CS221014B1 - Polyamidy, najma vlákna, odolné voči degradačným účinkom tepla a světla - Google Patents

Abstract

Vynález pojednává o polyamidoch, najmá polykaprolaktárne, so zvýšenou odolnosťou voči degradačným účinkom tepla a světla. Zvýšená odolnost polyamidu sa dosiahne prídavkom komplexnej zlúčeniny médi s benzimidazolom v množstve zodpovedajúcom 20 až 300 ppm, s výhodou 50 — 250 ppm médi na hmotnost polyamidu.

Description

221014

Vynález sa týká polyamidov, najma vlákenodolných voči degradačným účinkom teplaa světla.

Zvýšenie odolnosti polyamidových vlákenvoči nepriaznivým účinkom tepla, světla apoveternostných vplyvov je prakticky už odzahájenia ich výroby jiedným z prvořadýchproblémov při predížovani doby ich použi-telnosti. V priebehu vývoja nových techno-logií výroby polyamidových vláken sa našlovelké množstvo účinných ochranných látok,avšak iba niektoré z nich našli uplatnenievo veTkoprevádzkovom měřítku.

Používané stabilizátory posobia ako pro-striedky zvyšujúce odolnost polyamidovýchvláken voči účinkom tepla alebo světla, při-padne majú univerzálny charakter. Medzistabilizátory s univerzálnym charakterommóžeme zařadit aj niektoré komplexně zlú-čeniny kovov, hlavně médi. Ich aplikáciapatří -medzL..nejefektív.n!ejšie sposoby stabili-.zácie polyamidov, nakolko vzhiadom na ichvysokú účinnost postačuje použitie niekol'-konásobne ménšieho množstva ako pri apli-kácii známých organických zlúčenín.

Pri výbere stabilizačných látok nie smeviazaní iba podmienkami výroby vláken aúčinnosťou stabilizátora, ale je potřebné pri-sposobil._sa...aj_-podminkam ďalšieho spraco-vania vláken a účelu ich použitia. Tak na-příklad pri výrobě kordových vláken je nut-né posůdiť vplyv stabilizátorov nielen zhladiska zvýšenia odolnosti vláken vočitepelnej degradácii, ale aj z hladiska dyna-mických únavných hodnot vláken a adhézieku gumě. V našich výrobných podmienkách je po-užitie univerzálneho stabilizačného systémunejvýhodnejšie, nakolko by pri použití spe-cifických teplo alebo svetlostabilizátorov pripřechode výroby z jednoho druhu stabilizo-vaného vlákna na druhý, dochádzalo k znač-ným surovinovým stratám a k stratám vý-robných kapacit.

Predmetom tohto vynálezu sú polyamidy,najmá vlákna, stabilizované voči degradač-ným účinkom tepla a světla, vyznačujúce satým, že pozostávajú z polyamidu a přídavkukomplexnej zlúčeniny médi s benzimidazo-lom v množstve zodpovedajúcom 20 až 300ppm médi, s výhodou 50 až 250 ppm médina hmotnost polyamidu. Uvedený systémmožno aplikovat v ktoromkolvek stádiu vý-roby polyamidov, s výhodou před polymeri-záciou alebo poprášením granulátu.

Zistili sme, že komplexná zlúčenina médis benzimidazolom patří medzi univerzálněstabilizačně systémy. Táto zlúčenina posky-tuje polyamidom, zvášť vláknam, velmi dob-ru odolnost voči tepelnej a svetelnej degra-dácii. Z experimentálnych skúšok vyplynulo,že najvýhodnějšie je aplikovat uvedenú kom-plexnú zlúčeninu v množstve zodpovedajú-com 20 až 300 ppm médi, s výhodou 50 až250 ppm médi na hmotnost polyamidu.

Uvedený stabilizačný systém sa može při-dávat v ktoromkolvek technologickom uzle výroby polyamidov, s výhodou před poly-merizáciou alebo do polyméru před zvlákňo-vaním. Pridávanie komplexnej zlúčeniny mé-di s benzimidazolom před polymerizáciouje umožněné jeho dostatočnou termickoustálosťou v podmienkách polymerizácie, akosme zistili zo záznamov diferenciálnej ter-mickej analýzy. Při aplikácii stabilizátorov je velmi dole- » žité zistenie korozívnych účinkov stabilizač-ného systému na konštrukčný materiál tech-nologických zariadení v podmienkách výro- j by polyamidových vláken. Ako sme zistii vlaboratórnych podmienkách, korozívne účin-ky spomínaného systému na konštrukčnýmateriál ČSN 17 246 po 1000 hodinách p6-sobenia sú zanedbatelné. Příprava komplexnej zlúčeniny médi sbenzimidazolom spočívá v tom, že 10 g octa-nu měďnatého sa rozpustí v 150 cm3 vody a5 g orto-fenyléndiamínu v 50 cm3 metanolu.

Roztoky sa zlejú a přidá sa 8 g formaldehy-du v 20 cm3 metanolu. Na vyhriatom vodnomkúpeli sa zmes za občasného pretrepávanianechá reagovat. Za krátký čas sa začne vy-lučovat zlúčenina médi.

Po zmiznutí modrého sfarbenia spčsobe-ného měďnatou zlúčeninou sa zrazeniňa od-filtruje na frite, premyje niekolko násobnévodou a metanolem. Vzniknutý komplex sasuší v exikátore, a dosušuje v sušiárni priteplote 110 až 120 °C. Preparáciou sa žíska7 g komplexnej zlúčeniny médi s benzimida-zolom, čo zodpovedá výtažku 78,1 %.

Farba zlúčeniny je žitá, ale preparáty navzduchu oxidujú na komplexnú zlúčeninudvojmocnej médi s benzimidazolom, ktorá jevelmi stála, takže vzorky majú rQzne odtie-ne hnedej farby.

Zloženie teoretické: 35,17 % Cu, 46,53 % C, 2,79 % H, 15,50 % N; zloženie najdené: 32,56 % Cu, 41,33 % C, 2,66 % H, 12,52 % N.

Komplex je v běžných rozpúšťadlách prak-ticky nerozpustný, rozpúšťa sa len alebo vdioxáne. Termicky sa rozkládá pri 270 °C.Zlúčenina má pravděpodobně reťazcovitúštruktúru, pozostávajúcu z polymernych klu-katých reťazcov. Dva sousedně atómy médisú spojené cez dva atómy dusíka z páťčlen-ného imidazolového kruhu. Přiklad 1

Na vysušený polyamidový granulát s rela-tivnou viskozitou 2,9 (20 °C, H2SO4] smenaniesli poprášením komplexnú zlúčeninumédi s benzimidazolom v takom množstve,aby obsah médi bol 80 ppm. Takto upravenýgranulát sa zvlákni běžným extrúderovýmspósobom. Po následnom dlžení sme získalivlákno s relativnou pevnosťou v tahu 6,7cN/dtex a ťažnosťou 26,8 %.

Takto stabilizované polyamidové vlákno

Claims (2)

1. S bolo podrobené tepelnej degradácii v tepío-vzdušnom sterllizátore s nútenou cirkulá-ciou vzduchu pri 177 °C po dobu 16 hiodín. Odolnosť vláken voči fotodegradácii bolasledovaná ozařováním v přístroji Xenotestpočas 1250 hodin. Zbytková pevnost vláken po termickomnamáhaní bola 81,6 °/o, íažnosť 27,4 %. Poi fotodegradácii v Xenoteste zbytková pevnost bola 76,4 °/o a ťažnosť 14,3 °/o. Vlákno připravené tým istým sposobomli bez přídavku stabilizátora vykazovalo po tepelnom namáhaní zbytková pevnost 6,8 %a ťažnosť 2,8 %. Po vystavení v Xenotestebola zbytková pevnost 12,5 % a ťažnosť klesla na 3,2 %. Příklad
2. 2 Do polymerizačnej násady 200 kg ε-kapro- 221014 laktámu sme přidali okrem iniciátora poly-merizácie a stabilizátora mol. hmotnosti ajkomplexnú zlúčeninu médi s benzimidazo-lom v množstve 0,05 °/o hmot. Po ukončenípolymerizácie sme zo získaného granulátuběžným sposobom připravili vlákna, ktorémálo relatívnu pevnost v tahu 6,9 cN/dtexa ťažnosť 27,3 °/o. Toto vlákno bolo vystavené termo- a svet-lodegradácii ako v příklade 1. Po tepelnom namáhaní vlákna vykazovalizbytková pevností 82,3 % a ťažnosť 28,3 °/o.Po namáhaní v Xenoteste málo zbytkovápevnost 78,3 % a tažnosť 15,6 %. Vlákna připravené tým istým spQsobombez přídavku stabilizátora vykazovali po te-pelnom namáhaní zbytková pevnost 6,9 °/oa ťažnosť 3,2 %. Po vystavení v Xenotestebola zbytková pevnost 10,0 % a tažnosť kles-la na 12,8 %. PRED MET Polyamidy, najmá vlákna, odolné voči de-gradačným účinkom tepla a světla, vyznače-né tým, že pozostávajú z polyamidu a pří-davku komplexnej zláčeniny médi s benz- YNALEZU imidazolom v množstve zodpovedajácom 20až 300 ppm, s výhodou 50 až 250 ppm médina hmotnost polyamidu.