Файл: Томилов А.П. Адиподинитрил и гексаметилендиамин.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 157

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В настоящее время адиподинитрил в основном используется для получения гексаметилендиамина:

NC—(СН2 )4 —CN + 4 Н 2 N H 2 - ( C H 2 ) 6 - N H 2

Гексаметилендиамин может быть получен также из гексаметиленгликоля

 

н о — ( С Н 2

) 6 — о н

+ N H 3 I H 2 ] N H 2 - ( C H 2 ) e - N H 2

 

 

 

 

 

-н2 о

 

из

хлористого аллила

 

 

 

 

 

 

+сн

3

-сн=сн2

С Н 2

+2НВГ

 

СН,=СН—СН,С1

 

-НС1

 

= С Н — С Н а — С Н 2 — С Н = С Н 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 4NH3

 

-> B r - ( C H 2 ) e - B r — — ^ N H 2 - ( C H 2 ) e - N H 2

 

 

 

 

 

-2NH

4 Br

или

из акрилонитрила

 

через

 

1,2-дицианоциклобутан (минуя ади­

подинитрил):

 

 

 

 

 

 

2CH2 =CHCN

 

 

 

-CN

+ 5 Н 2

 

 

 

 

-CN

> NH,—(СН2 )6 —NH2

 

 

 

 

 

 

Однако эти методы находятся еще в стадии разработки, и до сих пор основным способом получения гексаметилендиамина остается гидрирование адиподинитрила.

Главным направлением переработки гексаметилендиамина яв­ ляется синтез полиамидов. Наибольшее значение из полиамидов, производимых из гексаметилендиамина, имеет найлон 6,6 — про­ дукт поликонденсации гексаметилендиамина с адипиновой кислотой.

По данным на 1968 г., мировые мощности заводов по производст­ ву мономеров для найлона 6,6 равнялись6 (в тыс. т в год): для ади­

пиновой

кислоты — 1500, для гексаметилендиамина — 600.

Произ­

водственные

мощности по отдельным

странам

приведены в табл. 1.

 

Т а б л и ц а

1. Производственные

 

мощности8 (в тыс. т в год)

 

 

 

 

по мономерам для найлона 6,6 в 1968 г.

 

Страна

 

 

Фирма

Гексаметилен­

Адипиновая

АГ-соль

 

 

 

диамин

кислота

 

 

 

 

 

 

США

*

Du Pont

 

200

350

450

То же

 

Monsanto

 

90

220

200

»

 

Celanese

 

18

54

40

»

 

El-Paso

 

20

36

45

Англия

 

ICI

 

 

100

270

220

Франция

 

Rhone-Poulenc

 

80

250

180

ФРГ

 

BASF

 

36

110

80

Италия

 

Rhodiatoce

 

15

40

34

Пуэртс-Рико

Fiber International

 

10

30

22

Канада

 

Du

Pont

 

10

40

22

Бельгия

 

UCB

 

4

12

9

9

Волокно из найлона 6,6 по сравнению с волокном из найлона 6 (продукта полимеризации капролактама) характеризуется большей разрывной прочностью, меньшим влагопоглощением, более высоки­ ми температурами плавления и размягчения и максимальной рабо­ чей температурой. Оно наиболее пригодно для производства шин­ ного корда, тесьмы, ремней и др. В настоящее время на долю най­ лона 6,6 приходится около 60% всех полиамидов, вырабатываемых в основных капиталистических странах5 . Динамика производства волокна найлон 6,6 приведена5 -6 ниже (в тыс. т):

 

1964 г.

1967 г.

 

1969 г.

 

США

288

367

 

558

 

Англия

61,4

83

 

145

 

Франция

50

52

 

95

 

Италия

21,8

28

47

(1968

г.)

ФРГ

20 (1965 г.)

24,5

 

82

 

Япония

2

3,5

8

(1968

г.)

В 1968 г. в странах мира выработано6 3,8 млн. т синтетических волокон, в том числе около 900 тыс. т найлона 6,6. В 1970 г. миро­ вое производство найлона 6,6 превысило 1 млн. т.

Вторым по значению направлением переработки гексаметилен­ диамина является синтез гексаметилендиизоцианата-1,6:

 

+ 2СОС12

N H 2 - ( C H 2 ) 6 - N H 2

O C N - ( C H 2 ) e - N C O

Полимеризацией гексаметилендиизоцианата с гликолями полу­ чают полиуретаны, применяемые в производстве синтетических во­ локон и пластических масс.

Адиподинитрил и гексаметилендиамин используются также для получения пластификаторов и модификаторов, в качестве раство­ рителей и экстрагентов. Мировое производство адиподинитрила и

гексаметилендиамина

непрерывно

расширяется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л И Т Е Р А Т У Р А

1.

Н е п г у L . ,

Rec. trav. chim.,

21,

1 (1902).

 

 

 

 

 

2.

С о л о н и н а

В. А.,

Ж Р Ф Х О , 28,

558 (1896).

 

 

 

 

3.

Т о м и л о в

А. П., М а й р а н о в с к и й

С. Г.

и др. Электрохимия

орга­

 

нических соединений. Л . , «Химия», 1968. 590

с.

 

 

 

 

4.

S с h

е г w о о d P. W.,

Ind.

Eng. [Chem.,

55,

№ 1,

41

П963);

Б о б ­

 

к о в

С. С ,

С м и р н о в

С.

К-

Синильная кислота.

М.,

«Химия»,

1970.

173 с.

5.Chem. Ind . , № 11, 783 (1968).

6.N a w a t a G., Chem. Есоп. and Engng. Rev., 4, № 5, 47 (1972).

Ч А С Т Ь I

АДИПОДИНИТРИЛ

Глава I

ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АДИПОДИНИТРИЛА

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Адиподинитрил представляет собой бесцветную прозрачную жид­

кость

без запаха. Его температура

кипения1 - 2

при 760 мм рт. ст.

равна

295 °С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По данным различных авторов2 -4 -в -'-1 1 ,

 

 

 

 

 

 

температура

 

затвердевания

адиподи-

 

 

 

 

 

 

нитрила

равна 1,7—3,5 °С.

 

 

 

 

 

 

 

 

Данные

о давлении 2 - 1 0

паров ади-

 

 

 

 

 

 

подинитрила

при разных температурах

 

 

 

 

 

 

приведены

в

табл. 2 и

3.

Изменение

 

 

 

 

 

 

давления паров адиподинитрила в ин­

 

 

 

 

 

 

тервале

от

12 до 41 °С подчиняется

 

 

 

 

 

 

уравнению3 :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3698

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\gp=

12,8166 —

—т—

 

 

120

1W

160 180

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где р выражено в 10~3 мм рт. ст., а

Т—

 

Температура°С

 

 

 

 

 

 

 

в К- Зависимость давления

паров

ади­

Рис . 1

Зависимость давления

подинитрила

от температуры показана

паров

адиподинитрила

от тем­

на рис. 1.

 

 

 

 

 

 

пературы.

 

 

Т а б л и ц а

2. Давление

паров адиподинитрила в интервале

101,5—184 °С

Температура,

Давление паров,

Литература

Температура, Давление

паров,

Литература

°С

 

 

 

мм рт. ст.

°С

 

мм рт. ст.

 

101,5

 

 

0,7

 

3

156

 

10,0

 

 

7

117,5

 

 

1,0

 

4

155,5

11,0

 

 

8

124,0

 

 

3,0

 

5

165,5

16,0

 

 

9

140,0

 

 

5,0

 

2

175

 

20,0

 

10

154,5

 

 

10,0

 

6

184

 

30,0

 

 

2

11

Плотность адиподинитрила при температурах от 15 до 200 °С приведена в табл. 4.

Т а б л и ц а

3. Давление

паров адиподинитрила3

 

в интервале

12—41 °С

 

Давление

паров, мм рт. ст.

Температура,

 

 

вычислено по

°С

найдено

 

уравнению (стр. 11)

 

 

 

12,66

0,000753

0,000756

17,05

0,001189

0,001186

20,13

0,001612

0,001614

25,84

0,002815

0,002810

30.15

0,004222

0,004212

36,26

0,007341

0,007322

41,35

0,011400

0,001144

Т а б л и ц а

4. Плотность адиподинитрила при разных температурах2 -3 -7 .1 0 - 1 2

Температура,

Плотность,

Температура,

Плотность,

Температура,

Плотность,

°С

г/смЗ

°С

г/смЗ

°С

г/смЗ

15,0

0,9664

60.0

0,9335

140,0

0,8728

20,0

0,9623

66,0

0,9283

142,6

0,8724

20,0

0,9620

81,0

0,9174

149,3

0,8676

25,0

0,9579

85,0

0,9157

168,2

0,8536

27.5

0.9579

91 ,2

0,9094

177,6

0,8462

35,0

0,9515

100,3

0,9024

186,4

0,8398

40,0

0,9478

114,3

0,8925

192,2

0,8353

43,6

0,9454

127,4

0,8824

199,1

0,8295

Вязкость

адиподинитрила3 - 1 1 при 25 °С равна

5,99—6,21 мПа - с .

Зависимость

вязкости т] (мПа-с) от температуры

Т (К) выражается

уравнением3 :

Ig т) = А + с + т

 

 

 

Значения

эмпирических коэффициентов А, В я С соответственно

равны —0,8016, 201,92, —171,52. Среднее отклонение (в %) между

 

 

 

экспериментально найденными

значения­

£ 46,

 

 

ми вязкости

адиподинитрила (т]н) и вычис­

 

 

ленными по этому уравнению (т)в) опреде­

 

 

 

 

 

 

лено по формуле

 

 

 

 

 

 

 

I Пв — Г1И \ " I V 2

 

 

 

Среднее отклонение — 100

н

 

 

 

 

 

1 А П 1

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

и составляет

0,01% (N—

число

экспери­

20

SO

100

ментальных

точек).

 

натяже­

 

Температура,°С

Зависимость поверхностного

Рис . 2. Зависимость поверх­

ния адиподинитрила от

температуры1 2 в

интервале 20— 100 °С иллюстрируется на

ностного натяжения

адипо­

динитрила

от температуры.

рис. 2.

 

 

 

12

Смотрите также файлы