CS223424B1 - Tepelná a svetelne stabilizované polyamidy - Google Patents

Abstract

Tepelne a svetelne stabilizované polyamidy, najmá vlákna, ktoré pozostávajú z polyamidu a přídavku komplexnej zlúčeniny médi s 2-fenylbenzimidazolom předpokládaného štruktúrneho vzorca v množstve zodpovedajúcom 20 až 300 ppm, výhodné 50 až 200 ppm médi na hmotnost polyamidu.

Description

223424 3 4

Vynález pojednává o spSsobe stabilizáciepolyamidov, najmá vlákien, použitím kom-plexnej zlúčeniny médi ako stabilizátora.

Zvýšenie odolnosti polyamidových vlákienvoči nepriaznivým účinkom tepla, světla apoveternostných vplyvov je prakticky už odzahájenia ich výroby jedným z prvořadýchproblémov pri predížovaní doby ich použi-telnosti. V priebehu vývoja nových techno-logií výroby polyamidových vlákien sa na-šlo velké množstvo účinných ochranných lá-tok, avšak iba niektoré z nich našli uplat-nenie vo> velkoprevádzkovom měřítku. Po-užívané stabilizátory posobia ako prostried-ky zvyšujúce odolnost polyamidových vlá-kien voči účinkom tepla alebo světla, při-padne majú univerzálny charakter. Medzistabilizátory s univerzálnym charakterommožeme zařadit aj niektoré komplexně zlú-čeniny kovov, hlavně médi. Ich aplikáciapatří medzi najefektívnejšie spósoby stabi-lizácie polyamdov, nakolko vzhladom na ichvysokú účinnost postačuje použitie niekol-konásobne menšieho množstva ako pri apli-kácii známých organických zlúčenín.

Pri výbere stabilizačných látok nie smeviazaní iba podmienkami výroby vlákien aúčinnosťou stabilizátora, ale je potřebné pri-spdsobiť sa aj podmienkam ďalšieho spra-covania vlákien a účelu ich použitia. Taknapříklad pri výrobě kordových vlákien jenutné posúdiť vplyv stabilizátorov nielen zhladiska zvýšenia odolnosti vlákien voči te-pelnej degradácii, ale aj z hladiska dyna-mických únavných hodnot vlákna a adhézieku gumě. V našich výrobných podmienkach je po-užitie univerzálneho stabilizačného systémunajvýhodnejšie, nakolko by pri použití Spe-cifických teplo alebo svetlostabilizátorov pripřechode výroby z jedného druhu stabilizo-vaného vlákna na druhý dochádzalo k znač-ným surovinovým stratám a k stratám vý-robných kapacit.

Predmetom tohoto vynálezu sú polyamidy,najmá vlákna, stabilizované voči degradač-ným účinkom tepla a světla, vyznačujúce satým, že pozostávajú z polyamidu a přídav-ku komplexnej zlúčeniny médi s 2-fenyl-benzimidazolom v množstve zodpovedajú-com 20 — 300 ppm, s výhodou 50 — 200ppm médi na hmotnost polyamidu. Předpokládaný štruktúrny vzorec tejtozlúčeniny je:

Uvedený stabilizačný systém možno apli-kovat v ktoromkolvek štádiu výroby poly-aimidov, s výhodou před polymerizáciou ale-bo poprášením granulátu.

Zistili sme, že komplexně -zlúčenina médis 2-fenylbenzimidazolom patří medzi univer-zálně stabilizačně systémy. Táto zlúčeninaposkytuje polyamidom, zvlášť vláknam, vel-mi dobrú odolnost voči tepelnej a svetelnejdegradácii. Z experimentálnych skúšok vy-plynulo, že najvýhodnejšie je aplikovat u-vedenú komplexnú zlúčeninu v množstvezndpovedajúcom 20 — 300 ppm, s výhodou50 — 200 ppm médi na hmotnost polyamidu.

Uvedený stabilizačný systém sa može při-dávat v ktoromkolvek technologickom uzlevýroby polyamidov, s výhodou před polyme-rizáciou alebO' do polyméru před zvlákňo-vaním. Pridávanie komplexnej zlúčeniny mé-di s 2-fenylbenzimidazolom před polymeri-záciou je umožněné jeho dostatočnou ter-mickou stálosťou v podmienkach polymeri-zácie, ako sme zistili zo záznamov diferen-ciálnej termickej analýzy.

Pri aplikácii stabilizátorov je vefmi dňle-žité zistenie korozívnych účinkov stabilizač-ného systému na konštrukčný materiál tech-nologických zariadení v podmienkach výro-by polyamidových vlákien. Ako sme zistiliv laboratórnych podmienkach, korozívne ú-činky spomínaného systému na konštrukčnýmateriál ČSN 17 246 po 1000 hodinách ρδ-sobenia sú zanedbatelné. Příprava komplexnej zlúčeniny médi s 2--fenylbenzimidazolom spočívá v tom, že 4,5 go-fenyléndiaminu a 16 g octanu meďnatéhorozpustíme v 200 cim3 50 %-ného metanolua necháme reagovat s roztokom 4,5 g benz-aldehydu v 50 cm3 metanolu. Zmes zahrie-vame na horúcom vodnom kúpeli. Zakrátkosa začína vylučovat medná zlúčenina. Zra-zeninu odfiltrujeme a dosušíme v sušiarnipri teplote 110 — 120 °C. Preparáciou smezískali 13 g zlúčeniny médi. 4

Zloženie teoretické jf· 30,30 % Cu, 51,54 % C, 4,80 % H, 13,36 % N,nájdené 31,20 % Cu, 50,70 % C, 4,20 % H, 12,20 % N. V běžných organických rozpúšťadlách jekomplex prakticky nerozpustný. Termické-mu rozkladu odolává do teploty 310 °C. Příklad 1

Na vysušený polyamidový granulát s re-lativnou viskozitou 2,9 (20 °C, H2SO4) smenaniesli poprášením komplexnú zlúčeninumédi s 2-fenylbenzimidazolom v takommnožstve, aby celkový obsah médi v poly-amide bol 100 ppm. Takto upravený granu-lát sa zvlákni běžným extrudérovým spóso-bom. Po následnom dlžení sme získali vlák-

Claims (2)

1. 223424 na s relativnou pevnosťou v tahu 6,3 cN//dtex a ťažnosťou 25,2 %. Takto stabilizované polyamidové vláknobolo podrobené! tepelne] degradácii v teplo-vzdušnom sterilizátore s nátenou cirkulá-ciou vzduchu při 177 °C po dobu 16 hodin. Odolnost vlákien voči fotodegradácii bolasledovaná ozařováním v přístroji Xenotestpočas 1250 hodin. Zbytková pevnost vlákien po termickomnamáhaní bola 81,2 %, ťažnosť 28,8 %. Pofotodegradácii v Xenoteste zbytková pevnostbola 78,7 % a ťažnosť 12,5 %. Vlákna připravené tým istým spQsobombez přídavku stabilizátora vykazovali po te-pelnom namáhaní zbytková pevnost 6,3 %a ťažnosť 3,5 %. Po vystavení v Xenotestebola zbytková pevnost 12,9 % a ťažnosť 3,5proč. Po vystavení v Xenoteste bola zbytko-vá pevnost 12,9 % a ťažnosť klesla na 3,0proč. laktámu sme přidali okrem iniciátora poly-merizácie a stabilizátora mol. hmotnosti ajkomplexnú zlúčeninu médi. s 2-fenylbenz-imidazolom v množstve 0,05 % hmot. Po u-končení polymerizácie sme zo získanéhogranulátu běžným sposobom připravili vlák-no, ktoré m.alo rel, pevnost v tahu 7,0 cN//dtex a ťažnosť 26,2 °/o. Toto vlákno bolo vystavené term,o a svet-lodegradácii ako v příklade 1. Po tepelnom namáhaní vlákna vykazova-li zbytková pevnost 82,5 % a ťažnosť 27,9proč. Po namáhaní v Xenoteste málo zbyt-ková pevnost 77,7 % a ťažnosť 16,0 %. Vlákna připravené tým istým sposobembez přídavku stabilizátora vykazovali po te-pelnom namáhaní zbytková pevnost 6,9 %a ťažnosť 3,2 °/o. Po vystavení v Xenotestebola zbytková pevnosť 10,0 % a ťažnosťklesla na 12,8 °/o. Příklad
2. 2 Do polymerizačnej násady 200 kg ε-kapro- PŘEĎMET Tepelne a svetelne stabilizované polyami-dy, najma vlákna, vyznačené tým, že pozo-stávajá z polyamidu a přídavku komplexnejzláčeniny médi s 2-fenylbenzimidazolompředpokládaného štruktárneho vzorca VYNALEZU v množstve zodpovedajácoim 20 — 300 ppm,s výhodou 50 — 200 ppm médi na hmotnostpolyamidu.

   i