Die Polyamide de Heinrich Hopff

Die Polyamide

Heinrich Hopff

Alfred Müller

Friedrich Wenger

Seit den grundlegenden Arbeiten von W. H. CAROTHERS über die Polyamide hat dieses Gebiet einen einzigartigen Aufschwung genommen. Die Produktion an Polyamiden, deren bekannteste Vertreter Nylon und Perlon! sind, nähert sich gegenwärtig der 100000-Jahrestonnen Grenze. Über die Polyamide sind zahlreiche Veröffentlichungen er schienen, die in der Literatur zerstreut sind; vor allem ist die Zahl der Patente auf dem Polyamidgebiet sehr stark angewachsen. Eine zusammenfassende Darstellung des Gebietes der Polyamide erschien daher sehr wünschenswert. Die Verfasser haben es unternom men, die bisher erschienenen Arbeiten, soweit dies ermöglicht werden konnte, zu sichten und das gesamte Gebiet der Polyamide zusammen fassend darzustellen. Dabei wurde der Stoff in 3 Teile gegliedert: 1. Chemie der Polyamide. 2. Polyamide als Kunststoff-Rohstoffe. 3. Polyamide als textile Rohstoffe. Jeder Teil kann als ein für sich abgeschlossenes Ganzes betrachtet werden. Gewisse Überschneidungen ließen sich jedoch nicht ganz ver meiden, so daß mitunter einzelne Punkte in verschiedenen Abschnitten unter verschiedenen Gesichtspunkten behandelt werden.

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Cuprins

Erster Teil. Chemie der Polyamide.- Die Polyamide.- I. Einheitliche Polyamide.- A. Polyamide vom Aminocarbonsäuretypus.- 1. Darstellung der Polyamide aus Aminocarbonsäuren.- 2. Der Bau der Polyamide aus e-Aminocapronsäure.- 3. Löslichkeit der Polyamide in Abhängigkeit vom Polymerisationsgrad.- 4. Abhängigkeit der Festigkeitseigenschaften der Polyamide vom Polymerisationsgrad.- 5. Abhängigkeit des Schmelzpunktes von Polyaminocapronsäure vom Polymerisationsgrad.- 6. Polykondensation der e-Aminocapronsäure.- 7. Bildung von Polyaminocapronsäure aus ?-Caprolactam.- a) Die Aufbaureaktion.- b) Das Gleichgewichtspolymerisat.- 8. Die technische Herstellung von Poly-?-Aminocapronsäure.- 9. Abbau der Polyaminocapronsäuren mit p-Chlorbenzoesäure.- 10. Thermischer Abbau der Polyaminocapronsäuren.- a) Verhalten der Polyaminocapronsäure gegen Wasser.- b) Einwirkung von überhitztem Wasserdampf auf Polyaminocapronsäure.- 11. Polyamide aus höheren Aminocarbonsäuren.- B. Polyamide vom Typus Diamine und Dicarbonsäuren.- 1. Die technische Herstellung von Nylon.- 2. Viscositätsmessungen an nylonartigen Polyamiden.- 3. Polyamide aus ungesättigten Dicarbonsäuren und Diaminen.- C. Polythioamide.- D. Polyurethane.- 1. Lineare Polyurethane.- 2. Lineare Mischpolyurethane.- 3. Vernetzte Polyurethane.- E. Polyharnstoffe, Polyamidester und Polyguanide.- F. PolySulfonamide.- G. Polyhydrazide und Polyaminotriazole.- II. Mischpolyamide.- 1. Herstellung der Mischpolyamide.- 2. Ultramid 6A.- 3. Ultramid IC.- III. Vernetzte Polyamide.- IV. Ausgangsprodukte für die Polyamide.- A. Aminocarbonsäuretypus.- 1. Darstellung von Caprolactam.- 2. Darstellung höherer Aminocarbonsäuren.- B. Dicarbonsäure -Diamintypus.- 1. Darstellung der Dicarbonsäuren.- a) Adipinsäure.- b) Pimelinsäure.- c) Sebacinsäure.- 2. Darstellung der Diamine.- Darstellung von Hexamethylendiamin.- 3. Die Herstellung der Dinitrile.- Herstellung von Adipinsäuredinitril.- C. Polyurethane.- 1. Herstellung der Polyisocyanate (Desmodure).- 2. Darstellung der Polyester.- V. Chemische und physikalische Charakterisierung der Polyamide.- 1. Molekulargewicht, Molekülstruktur, Orientierbarkeit.- Über das Säure- und Alkalibindungsvermögen der Polyamide.- 2. Polyamide als Polyelektrolyte.- 3. Analytische Bestimmungen.- Die Elementaranalyse.- VI. Patentübersicht.- Zweiter Teil. Polyamide als Kunststoff-Rohstoffe.- A. Eigenschaften der Polyamide.- 1. Allgemeine Eigenschaften.- 2. Mechanische Eigenschaften.- 3. Thermische Eigenschaften.- 4. Elektrische Eigenschaften.- 5. Verhalten gegen Wasser.- 6. Verhalten gegen Säuren, Alkalien, Chemikalien.- 7. Verhalten gegen Lösungsmittel.- B. Hilfsprodukte für die Verarbeitung der Polyamide.- 1. Weichmachungsmittel.- 2. Füll- und Farbstoffe.- 3. Vernetzungsmittel.- 4. Sonstige Zusatzstoffe.- C. Verarbeitungsmethoden.- 1. Preßverarbeitung.- 2. Walzverarbeitung.- 3. Verarbeitung auf der Schnecke.- 4. Spritzgußverarbeitung.- 5. Verarbeitung aus der Schmelze.- 6. Verarbeitung aus der Lösung.- 7. Verarbeitung mit Weichmachungsmitteln.- 8. Spanabhebende Verarbeitung.- 9. Kleben und Schweißen.- 10. Reckverarbeitung.- 11. Färben.- 12. Aufarbeitung von Abfällen.- D. Anwendungsgebiete.- E. Patentübersicht.- Dritter Teil. Polyamide als textile Rohstoffe.- A. Einleitung.- Rohstoff-Fragen auf dem Textilsektor.- B. Herstellungstechnik.- 1. Fertigung von Vorprodukten.- a) Rundstäbe.- b) Profilierte Bänder.- c) Unprofilierte Bänder und Schnitzel (chips).- 2. Vorbereitung des Rohmaterials.- 3. Verspinnung von Polyamiden.- Entwicklungsverfahren.- a) Verspinnung aus dem Autoklaven.- b) Stabspinnen.- c) Bandspinnen.- d) Tauchschmelzspinnen.- Großtechnische Verfahren.- e) Rostspinnen.- f) Kontinuierliches Verfahren (VK-Verfahren).- 4. Der Spinnprozeß.- a) Einfluß verschiedener Faktoren.- Qualitative Beschaffenheit der Schmelze.- Wärmeleitfähigkeit.- Stabilisatoren.- Wassergehalt.- Sauerstoff.- b) Spinnaggregate.- Rostspinnapparatur.- Spinnpumpen.- Filtration und Düsen.- Erstarrung der Fäden.- Befeuchtung der Fäden.- Aufspulung der Fäden.- 5. Textiler Teil.- a) Endlose Fäden.- Vorzwirnung.- Verstreckung (Orientierung).- Nachzwirnen.- Umspulen, Fixieren und Schrumpfen.- Schlichten.- Nachbehandlung von PERLON-Fäden (Wäsche).- Conerei.- 6. Polyamidstapelfasern.- Vorbemerkung.- a) Herstellung.- Spinnprozeß.- Verstreckung.- Faserschnitt.- Nachbehandlung.- b) Kräuselung.- Heißwasserkräuselung.- Säurekräuselung.- Mechanische Kräuselung.- Preßkräuselung.- Zahnradkräuselung.- Stauchkräuselung.- Weitere Kräuselungsmöglichkeiten.- 7. Borsten, Drähte.- Vorbemerkung.- a) Herstellung.- Spinnvorgang und Erstarrung der schmelzflüssigen Drähte.- Verstreckung.- Fixierung (board setting).- Sonderausführungen.- Borsten und konische Schnüre.- Nachbehandlung und Änderung von Eigenschaften.- Elektrische Aufladung.- b) Verwendung.- 8. Aufarbeitung von Abfällen.- C. Eigenschaften der Polyamide in Form des textilen Rohstoffes.- Vorbemerkung.- 1. Physikalische Daten.- a) Wasseraufnahme.- b) Elektrische Aufladung.- c) Dehnungsverhältnisse.- d) Zerreißfestigkeit.- Temperatureinfluß.- e) Scheuerfestigkeit.- f) Beständigkeit gegen Lichteinflüsse.- g) Spezifisches Gewicht.- 2. Beständigkeit gegen Mikroorganismen und Insekten.- 3. Chemische Resistenz.- D. Textile Verarbeitung.- Vorbemerkung.- 1. Vorbereitung des Textilgutes.- 2. Schlichten.- 3. Wirkerei.- 4. Weberei.- a) Endlose Fäden.- b) Garne aus Stapelfasern.- E. Untersuchungen.- F. Färben.- a) Allgemeines.- b) Vorbedingungen für den Färbeprozeß.- c) Saure Wollfarbstoffe.- d) Dispersionsfarbstoffe.- e) Küpenfarbstoffe.- f) Chromfarbstoffe.- g) Substantive (Direkt-) Farbstoffe.- h) Naphthol- und Schwefelfarbstoffe.- i) Vialonechtfarbstoffe.- j) Färbung von Strümpfen.- k) Färbung von Mischgespinsten.- l) Neuere Färbetechnik.- m) Verschiedenes.- G. Patentübersicht.