The copolymers of 6-caprolactam with 12-dodecanelactam were prepared by the hydrolytic, cationic and spontaneous mechanisms. The composition of copolymers was determined by means of %-NMR spectra and information about the relative reactivity of individual monomers, the type of copolymer and the mean length of homogeneous blocks was obtained from intensities of carbonyl signals. It has been proved that a random copolymer is formed at the equimolar initial ratio of monomers irrespective of the polymerization mechanisms used. Investigation of the time course of hydrolytic copolymerization proved the higher reactivity of 6-caprolactam in comparison with 12-dodecanelactam. ZUSAMMENFASSUNG:Es wurden Copolymere von 6-Caprolactam und 12-Dodecanlactam nach hydrolytischem, kationischem und spontanem Mechanismus dargestellt . Die Zusammensetzung der Copolymeren wurde durch I3C-NMR Spektren analysiert. Aufgrund der Carbonylsignalintensitat wurden Informationen iiber die relative Reaktivitat der einzelnen Monomeren, den Typ des Copolymeren und die mittlere Lange der homogenen Blocke gewonnen. Es wurde bewiesen, da8 bei einem aquimolaren Ausgangsverhaltnis der Monomeren, ohne Rucksicht auf den Reaktionsmechanismus, ein statistisches Copolymeres entsteht . Das Studium des Zeitverlaufes der hydrolytischen Polymerisation bewies die hohere Reaktivitat des 6-Caprolactams im Vergleich mit dem 12-Dodecanlactam.
The homo-and copolymerization of 6-caprolactam and 12-dodecanelactam was studied in the absence of an intentionally added initator. Both the polymerization and the copolymerization of an equimolar mixture of the monomers exhibited an induction period, the length of which was reduced with increasing temperature. Above 260"C, the polymers and copolymers of 6-caprolactam were not stable and their intrinsic viscosities as well as the polymer content decreased during long polymerization periods. On the other hand, insoluble products were formed in the homopolymerization of 12-dodecanelactam at temperatures of 300°C and higher. As much as 35 wt.-Yo of oligomers, predominantly cyclic ones, were formed in the initial stage of polymerization and copolymerization. ZUSAMMENFASSUNG:Es wurde die Homo-und Copolymerisation von 6-Caprolactam and 12-Dodecanlactam in Abwesenheit eines Initiators verfolgt. Die Polymerisation und Copolymerisation eines aquimolaren Gemisches der beiden Monomeren ist durch eine Induktionsperiode gekennzeichnet, die sich mit ansteigender Polymerisationstemperatur vermindert . Die Polymeren und Copolymeren von 6-Caprolactam sind bei Temperaturen uber 260 "C nicht stabil; bei langer Polymerisationsdauer sinkt nicht nur die Grenzviskositat, sondern auch der Polymergehalt. Bei der Homopolymerisation von 12-Dodecanlactam entstehen dagegen bei Polymerisationstemperaturen von 300 "C und hoher unlosliche Produkte. In der Anfangsphase der Polymerisation und Copolymerisation entstehen bis zu 35 Gew.-Yo Oligomere, uberwiegend cyclische.
Equilibrium copolymers of 6-caprolactam and 12-dodecanelactam differing in chemical composition have been prepared, fractionated and characterized by light scattering, viscometry and I3C-NMR. It has been found that the copolymers have a statistical distribution of comonomer units and are practically homogeneous in chemical composition. Intrinsic viscosities for the copolymer fractions in m-cresol, regardless of their chemical composition, fit fairly well the same Mark-Houwink relationship whose constants K = 7.55 . and a = 0.71 have the values between those for polycaprolactam and polydodecanelactam. ZUSAMMENFASSUNG:Es wurden Copolymere aus 6-Caprolactam und 12-Dodecanlactam verschiedener Zusammensetzung dargestellt. Die Copolymeren wurden fraktioniert und charakterisiert durch Lichtstreuungs-, viskosimetrische und 13C-NMR Messungen. Es wurde gefunden, da8 sich die Copolymeren durch eine statistische Verteilung der Comonomereinheiten und durch eine praktisch homogene chemische Zusammensetzung auszeichnen. Die Viskositatszahlen der Copolymerfraktionen in m-Kresol, unabhangig von deren chemischer Zusammensetzung, sind in guter aereinstimmung mit der Mark-Houwink Beziehung, deren Konstanten K = 7 3 5 * low4 und a = 0,71 zwischen den Werten fur Polycaprolactam und Polydodecanlactam liegen.
The copolymerization of 6caprolactam with 12-dodecanelactam with 2 mol-% 6-aminocaproic acid as the initiator was investigated at 260 "C within a broad concentration range of both comonomers. With increasing content of 12-dodecanelactam in the initial mixture the equilibrium content of the copolymer increased and the rate of copolymerization decreased. In the initial stage of copolymerization 12-dodecanelactam disappeared very quickly from the initial mixture; it was not incorporated into the copolymer directly, but through oligomers, probably through a cyclic dimer.The effect of temperature on the copolymerization process was examined for an equimolar composition of the initial mixture. It was demonstrated that starting with the polymerization temperature of 260 OC, the copolymers underwent degradation on long-termin heating. At 280"C, degradation occured already after 50 h of polymerization. The apparent activation energy of copolymerization, 62 kJ/mol, was calculated from the temperature dependence. ZUSAMMENFASSUNG:Es wurde die Copolymerisation von 6-Caprolactam und 12-Dodecanlactam, initiiert durch 2 mol-Yo der 6-Aminocapronsilure bei 260°C in einem breiten Konzentrationsbereich beider Comonomerer verfolgt. Mit steigendem Anteil des 12-Dodecanlactams im Ausgangsgemisch steigt der Gleichgewichtsgehalt an Copolymeren und zugleich sinkt die Copolymerisationsgeschwindigkeit. In der Anfangsphase der Copolymerisation nimmt der Gehalt an 12-Dodecanlactam im Reaktionsgemisch schnell ab, es wird jedoch nicht in das Copolymere direkt eingebaut, sondern iiber Oligomere, wahrscheinlich iiber ein cyclisches Dimeres.
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