RU2086717C1

RU2086717C1 - Polymer composition for production of films and fibers

Info

Publication number: RU2086717C1
Application number: RU95108769A
Authority: RU
Inventors: Ю.Б. Ротенберг; В.М. Савинов; А.В. Волохина; И.К. Проничкина; Л.С. Иванов; А.В. Маренков; Л.А. Мартынова
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью предприятие "Автохимэкс"
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1995-05-31
Publication date: 1997-08-10
Also published as: RU95108769A

Abstract

FIELD: manufacture of molded products. SUBSTANCE: polymer composition has, mas. %: polyvinylchloride, 2.5-9.5; copolymer of poly-n-phenylenterphthalamide, 0.5-2.5 including 20-90 mol.% of metaphenylen diamide 4,4′- diaminodiphenyloxide, 2,7-diaminodiphenylensulfone or 4,4'- diaminodiphenylensulfone; lithium chloride or calcium chloride, 2.0-4.0; organic solvent, the balance. EFFECT: higher efficiency. 4 tbl

Description

Изобретение относится к получению пленок и волокон из композиций, содержащих поливинилхлорид (ПВХ) и ароматический полиамид (ПА). The invention relates to the production of films and fibers from compositions containing polyvinyl chloride (PVC) and aromatic polyamide (PA).

Известны [1,2] композиции ПВХ с ПА различного строения, предпочтительно с поли-п-фенилентерефталамидом (ПФТА) или поли-п-бензамидом (ПБА), содержащие полиамид в количестве 0,2-20% и позволяющие несколько повысить физико-механические свойства пленок на основе ПВХ. Основным недостатком этих композиций является сложность их приготовления, обусловленная значительной разницей в свойствах ПВХ и ПА, необходимых для их совмещения: отсутствие общих растворителей; большая разница в температурах плавления или размягчения. [1,2] Compositions of PVC with PA of various structures are known, preferably with poly-p-phenylene terephthalamide (PFA) or poly-p-benzamide (PBA), containing polyamide in an amount of 0.2-20% and allowing to slightly increase the physical and mechanical properties of films based on PVC. The main disadvantage of these compositions is the complexity of their preparation, due to the significant difference in the properties of PVC and PA, necessary for their combination: lack of common solvents; a big difference in melting or softening temperatures.

Для приготовления этих композиций ПА путем специальных и довольно сложных химических обработок переводят в соединения (N-металлозамещенный [1] или N-привитой [2] полиамид), растворимые в общем с ПВХ растворителе, растворяют его совместно с ПВХ и выделяют композицию из раствора путем смещения с осадителем, осуществляя при этом перевод N-замещенных полиамидов в исходное состояние за счет гидролиза в кислой или щелочной среде. При этом получают порошкообразную композицию, которую далее перерабатывают в пленки методом прессования. To prepare these compositions, PA is converted into compounds (N-metal-substituted [1] or N-grafted [2] polyamide) that are soluble in general with a PVC solvent by special and rather complex chemical treatments, dissolving it together with PVC and isolating the composition from the solution by displacements with a precipitant, while transferring N-substituted polyamides to the initial state due to hydrolysis in an acidic or alkaline medium. In this case, a powder composition is obtained, which is further processed into films by pressing.

Наиболее близкой к заявляемой является композиция, описанная в [1] Недостатком композиции [1] помимо названных выше, а также невозможности переработки непосредственно из раствора является также невысокий уровень свойств получаемых из нее пленок по сравнению со свойствами пленки из ПВХ (табл. 1). Closest to the claimed is the composition described in [1] The disadvantage of the composition [1] in addition to the above, as well as the impossibility of processing directly from the solution is also a low level of properties of the films obtained from it in comparison with the properties of the PVC film (Table 1).

Техническим результатом изобретения является получение пленок с высокими прочностью и теплостойкостью, а также высокотеплостойких волокон из композиций ПВХ с ПА. The technical result of the invention is to obtain films with high strength and heat resistance, as well as highly heat-resistant fibers from PVC compositions with PA.

Это достигается тем, что в состав композиции наряду с ПВХ и ПА вводится амидный растворитель диметилацетамид (ДМАА) или N-метилпирролидон (МП) и соль хлорид лития или кальция, причем в качестве полиамида используются растворимые сополимеры ПФТА, содержащие от 20 до 90 мол. одного из следующих диаминов: м-фенилендиамин, 4,4'-диаминодифенилоксид, 2,7-диаминодифениленсульфон, 4,4'-диаминодифенилсульфон. Соотношение ПА и ПВХ в композиции составляет от (5:95) мас. до (50:50) мас. Получаемые растворы композиции стабильны во времени и благодаря хорошему совмещению сополиамидов с ПВХ при высаждении в воду образуют прозрачные пленки с высокими физико-механическими показателями или блестящие волокна с высокой теплостойкостью. This is achieved by the fact that, along with PVC and PA, an amide solvent dimethylacetamide (DMAA) or N-methylpyrrolidone (MP) and a lithium or calcium chloride salt are introduced into the composition, moreover, soluble PFTA copolymers containing from 20 to 90 mol are used as polyamide. one of the following diamines: m-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl oxide, 2,7-diaminodiphenylene sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone. The ratio of PA and PVC in the composition is from (5:95) wt. up to (50:50) wt. The resulting solutions of the composition are stable in time and, due to the good combination of copolyamides with PVC, when deposited in water, they form transparent films with high physical and mechanical properties or shiny fibers with high heat resistance.

Соотношение между ПА и ПВХ в композиции выбрано из следующих соображений: при введении в ПВХ ≥5 мас. одного из выбранных сополиамидов теплостойкость пленок и волокон, оцениваемая по зависимости деформации от температуры при постоянно нагрузке, резко возрастает (под нагрузкой 10 кг/см² деформация не наблюдается до 400^oC); введение в ПВХ более 50 мас. дорогостоящего ПА нецелесообразно экономически.The ratio between PA and PVC in the composition is selected from the following considerations: when introduced into PVC, ≥5 wt. one of the selected copolyamides, the heat resistance of films and fibers, evaluated by the dependence of deformation on temperature at constant load, increases sharply (under a load of 10 kg / cm ² deformation is not observed up to 400 ^o C); introduction to PVC more than 50 wt. expensive PA is not economically feasible.

Для приготовления композиции использовали растворы сополиамидов, полученные путем взаимодействия дихлорангидрида терефталевой кислоты со смесью п-фенилендиамина (п-ФДА) с одним из указанных выше диаминов в ДМАА или МП, содержащем 1-5% хлорида лития или кальция. Состав использованных сополиамидов приведен в табл.2. Полученный раствор ПА добавляли к 10-15%-ному раствору ПВХ в том же растворителе и тщательно перемешивали. The composition was prepared using copolyamide solutions obtained by reacting terephthalic acid dichloride with a mixture of p-phenylenediamine (p-FDA) with one of the above diamines in DMAA or MP containing 1-5% lithium or calcium chloride. The composition of the copolyamides used is given in table.2. The resulting PA solution was added to a 10-15% solution of PVC in the same solvent and thoroughly mixed.

Суммарная концентрация полимеров в растворе составляет 5-12 мас. соли 2-4 мас. остальное амидный растворитель. The total concentration of polymers in the solution is 5-12 wt. salts of 2-4 wt. the rest is an amide solvent.

Примеры 1-7. Раствор ароматического полиамида, включающий хлорид лития (кальция), смешивают в течение 1 ч при комнатной температуре с раствором поливинилхлорида, в качестве растворителя используют диметилацетамид (ДМАА) или N-мелилпирролидон (МП). Полученный раствор композиции после обезвоздушивания наносят на стекло слоем 0,2-0,3 мм и помещают в воду при 25^oC на 60 с. Отделившуюся от стекла пленку промывают водой и высушивают при 100^oC.Examples 1-7. A solution of aromatic polyamide, including lithium (calcium) chloride, is mixed for 1 h at room temperature with a solution of polyvinyl chloride, dimethylacetamide (DMAA) or N-melylpyrrolidone (MP) is used as a solvent. The resulting solution of the composition after dehydration is applied to the glass with a layer of 0.2-0.3 mm and placed in water at 25 ^o C for 60 s. The film separated from the glass is washed with water and dried at 100 ^o C.

Волокно из раствора композиции получают методом мокрого формования через фильеру на 100 отверстий диаметром 0,08 мм в 50%-ный водный раствор диметилацетамида. Длина пути нити в осадительной ванне 25-50 см, скорость формования 2-5 м/мин. Сформованные нити промывали водой, высушивали при комнатной температуре и подкручивали до 100 кр/м. Fiber from the solution of the composition is obtained by wet molding through a die for 100 holes with a diameter of 0.08 mm in a 50% aqueous solution of dimethylacetamide. The length of the path of the thread in the precipitation bath 25-50 cm, the molding speed of 2-5 m / min The formed filaments were washed with water, dried at room temperature and twisted to 100 cr / m.

Примеры 8-9 (контрольные). Готовят контрольные пленки из чистого поливинилхлорида (пример 8К) и из композиции с меньшим содержанием ПА (пример 9К). Examples 8-9 (control). Control films are prepared from pure polyvinyl chloride (Example 8K) and from a composition with a lower PA content (Example 9K).

Примеры 10-12 (контрольные). Готовят пленки из композиций поливинилхлорида с известными полиамидами, отличающимися по составу от предлагаемых. Состав композиций приведен в табл. 3, состав полиамидов в табл. 2, свойства пленок и волокон в табл. 4. Для сравнения в табл. 4 даны свойства пленок, полученных известным способом по прототипу. Examples 10-12 (control). Films are prepared from polyvinyl chloride compositions with known polyamides that differ in composition from those proposed. The composition of the compositions are given in table. 3, the composition of the polyamides in the table. 2, the properties of the films and fibers in the table. 4. For comparison, in table. 4 shows the properties of the films obtained in a known manner by the prototype.

Claims

A polymer composition for producing films and fibers containing polyvinyl chloride, an aromatic polyamide and an organic solvent, characterized in that it contains a poly-p-phenylene terephthalamide copolymer comprising 20 to 90 mol%. one of the following diamines: m-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl oxide, 2,7-diaminodiphenylene sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, dimethylacetamide or N-methylpyrrolidone as an organic solvent, and additionally lithium or calcium chloride in the following ratio of components wt.

Polyvinyl chloride 2.5 9.5
Aromatic polyamide 0.5 2.5
Lithium or Calcium Chloride 2.0 4.0
Organic solvent