Caprolactam, in gelöster Form häufig auch als Ammoniakwasser bezeichnet, ist eine chemische Verbindung, die erstmals im Jahre 1916 in den mitteldeutschen LEUNA-Werken hergestellt wurde. Die Ausgangsbasis ist Erdöl (Phenol, Benzol). Hinzu kommen Wasserstoffperoxid und konzentrierte Säuren. Das Monomer dient der Herstellung von Polyamid 6, welches in einer Vielzahl hochwertiger Fabrikate (Compounds, Textilfasern, Folien) Verwendung findet. Zudem ist Caprolactam ein bedeutender Rohstoff zur Herstellung von chemischen Zwischenprodukten sowie Spezialchemikalien.

Eigenschaften von Caprolactam

Die organisch chemische Verbindung hat einen Schmelzpunkt von 69,5 °C. Handelsübliches Caprolactam ähnelt optisch kleinen weißen kristallinen Blättchen oder Schüppchen. Diese verhalten sich stark hygroskopisch und lassen sich demnach sehr leicht in Wasser, in Chloroform oder in Ethylalkohol lösen. Deshalb muss der Feststoff in seiner ursprünglichen Form immer absolut trocken, am besten gut verschlossen aufbewahrt werden.

Bei Temperaturen über 70 °C liegt das Monomer in flüssiger Form vor. Dann ist es klar und farblos. Unter Wärmeeinwirkung zersetzt sich Caprolactam unter Bildung von Stickoxiden und Ammoniak.

Sobald die chemische Verbindung mit Wasser in Berührung kommt, entsteht über eine Zwischenreaktion, die Polymerisation, Polyamid 6, welches auch unter dem Handelsnamen Perlon bekannt ist. Durch die Zugabe geringer Mengen Natriumhydroxid lässt sich die Reaktion beschleunigen.

Alle Kunstfaserprodukte, deren Basis Caprolactam ist, weisen eine hohe Knickbruch-, Reiß- und Scheuerfestigkeit auf. Sie sind leicht, strapazierfähig, hochelastisch, faulen nicht und sind resistent gegenüber Schädlingen, wie beispielsweise Motten. Die Dauerwärmebeständigkeit beträgt durchschnittlich 100 °C. Weil sich zwischen den Ketten der Kunstfasern Wasserstoffbrücken bilden, können sie Wasser sehr gut aufnehmen.

Verwendung von Caprolactam

Das Monomer ist ein wichtiges Zwischenprodukt, welches vornehmlich der Herstellung von Textilfasern, wie beispielsweise Perlonfasern für Sportbekleidung oder Damenstrümpfe dient. Zudem werden Perlonstrukturen auch zu Angelschnüren, Zahnbürsten, Tauen, Borsten, Netzen oder Abspanndrähten weiterverarbeitet. Weitere Anwendungsgebiete sind Pressfilze für Papiermaschinen oder Reißverschlüsse.

Darüber hinaus wird das Monomer als Zusatzstoff in wärmeaushärtenden Harzen, als Gerbmittel, als Weichmacher, als Bestandteil von Beschichtungen (Farben, Lacke) und als Labor-Reagenz verwendet.

Neben diesen Hauptgebieten dient Caprolaktam auch als Grundstoff für die anionische Polymerisation. Mithilfe weiterer Verarbeitungsschritte entstehen beispielsweise Gussteile aus Polyamid, unterschiedlichste Formteile, Verpackungsfolien oder Teppiche.