Моделирование процесса синтеза ПА6 (UNDE)

Основные физико-химические закономерности технологического процесса

Поликапроамид получается из капролактама (КЛ, LC6) путем проведения ряда реакций, протекающих по полимеризационно-поликонденсационному механизму, приводящих к образованию полиамида-6.

Процесс полиамидирования может происходить только при высоких температурах и в присутствии веществ (активаторов), ускоряющих синтез полимера. Как правило, при нагревании капролактама в отсутствие активаторов поликапроамид не образуется. Это объясняется тем, что энергетические характеристики всех связей в цикле капролактама очень близки и под действием тепловой энергии избирательный разрыв какой-нибудь одной связи маловероятен. Под действием некоторых активаторов (вода, кислоты, основания и некоторые соли) связь углерода с гетероатомом (азотом) расщепляется с раскрытием цикла. Разрывающаяся при раскрытии кольца капролактама амидная связь? СO?NH? при высоких температурах заменяется такой же связью между мономерными остатками с образованием полимера:

Это характерная особенность полимеризации многих циклических соединений с сохранением той же природы химических связей, отличает ее от поликонденсации и цепной полимеризации.

В отсутствие воды активирующее действие кислот и оснований на процесс полиамидирования капролактама сравнительно невелико. По-видимому, это обусловлено тем, что активирующее действие кислот и оснований проявляется только при их диссоциации.

В производстве в качестве активаторов применяются вода, е-аминокапроновая кислота (АМК) NH₂(CH₂)₅COOH и АГ-соль? НООС (СН₂)₄СООН•H₂N (CH₂)₆ NH₂.

Активирующее действие АГ-соли основано на отщеплении воды при высокой температуре:

Полиамидирование капролактама в присутствии воды, как активатором, называется гидролитическим полиамидированием.