0 y 5 % en peso de la hexametilendiamina por otras C2-C30-diaminas. En caso de que haya presentes otras C2- C30-diaminas, su cantidad minina es preferiblemente de 0,5 % en peso, en especial por lo menos 1 % en peso. Otras diaminas adecuadas son por ejemplo la tetrametilendiamina, la octametilendiamina, la decametilendiamina y la dodecametilendiamina, asf como tambien la m-xililendiamina, el bis-(4-aminofenil)metano, el bis-(4- aminofenil)propan-2,2-metano y el bis-(4-aminociclohexil)metano, o mezclas de los mismos.
Como diamina adicional se usa preferiblemente el bis(4-aminociclohexil)metano, que esta disponible bajo la denominacion Dicycan de la companfa BASF SE.
Preferiblemente, ademas del acido tereftalico, el acido isosftalico y la hexametilendiamina, no se usa ningun otro acido dicarboxflico o diamina.
En el paso B) se transfiere la mezcla acuosa del paso A) a un reactor de evaporacion operado en forma continua, en el que se hacen reaccionar la diamina y acidos dicarboxflicos a una temperatura en el rango entre 100 y 370°C, preferiblemente entre 200 y 340°C, y a una presion en el rango entre 1 y 50 bar, preferiblemente entre 5 y 30 bar. El reactor de evaporacion puede estar configurado de cualquier forma adecuada. Los mismos pueden ser, por ejemplo, reactores tubulares como los que se describen en EP-A-0 129 195. Preferiblemente el mismo es un reactor tubular de posicion vertical con un flujo de arriba hacia abajo.
El tiempo de residencia del paso B) llega preferiblemente a entre 0,2 y 10 minutos, en forma particularmente
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preferida entre 1 y 5 minutos.
El reactor de evaporacion es seguido por un separador, el cual se opera a una temperatura de entre 100 y 370°C, preferiblemente entre 200 y 340°C. La presion en el separador asciende a entre 1 y 50 bar, preferiblemente entre 5 y 30 bar. El tiempo de residencia del paso C) asciende preferiblemente a entre 1 y 45 minutos, en forma particularmente preferida entre 2 y 15 minutos. En el separador se separan los componentes gaseosos, en particular el agua y los monomeros volatiles. Por ejemplo cuando se usa la mezcla de monomeros preferida que se describio anteriormente, alrededor de entre 1 y 10% de la diamina hexametilendiamina usada originalmente se separa junto con vapor de agua. Esta mezcla gaseosa se puede someter entonces a una destilacion o rectificacion, en donde el vapor de agua se separa en la fraccion superior y se obtiene una mezcla de diamina/agua en el fondo. Esta mezcla puede reciclarse a los pasos A) o B) o a ambos pasos. En general, en el paso C) se separan del resto de los componentes el vapor de agua y los acidos dicarboxflicos o diaminas, los cuales luego se separan por destilacion, en donde se recicla un condensado acuoso enriquecido en acidos dicarboxflicos o diaminas a uno o a ambos pasos A) y B).
Mediante la proporcion de diaminas que se separan con la evaporacion y que se reciclan nuevamente al proceso, se puede corregir tambien la deficiencia de diaminas.
Al separador del paso C) se conecta un reactor tubular en el paso D) en el cual se agrega la mezcla del paso C) junto con diamina o acido dicarboxflico en una cantidad adecuada para balancear el exceso molar. El reactor tubular se opera a una temperatura en el rango entre 150 y 400°C, preferiblemente entre 200 y 370°C, y se configura para un tiempo de residencia en el rango entre 10 segundos y 30 minutos.
Al reactor tubular del paso D) se conecta un extrusor en el paso E) al cual se transfiere la mezcla del paso D). El extrusor se opera a una temperatura en el rango entre 150 y 400°C, preferiblemente entre 200 y 370°C y se configura para un tiempo de residencia en el rango entre 10 segundos y 30 minutos. En el extrusor los componentes gaseosos tambien se eliminan a traves de orificios de desgaseado.
Las personas con experiencia en el arte conocen extrusores adecuados con pasos de desgaseado. De acuerdo a la invencion se pueden usar preferiblemente extrusores de doble tornillo, los cuales pueden ser extrusores de dos tornillos que rotan en la misma direccion o en direcciones opuestas. Para una descripcion acerca de los extrusores pueden consultarse EP-A-0 129 195 y DE-A-195 14 145.
En el paso D) se agrega diamina o acido dicarboxflico, dependiendo de si luego del paso C) hay presente una deficiencia de diamina o de acido dicarboxflico. La cantidad adecuada para compensar la deficiencia molar se puede identificar a traves de pruebas simples, en donde se puede determinar el contenido de grupos carboxilo terminales y grupos amino terminales en la poliamida que se obtiene a partir del extrusor. En caso de que inicialmente se opere con una deficiencia de diaminas, en el paso D) preferiblemente se agrega una cantidad tal de diamina que el contenido de grupos amino terminales se incrementa en por lo menos 20 mmol/kg. El contenido de grupos amino terminales al final del paso D) es preferiblemente entre 30 y 250 mmol/kg, en particular preferiblemente entre 50 y 100 mmol/kg o entre 40 y 220 mmol/kg. Tambien es posible un agregado en otros pasos del proceso de acuerdo a la invencion.
Despues de la extrusion tambien puede seguir una postcondensacion en fase solida y un paso de granulacion.
La poliamida que se obtiene de acuerdo al paso E) muestra preferiblemente un valor de viscosidad en el rango entre 20 y 200, en forma particularmente preferida entre 40 y 80 en particular mediante el uso de la mezcla de monomeros preferida que se describio previamente. Mediante el empleo de hexametilendiamina en el paso D) tambien se puede agregar una diamina diferente, por ejemplo Dicycan. De acuerdo a la invencion ademas es posible agregar diversos aditivos en distintos puntos del proceso, tales como como oxazolinas, polfmeros hiper ramificados con grupos amino o carboxilo y otros aditivos. Los aditivos se pueden, por ejemplo, proveer al separador como alimentacion en frfo o alimentacion en caliente, antes o despues de una bomba de descarga en conexion con el reactor de evaporacion.
Las poliamidas preferidas que se pueden obtener de acuerdo a la invencion poseen una temperatura de transicion vftrea en el rango entre 110 y 150°C y un punto de fusion en el rango entre 280 y 320°C. Preferiblemente las mismas tienen una cristalinidad de mas de 20 % y por lo tanto no son transparentes.
Las poliamidas que se preparan de acuerdo a la invencion son adecuadas por ejemplo para para aplicaciones en vehfculos o automotrices, por ejemplo para el recubrimiento interior de la cabina de pasajeros, para tableros, para coberturas por ejemplo de carcasa de valvulas, para tomas de montaje de motores de ventilacion y motores de ventilador, para paneles basales para la direccion, para componentes de recirculacion de gases de escape, para modulos de suministro de aire por ejemplo de unidades turbo o unidades turbodiesel como carcasas de enfriadores de aire de carga (intercooler), para el diseno de las valvulas de aceleracion de motores a gasolina y
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motores diesel, para sistemas que transportan gasolina y aceite o aquellos que puedan entrar en contacto con los mismos, en la forma de uniones (conectores), accesorios, carcasas para filtros e inyectores, para areas de entrada y salida de lfquidos en sistemas de refrigeracion, para reservorios y piezas de conexion para lfquido de frenos, para las piezas electricas o electronicas del vehfculo por ejemplo en la forma de uniones (conectores) y 5 conectores macho para sistemas de control electronico, para electroaplicaciones y aplicaciones electricas y electronicas, por ejemplo para enchufes, soportes de colectores en motores electricos, ruedas a paleta en aspiradoras, elementos de conmutacion y reles asf como tambien componentes electricos y electronicos, en particular aquellos que estan ensamblados con la tecnica de cinta de soldar, para aplicaciones de agua potable, de calefaccion, de plomerfa y sanitarias, por ejemplo para tuberfas, juntas, valvulas, accesorios y contenedores, 10 para aplicaciones en electrodomesticos, por ejemplo para electrodomesticos tales como maquinas de cafe y maquinas de expreso, electrodomesticos de la lfnea blanca tales como lavaplatos y lavarropas, asf como tambien secadoras de ropa o canillas rociadoras para cocina, para aplicaciones medicas, por ejemplo para jeringas, canulas, bolsas, guantes o pistolas de compresion para materiales dentales, para usar como sustituto de metales, por ejemplo para moldeo por inyeccion por ejemplo de accesorios o anillos de sujecion.
15 EJEMPLOS
El sistema para la produccion continua de poliamidas estables a altas temperaturas a partir de diaminas (hexametilendiamina, HMD) y acidos dicarboxflicos se basa en los siguientes pasos:
preparar la mezcla base
dosificar y calentar
20 precondensar
postcondensar en separador
postcondensar en reactor tubular
rectificar la HMD
desgasear y granular
25 Descripcion del proceso:
La solucion de reaccion se prepara a partir de diaminas, acidos dicarboxflicos, regulador y agua en la preparacion de la mezcla base en tanque agitado y se transfiere al contenedor receptor. La solucion de reaccion se dosifica a partir del contenedor receptor a la parte superior del reactor de evaporacion vertical por medio de una bomba de alimentacion a traves del calentador. En el aparato cargado con los componentes y calentado con difilo, los 30 monomeros reaccionan bajo presion y temperatura con perdida de agua (policondensacion) hacia productos intermedios de bajo peso molecular. La mezcla resultante de productos intermedios, el agua de solucion en forma de vapor y el agua de reaccion asf como tambien parte de las diaminas y acidos dicarboxflicos sin reaccionar se dirigen al separador subsiguiente. Allf, el polfmero fundido se separa de las fracciones en estado gaseoso. Las corrientes de vapor separado se conducen a la columna de rectificacion y se lavan con agua frfa. 35 Allf, los monomeros vaporizados y las partfculas de polfmero atrapadas se separan del vapor de agua. Las diaminas, que se acumulan en forma de solucion acuosa en el fondo, se separan por bombeo y, despues de la separacion de las partfculas polimericas ahora solidas a traves de filtros, se bombean nuevamente a la solucion de reaccion corriente arriba del reactor de evaporacion. El polfmero fundido se conduce desde el separador hacia un reactor tubular y se enriquece con aminas. La masa fundida se transfiere del reactor tubular al extrusor a 40 traves de una valvula de control, y el agua remanente se desgasea. El polfmero transferido en forma de hebras se enfrfa con agua y se granula.
Preparacion de la mezcla base
Todos los componentes del lote (alrededor de 2500 kg) se disuelven en un tanque agitado a 95°C. Despues de 60 min de disolucion, se toma una muestra para determinacion de pH. El pH se lleva a un valor de entre 6,5 y 45 7,05 a traves del agregado HMD o una mezcla de acido tereftalico/acido isosftalico, para ajustar la estequiometrfa
del lote. Luego se agrega la cantidad requerida de regulador.
Con el lote producido de la manera descrita, el mismo se puede transferir a traves de una tuberfa pendular a la caldera.
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Dosificacion y calentamiento Precondensacion
La solucion de alimentacion se bombea del recipiente de alimentacion, a traves de una bomba de alimentacion con una temperatura de 95°C, hacia el reactor de evaporacion.
En este reactor calentado con difilo reaccionan los monomeros para formar poliamidas de cadena corta es decir de bajo peso molecular, con eliminacion de agua. Toda el agua de solucion y el agua de reaccion se evaporan virtualmente al mismo tiempo.
El reactor de evaporacion consiste en 10 tubos con un diametro de 33,6 mm y 4000 mm de longitud. El relleno consiste en anillos de Raschig de 5 mm con tabique intermedio.
El reactor de evaporacion esta protegido con una valvula de seguridad del lado de la entrada.
Postcondensacion
El separador que se encuentra corriente abajo sirve para separar las fases de la mezcla de prepolfmero y vapor de agua, la cual fluye hacia el aparato a traves de un tubo de entrada. El separador tiene una longitud total de 1800 mm y un diametro interno de 300 mm, en donde los ultimos 250 mm son conicos. El tubo de entrada esta dispuesto lateralmente en forma excentrica. Con la ayuda de este tubo abierto hacia abajo se introduce la mezcla de fases en la parte media del separador cerca de la pared.
Con el objetivo de mantener el prepolfmero fundido el separador se calienta con difilo mediante una camisa doble. Los vapores salen del aparato a traves de la tuberfa de vapor de la tapa, en direccion a la columna de rectificacion de diamina.
Debido a que este sistema se encuentra bajo presion (20 bar), una pequena cantidad de agua permanece disuelta en la poliamida fundida.
Esta cantidad de agua restringe la estructura molecular y conduce a una disminucion del punto de fusion.
La poliamida fundida se transfiere al extrusor de desgaseado a traves de una valvula de control.
Reciclado de la diamina
Los vapores se introducen en una columna de rectificacion no calentada. Allf, los mismos se lavan con agua a contracorriente. Los oligomeros solubles en agua se eliminan de la columna junto con el agua de lavado. El control de la presion dentro de la columna se realiza a traves de una valvula de control calentada con vapor en la parte superior de la columna. Se enjuaga la columna a traves de la tapa superior. Al final de la columna se hace una medida del deferencial de presion. Dentro de la columna, la fraccion organica se separa de los vapores por medio de un lavado. A partir del circuito de reciclado del fondo de la columna (alrededor de 1000 l/h) la fraccion precipitada se recicla a la corriente de producto que esta corriente arriba del reactor de evaporacion. El flujo de retorno es de alrededor de 40 l/h. La corriente de la parte superior de la columna se elimina. Esta corriente superior (alrededor de 70 kg/h) contiene toda el agua y una pequena porcion de diamina (entre 0,3 y 0,5%). Esta diamina, debido a que la misma se retira de la reaccion, debe considerarse como una perdida.
Desgaseado y granulacion
Una valvula de salida regula la corriente de producto constante hacia el extrusor. El extrusor es un ZDSK 57. El aislamiento del tornillo sin fin hacia la parte posterior se realiza por medio de una carga de alimentacion en frfo de 2 kg/h de granulado. Desde el extrusor, el agua contenida en el polfmero fundido se elimina mediante un desgaseado directo y reverso. El polfmero fundido se granula con tecnologfa de granulacion bajo agua.
Ejemplos 1 a 5
Las cantidades y parametros del proceso se pueden tomar a partir de la siguiente Tabla.
Se mezclaron con el agua, la solucion de hexametilendiamina (69,47% de fuerza en agua, BASF), la metaxilendiamina (MXD), el acido tereftalico (TPA), el acido isosftalico (IPA) (Lonza) en un recipiente de aplicacion a 93°C.
La solucion de sales se bombeo al reactor de evaporacion a la temperatura de salida del producto y a una presion determinada (ver tabla). La temperatura y la presion del producto pueden hallarse en la T abla. Luego, se agrego la metaxilendiamina (MXD) al reactor tubular.
El polfmero fundido se sometio a extrusion y se granulo a 320°C, y luego se templo como se muestra en la T abla. 5 Los resultados se resumen en la siguiente Tabla:
Ejem plo
Agua/ kg HMD/ kg MXD/ kg TPA/ kg I PA/ , kg dimentacior kg/h i T de producto despues de reactor de evaporacion/ °C Presion antes de reactor de evaporacion/bar emp. de productc en separador / °c
1
1046 701,5 28,5 503 237,9 132 312 20 212
2
1016 690 27,4 502 214,3 117 317 19,7 212
3
1016 690 27,4 502 214,3 86 332 21,3 212
4
1000 671,7 27,4 502 206 114 314 20,2 212
5
1001 674,5 25,1 500 205,0 103 317 20,3 212
Ejem plo
Presion en separador / bar MXD agregada / ml/min Templado/h Templado/°C VZ antes de templado ml/g AEG antes de templado mmol/kg VZ despues de templado ml/g AEG despues de templado mmol/kg
1
17 20 — — 50 46 —
2
18,1 20 — — 60 65 —
3
18 20 — — 192,5 71
4
18,7 10 — — 32,1 46 — —
5
19 15 24 200 62 55 93 19

Claims (8)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    REIVINDICACIONES
    1. Proceso para la preparacion de una poliamida a base de acidos dicarboxflicos y diaminas que consiste en los pasos de:
    A) Proveer una mezcla de monomeros acuosa de acidos dicarboxflicos y diaminas, en donde la proporcion molar de acidos dicarboxflicos a diaminas se ajusta de forma tal que al final del paso C) existe una deficiencia molar de acidos dicarboxflicos o de diaminas de entre 1 y 10 % en moles, en base al otro componente respectivo,
    B) Transferir la mezcla acuosa del paso A) a un reactor de evaporacion de operacion continua, en el que se hacen reaccionar las diaminas y los acidos carboxflicos a una temperatura en el rango entre 100 y 370°C y una presion en el rango entre 1 y 50 bar,
    C) Transferir la mezcla del paso B) a un separador, el cual se opera a una temperatura en el rango entre 100 y 370°C y a una presion en el rango entre 1 y 50 bar, con separacion de los componentes gaseosos,
    D) Transferir la mezcla del paso C) junto con diamina o acido dicarboxflico en una cantidad adecuada para balancear el exceso molar, a un reactor tubular, el cual se opera a una temperatura en el rango entre 100 y 370°C y a una presion en el rango entre 1 y 50 bar, durante un tiempo de residencia en el rango entre 10 segundos y 30 minutos,
    E) Transferir la mezcla del paso D) a un extrusor, el cual se opera a una temperatura en el rango entre 150 y 400°C, durante un tiempo de residencia en el rango entre 10 segundos y 30 minutos, a la vez que se separan los componentes gaseosos a traves de orificios de desgaseado,
    en donde la mezcla de monomeros del paso A) consiste en una mezcla de acidos dicarboxflicos de entre 60 y 88 % en peso de acido tereftalico y entre 12 y 40 % en peso de acido isosftalico, en donde hasta un 20 % en peso de la mezcla de acidos carboxflicos tambien se puede reemplazar por otros acidos dicarboxflicos, y hexametilendiamina, de la cual hasta un 20 % en peso se puede reemplazar por otras C2-30-diaminas.
  2. 2. Proceso de acuerdo a la reivindicacion 1, caracterizado porque despues del paso de extrusion sigue un paso de granulacion y una postcondensacion en fase solida.
  3. 3. Proceso de acuerdo a la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque en el paso C se separan del resto el vapor de agua y los acidos dicarboxflicos o diaminas volatiles, los cuales se separan subsiguientemente entre ellos por destilacion, en donde se recicla a uno o a ambos pasos A) y B) un condensado acuoso enriquecido en acido dicarboxflico o diamina.
  4. 4. Proceso de acuerdo a una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el reactor de evaporacion es un reactor tubular de posicion vertical con un flujo de arriba hacia abajo.
  5. 5. Proceso de acuerdo a la reivindicacion 1, caracterizado porque en la mezcla de monomeros hay presentes cantidades equimolares de acidos dicarboxflicos y diaminas, en el separador del paso C) se separan en estado gaseoso entre 0,5 y 15 % en peso de la hexametilendiamina usada en el paso A), y en el paso D) se agrega una cantidad tal de hexametilendiamina que al final del paso E) el contenido de grupos amino terminales en la poliamida obtenida es entre 40 y 220 mmol/kg.
  6. 6. Proceso de acuerdo a la reivindicacion 1, caracterizado porque en el paso D) se agrega una cantidad tal de diamina que el contenido de grupos amino terminales se incrementa en por lo menos 20 mmol/kg.
  7. 7. Proceso de acuerdo a una de las reivindicaciones 1 y 6, caracterizado porque las fibras, rellenos, tinturas, auxiliares o mezclas de los mismos se proveen directamente en el extrusor para la formacion de la composicion.
  8. 8. Proceso de acuerdo a una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el reactor tubular esta equipado completamente o parcialmente con mezcladores estaticos.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE550381T1 (de) 2007-06-22 2012-04-15 Basf Se Formmassen enthaltend polyarylether mit verbesserter oberflächenqualität
JP5404617B2 (ja) 2007-06-28 2014-02-05 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 有機黒色顔料を含む熱可塑性成形材料
US9051432B2 (en) 2009-04-03 2015-06-09 Basf Se Method for producing low-chlorine polybiphenyl sulfone polymers
CN102803348A (zh) 2009-06-08 2012-11-28 巴斯夫欧洲公司 生产聚亚芳基醚嵌段共聚物的方法
DE102009025537A1 (de) 2009-06-19 2010-12-30 Basf Se Copolyamide
EP2451621B1 (de) 2009-07-08 2013-05-29 Basf Se Verfahren zur herstellung von faserverstärkten verbundwerkstoffen aus polyamid 6 und copolyamiden aus polyamid 6 und polyamid 12
JP5538556B2 (ja) 2009-11-20 2014-07-02 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 微小中空球を含有する樹脂発泡体
US20120065339A1 (en) 2010-09-10 2012-03-15 Basf Se Process for producing polyamide that is stable during processing
US8957180B2 (en) 2011-08-23 2015-02-17 Basf Se Process for producing moldings
WO2014033294A1 (de) * 2012-09-03 2014-03-06 Basf Se Verfahren zur herstellung von polyamiden durch polykondensation
KR102186863B1 (ko) 2013-01-31 2020-12-07 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. 다이아민/다이카복실산 염 및 이의 폴리아미드의 제조 방법
TWI648311B (zh) * 2013-01-31 2019-01-21 Ｄｓｍ智慧財產有限公司 二胺／二甲酸鹽以及其聚醯胺之製備方法
CN104129880B (zh) * 2013-05-01 2018-11-23 英威达纺织（英国）有限公司 用于从聚酰胺合成工艺回收水的方法和***
PL2927263T3 (pl) * 2014-04-01 2016-07-29 Ems Patent Ag Poliamidowe masy formierskie, w szczególności do wytwarzania części bryłowych stosowanych w sektorze wody pitnej
WO2022248262A1 (en) 2021-05-26 2022-12-01 Basf Se Process for preparing polyamides

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3321581A1 (de) 1983-06-15 1984-12-20 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von polyamiden
GB8917093D0 (en) * 1989-07-26 1989-09-13 Bp Chem Int Ltd High molecular weight polyamides production
DE4404250A1 (de) * 1994-02-10 1995-08-17 Basf Ag Teilaromatische Copolyamidformmassen mit hoher Kristallinität
JP3563099B2 (ja) * 1994-02-17 2004-09-08 株式会社クラレ ポリアミドの製造法
DE19514145A1 (de) 1995-04-15 1996-10-17 Basf Ag Verfahren zur Herstellung eines Polyamids auf der Basis einer Dicarbonsäure und eines Diamins
PL196614B1 (pl) * 1998-05-29 2008-01-31 Solutia Inc Sposób otrzymywania poliamidu i sposób ciągłego otrzymywania nylonu 6.6
JP4151354B2 (ja) * 2002-08-30 2008-09-17 東洋紡績株式会社 ポリアミドの連続製造方法
EP1976907B1 (en) 2006-01-26 2012-08-22 DSM IP Assets B.V. Semi-crystalline semi-aromatic polyamide
CN105418914A (zh) * 2007-06-20 2016-03-23 巴斯夫欧洲公司 制备聚酰胺的方法
CN101903469B (zh) 2007-12-18 2014-08-20 巴斯夫欧洲公司 含有聚醚胺的热塑性聚酰胺
MX2010008671A (es) 2008-02-11 2010-09-24 Basf Se Metodo para producir poliamidas.
BRPI0908712A2 (pt) 2008-03-18 2015-07-28 Basf Se Composição termoplástica para moldagem, usos de polietilenoiminas altamente ramificadas ou hiperramificadas e de composições termoplásticas para moldagem, fibra, folha ou peça moldada, e, combinação de componentes separados
CN101977996B (zh) 2008-03-18 2013-01-02 巴斯夫欧洲公司 含有超支化聚醚胺的聚酰胺纳米复合物
KR101645747B1 (ko) 2008-06-20 2016-08-04 바스프 에스이 폴리아미드 펠렛의 다단계 건조 및 후축합을 위한 연속식 방법
US10017609B2 (en) 2008-08-14 2018-07-10 Basf Se Batch process for preparing polyamides
CN102209750A (zh) 2008-11-11 2011-10-05 巴斯夫欧洲公司 稳定的聚酰胺
WO2010076145A1 (de) 2008-12-16 2010-07-08 Basf Se Wärmealterungsbeständige polyamide
EP2391668B1 (de) 2009-02-02 2017-05-17 Basf Se Verfahren zur herstellung von polymeren sowie reaktor zur durchführung des verfahrens
CN102803348A (zh) 2009-06-08 2012-11-28 巴斯夫欧洲公司 生产聚亚芳基醚嵌段共聚物的方法
MY160125A (en) 2009-06-16 2017-02-28 Basf Se Aromatic polyether sulfone block copolymers
DE102009025537A1 (de) 2009-06-19 2010-12-30 Basf Se Copolyamide
WO2011000816A1 (de) 2009-07-03 2011-01-06 Basf Se Nanokompositblends enthaltend polyamide und polyolefine
EP2456816A1 (de) 2009-07-21 2012-05-30 Basf Se Nanokompositblends auf basis von polyamiden und polyarylenethersulfonen
WO2011009877A1 (de) 2009-07-24 2011-01-27 Basf Se Flammgeschützte polyamidformmassen
WO2011039301A1 (de) 2009-10-01 2011-04-07 Basf Se Funktionalisierte expandierbare graphiteinlagerungsverbindungen
WO2011069942A1 (de) 2009-12-08 2011-06-16 Basf Se Teilaromatische copolyamidformmassen auf der basis von octamethylendiamin
US20110244743A1 (en) 2010-04-01 2011-10-06 Basf Se Process for producing fiber-reinforced composite materials using polyamides as binders
US20120088048A1 (en) 2010-04-01 2012-04-12 Basf Se Process for producing fiber-reinforced composite materials
US20110294910A1 (en) 2010-04-27 2011-12-01 Basf Se Expandable pelletized polyamide material
US20110306718A1 (en) 2010-05-11 2011-12-15 Basf Se Pultrusion process
US8957133B2 (en) 2010-07-20 2015-02-17 Basf Se Polyamide moldings comprising microencapsulated latent-heat-accumulator material
US20120029137A1 (en) 2010-08-02 2012-02-02 Basf Se Long-fiber reinforced polyesters
US9249270B2 (en) 2010-08-13 2016-02-02 Basf Se Expandable pelletized materials based on polyester
US20120065339A1 (en) 2010-09-10 2012-03-15 Basf Se Process for producing polyamide that is stable during processing
US10538624B2 (en) 2010-10-07 2020-01-21 Basf Se Process for producing monomer compositions and use of these for producing a polyamide molding
US9427900B2 (en) 2010-11-12 2016-08-30 Basf Se Composite component comprising a polymer phase and a foamed phase, and processes for producing the same
US20120142794A1 (en) 2010-12-02 2012-06-07 Basf Se Foam with filling
US9139692B2 (en) 2010-12-03 2015-09-22 Basf Se Process for polymerizing lactam
US20120142887A1 (en) 2010-12-03 2012-06-07 Basf Se Crosslinked polyamides

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