RU1838467C - Волокнообразующа смесь - Google Patents

Abstract

Использование: изготовление автомобильных покрышек, приводных ремней, корда, канатов. Сущность изобретени : во- локнообразугаща  смесь содержит полипа- рафенилентерефталамид и 5 мас.% сополиамида на основе терефталевой кислоты , парафенилендиамина и 5 мол.% от общего количества звеньев диамина третьего мономера с характеристической в зкостью 3-4,8, Третий мономер выбирают из группы: пиперазин, бензидин, 1,4-диамино- антрахинон. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к технологии изготовлени  волокон из ароматических полиамидов , в частности к получению волок- нообразующих смесей из указанных полимеров, и может быть использовано в тех област х техники, где динамические нагрузки играют значительную роль, например , при изготовлении автомобильных покрышек, приводных ремней, кордами канатов .

Цель изобретени  - повышение прочности волокон.

Цель достигаетс  тем, что волокнообра- зующа  смесь в дополнение к ППДТ содержит сополиамид,  вл ющийс  производным от терефталевой кислоты, пара-фениленди- амина и третьего мономера, выбранного из группы пиперазина, бензидина и 1,4-диами- ноантрахинона.

Этот сополиамид обычно получаетс  из мономеров, таких как статистический сополимер , но он также может быть изготовлен с получением блок-сополимера.

Полиамидные компоненты смеси в соответствии с изобретением могут быть изготовленыобычным образом, Соответствующий метод изготовлени  ППДТ, заключаетс , например, в полимеризации пара-фенилендиаг-ина и хлорангкд- рида терефталевой кислоты в растворителе, причем сополиамид получают путем полимеризации хлорангидрида терефталевой кислоты, пара-фенилендиамина и одного из мономеров-пиперззина, бензидина или 1,4- диаминоантрахинона в растворителе. Полимеры должны иметь характеристическую в зкость, достаточную дл  удовлетворени  требовани м, предъ вл емым с точки зрени  получени  волокна. Таким образом, в общем полимеры должны обладать в зкостью по меньшей мере на уровне 2,5, и предпочтительно выше, чем 4,0, и, в частности, выше, чем.4,5.

ачслД

со

00

VI

СО

Под характеристической в зкостью следует понимать в данном случае величину, рассчитанную в соответствии с формулой

- 1 n J/oTH/0,5,

в которой J/OTH представл ет собой относительную в зкость, измеренную с помощью капилл рного вискозиметра при 25°С, раб- твора 0,5 г полиамида в 100 мл 96%-ной серной кислоты.

Способ пр дени  волокон из растворов ароматических полиамидов в концентрированной серной кислоте в общем известен и не нуждаетс  в дальнейших объ снени х.

Волокна, о которых идет речь, могут представл ть из себ  волокна всех существующих типов, независимо от их длины, начина  от штапельных волокон и заканчива  бесконечными нит ми. Что касаетс  свойств этих волокон, то из них могут быть изготовлены нити, в частности, кордовые нити, что несомненно, имеет практическую значимость. Изобретение иллюстрируетс  следующими примерами.

Пример. Был получен ППДТ в смеси N-метил-пирролидона и хлорида кальци , последний в отношении 9,5% по массе, в расчете к общей массе участвующего в реакции вещества.

Соотношение мономеров пара-фени- лендиамина и хлорангидрида терефталевой кислоты составл ло 0,997 и обща  концентраци  мономера составл ла 13% по массе, также в расчете к общей массе участвующего в реакции вещества. Затем, после нейтрализации , промывани  и .сушки был получен полимер, имеющий характеристическую в зкость 5,5.

Были получены сополимеры, содержащие 5 молей (%) требуемого третьего полимера .

Получение осуществл лось в 1-литровом реакторе в среде, состо щей из 470 г N-метил-пирролидона и 55 г хлорида кальци . Концентраци  мономеров вновь составл ла около 13% по весу и в каждой серии опытов был использован пара-фени- лендиамин в количестве 25,99 г, терефтало- ил дихлорид в количестве 51,42 г, а также было использовано соответствующее количество третьего мономера, а именно 2,86 г М-диаминоантрахинона, 2,08 г бензидина и 1,03 г пиперазина.

Были получены сополиамиды, имеющих характеристическую в зкость 3,3; 4,8; и 3,0 соответственно.

Получение пр дильного раствора. В качестве растворител  была использована концентрированна  серна  кислота, имеюща  концентрацию 99,8%. Растворы

были приготовлены путем смешивани  495 г полимера с 2005 г твердой охлажденной серной кислоты. Процедура пр дени .

Растворы полимеров, содержащие около 19,8% полимеров по массе, были подвергнуты пр дению по методу воздушного зазора, причем был использован фильер- ный элемент с 50 пр дильными отверсти ми

диаметром 75 мкм. Процесс осуществл лс 

при температуре пр дени  приблизительно

80°С, температуры коагул ционной ванны

14°С и скоростью пр дени  180 м/мин.

Филаментарные нити пропускали через

коагул ционную ванну через кольцо с отверстием 12 мм, а затем через керамический штифт. Получаемые филаментарные нити были смотаны в клубки и тщательно промыты , нейтрализованы, вновь промыты и высушены .

Испытание волокна на раст жение. Данные об удлинении под нагрузкой. были собраны в соответствии с ASTM-Д 2101 путем проведени  испытаний на раст жение на отдельных волокнах с использованием прибора, предназначенное дл  проведени  подобных испытаний Onstron). Номинальна  эталонна  длина составл ла 0,10 м и коэффициента раст жени  0,01

м/мин.

Волокна предварительно имели температуру 20°С и относительную влажность 65%. Дл  каждого типа волокна был рассчитан средний результат, полученный из результатов испытаний, проведенных на 10 волокнах.

Результаты испытаний, полученные дл  смесей различных полимеров, приведены в таблице.

в этой таблице содержатс  результаты экспериментов, проведенных при тех же самых услови х, в которых проводились испы- тани  филаментарных волокон, изготовленных из гомополиамидного ППДТ,

Раст жение (обозначение N/dTex) означает напр жение, приложенное к волокнам в сыром состо нии и перед их намоткой. Измеренный модуль представл ет собой модуль А5ТМ-Д885 в гигапаскал х,

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и   Волокнообразующа  смесь, состо ща  из полипарафенилентерефталамида и другого ароматического полиамида, о т л и ч аю щ а   с   тем, что, с целью повышени  прочности волокна, в качестве другого ароматического полиамида она содержит сопо- лиамид ка основе терефталевой кислоты, парафенилендиамина и 5 мол.% от общего

количества звеньев диамина третьего мономера , выбранного из группы, включающей пиперазин,бензидин, 1,4-диамино-антрахинон , с характеристической в зкостью 3- 4,8 в количестве 5% от массы смеси.