CS226632B1

CS226632B1 - Zmesné antistatické modifikátory polyamidov na báze polyéteramidov

Info

Publication number: CS226632B1
Application number: CS898581A
Authority: CS
Inventors: Milan Ing Csc Benicky; Michal Ing Drobny; Eva Ing Csc Benicka; Kamil Ing Finka; Jan Duben
Original assignee: Milan Ing Csc Benicky; Michal Ing Drobny; Eva Ing Csc Benicka; Kamil Ing Finka; Jan Duben
Priority date: 1981-12-04
Filing date: 1981-12-04
Publication date: 1984-04-16

Abstract

Predmetom tohoto vynálezu sú zmesné antistatické modifikétory polyamidov na báze póly éteramidov.

Description

POPIS VYNÁLEZU

< ”' K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU 226632 (11) (!)

(22) Přihlášené 04 12 81(21) (PV 8985-81) (51) Int. Cl.3C 08 G 69/40C 09 K 3/16 (40) Zverejnené 24 06 83

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY (45) Vydané 15 02 86

A OBJEVY BENICKÝ MILAN ing. CSc., POPRAD, DROBNÝ MICHAL ing., SVIT,

Autor vynálezu BENICKÍ EVA ing. CSc., POPRAD, FINKA KAMIL ing., DUBEŇ JÍN, SVIT * 1 (54) Zmesné antistatické modifikátory polyamidov na béze polyéteramidov 1

Predmetom tohoto vynálezu sú zmesné antistatické modifikátory polyamidov na báze pólyéteramidov.

Antistatické modifikátory sú látky, ktoré pri přidaní do polyméru znižujú vytváranieelektrostatického néboja na jeho povrchu. Sú to spravidla látky s poměrně vysokým obsahompolárných skupin, ktoré zvyšujú vodivost modifikovaného materiálu. Pravidelnou súčastouvačšiny antistatických modifikátorov sú látky s obsahom polyglykolových článkov. Samotnépolyglykoly sa samé o sebe vyznačujú dobrým antistatickým účinkom. Nespíňajú však ňalšiepožiadavky kladené na modifikátory, predovšetkým odolnost voči strate antistatických vlastnosti textilných výrobkov z modifikovaných polyamidov pri ich praní.

Dosiahnutie zlepšenej stálosti a Salších vlastnosti, požadovaných od dobrých modifikátorov, sa sleduje použitím rdznych derivétov, zlúčenín a zmesi polyglykolov. Do tejto ka-tegorie modifikátorov patria medzi inými polyéterestery, polyéteramidy a polyéteresterami-dy. Odolnost týchto látok voči vypieraniu je daná predovšetkým ich makromolekulovým charakterom a obsahom molekulových segmentov s povahou polyamidov, ktoré zvyšujú afinitu modifi-kátora k samotnému polyméru.

Uvedené skupiny látok sa antistatickou účinnosťou a jej stálosťou zaraňujú k dobrýmmodifikátorom polyamidových vláken a výrobkov. Majů přitom však aj viaceré nevhodné vlast-nosti. Tieto spočívájú hlavně v nárokoch na podmienky přípravy a kvalitu východiskovýchsurovin a v náročnosti na technické prevedenie modifikácie při ich použití. Každá z uvede-ných skupin sa v tomto smere vyznačuje osobitnými problémami vyplývájúciai zo súboru ichfyzikálnych a chemických vlastnosti, daných kombináciami esterových a amidických skupin apolyalkylénglykolových retazcov. Vysokomolekulové polyéterestery sú pomeme náročné na ich 226632 226632 2 přípravu a nemajú také funkčné skupiny, ktoré by asistovali ich dostatočnú afinitu k modi-fikovanému polyméru. Trvanlivost ich účinkov možno sice zvýšit tepelnou úpravou nimi modi-fikovaných vláken. Toto vSak komplikuje postup modifikácie.

Polyéteramidy sa vyznačujú dostatečnou stálosťou účinku. Ich příprava, predovgetkýmv požiadavkách na vákuum je jednoduchéia ako v predchádzajúcom případe. Na druhéj straněpříprava východiskového diamínoderivátu polyalkylénglykolu je podstatné náročnejšia akopříprava samotného polyalkylénglykolu. Technická aplikácia obidvoch skupin doterajšímipostupmi do polyméru je poměrně náročná.

Folyéteresteramidy sú kombináciou obidvoch predchádzajúcich skupin modifikátorov aspájajú ich přednosti i nedostatky. V ich zloženl je oproti polyéteramidom časť diamíno-polyalkylénglykolu nahradená dostupnějším a lačnějším polyalkylénglykolom. SpČsob ich pří-pravy je poměrně zložitý. Pripravujú sa spravidla v dvoch stupňoch, v ktorých vol’bou pod-mlenok a reakčných zložiek vznikajú osobité esterové a amidické skupiny. Podmienky přípra-vy sú přitom podstatné náročnéjšie ako pri přípravě polyéteramidov. Aplikácie modifikáto-rov tohoto kombinovaného typu je v spčsobe prevedenia i v potrebnom aparutúrnom vybaveníprakticky rovnako náročná ako aplikácia polyéteramidov. Úsilie odstrániť uvedené nedostat-ky je doteraz trvalým podnetom pre vývoj dostupných a lacných modifikátorov so zlepšenýmiaplikačnými a užitkovými vlastnosťami a so zvýšenou odolnosťou voči vypieraniu.

Na základe experimentálnych sledovaní sa podařilo připravit nový druh modifikátorakombinovaného typu, v ktorom sa uplatňujú éterové, amidické a v určitej miere esterovéskupiny. Jeho příprava a spfisob použitia sú jednoduchšie ako u doterajších modifikátorov. Výhodnými antistatickými modifikátormi polyamidov na báze polyéteramidov sa podl’atohoto vynálezu ukázali polykondenzáty zmesi, v ktorej vystupujú nasledujúce základné zlož-ky: 40 až 75 % hm. alfa-, ómega-diamínopolyetylénglykolu o relat. mol. hmotnosti 800 až4 000,>0 až 20 % hm. nesubstituovaného polyalkylénglykolu o relat. mol. hmotnosti 800 až4 000, 1 až 1,3 ekvivalentu kyseliny adipovej, alebo jej funkčného derivátu na použitýdiamínopolyetylénglykol a zbytku do 100 % epsílon-kaprolaktámu. Navrhované modifikátorysa pripravujú spravidla jednostupňovou polykondenzáciou za tlaku do 0,7 MPa.

Použité množstvo polyalkylénglykolových zložiek modifikátora, nižšia reaktivita ne-substituovaného polyalkylénglykolu a v podstatnej miere reakčné podmienky polykondenzácievedú k tomu, že časť polyalkylénglykolu ostává nezreagovaná, alebo tvoří koncové článkypolymérnych reťazcov modifikátora. Reakčné podmienky polykondenzácie sa prakticky zhodujús podmienkami přípravy polyamidu. Uvažované vákuum sa podstatné Uši od hlbokého vákua pripríprave polyesterov a odráža sa v tom, že v hotovom produkte - modifikátore sú esterovévazby slabo zastúpené a len málo menia polyéteramidový charakter modifikátora. Takátoúčast polyalkylénglykolu na tvorbě modifikátora sa ukázala výhodná. Přednosti navrhnutéhopostupu pri príprave modifikátora, jeho vlastnostiach a možnostiach použitia možno zhrnúťnásledovně: časť surovin pre přípravu polyéteramidu sa nahradí dostupnéjšou a lacnejšoulátkou, přítomnost polyalkylénglykolov sa v každom případe premietne do zníženia teplotytavenia modifikátora, keá je polyalkylénglykol přítomný v dvoch formách, t. j. čiastočneviazaný v hlavných reťazcoch modifikátora a voTný, alebo viazaný v nízkomolekulových zlú-čeninách, potom je zníženie teploty tavenia výraznejšie. To sa odráža v možnosti zjednodu-šenia aplikácie modifikátora a při zohlednění áalších požiadaviek v možnosti jeho pridáva-nia do monoméru. Modifikátor možno aplikovat do polyméru alebo aj do monoméru - kaprolak-támu. V druhom případe možno výhodné vo východiskovéj zmesi pre přípravu modifikátora vy-nechat prídavok epsílon-kaprolaktámu.

Antistatické účinnost navrhovaného modifikátora je velmi dobrá. Priaznivo sa pri nejprejavuje skutočnosť, že modifikátor je zmesou makromolekulových polyéteramidov, s príme-sou polyéteresteramidov a pohyblivějších nízkomolekulových nezreagovaných polyglykolova ich nízkomolekulových reakčných splodín. Nízkomolekulové zložky modifikátora zaisťujú

Claims

3 226632 v dQsledku vyššej pohyblivosti a migrácie dostatočnú koncentráciu vodivých příměsi v povr-ehovej vrstvě vláken a tým antistatická vlastnosti modifikovaných vláken. Na druhej stranězmesný charakter modifikátora bráni rýchlemu úbytku týchto lehkých rozpustných zložiektým, ie tieto sú zadržiavané afinnými silami ostatných zložiek modifikátora. Toto pQsobe-nie je pri navrhnutom postupe podstatné vyššie ako vo fyzikélnej zmesi pripravenej zmie-Saním polyéteramidov, resp. makromolekulových polyéteresteramidov a polyglykolov aj vtedy,ak sa takáto zmes připraví zmiešaním roztokov uvažovaných zložiek a odpařením rozpúšťadla.Táto zvýšená afinita je zrejme spQsobená tým, že při přípravě modifikátora polykondenzá-ciou vzniká konglomerát látok s rQznorodými kombináciami funkčných skupin a táto zmes mávýhodnejSie vlastnosti ako fyzikálna zmes připravená po převedení polykondenzácie aj akočisté polyéteramidy. Přiklad 1 Zmes 16 g diamínopolyetylénglykolu s relat. mol. hmotnosťou cca 1 600, 6 g polyglyko-lu s relat. mol. hmotnosťou cca 1 500 a 1,7 g kyseliny adipovej sa 4 hod polykondenzovalapri teplote cca 253 °C. Reakčný produkt v množstve 1 g sa přidal ku 30 g kyseliny amíno-kapronovej a zmes spolykondenzovala při podmienkách zhodných s podmienkami uvedenými vyš-šie. Zo vzniknutého modifikovaného polyamidu sa připravili vlákna so zníženou tvorboustatického náboja. Přiklad 2 Zmes 1 600 g diamínopolyetylénglykolu s relat. mol. hmotnosťou cca 1 600, 600 g poly-etylénglykolu s relat. mol. hmotnosťou cca 1 500, 170 g kyseliny adipovej sa 4 hod. poly-kondenzovala pri teplote 253 °C. 80 g reakčného produktu sa zmiešalo s 2 500 g kaprolak-támu a 50 g vody. Zmes sa 8 hod. polymer!zovala při teplote okolo 253 °C. Tlak sa udržia-val pod 0,6 MPa a polykondenzácia sa ukončila vákuovým odstránením prchavých zložiek z re-akčnej zmesi. Polymér sa zgranuloval a po jeho extrakcii a vysušení zvláknil. Tvorba sta-tického náboja sa znížila na 30 % oproti nábojů nemodifikovaných vláken. Příklad 3 Zmes 1 600 g diamínopolyetylénglykolu, 170 g kyseliny adipovej, 600 g polyetylénglyko-lu, 800 g kaprolaktámu a 3 g trifenylfosfitu sa kondenzovala při zhodných podmienkách akov příklade 2 za vzniku modifikátora. 20 g tohoto modifikátora rozřezaného na drvinu sazmiešalo s 500 g polyamidovej drtě. Zmes sa přestavila a zhomogenizovala na extruderi zavzniku homogénnej taveniny, zvlákňovateTnej na modifikované polyamidové vlákna s vlastnos-ťami ako v příklade 2. PREDMET VYNÁLEZU Zmesné antistatické modifikátory na báze polyéteramidov s obsahom příměsí polyéter-esteramidov a neúplne zreagovaných nesubstituovaných polyglykolov tvořené Statistickýmkopolykondenzátom pripravitelným jednostupňovou polykondenzáciou zmesi východiskových zlo-žiek 40 až 75 % hm. alfa-, ómega-diamínopolyetylénglykolu o relat. mol. hmotnosti 800 až4 000, a >0 až 20 % nesubstituovaného polyglykolu o relat. mol. hmotnosti 800 až 4 000, 1 až 1 ,3 ekvivalentu kyseliny adipovej, alebo jej funkčného derivátu na použitý diamíno-polyetylénglykol a zbytku do 100 % epsílon-kaprolaktámu.