CS200255B1 - Antistatický prostředek pro trvalou antistatickou úpravu polyamidů - Google Patents

Antistatický prostředek pro trvalou antistatickou úpravu polyamidů Download PDF

Info

Publication number
CS200255B1
CS200255B1 CS205976A CS205976A CS200255B1 CS 200255 B1 CS200255 B1 CS 200255B1 CS 205976 A CS205976 A CS 205976A CS 205976 A CS205976 A CS 205976A CS 200255 B1 CS200255 B1 CS 200255B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
polymer
antistatic
polyethylene oxide
sample
polyamides
Prior art date
Application number
CS205976A
Other languages
English (en)
Inventor
Oldrich Jirsak
Julian Kmet
Jozef Bango
Original Assignee
Oldrich Jirsak
Julian Kmet
Jozef Bango
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oldrich Jirsak, Julian Kmet, Jozef Bango filed Critical Oldrich Jirsak
Priority to CS205976A priority Critical patent/CS200255B1/cs
Publication of CS200255B1 publication Critical patent/CS200255B1/cs

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyamides (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Description

(54)
Antistatický prostředek pro trvalou antistatickou úpravu polyamidů
Vynález ee týká antistatického prostředku pro trvalou antistatickou úpravu polyamidů, zvláětě vláknotvorných polyamidů, který je možno aplikovat rozpuětěním ve výchozí polymeraění směsi pro přípravu polymeru, v předpolymeru nebo mechanickou homogenizací do hotového polymeru.
Vývoj antistatických prostředků pro syntetické polymery, zvláště polymery, používaná pro výrobu textilních surovin, je v současné době jedním z nejvícě sledovaných trendů rozvoje v této oblasti. Zájem bezpečnosti při používání syntetických polymerů a zvláětě syntetických vláken a požadavky na komfort odívání a bydlení vedou výrobce k řeěeni složitých problémů antistatické úpravy.
Základním principem dosažení antistatických vlastností, které vylučují kumulaci třením vznikajícího statického náboje na povrchu syntetických materiálů a jeho následující vybíjení, je zvyěováňí elektrické vodivosti polymerů. K tomu se používají následující způsoby s
Nanesení elektricky vodivé látky na povrch syntetických vláken nebo výrobků z nich, provedení chemioké reakoe na povrchu vláken nebo výrobků z nich, při které dojde ke '· zvýěení obsahu polárních skupin na povrchu polymeru, pokovování vláken, nanesení uhlíku na povroh vláken, příprava biokomponentního vlákna s vodivým uhlíkovým jádrem a
200 255
200 2S0 přimíchání kovových vláken k syntetickým vláknům.
Věechny uvedené způsoby mají nevýhody ve složité technologii přípravy upravených vláken, případně v nestálosti dosaženého efektu. Ceny upravených vláken jsou ve věech případech znatelně zvýěené. Často vznikají komplikace při zpraoování těchto vláken nebo jsou nežádoucím způsobem ovlivněny dalěí vlastnosti výrobků.
Dalěím způsobem úpravy je modifikace polymeru cestou přípravy směsi polymer-modifikační činidlo nebo reakcí polymeru a modifikačním činidlem. Modifikačni činidlo je možno přidat k monomeru před polymeraoí nebo smíait a polymerem nebo předpolymerem. žpůsob je výhodný tím, že zpravidla umožňuje výrobu upravenýoh polymerů nebo vláken na běžných typech zařízení. Jako modifikačni činidla se užívají nejčastěji látky a alifatickým nebo polyalkoxylovým řetězcem, umožňující ukotvení činidla v polymeru a a polárními skupinami, zajištujícími elektrickou vodivost. Je patentován velký počet takových sloučenin, Např. NSR patent č. 1 811 766 chrání způsob přípravy hydrofilních a antistatických polyamidů přídavkem 0,5 až 20 % mino a diestorů polyetylenoxidu a kyseliny fosforečné. Sovětský patent č. 339 956 uvádí použití látek typu naftenyl-N,N-polyoxyetylen-alfa-betainů. Podle NSR patentu č.
019 458 se polymer modifikuje sulfokyselinami polyetylenoxidu. USA patent č. 3 878 174 uvádí použití triglyceridu nasycené mastné kyseliny. Při průzkumu patentové situace bylo nalezeno několik desítek chráněných modifikačních činidel, obsahujících polyetylenoxid.
Použitá výěe popsaných antistatických preparátů má věak také některé nevýhody. Polární skupiny, jejichž přítomnost je nutná k snížení elektrického odporu polymeru, mohou ovlivňovat průběh polymerizační reakce, molekulovou hmotnost i nadmolekulovou strukturu základního polymeru a tím i jeho vlastnosti. Jako nevýhody takto modifikovaných vláken se uvádějí : snížená schopnost zotavení, změkčení polymeru, zhorěení fyzikálně-mechanických vlastností, snížená odolnost vůči oděru, zhoršení průběhu barvení a snížení stálosti vybarvení, snížení bělosti polymeru, nedostatečná antistatická účinnost, zvláětě v prostředí s nižěí relativní vlhkostí a další, převážně technologické problémy.
Výše uvedené nedostatky se odstraní použitím antistatického prostředku podle vynálezu, ^a základě našich pokusů bylo zjištěno, že je možno aplikovat polární skupiny do polymeru tak, aby jen minimálně ovlivňovaly průběh polymeraoe a vlastnosti polymeru, vázaly se pevně ve hmotě polymeru a tvořily souvislé vrstvy, které i při nízké koncentraci polárních skupin zajištůjí dostatečnou elektrickou vodivost. Podstatou vynálezu je antistatický prostředek pro trvalou antistatickou úpravu polyamidů, zvláětě vláknotvorných polyamidů, složený z
99,5 až 70 % polyetylenoxidu s molekulovou hmotností 1 000 až 10 000 a z 0,5 až 30 % modifikovaného polyetylenoxidu, kterým je ester polyetylenoxidu s dikarboxylovou kyselinou a počtem uhlíků v molekule 2 až 12 nebo a kyselinou sírovou molekulové hmotnosti 1 000 až 10 000 nebo polyetylenoxid a koncovými karboxylovými skupinami molekulové hmotnosti 1 000 až 10 000.
Vysoký účinek popsaného antistatického prostředku a nízká míra ovlivnění dalěíoh vlastností polyamidů a vláken z nioh vyrobených epočívá v tom, že polyetylenoxia a mol.
hmotností nad 1 000 vytváří v hmotě polyamidu částice koloidních rozměrů s velkým specifickým povrchem.
2DO 2SS
Polárně substituovaný polyetylenoxid je zabudován v těchto částicích tak, že polární skupiny jsou na povrchu částic vysoce zkoncencrovány do souvislých vodivých vrstev. Jedná se o podobný systém jako u emulze oleje ve vodě za přítomnosti emulgátorů. £oloidní rozměr částic zajiětuje odolnost činidla proti vypírání a velký aktivní povrch a vysoká koncentrace polárních skupin na tomto povrchu vede k dosažení silného antistatického účinku i při značně sníženém obsahu polárních skupin na hmotu polymeru ve srovnání a preparáty dosud známými. Možnost takto ukotvených polárních skupin ovlivňovat vlastnosti polymeru je značně snížená.
Antistatický prostředek podle vynálezu lze aplikovat v kterékoliv fázi výroby polymeru nebo do hotového polymeru, “e zřejmé, že modifikační prostředek lze připravit buď smíšením příslušných komponent, nebo substitucí výchozího polyetylenoxidu pomocí chemické reakce, vedené do požadovaného stupně konverze.
Příklady
Byl připraven polyamidový granulát v reaktoru o obsahu 8 1 při 254 °C v atmosféře dusíku při tlaku 0,3 MPa. Polymerizační doba 14 hodin. Výchozí směs obsahovala kaprolaktam, 0,25 mol. % kyseliny benzoové, 1 hmot. % vody, 0,4 % titanové běloby a modifikační činidla. Granulát byl po extrakci horkou vodou /14 hodin/ vakuově vysušen při 105 °C /20 hodin/. Provedlo se roštové zvláknování při odtahové rychlosti 1317 m/min a při teplotě 275 °C. Vlákno se dloužilo na konečný titr dtex 44 f 12 při dloužícím poměru 1 : 2,63 a navíjecí rychlosti 735 m/min. Antistatické vlastnosti vlákna bez úpravy /pouze odstranění preparace/, po vyvaření ve vodě 1 hod. a po praní v 6% roztoku pracího prostředku TIX po dobu 3 hod. při 40 °C byly hodnoceny na přístroji Static-Voltmeter a vyjádřený Časem poklesu napětí přístroje ze 100 V na 50 V vybíjením přes pramen vláken, dlouhý 100 mm a vážící 0,1 g v prostředí s 65 % rel. vlhkosti a s teplotou 23 °C. K přípravě polymerů se použilo následujících antistatických činidel v udaných koncentracích a dosáhlo se výsledků, uvedených v tabulce.
Vzorek 1 J Srovnávací vzorek bez modifikačního činidla.
Vzorek 2 t Modifikační činidlo bylo připraveno zahříváním směsi polyetylenoxidu a průměrnou molekulovou hmotností 3000 /dále PEO 3000/ s kyselinou adipovou v molárním poměru 1í0,15 za přítomnosti 10 hmot. % vody 4 hodiny na 110 až 120 °C. Konduktometrickou titrací se zjistilo, že se eaterifikovalo 9 % přítomné kyseliny adipové, tzn., že se eaterifikovalo 0,675 % koncových hydoxylových skupin polyetylenoxidu. Následovala neutralizace vodným roztokem NaOH, vakuové odstranění vody a oddělení solí filtrací. Obsah činidla v polymeru 3,5 %.
Vzorek 3 s činidlo jako u vzorku 2, obsah polymeru 6 %.
Vzorek 4 í činidlo připraveno zahříváním směsi PEO 3θθθ s kyselinou řtavelovou v molárním poměru 1:2 za přítomnosti 10 hmot. % vody po dobu 4 hodiny na 110 až 120 °C. Konduktometrickou titrací byla nalezena konverze kyseliny řtavelové 3,6 %, což dává podíl esterifikovaných koncových skupin polyetylenoxidu 3,6 %. Po neutralizaci vodným roztokem NaOH vypadla sraženina, která byla odfiltrována. ubsah činidla v polymeru 5 %.
200 259
Vzorek 5 » činidlo připraveno z PEO 6000 stejným postupem jako u vzorku 4. Konverze koncových hydroxylovýoh skupin byla 2,1 %. Koncentrace v polymeru 5 %.
Vzorek 6 ί Polárně substituovaný PEO byl připraven reakcí PEO 3000 s koncentrovanou kyselinou sírovou /výchozí molární poměr 1:3/ 60 min, při 60 °0. Nadbytek kyseliny síVzorek
Vzorek
Vzorek
Vzorek
Vzorek rové byl neutralizován NaOH a eulfatovaný produkt byl oddělen v dělicí nálevce. Produkt jsme hydrolýzovali v 2 N HCl a titrací roztokem NaOH se zjistila 29 % konverze koncových hydroxylovýoh skupin polyetylenoxidu na ester kyseliny sírové. Produkt byl smíchán s PEO 3000 v poměru 1:99 a tato směs byla použita jako modifikační činidlo v koncentraci 5 % na polymer.
: Modifikační činidlo jako u vzorku 6, poměr sulfatovaný PEO PEO byl 5:95. Koncentrace směsi v polymeru 5%.
β : Polárně substituovaný PEO byl připraven reakcí PEO 135° s koncentrovanou kyselinou sírovou jako u vzorku 6. Byla zjištěna 3JB% konverze koncových hydroxylovýoh skupin na sulfát. modifikaění činidlo se připravilo smícháním produktu reakce s PEO 1350 ve hmotnostním poměru 5:95. vbsah modifikátoru v polymeru 5 %.
: Modifikační činidlo bylo připraveno z PEO 3000 oxidací manganistanem draselným v alkaliokém prostředí. Konduktometrickou titrací koncových karboxylových skupin ěiětěného produktu se zjistilo, že oxidace proběhla u 43»3 % koncových hydroxylových skupin polyetylenoxidu. rrodukt oxidace se smíchal s PEO 3000 v poměru 1:99. Obsah směsi v polymeru 5 %.
10: 5 % směsi jako u vzorku 9, směs připravena v poměru 5:95.
11: Na šnekovém zvlákňovacím stroji byl vyroben PAD kobercový kabílek při rychlosti zvlákňování 500 m/miht.^ři výstupu z extrudéru byl k tavenině polyamidu dávkován preparát se složením jako u vzorku 7 přídavným dávkovacím zařízením a mechanickou homogenizací v celkové koncentraci 1,5 % na hmotnost polymeru. Kabílek byl prodloužen na poměr 1:3, tvarován pěchováním a třikrát sdružen na výsledný titr dtex 3600 f 210 na stroji KK-2.
Vzorek 12: Kabílek byl připraven jako u vzorku 11 bez obsahu preparátu.
Tabulka Vlastnosti modifikovaných vláken
Vzor.č. Pevnost cN/dtex Tažnost % Relat.viskozita v 96,5 % h2so. polymer vlákno Poločas bez úpravy poklesu napětí var voda ze 100 V na 50V/s/ praní saponát
1 4,6 43 2,52 2,76 nad 2000 nad 2000 nad 2000
2 4,7 36 2,30 2,70 20 361 4,8
3 4,7 38 2,41 2,80 4 37 2,4
4 4,3 33 2,53 2,72 5,4 35 5,8
5 5,2 32 . 2,48 2,80 3,6 94 2,8
6 4,7 36 2,37 2,65 5,8 31 6,2
7 4,6 38 2,42 2,63 1,8 3,6 0,8
β 4,4 42 2,38 2.61 3,2 108 12,1
9 4,5 32 2,40 2,71 7,2 122 15,6
10 4,6 37 2,47 2,69 3,9 78 4,5
11 4,1 32 2,61 2,62 12,5 197 40
12 4,1 34 2,61 2,65 nad 2000 nad 2000 nad 200

Claims (1)

  1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
    Antistatický prostředek pro trvalou antistatickou úpravu polyamidů v hmotě, vyznačený tím, že se skládá z 99,5 až 70 hmotnostních % polyetylenoxidu s molekulovou hmotností 1 000 až 10 000 a z 0,5 až 30 hmotnostních % modifikovaného polyetylenoxidu, kterým je ester polyetylenoxidu s dikarhoxylovou kyselinou s počtem uhlíků v molekule 2 až 12 nebo s kyselinou sírovou molekulové hmotnosti 1 000 až 10 000 nebo polyetylenoxid s koncovými karboxylovými skupinami molekulové hmotnosti 1 000 až 10 000.
CS205976A 1976-03-31 1976-03-31 Antistatický prostředek pro trvalou antistatickou úpravu polyamidů CS200255B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS205976A CS200255B1 (cs) 1976-03-31 1976-03-31 Antistatický prostředek pro trvalou antistatickou úpravu polyamidů

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS205976A CS200255B1 (cs) 1976-03-31 1976-03-31 Antistatický prostředek pro trvalou antistatickou úpravu polyamidů

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS200255B1 true CS200255B1 (cs) 1980-09-15

Family

ID=5356584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS205976A CS200255B1 (cs) 1976-03-31 1976-03-31 Antistatický prostředek pro trvalou antistatickou úpravu polyamidů

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS200255B1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3557039A (en) Aqueous dispersion of block or graft polymer useful in surface modifying treatment of polyester shaped articles
JP3228977B2 (ja) カルボジイミド変性ポリエステル繊維およびその製造方法
EP0728795B1 (de) Verfahren zur Herstellung von feinteiligen Mischungen aus amphiphilen Polymeren und Polycarboxylaten und ihre Verwendung
WO1997007962A1 (en) Stain-resistant polyamide composition and fibers
DE2315753A1 (de) Antistatisches mittel
FR2826661A1 (fr) Polymere thermoplastique, son application dans des compositions polyamides a hydrophilie et antistaticite ameliorees
EP0474027A2 (de) Verfahren zur Herstellung von besonders hochmolekularen Polyamidfasern
CS200255B1 (cs) Antistatický prostředek pro trvalou antistatickou úpravu polyamidů
JPH07145511A (ja) ポリエステルモノフィラメント
DE2646752B2 (de) Antistatische Fäden oder Fasern aus linearen aliphatischen Copolyesteramiden oder Copolyätheresteramiden
EP1177233B1 (de) Fadenbildende polyester und copolyester und verfahren zu deren herstellung
KR101241349B1 (ko) 무기 고형물을 함유하는 폴리머 물질 및 이의 제조 방법
GB1585399A (en) Polyester filaments with a high water retention capacity
JP3013505B2 (ja) 複合繊維から1成分を除去する方法
DE1256837B (de) Verfahren zur Herstellung von Fasern und Faeden aus linearen Polyestern
KR20150039752A (ko) 아라미드 공중합체를 형성하는 방법
JP4084258B2 (ja) 綿調ポリエステル混繊糸
JPH06316814A (ja) 抽出型複合繊維及びその製造方法
EP2558638A1 (de) Verfahren zur behandlung von textil und dafür geeignete formulierungen
JP2002235238A (ja) 高性能な再生ポリエステル繊維及びその製造方法
DE1469403C (de) Verf ahien zur Modifizierung der Ober flache von Faden, Fasern und Geweben
DE2238301A1 (de) Antistatische fasern
JPS62215014A (ja) 抗ピル性ポリエステル繊維及びその製造法
DE1770452C3 (de) Synthetische Ineare Polyamidmasse mit antistatischen Eigenschaften
DE2030030C3 (de) Polyamidformmasse und deren Verwendung