Kaprolaktam – organiczny związek chemiczny, laktam kwasu ε-aminokapronowego. Łatwo ulega polimeryzacji, jest monomerem stosowanym do otrzymywania poliamidów.
Otrzymywanie Skala przemysłowa Kaprolaktam otrzymywany jest z oksymu cykloheksanonu (w reakcji przegrupowania Beckmanna) i hydroksyloaminy. Proces przemysłowego otrzymywania kaprolaktamu składa się z dwóch etapów. 1. Na cykloheksanon działa się wodnym roztworem siarczanu hydroksylaminy, otrzymując siarczan oksymu cykloheksanonu. Powstały związek przeprowadza się w wolny oksym za pomocą amoniaku: class=skin-invert-image|450px|Otrzymywanie oksymu cykloheksanonu
2. Oksym poddaje się przegrupowaniu Beckmanna, przeprowadzając za pomocą oleum w kaprolaktam: class=skin-invert-image|270px
Reakcja z kwasem nadoctowym Inną metodą jest reakcja cykloheksanonu z kwasem nadoctowym. Produktem przejściowym tej reakcji jest kaprolakton: class=skin-invert-image|450px
Zastosowanie mały|Polimeryzacja kaprolaktamu Kaprolaktam stosowany jest w przemyśle jako półprodukt, między innymi do otrzymywania polimerów, zwłaszcza poliamidu. Jako monomer używany jest do produkcji tworzyw termoplastycznych, żywic i żywic termoutwardzalnych. Jako surowiec do produkcji Poliamidu-6 (powstałego na drodze polimeryzacji kaprolaktamu), znajduje przede wszystkim zastosowanie w przemyśle tekstylnym, oraz przy produkcji tworzyw konstrukcyjnych (przemysł motoryzacyjny oraz jako materiał osłonowy dla przewodów).
W przemyśle tekstylnym Kaprolaktam może być wykorzystany do otrzymania polimerów, z których wytwarza się tzw. syntetyczne włókna. Stosowane są one w przemyśle tekstylnym, jako komponent przędzy tekstylnej i technicznej, z której wytwarzane są rajstopy, guziki, dywany, wykładziny, a także stroje sportowe i pływackie, namioty, sieci rybackie, a nawet kamizelki kuloodporneJ. Ryczkowski, P. Jacyna, Kaprolaktam, [w:] Katalizatory I absorbenty. Wybrane technologie a środowisko, Red. J. Ryczkowski, Rzeszów 2012, s. 412..
W przemyśle motoryzacyjnym W motoryzacji kaprolaktam używany jest m.in. przy produkcji opon samochodowych, obudów silników elektrycznych, przewodów elektrycznych, zbiorników na olej, pasków rozrządu.
W medycynie Kaprolaktam stosowany jest w opakowaniach syntetycznych odpornych na wysokie temperatury, znajduje także zastosowanie w produkcji opakowań produktów medycznych. Jest używany jako składnik sztucznych kości i ścięgien.
Pozostałe zastosowania Kaprolaktam znajduje także zastosowanie jako środek do garbowania skór, składnik farb, lakierów i powłok.
Produkcja kaprolaktamu Na skalę przemysłową, kaprolaktam jest najczęściej syntezowany z cykloheksanonu, który jest przekształcany wcześniej do oksymu. Potraktowanie oksymu kwasem rozpoczyna reakcje przegrupowania Beckmanna. Natychmiastowym jej produktem jest sól wodorosiarczynowa kaprolaktamu. Sól zobojętniana jest amoniakiem, w celu otrzymania czystego kaprolaktamu. Produktem ubocznym reakcji jest siarczan amonu.
Produkcja na świecie Ponad 90% światowej produkcji kaprolaktamu jest używane do produkcji żywic, folii i włókien Nylonu-6. Największym producentem (jak również konsumentem) kaprolaktamu są Chiny. Obecnie około 21% mocy wytwórczej tego surowca jest zlokalizowane w tym państwie. Wśród krajów, dominujących w produkcji kaprolaktamu, wymienić należy również USA, Rosję, Indie i Australię.
Zestawienie firm o największych zdolnościach produkcyjnych kaprolaktamu w Europie (2008 r.)
+ Nazwa firmy Produkcja roczna (tony) BASF 465 tys. DSM 250 tys. Lanxess 160 tys. Domo Caproleuna 100 tys. Grupa Azoty 100 tys. Ube Chemical Europe 87 tys. Grupa Azoty Zakłady Azotowe „Puławy” S.A. 70 tys. Spolana 44 tys.
Produkcja w Polsce Największym producentem w Polsce jest Grupa Azoty, do której należy 7% europejskiego rynku kaprolaktamu. Wchodząca w skład grupy kapitałowej – Grupa Azoty Zakłady Azotowe „Puławy” S.A. dysponuje 2% światowych i 40,9% krajowych zdolności produkcyjnych kaprolaktamu. Puławski zakład jest w stanie wytworzyć rocznie do 70 tysięcy ton kaprolaktamu. Produkcja odbywa się także w należących do Grupy Azoty zakładach w Tarnowie. Oba zakłady eksportują produkowany kaprolaktam do Azji i EuropyRaport Zintegrowany Grupy Azoty 2013, s. 46. [dostęp 2014-12-15]..
Przypisy
Kategoria:Epsilon-Laktamy Kategoria:Monomery Kategoria:Azepany