RU1782253C - Способ получени волокон - Google Patents

Abstract

Использование: химическа  промышленность , производство шинного корда. Сущность изобретени : раствор смеси по- ли-п-фенилентерефталамида с 2.5-25 мас.% сополиамида, n-фенилендиамина, терефта- левой кислоты и третьего мономера, с содержанием нафталиновых звеньев равным 2,1-10 мол.%, в серной кислоте формуют через воздушную прослойку в коагул цией ную ванну. Волокно промывают и сушат. Третий мономер выбирают из группы: 1,5- 2,6-нафталиндиамин: 1,5-2,6-нафталинди- карбонова  кислота. 4 табл.

Description

сл

с

Изобретение относитс  к технологии получени  химических волокон, в частности, к получению волокон из смеси ароматических полиамидов, и может быть использовано дл  получени  шинного корда.

Известен способ получени  волокон из полипарафенилентерефталамида формованием по сухомокрому способу из 15-30%-но- го раствора поли-п-фенилентерефталамида в серной кислоте.

Волокна имеют недостаточно высокие прочностные показатели.

Наиболее близким изобретению  вл етс  способ получени  волокон формованиемрастворасмеси поли-п-фенилентерефталамида и другого ароматического сополиамида с регул рным распределением ароматических и алифатических звеньев,-в концентрированной серной кислоте через воздушную прослойку в коагул ционную ванну. Полученное волокно промывают и сушат.

Однако полученные волокна также обладают недостаточно высокими прочностными показател ми.

Данные по пределу прочности на разрыв сформованного волокна определ ют согласно стандарту ASTM-2101 при проведении испытаний на предел прочности на разрыв на отдельных нит х с помощью измерител  прочности на разрыв Instron. Номинальна  длина образца составл ет0,10 м, а скорость раст жени  0,01 м/мин. Нити предварительно выдерживают при 20°С и при относительной влажности 65%. Средний результат по 10 испытани м нитей на предел прочности на разрыв был подсчитан. Таким образом, были определены следующие свойства волокон: предел прочности на разрыв: 168,0 сН/текс, относительное удлинение: 3,52%.

Цель изобретени  - повышение прочности волокон.

Цель достигаетс  тем, что волокно формуют через воздушную прослойку в коагул VJ со to ю ел

CJ

GJ

ционную осадительную ванну из раствора смеси поли-п-фенилентерефталамида и со- полиамида и n-фенилендиамина, терефта- левой кислоты и третьего мономера, выбранного из группы: 1,5-; 2,6-нафталин- диамин; 1,5-2,6-нафталиндикарбоновз  кислота, с содержанием нафталиновых звеньев, равным 2,1-10 мол.%. Указанный сополиамид ввод т в исходную смесь в количестве 2,5-2,5 мас.%.

Пример. Получение ПФТФ (поли-п- фенилентерефталамида).

Получают ПФТФ в смеси с М-метилпир- ролидоном и хлоридом кальци  при содержании хлорида кальци  9,5 мас.% в пересчете на всю реакционную массу. Отношение мономерных n-фенилендиаминэ и терефталоилдихлорида составл ет 0,997, а их обща  концентраци  составл ет 13 мас.% в пересчете на общую реакционную массу. После нейтрализации, промывани  и высушивани  получен полимер с характерной в зкостью 5,4.

Получение сополиамида со звень ми 2,6-нафталина.

,, Дл  получени  сополиамида использована вышеприведенна  методика в реакторе на 1 л в среде 470 г N-метилпирролидона и 55 г хлорида кальци . И в этом случае концентраци  мономера составл ет примерно 13 мас.%, при этом используют27,36 г n-фенилендиамина и в зависимости от целевого содержани  нафталина 1,33-46 г хло- рангидрида нафталин - 2,6-дикарбоновой кислоты и 47,73-50,41 г терефталоилдихлорида . Врем  реакции 30 минут, температура реакции примерно 50°С. В результате получен полимерный продукт с характерной в зкостью 4,8 (при нижнем значении содержани  нафталина) и 6 (при самом высоком значении содержани  нафталина).

Получение сополиамида со звень ми 1,5-нафталина.

Сололиамид приготовлен в среде 495 г N-метилпирролидона и 45 г хлорида кальци . После растворени  в указанной среде 25,16 г n-фенилен диамина и 1,998 г нафтз- лин-1,5-диамина при температуре примерно в 20°С начинают реакцию с добавлением 49,74 г терефталоилдихлорида. Врем  реакции примерно п тнадцать минут, и в результате получают полимерный продукт с относительной в зкостью 3,31.

Получение пр дильного раствора .

В качестве растворител  используют концентрированную серную кислоту силой 99,8%. Раствор получают путем смешивани  495 г полимера с 2005 г твердой охлажденной серной кислоты.

Пр дение.

Из раствора полимера с примерным содержанием полимера 19,8% пр дут волокно по воздушному способу по существу так, как описано в известном примере через фильеру с 50 отверсти ми, каждое из которых имеет диаметр 75 fi м. Температура пр дени  примерно 80°С, скорость намотки 180 м/мин и температура в коагул ционной ванне 14°С, В коагул ционной ванне образующиес  нити пропускают через кольцо диаметром 10 мм и направл ют через керамическую шпильку. Полученные нити наматывают с приложенным нат жением или без него, промывают при 14°С водой, нейтрализуют при 60°С в 1%-ном (мае) растворе карбоната натри , после чего промывают при 60°С водой. Затем нити сушат на воздухе .

Испытание прочностных свойств нитей. Прочностные данные получены в соответствии с ASTM-D2101 проведением прочностных испытаний на отдельных нит х с помощью прочностномера типа Инстрон.

Номинальна  замер ема  длина составл ла 0,1 м, скорость нат жени  составл ла 0,01 м/мин. Нити предварительно выдерживают при 20°С и относительной влажности 65%. Дл  каждого типа нитей подсчитывают

средний результат дл  прочностных испытаний 10 нитей.

Результаты испытаний; полученные дл  различных полимерных смесей изобретени , суммированы в таблицах.

Опыты в таблицах, отмеченные как стандартные, относ тс  к контрольным испытани м , проведенным с гомополиамидом ПФТФ. Разница в значени х величин проч- ностина разрыв дл  различных стандартов

представл ет собой серу, до которой различные загрузки гомополиамида отмыты от примесей. Операци  промывки может включать до двадцати или более циклов с использованием от умеренного до большого

количества воды при комнатной или повышенной температуре.

Мол.% нафталина указывает на число молей нафталиновых звеньев на 100 молей всех образованных в сополиамиде кислотами или аминами звеньев. Так, 2,1 мол.% соответствует ,&вес.% звеньев в сополиамиде . В табл,1, 2, 3 нафталиновые звень  происход т из хлорангидрида нафталин- 2,6-дикарбоновой кислоты, а в табл.4 эти

звень  возникают при использовании дл  получени  сополиамида нафталин-1,5-диа- мина.

Нат жение в cH/dTex указывает на нат жение , приложенное к нити во влажном состо нии перед ее намоткой. Модуль упругости измер ют согласно ASTM-D885 дл  определени  модул  упругости в гигапаска- л х.

Значени  прочности на разрыв и модул  упругости  сно указывают на их рост в присутствии сополиамида при увеличении содержани  нафталиновых звеньев, а также при увеличении нат жени  перед намоткой. Наиболее высокие единичные значени  прочности на разрыв были получены в экспериментальных сери х 22-24 при нат жении 0,2 сН/Тех и равн лись 365 сН/Тех. Перевод этого значени  в граммы на денье при номинальной замер емой длине в 2,5 см дает значение прочности на разрыв в 45 г/денье.

андарт)

2,1 1,6 2,1 ,2

м

ю ю

10 10

(мае)

10

1.2k

(стандарт)

О

(стандарт)

1.25

1,25

1,25

2,5

2,5

2,5

5

5

5

10

10

10

%

25

100 100

7,5 7,5 7,5 7.5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5

2,И

2,05

2,3 2,36 2.21 1,96 2,04 1,92 2,03 2,02 1,83 2,22 2,21, 2,35 2.31 2,25 2,28 2.0Ц 1,92

0

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ получени  волокон формованием раствора смеси поли-п-фенилентерефта- ламида и другого ароматического полиамида в серной кислоте через воздушную прослойку в коагул циейную ванну, промывкой и сушкой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  прочности волокон , в качестве другого ароматического полиамида используют сополиамид п-фени- лендиамина, терефталевой кислоты и третьего мономера, выбранного из группы: 1,5-2,6-нафталиндиамин 1,5-2,6-нафталин- дикарбонова  кислота, с содержанием нафталиновых звеньев 2,1-10 мол.% причем указанный сополиамид ввод т в исходную смесь в количестве 2,5-25 мас.%..

   1,0

   1,6

   О

   1,6

   1,,6

   3,2

   1,6

   3,2

   82 7

   87

   6Э

   89

   101)

   135

   93

   130

   195 204

   221

   214 228 213 233 240 239

   3,2 3,6

   3,3 3,9 3,6 2,9 2,5 3,5 2,7

   Та6лица2

   51

   Таблица 3

   6 2

   6

   2

   6

   2

   6

   2

   6

   2

   6

   2

   6

   96 128

   82

   00

   121

   72

   95

   119

   65

   86

   117

   7k

   101

   103

   54

   90

   110

   68

   n t

   238 252

   241 21.1 254 243 246 255 257 26g 267 244 245 246 248 242 24g 227 246

   3,4 3,0

   3,7 3,5 3,1 3,9 3,5 3,1 4,2 3,8 3,2 3.9 3,3 3,2 4,4 3,5

   3 4,1 3,4