CS255390B1 - Polyuretanové lubrikácie na úpravu skloněných vlákien - Google Patents

Description

255390 3 4

Vynález sa týká polyuretanových lubriká-cií na úpravu skleněných vláklen.

Polyuretanové. emulzie našli široké prie-myselné uplatnenie k výrobě lubrikačnýchkompozícií na úpravu skleněných vlákien,používaných ako výstuž plastov, kaučukovs v stavebníctve. Hlavně uplatnenie taktoupravených vlákien je ako výstuž polyami-dov (NSR? patenty číslo 1 922 441, 2 300 368, 2 426 654, 2 426 657), termoplastických poly-esterov (NSR pat. č. 2 426 656) a polykar-bonátov (NSR pat. č. 2 426 655). Ako vaz-bové prostriedky sa používajú rožne orga-nokremičité zlúčeniny, hlavně amínosilanyako 3-amínoipropyltrietoxysilan a epoxysi-lany ako 3-glycidoxypropyltrimetoxysilan.Ako mazadlá či zmáčadla sa používajúhlavně rožne tenzidy na báze oxyalkyléno-vých derivátov, ako oxyetylované mastnékyseliny, alkoholy, alky fenoly a pod. Zlep-šeme . vlastností je možné docieliť prídav-kom epoxidových živíc, hlavně na báze bis-feinolov buď vo formě emulzií, alebo reakč-ných produktov na ich báze (USA pat. č. 3 814 592, britský pat. č. 1 522 148). V pří-pade použitia emulzií epoxidových živíc,tieto pokial' v lubrikácii nie sú tvrdidlá po-sobia ako plastifikátor polyuretanových e-mulzií. Z týchto dovodov pokial· nedojde k zositeniu epoxidovej živice sú vlákna tak-to upravené zvlášť k výrobě tkanin a ro-vingov. Toxicita epoxidových živíc, hlavněv styku s pokožkou, je známa a právě vstyku pokožky pri manipuácii a používanílubrikácii je sa ťažko vyvarovat. Krátkýstyk s pokožkou zvyčajne nie je škodlivý,no pri častejšom posobení dochádza u citli-vých osob k vzniku akútnych ekzémov namiestach priameho pésobenia. Tieto kon-taktně dermatózy často potom sposobujú a-lergickú precitlivelosť osob, čo sposobuje,že pracovníci musia byť převedení na inépracovisko alebo nesmú prichádzať do pria-meho styku so zložkami, ktoré u nich spo-sobili vznik ekzémov. Tieto problémy jemožné odstrániť použitím reakčných pro-duktov na báze epoxidových živíc zreagova-ním epoxidových skupin, ktoré sú nosite-ťom toxických účinkov. Aj keď je možnépřipravit tuhé produkty na báze epoxidovtieto majú termoplastický charakter.

Uvedené problémy je možné účinné rie-šiť za použitia lubrikácii podťa vynálezu.

Vynález popisuje polyuretanové lubriká-cie na úpravu skleněných vlákien z’oženéz 0,5 až 5 % hmotnosti sušiny polyuretano-vé j emulzie, 0,02 až 1 % hmotnosti aroma-tických disilanov obecného vzorca I

OH

I M [ CH2CHCH2NIÍ fc lUCIl ,ΝΙΪ) x (CHz) 3Si ( ORi ) 3 ] 2 (I) kde představuje x celé číslo Otáleli o 1, Ri metyl alebo etyl, M zbytok o štruktúre -θ-<Ο CH-I 3

Ci ca·/.

o-·

n 0 až 1, 0,02 až 1 % hmotnosti kyselinymravčej alebo octovéj a zbytok do 100 %hmotnosti vody. Zlepšeme mechanickýchvlastností, hlavně polyamidov vystuženýchvláknom upravených lubrikáciou podťa vy-nákezu je možné docieliť prídavkom amíno-silanov obecného vzorca II NH2( CH2CH2NH) y (CH2 )3Si (OR2) 3 (Π) kde y je celé číslo 0 alebo 1, R2 je metyl a-lebo etyl v množstve 0,02 až 0,6 % hmot-nosti. V případe potřeby pre prisposobeniesa technologii spracovania vlákien a tech-nológii výroby vystužených plastov je mož-né regulovat vlastnosti lubrikácii a vlákienprídavkom 0,05 až 2 % hmotnosti aspoň jed- nej přísady zo skupiny ,mazadiel, zmáčadiel,antistatík. V závislosti od aplikačného po-užitia vlákien je možné ich polaritu meniťpodťa požiadavky prídavkom 0,5 až 4,5 %hmotnosti sušiny emulzie polymérov na bá-ze vinylických a/alebo olefinických mono-mérov ako vinylacetát, styrén, etylén, kyse-lina akrylová či metakrylová a ich estery.

Aromatické disilany na báze epoxidovýchživíc výrazné zvyšujú tuhosť a ostrost vlá-kien, ktorá je výhodná pre ich spracovaniena sekané vlákna, spravidla na dlžku 3 až12 mm. V kyslom prostředí za použitia ky-seliny mravčej tvoria stabilně roztoky. Súpripraviteťné reakciou epoxidovej živice nabáze dianu s amínosilanom ako 3-amínopro-pyltrietoxysilan alebo 3-(2-amínoetyl)amí-nopropyltrimetoxysilan. K zosieteniu tých-to produktov nie sú potřebné tvrdidlá ako 5 253390 v případe epoxidových živíc, ale len voda,ktorá je obsiahnutá v lubrikácii.

Vynález je ďalej objasněný formou prí-kladov. Příklad 1

Do kotlá s miešadlom sa přidá 200 g ky-seliny octovej a 30 1 vody. Za miešania sapřidá 60 g 3-amínopropyltrietoxysi anu a140 g aromatického disilanu uvedeného oberného vzorca, kde x je 0, Ri etyl, o prie-mernej molekulovej hmotnosti 822. Po roz-puštění sa přidá 200 g mazadla zloženéhoz 15,9··% hmotnosti amínoamidu kyseliny o-lejovej a dietyléntriamínu, 3,7 % hmotnostikyseliny olejovej, 4,4 % hmotnosti kyselinyoctovej, 6,0 % hmotnosti oxyetylovanýclimastných kyselin kokosového oleja s 10mólmi etylénoxidu a 70 % hmotnosti vody.Kompozícia sa zriedi vodou na objem 60 ;,přidá 6 kg polyuretanovéj emulzie (sušina33% hmotnosti) a doplní vodou na objem100 1. Připravená lubrikácia má pH 4,4, povrchové napatie pri 20 °C 35 mN . m_1. Vlák -na upravené touto lubrikáciou sú vhodné kvýrobě rovingových cievok používaných a-ko výstuž termoplastov, hlavně polyamidu. Příklad 2

Lubrikácia sa připraví postupom ako vT a b lubrikácia podl'a příkladu 1 sypná hmotnost (kg . m-3) 0,29 Příklad 5 K 1 1 vody sa přidalo 15 g kyšeliny octo-vej, 12,5 g 3-(2-amínoetyl)amínopropyltri-metoxysilanu a 12,5 g aromatického disila-nu uvedeného obecného vzorca, kde x je 1,Ri metyl, o priemernej molekulovej hmot-nosti 824. Po rozmiešaní sa přidalo 750 gpolyuretanovej emulzie (sušina 33% hmot-nosti) a kompozícia doplnila sa vodou naobjem 5 1. Připravená lubrikácia je vhodnák úpravě vlákien spracovávaných sekánímza použitia sekačiek s elektrostatickým ne-utralizátorom. Příklad 6

Zloženie lubrikácie ako v příklade 5, stým rozdielom, že sa k nej přidalo 20 g an- príklade 1, s tým rozdielom, že ako vazbo-vý prostriedok sa použije 200 g samotnéhoaromatického disilanu. Příklad 3

Lubrikácia sa připraví postupom ako vpříklade 1, s tým rozdielom, že ako vázbo-vý prostriedok sa použije 100 g 3-(2-amíno-etvl)amínopropyltrimetoxysi anu a 100 g a-romatického disilanu uvedeného obecnéhovzorca, kde x je 1, Ri metyl, o priemernejmolekulovej hmotnosti 824. Příklad 4 Pře porovnánie holá připravená lubriká-cia ako v příklade 1, za použitia známéhovazbového prostriedku, t. j. 200 g 3-amíno-propyltrietoxysilanu. Lubrikácie podta prí-kladov 1 až 4 sa použili na úpravu skleně-ných vlákien, ktorých prameň sa skladalzo 200 elementárnych v ákien o priemernejhrúbke 15 mikrometrov. Po vysušení vlá-kien pri 125 °C po dobu 6 h, sa vplyv sila-nov na vlastnosti vlákien vyhodnotil stano-vením sypnej hmotnosti po ich posekaní nadížku 6 mm. Dosiabnuté výsledky sú uve-dené v tabulke. I k a 2 3 4 0,29 0,32 0,26 tis tetického činidla na báze 3-bis(2-hydro-xyetylamino) 2-hydroxypropy'iesterov mast-ných kyselin kokosového oleja. Příklad 7

Zloženie lubrikácie ako v příklade 3, stým rozdielom, že sa k nej přidalo 3 kg e-mulzie kopolyméru vinylacetát-vinylchlorid.Úprava vykazuje dobré textilně vlastnosti avlákno upravené touto zmesou je možnéspracovávať do roznych foriem. Použitie a-romatických dlsllanov pódia vynálezu o-krem kladného vplyvu na textilně vlastnos-ti vlákien umožňuje aj znižovať vlastně ná-klady pri výrobě týchto kompozícií, nakol1-ko organokremičité zlúčeniny predstavujúcenové najnákladnejšiu položku.

Claims (4)

255390 7 8 PREDMET

1. Polyuretanové lubrikácie na úpravuskleněných vlákien, vyznačujúce sa tým, žesú zložené z 0,5 až 5 % hmotnosti sušiny OH VYNALEZU polyuretanové] ennfzie, 0,02 až 1 % hmot-nosti aromatických disilanov obecnéhovzorca I M [ CH2CHCH2NH (CH2CH2NH), (CH2 )3Si (ORi )3 ] 2 (I) kde představuje x celé číslo 0 alebo 1, Ri metyl alebo etyl, M zbytok o štruktúre

n 0 až 1, 0,02 až 1 % hmotnosti kyselinymravčej alebo octové] a zbytok do 100 °/ohmotnosti vody.

2. Polyuretanové lubrikácie pódia bodu 1,vyznačujúce sa tým, že obsahujú amínosi-lany obecného vzorca II NH2(CH2CH2NH)y(CH2)3Si(OR2)3 (Π) kde y je celé číslo 0 alebo 1, R2 je metyl a-lebo etyl v množstve 0,02 až 0,6 % hmot-nosti.

3. Polyuretanové lubrikácie podl'a bodov 1a 2, vyznačujúce sa tým, že obsahujú 0,05až 2 % hmotnosti aspoň jednej přísady zoskupiny mazadiel, zmáčadiel, antistatík.

4. Polyuretanové lubrikácie podlá bodov 1až 3, vyznačujúce sa tým, že obsahujú 0,5až 4,5 % hmotnosti emulzie sušiny polymé-rov na báze vinylických a/alebo olefinic-kých monomérov, ako vinylacetát, styrén,etylén, kyseiina akrylová Či metakrylová aich estery. Severografia, n. p. zíívod 7, Mn»t Cena 2,40 KCs