CS215440B1 - Spdsob přípravy polyamidu-6, antistaticky modifikovaného - Google Patents

Abstract

Sposob přípravy antistaticky modifikovaného polyamidu-6 tak, že ku epsilon-kaprolaktámu před jeho hydrolytickou polymerizáciou sa přidá tekutý koncentrát polyéteramidu v množstve zodpoveda- júcom přídavku 1 až 5 % hm. jeho hlavnej reakčnej zložky, t.j. diaminopolyetylénglykolu na hmotnosť monomeru, pričom tekutý koncentrát polyéteramidu je disperznou zmesou 30 až 60 % hm. polyéteramidu a 40 až 70 % hm. polárných rozpúšťadiel s výhodou vody, etylénglykolu, jeho oligomérov alebo ich zmesi.

Description

3

Predmetom tohoto vynálezu je příprava antista-ticky modifikovaného polyamidu-6.

Antistatická modifikácia polyamidov a polyami-dových výrobkov za účelom zlepšenia ich fyziolo-I gických vlastností sa prevádza najčastejšie prídav-! kom různých látok, v ktorých ako fyzikálna alebochemická zložka vystupujú polyglykoly alebo ich deriváty.

Do tejto kategorie modifikátorov spadajú medziinými polyéteramidy. Tieto majú dobré antistatic-í ké účinky a dobru odolnosť voči vypieraniu.i Doteraz popísané postupy přípravy modifikova-ných polyamidov a polyamidových výrobkov,predovšetkým vláken s obsahom týchto modifiká-torov, sú však spojené s viacerými doteraz neúplne doriešenými technickými problémami.

Modifikátory polyéteramidového typu sa dajúdo polyméru zabudovat zmiešaním tavenín modifi-kátora a polyméru pri teplotách nad teplotoutavenia obidvoch zložiek, alebo tým spósobom, žesa najprv připraví mechanická zmes týchto zložiekv práškovej alebo granulovanej formě a táto sapotom přetaví a zhomogenizuje vo vhodnom zaria-dení.

Hlavně problémy obidvoch postupov vyplývajúpredovšetkým z toho, že příprava modifikátorav granulovanej alebo práškovej formě nie jetechnicky doteraz uspokojivo zvládnutá. Modifi-kátor je výrazné nekryštalickým alebo nízkokryš- S talickým relativné nízkomolekulovým póly-1mérom. Z toho vyplývá pomalé tuhnutie pri chladeníjeho taveniny a viacmenej lepivý charakter. Okremtoho silné botná alebo sa rozpúšťa tak působenímvody, ako aj organických rozpúšťadiel. Súhrntýchto vlastností bráni úspěšnému riešeniu drveniai granulácie modifikátora.

Na druhej straně manipulácie s modifikátoromstuhnutým v blokoch alebo v přepravných ná-idobách je náročná hlavně pri opátovnom pretave-1ní, ktoré je zdíhavé a prebieha pri teplotách nad150 °C, pri ktorých je už nutné pracovat v ochran-nej inertnej atmosféře. Určitú výhodu představuje ipostup, pri ktorom sa roztavený modifikátor poskončení přípravy — polykondenzácie — bez schla-denia privádza a dávkuje k polyméru. V takomtopřípade je však potřebné poměrně náročné zaria-denie pre transport, udržiavanie a zmiešavanie i taveniny modifikátora s polymérom. Toto musí byť ίsúčasťou linky na přípravu modifikovaného poly-méru.

To ovšem značí, že výroba modifikátora v tomtopostupe sa viaže na výrobu polyméru a modifikátor;sa nemůže stať komerčným produktom. Alterna-tivně pridávanie doteraz popísaných polyéterami-dov a popísanými postupmi k monoméru tiežnepředstavuje vyhovujúce technické riešenieproblému, pretože teplotu zmiešavania určuje ' zložka s vyššou teplotou tavenia.

Uvedené problémy možno však technicky přija- telné riešiť tým, že sa k modifikácii použije modifikátor polyéteramidového typu upravený pů- 215440 sobením rozpúšťadiel a zvýšenej teploty ták, že prinormálnej alebo málo zvýšenej teplote vystupujev tekutej formě a takto upravený modifikátor sapřidává k polyamidotvornému monoméru.

Ukázalo sa, že antistatický polyamid-6 a modifi-kované vlákna možno pripraviť zvěděním polyéte-ramidov, ktoré sú polykondenzačnými produktamizmesí diamínopolyetylénglykolu s relat. mol.hmotnosťou 600—2000, dikarboxylových kyselins obsahom 4—12 atómov uhlíka, alebo ich esterovv množstve 1 — 1,2 ekvivalentu na použitý diamíno-polyetylénglykol a přídavku dalších zložiek ako súnapr. ε-kaprolaktám alebo kyselina ε-amínokapró-nová, stabilizátory, činidlá spůsobujúce vetveniemolekúl modifikátora a i v takom' množstve, abysa hmotn. obsah diamínopolyetylénglykolu v po-lyéteramidoch pohyboval v rozmedzí 50—92 % takým spůsobom, že ku -kaprolaktámupřed převedením jeho hydrolytickej polymerizáciesa přidá tekutý koncentrát polyéteramidu v množ-stve zodpovedajúcemu přídavku 1 —5 % jehohlav-( nej reakčnej zložky na hmotnost, pričom tekutýkoncentrát je disperznou zmesou 30—60 % hm.polyéteramidu a 40—70 % hm. polárných rozpúš-ťadiel s výhodou vody, etylénglykolu, jeho oligo- mérov alebo ich zmesi. 1 Modifikátor sa k zmesi přidává za normálneji alebo málo zvýšenej teploty maximálně do 120 °C. ! Množstvo přídavku vody alebo iných rozpúšťadielje přitom také, že neruší nasledujúci proces přípra-vy polyméru. Musí však stačit’ pre stekutenie i potřebného množstva modifikátora. Výhodou navrhnutého postupu je možnost’ pra- covat’s východiskovými látkami pre přípravu modi-fikovaného polyméru pri ich vsádzke před vlast-ným zahájením polymerizácie, alebo v jej počia- !točných štádiách pri poměrně miemych teplotnýchpodmienkách, pri ktorých nie je nutné pracovat’v přísné inertnej atmosféře a v uzavretom systéme.Toto velmi zjednodušuje a ulahčuje prevádzanietechnologického procesu i jeho aparatúrne vyba-venie.

Okrem toho sa podstatné zvyšuje bezpečnost’práce obsluhy zariadení. Stekutenie modifikátora alebo jeho predpolykondenzátu, jeho transporta dávkovanie možno prevádzať na bežnom príslu-šenstve polymerteačných zariadení napr. na zaria-dení pre přípravu a dávkovanie suspenzie TiO2, připadne súbežne s jej přípravou.

Množstvo vody pre přípravu tekutého modifiká- ;tóra — pre jeho úpravu do tekutej formy — můžebyť menšie alebo rovnaké ako sa bežne používá dovýchodiskovej násady pre přípravu běžného poly-amidu. To znamená, že voda potřebná pre zaháje- inie polymerizácie sa může vniesť spolu s modifiká-torom, pri ktorom už vykonala funkciu stekujúce- i ho činidla.

Okrem vody možno však použiť aj iné rozpúšťad-lá, napr. glykol a jeho oligoméry alebo polyglykoly.Proces stekutenia modifikátora — polyéteramidumožno přitom urýchliť ohrievaním jeho zmesi so jzvoleným rozpúšťadlom. Kvůli 1’ahkému stekute-

Claims (1)

1. 4 niu modifikátora je výhodné, ak sa použije produkts obsahom diamínopolyglykolu nad 55 %. Navrhnutý spósob pridávania modifikátora k po-lyméru možno uskutočniť bez nových doplňujúcichzariadení. Spósob manipulácie možno zvoliť tak,aby obsluha neprichádzala do priameho stykus horúcimi médiami. V priebehu polymerizácie kaprolaktámu resp.iného polyamidotvomému monomeru, přítomnýmodifikátor podstatné nemení svoje chemickévlastnosti. Nemožno ovšem vylúčiť, že do určitejmiery sa uplatnia preamidačné reakcie, pri ktorýchmóže dójsť k případnému prepojeniu molekúlmodifikátora s molekulami polyméru. Toto však neprebieha v takej miere, aby zaniklažiadúca pohyblivosť významného podielu molekúlmodifikátora a znižovala sa jeho antistatická účin-nost Na druhej straně dochádza tým k určitémudalšiemu zníženiu vypieratelnosti modifikátora. Příklad 1 Ku zmesi 2 kg kaprolaktámu a 4,4 g kyselinybenzoovej sa přidalo 150 g tekutého 40%-néhohmotn. koncentrátu polyéteramidu vo vodě. Zmessa 6 hodin polymerizovala pri teplote 254 °Ca potom zgranulovala. Granulovaný modifikovanýpolymér sa po extrakcii monoméru a vysušení PREDMET Spósob přípravy polyamidu-6, antistaticky mo-difikovaného zavedením polyéteramidov, ktoré súpolykondenzačnými produktami, zmesí diamíno-polyetylénglykolu s relat. mol. hmotnosťou600—2000, dikarboxylových kyselin s obsahom4—12 atómov uhlíka alebo ich esterov v množstve1 — 1,2 ekvivalentu na použitý diamínopólyetylén-glykol a přídavku dalších zložiek ako sú ε-kapro-laktám alebo kyselina ε-amínokaprónová, stabili-zátory, činidla spósobujúce vetvenie molekúl mo-difikátora a i. v takom množstve, aby sa hmotn.obsah diamínopolyetylénglykolu v polyéterami- 215440 zvláknil pri 275 °C a odťahovej rýchlosti700 m/min cez 20 otvorovú hubicu. Vlákna povydížení na poměr 1 : 2,7 mali pevnost’4,3 cN/dtexa ťažnosť 29 % a mali antistatické vlastnosti.Hodnota ich elstat. náboj a vyjádřená napátím (V)představovala 26 % hodnoty napátia nemodifiko-vaných vláken. Ppužitý koncentrát polyéteramidu je disperzioupolykondenzátu zmesi 65 % diamínopolyetylén-glykolu o relatívnej mol. hmotnosti 1600, jemuzodpovedajúceho 1,1 ekvivalentu kyseliny adipo-vej a zbytku do 100 % epsilon-kaprolaktámu.Dispergácia sa previedla štvorhodinovým varom40 % zmesi polykondenzátu s vodou. Příklad 2 Postup bol zhodný s príkladom 1 s tým rozdie-lom, že tekutý koncentrát polyéteramidu obsaho-val súčasne 5 % hmotn. titanovej běloby. Výslednévlastnosti vláken boli podobné ako v příklade 1. Příklad 3 Postup bol podobný ako v příklade 1 s týmrozdielom, že k príprave použitého koncentrátupolyéteramidu sa namiesto vody použila zmes60 % vody a 40 % dietylénglykolu. VYNÁLEZU doch pohyboval v rozmedzí 50—92 %, vyznačujúcisa tým, že ku ε-kaprolaktámu před převedenímjeho hydrolytickej polymerizácie sa přidá tekutýkoncentrát polyéteramidu v množstve zodpoveda-júcom přídavku 1—5 % jeho hlavnej reakčnejzložky t.j. diamínopolyetylénglykolu na hmotnost’monoméru, pričom tekutý koncentrát polyétera-midu je disperznou zmesou 30—60 % hm. polyéte-ramidu a 40—70 % hm. polárných rzpúšťadiebs výhodou vody, etylénglykolu, jeho oligomérovalebo ich zmesi.