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

Description

Predmetom tohoto vynálezu je příprava antistaticky modifikovaného polyamidu-6.

Antistatická modifikácia polyamidov a polyamidových výrobkov za účelom zlepšenia ich fyzioloI gických vlastností sa prevádza najčastejšie prídav! kom róznych látok, v ktorých ako fyzikálna alebo chemická zložka vystupujú polyglykoly alebo ich deriváty.

Do tejto kategorie modifikátorov spadajú medzi inými polyéteramidy. Tieto majú dobré antistaticí ké účinky a dobrú odolnosť voči vypieraniu. ί Doteraz popísané postupy přípravy modifikovaných polyamidov a polyamidových výrobkov, predovšetkým vláken s obsahom týchto modifikátorov, sú však spojené s viacerými doteraz neúplne doriešenými technickými problémami.

Modifikátory polyéteramidového typu sa dajú do polyméru zabudovat zmiešaním tavenín modifikátora a polyméru pri teplotách nad teplotou tavenia obidvoch zložiek, alebo tým sposobom, že sa najprv připraví mechanická zmes týchto zložiek v práškovej alebo granulovanej formě a táto sa potom přetaví a zhomogenizuje vo vhodnom zariadení.

Hlavně problémy obidvoch postupov vyplývajú predovšetkým z toho, že příprava modifikátora v granulovanej alebo práškovej formě nie je technicky doteraz uspokojivo zvládnutá. Modifikátor je výrazné nekryštalickým alebo nízkokryšS talickým relativné nízkomolekulovým póly-1 mérom.

Z toho vyplývá pomalé tuhnutie pri chladení jeho taveniny a viacmenej lepivý charakter. Okrem toho silné botná alebo sa rozpúšťa tak působením vody, ako aj organických rozpúšťadiel. Súhrn týchto vlastností bráni úspěšnému riešeniu drvenia i granulácie modifikátora.

Na druhej straně manipulácie s modifikátorom stuhnutým v blokoch alebo v přepravných ná-i dobách je náročná hlavně pri opátovnom pretave-1 ní, ktoré je zdíhavé a prebieha pri teplotách nad 150 °C, pri ktorých je už nutné pracovat v ochrannej inertnej atmosféře. Určitú výhodu představuje i postup, pri ktorom sa roztavený modifikátor po skončení přípravy — polykondenzácie — bez schladenia privádza a dávkuje k polyméru. V takomto případe je však potřebné poměrně náročné zariadenie pre transport, udržiavanie a zmiešavanie i taveniny modifikátora s polymérom. Toto musí byť ί súčasťou linky na přípravu modifikovaného polyméru.

To ovšem značí, že výroba modifikátora v tomto postupe sa viaže na výrobu polyméru a modifikátor; sa nemóže stať komerčným produktom. Alternativně pridávanie doteraz popísaných polyéteramidov a popísanými postupmi k monoméru tiež nepředstavuje vyhovujúce technické riešenie problému, pretože teplotu zmiešavania určuje ' zložka s vyššou teplotou tavenia.

Uvedené problémy možno však technicky přijatelné riešiť tým, že sa k modifikácii použije modifikátor polyéteramidového typu upravený pó215440 sobením rozpúšťadiel a zvýšenej teploty ták, že pri normálnej alebo málo zvýšenej teplote vystupuje v tekutej formě a takto upravený modifikátor sa přidává k polyamidotvornému monoméru.

Ukázalo sa, že antistatický polyamid-6 a modifikované vlákna možno připravit zvěděním polyéteramidov, ktoré sú polykondenzačnými produktami zmesi diamínopolyetylénglykolu s relat. mol. hmotnosťou 600—2000, dikarboxylových kyselin s obsahom 4—12 atomov uhlíka, alebo ich esterov v množstve 1 — 1,2 ekvivalentu na použitý diamínopolyetylénglykol a přídavku dalších zložiek ako sú napr. ε-kaprolaktám alebo kyselina ε-amínokaprónová, stabilizátory, činidlá sposobu júce vetvenie molekúl modifikátora a i v takom' množstve, aby sa hmotn. obsah diamínopolyetylénglykolu v polyéteramidoch pohyboval v rozmedzí 50— 92 % takým sposobom, že ku -kaprolaktámu před převedením jeho hydrolytickej polymerizácie sa přidá tekutý koncentrát polyéteramidu v množstve zodpovedajúcemu přídavku 1 —5 % jehohlav( nej reakčnej zložky na hmotnost, pričom tekutý koncentrát je disperznou zmesou 30—60 % hm. polyéteramidu a 40—70 % hm. polárných rozpúšťadiel s výhodou vody, etylénglykolu, jeho oligoI mérov alebo ich zmesi.

¹ Modifikátor sa k zmesi přidává za normálnej i alebo málo zvýšenej teploty maximálně do 120 °C.

^! Množstvo přídavku vody alebo iných rozpúšťadiel je přitom také, že neruší nasledujúci proces přípravy polyméru. Musí však stačit’ pre stekutenie i potřebného množstva modifikátora.

Výhodou navrhnutého postupu je možnost’ pracovat’s východiskovými látkami pre přípravu modifikovaného polyméru pri ich vsádzke před vlastným zahájením polymerizácie, alebo v jej počia- ! točných štádiách pri poměrně miemych teplotných podmienkách, pri ktorých nie je nutné pracovat’ v přísné inertnej atmosféře a v uzavretom systéme. Toto velmi zjednodušuje a ulahčuje prevádzanie technologického procesu i jeho aparatúrne vybavenie.

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

Množstvo vody pre přípravu tekutého modifiká- ; tóra — pre jeho úpravu do tekutej formy — može byť menšie alebo rovnaké ako sa bežne používá do východiskovej násady pre přípravu běžného polyamidu. To znamená, že voda potřebná pre zaháje- i nie polymerizácie sa može vniesť spolu s modifikátorom, pri ktorom už vykonala funkciu stekujúcei ho činidla.

Okrem vody možno však použit aj iné rozpúšťadlá, napr. glykol a jeho oligoméry alebo polyglykoly. Proces stekutenia modifikátora — polyéteramidu možno přitom urýchliť ohrievaním jeho zmesi so j zvoleným rozpúšťadlom. Kvóli 1’ahkému stekute4 niu mpdifikátora je výhodné, ak sa použije produkt s obsahom diamínopolyglykolu nad 55 %.

Navrhnutý sposob pridávania modifikátora k polyméru možno uskutočniť bez nových doplňujúcich zariadení. Sposob manipulácie možno zvolit tak, aby obsluha neprichádzala do priameho styku s horúcimi médiami.

V priebehu polymerizácie kaprolaktámu resp. iného polyamidotvomému monomeru, přítomný modifikátor podstatné nemení svoje chemické vlastnosti. Nemožno ovšem vylúčiť, že do určitej miery sa uplatnia preamidačné reakcie, pri ktorých móže dójsť k případnému prepojeniu molekúl modifikátora s molekulami polyméru.

Toto však neprebieha v takej miere, aby zanikla žiadúca pohyblivost významného podielu molekúl modifikátora a znižovala sa jeho antistatická účinnost Na druhej straně dochádza tým k určitému dalšiemu zníženiu vypieratelnosti modifikátora.

Příklad 1

Ku zmesi 2 kg kaprolaktámu a 4,4 g kyseliny benzoovej sa přidalo 150 g tekutého 40%-ného hmotn. koncentrátu polyéteramidu vo vodě. Zmes sa 6 hodin polymerizovala pri teplote 254 °C a potom zgranulovala. Granulovaný modifikovaný polymér sa po extrakcii monoméru a vysušení

Claims (1)

1. PREDMET

   SpÓsob přípravy polyamidu-6, antistaticky modifikovaného zavedením polyéteramidov, ktoré sú polykondenzačnými produktami, zmesi diamínopolyetylénglykolu s relat. mol. hmotnosťou 600—2000, dikarboxylových kyselin s obsahom

   4—12 atómov uhlíka alebo ich esterov v množstve 1 — 1,2 ekvivalentu na použitý diamínopólyetylénglykol a přídavku dalších zložiek ako sú ε-kaprolaktám alebo kyselina ε-amínokaprónová, stabilizátory, činidla spósobujúce vetvenie molekúl modifikátora a i. v takom množstve, aby sa hmotn. obsah diamínopolyetylénglykolu v polyéterami215440 zvláknil pri 275 °C a odtahovéj rýchlosti 700 m/min cez 20 otvorovú hubicu. Vlákna po vydížení na poměr 1 : 2,7 mali pevnost’4,3 cN/dtex a tažnost 29 % a mali antistatické vlastnosti. Hodnota ich elstat. náboj a vyjádřená napátím (V) představovala 26 % hodnoty napatia nemodifikovaných vláken.

   Ppužitý koncentrát polyéteramidu je disperziou polykondenzátu zmesi 65 % diamínopolyetylénglykolu o relatívnej mol. hmotnosti 1600, jemu zodpovedajúceho 1,1 ekvivalentu kyseliny adipovej a zbytku do 100 % epsilon-kaprolaktámu. Dispergácia sa previedla štvorhodinovým varom 40 % zmesi polykondenzátu s vodou.

   Příklad 2

   Postup bol zhodný s príkladom 1 s tým rozdielom, že tekutý koncentrát polyéteramidu obsahoval súčasne 5 % hmotn. titanovej běloby. Výsledné vlastnosti vláken boli podobné ako v příklade 1.

   Příklad 3

   Postup bol podobný ako v příklade 1 s tým rozdielom, že k príprave použitého koncentrátu polyéteramidu sa namiesto vody použila zmes 60 % vody a 40 % dietylénglykolu.

   VYNÁLEZU doch pohyboval v rozmedzí 50—92 %, vyznačujúci sa tým, že ku ε-kaprolaktámu před převedením jeho hydrolytickej polymerizácie sa přidá tekutý koncentrát polyéteramidu v množstve zodpovedajúcom přídavku 1—5 % jeho hlavnej reakčnej zložky t.j. diamínopolyetylénglykolu na hmotnost’ monoméru, pričom tekutý koncentrát polyéteramidu je disperznou zmesou 30—60 % hm. polyéteramidu a 40—70 % hm. polárných rzpúšťadieL s výhodou vody, etylénglykolu, jeho oligomérov alebo ich zmesi.