Entwicklung eines reaktiven Extrusionsprozesses zur ...

52 5 Entwicklung eines Extrusionsprozesses zur Synthese von Polyesteramiden
in einem Doppelschneckenextruder mittels anionischer Ringöffnungspolymerisation von
ε-Caprolactam (CA) in einer Schmelze von kommerziell erhältlichem Polycaprolacton
(PCL).
5.2.1 Edukte
Als Edukte kamen CA [NN11c] der Firma Aldrich (DE), PCL [NN11e] (MW: 80 000 der
Firma Aldrich, UK) (s. Abb. 5.5) sowie ein Initiatorsystem bestehend aus Initiator und
Coinitiator bzw. Aktivator zum Einsatz. Im Anhang A.2 sind die stoffspezifischen Daten
sowie die Hersteller/Bezugsquellen der Chemikalien angegeben.
Abbildung 5.5: Strukturformeln von ε-Caprolactam (links) und Polycaprolacton (rechts)
5.2.2 Initiator und Aktivator
Zur Synthese von PEA mittels anionischer Polymerisation kommen sowohl Initiato-
ren als auch Aktivatoren zum Einsatz. In der Literatur finden zur Herstellung von
Polyesteramiden aus ε-Caprolactam und ε-Caprolacton Ethylmagnesiumbromid, ε-
Caprolactammagnesiumbromid oder Natrium-ε-Caprolactamat Erwähnung [DPB + 01,
MCBR06, BCBR04]. Dabei handelt es sich um Initiator-Systeme, welche auch für die
Herstellung von Polyamid-6 aus ε-Caprolactam genutzt werden (s. Kap. 4.1.2). Kim
und White [KW03, KW05] untersuchten als erste die Herstellung von Lactam-Lacton
Block-Copolymeren mittels reaktiver Extrusion in einem Doppelschneckenextruder unter
Einsatz von Natriumhydrid (Initiator) (NaH) [NN11g] und N-Acetylcaprolactam (Coi-
nitiator) (N-Acetyl-CA) [N.N.11c] (s. Abb. 5.6) (jeweils 5 mmol/mol des Monomers).
Im Mittelpunkt der Arbeiten standen dabei die Zudosierung der Edukte (die Monome-
re ε-Caprolactam und ε-Caprolacton sowie das Initiator-System) an unterschiedlichen
Stellen der Schnecke sowie die nachfolgende chemisch-analytische Charakterisierung der
synthetisierten Polymere.
In Anlehnung an die Arbeiten von Kim und White [KW03, KW05] wurden im Rahmen
dieser Dissertation zunächst NaH und N-Acetyl-CA als Initiatorsystem zur Herstellung