RU2116393C1 - Волокна или пленки с повышенной огнестойкостью и способ их получения, ткань - Google Patents
Волокна или пленки с повышенной огнестойкостью и способ их получения, ткань Download PDFInfo
- Publication number
- RU2116393C1 RU2116393C1 RU95110869A RU95110869A RU2116393C1 RU 2116393 C1 RU2116393 C1 RU 2116393C1 RU 95110869 A RU95110869 A RU 95110869A RU 95110869 A RU95110869 A RU 95110869A RU 2116393 C1 RU2116393 C1 RU 2116393C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tungsten
- film
- fiber
- fibers
- films
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000004744 fabric Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 29
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 23
- KPGXUAIFQMJJFB-UHFFFAOYSA-H tungsten hexachloride Chemical compound Cl[W](Cl)(Cl)(Cl)(Cl)Cl KPGXUAIFQMJJFB-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims abstract description 19
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 14
- VVRQVWSVLMGPRN-UHFFFAOYSA-N oxotungsten Chemical class [W]=O VVRQVWSVLMGPRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000004693 Polybenzimidazole Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229920002480 polybenzimidazole Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 58
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 17
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 13
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000889 poly(m-phenylene isophthalamide) Polymers 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- CQPBLBQMIFRGLU-UHFFFAOYSA-N 4-(6-azabicyclo[3.1.1]hepta-1(7),2,4-triene-6-carbonyl)benzamide Chemical compound C1=CC(C(=O)N)=CC=C1C(=O)N1C2=CC=CC1=C2 CQPBLBQMIFRGLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229920006376 polybenzimidazole fiber Polymers 0.000 claims description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 241000531908 Aramides Species 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 208000020442 loss of weight Diseases 0.000 abstract 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 abstract 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- -1 for example Polymers 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920003366 poly(p-phenylene terephthalamide) Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- TXQJIMNDEHCONN-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyphenoxy)propanoic acid Chemical compound COC1=CC=CC=C1OCCC(O)=O TXQJIMNDEHCONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282461 Canis lupus Species 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000012210 heat-resistant fiber Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001637 plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
- D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
- D01F1/10—Other agents for modifying properties
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
- D01F6/60—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyamides
- D01F6/605—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyamides from aromatic polyamides
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
- D01F6/74—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polycondensates of cyclic compounds, e.g. polyimides, polybenzimidazoles
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
- D06M11/07—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with halogens; with halogen acids or salts thereof; with oxides or oxyacids of halogens or salts thereof
- D06M11/11—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with halogens; with halogen acids or salts thereof; with oxides or oxyacids of halogens or salts thereof with halogen acids or salts thereof
- D06M11/24—Halides of elements of Groups 6 or 16 of the Periodic Table, e.g. chromyl chloride
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
- D06M11/32—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/36—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/48—Oxides or hydroxides of chromium, molybdenum or tungsten; Chromates; Dichromates; Molybdates; Tungstates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2377/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2377/10—Polyamides derived from aromatically bound amino and carboxyl groups of amino carboxylic acids or of polyamines and polycarboxylic acids
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2331/00—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
- D10B2331/02—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides
- D10B2331/021—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides aromatic polyamides, e.g. aramides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31725—Of polyamide
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для получения волокон и пленок с повышенной огнестойкостью и может быть использовано для изготовления одежды работающих в условиях высоких температур и применения пламени и в других областях. Волокна или пленки из арамида, в частности, поли (м-фениленизофталамида) или полибензимидазола, содержащие по меньшей мере 0,1 мас.% вольфрама, пропитывают раствором гексахлорида вольфрама в органическом растворителе. Затем обрабатывают водным раствором для образования смешанных окислов вольфрама. Гексахлорид вольфрама можно вводить в раствор полимера в органическом растворителе и формовать волокно или пленку, которые затем обрабатывают водным раствором. Из указанных волокон получают ткань повышенной огнестойкости. Предельный кислородный индекс 35-44. Потеря веса при 800oC - 40%. 4 с. и 3 з.п. ф-лы, 5 табл. 2 ил.
Description
Изобретение относится к волокнам или пленкам с повышенной огнестойкостью, выполненных из полимера, выбранного из группы, включающей арамид и полибензимидазол.
Арамидные волокна, такие как, например, поли(м-фениленизофталамидные) (MPD-I) и поли (п-фенилентерефталамидные) (PPD-T) являются широкоизвестными термостойкими волокнами.
Полибензимидазольное (PBI) волокно является волокном, используемым в тех областях, где требуется огнестойкость. Эти волокна применяются для изготовления формы для пожарных, одежды для рабочих, работающих в условиях высоких температурах и применения пламени, и во многих других областях.
Термостабильность арамидных и PBI-волокон обусловлена их жесткоцепной многоядерной структурой и сильными водородными связями между цепями.
Дальнейшего повышения огнестойкости трудно достичь из-за органической природы волокна.
Ближайшим аналогом предложенного волокна или пленки является [1], где описано формованное изделие (например, волокно) с повышенной огнестойкостью, выполненное из арамида или полибензимидазола, содержащее в качестве целевой добавки аминоциклофосфазен.
Предложенное волокно или пленка отличаются от известного тем, что в качестве целевой добавки, они содержат по меньшей мере 0,1 мас.% вольфрама в виде его смешанных окислов, в результате чего повышается огнестойкость волокна или пленки по изобретению. Таким образом, техническая задача настоящего изобретения может быть решена за счет того, что волокно или пленка выполнены ил полимера, выбранного из группы, включающей арамид и полибензимидазол, содержат целевую добавку в количестве по меньшей мере 0,1 мас.% вольфрама в виде смешанных окислов вольфрама, в расчете на массу полимера.
Волокна или пленки могут быть выполнены из поли(м-фениленизофталамида), а в качестве целевой добавки они содержат смешанные окислы вольфрама, образовавшиеся при действии воды на гексахлорид вольфрама.
Механизм образования смешанных окислов следующий. Гексахлорид вольфрама при контакте с водой будет образовывать вольфрамовую кислоту.
Эта кислота в свою очередь будет взаимодействовать с щелочными и щелочноземельными металлами с образованием стабильных солей. В ссылке Kirk-Othmer "Encyclopedia of Chemical Technology" (например, 3-е издание, том 23, с. 427-432 1983, вольфрамовая кислота представлена как гидрированный оксид, а формулы стабильных солей представлены как соединения оксидов металлов. Когда гексахлорид вольфрама, полимерный прядильный раствор и соль кальция взаимодействуют в соответствии с настоящим изобретением, может быть образован комплекс различных соединений. Эти соединения называются смешанными оксидами вольфрама.
В рамках данного изобретения также предусмотрен способ получения усовершенствованных волокон и пленок.
Ближайшим аналогом этого способа является известный способ получения арамидных или полибензимидазольных волокон или пленок с повышенной огнестойкостью, заключающийся в пропитке их раствором, содержащим целевую добавку - аминоциклофосфазен [1].
Предложенный способ отличается от известного способа тем, что пропитку волокна или пленки осуществляют раствором гексахлорида вольфрама в органическом растворителе, взятом в количестве, достаточном для введения по меньшей мере 0,1 мас.% вольфрама, а затем обрабатывают его водным раствором для экстрагирования растворителя и превращения гексахлорида вольфрама в смешанные окислы вольфрама. Таким образом, техническая задача настоящего изобретения решается при помощи способа получения арамидных или полибензимидазольных волокон или пленок с повышенной огнестойкостью пропиткой волокна или пленки из арамида или полибензимидазола раствором, содержащим целевую добавку, отличающегося тем, что пропитку осуществляют раствором гексахлорида вольфрама в органическом растворителе, взятым в количестве, достаточном для введения по меньшей мере 0,1 мас.% вольфрама, и дополнительно обрабатывают пропитанное волокно или пленку водным раствором для экстрагирования растворителя и превращения гексахлорида вольфрама в смешанные окислы вольфрама.
Ближайшим аналогом другого способа получения поли(м-фенилентерефталамидного) волокна или пленки с повышенной огнестойкостью является известный способ получения указанного волокна или пленки с повышенной огнестойкостью, заключающийся во введении в раствор для формования в органическом растворителе целевой добавки (например, галогенсодержащего фосфата или фосфита с последующим получением волокна или пленки [2] с отсылкой к [3].
Предложенный способ отличается от известного тем, что в качестве целевой добавки используют гексахлорид вольфрама, а сформованное волокно или пленку обрабатывают водным раствором для экстрагирования органического растворителя и превращения гексахлорида вольфрама в его смешанные окислы.
Таким образом, техническая задача настоящего изобретения решается при помощи способа получения поли(м-фенилентерефталамидного) волокна или пленки с повышенной огнестойкостью растворением целевой добавки в растворе полимера в органическом растворителе, формованием из него волокна или пленки, отличающегося тем, что в качестве целевой добавки используют гексахлорид вольфрама, а сформованное волокно или пленку дополнительно обрабатывают водным раствором для экстрагирования органического растворителя и превращения гексахлорида вольфрама в смешанные окислы вольфрама.
Примеры 1-2, приведенные ниже, иллюстрируют один метод получения арамидного волокна с повышенной огнестойкостью. В этих примерах WCI6 добавляют непосредственно в прядильный раствор, так как WCI6 растворяется в растворителе для полимера. Прядильный раствор экструдируют и волокна подвергают действию воды. Вода превращает WCI6, содержащийся в свежесформованном волокне, в смешанные окислы вольфрама (WOx), где x- среднее число атомов кислорода на атом вольфрама.
Пример 4 иллюстрирует другой метод получения пенки с повышенной огнестойкостью из арамида, которая не растворяется в растворителе для WCI6. В этом примере сформованная пленка из PPD-T (содержащая серную кислоту) подвергается обработке раствором WCI6 в органическом растворителе. Органический растворитель экстрагирует серную кислоту из пленки и внедряет WCI6 в пленку. После обработки пленки водой WCI6 превращается в смешанные окислы. Если это желательно, предварительно сформованная пленка PPD-T может быть сначала промыта водным раствором для удаления серной кислоты. Смоченную водой пленку затем обрабатывают раствором WCI6 в органическом растворителе для введения WCI6 в пленку и превращения его в смешанные окислы. В любом случае полагают, что желательные смешанные окислы вольфрама образуются в пленке или волокне, пропитанных WCI6 и обработанных водой. Количество используемого WCI6 должно быть достаточным для введения количеств вольфрама, необходимых для повышенной огнестойкости.
Было установлено, что наличие даже небольших количеств вольфрама значительно повышает огнестойкость арамидного волокна или пленок. Можно ожидать, что это имеет место и в случае волокон и пленок из PBI. Полимерные волокна или пленка содержат вольфрам скорее в виде смешанных окислов, чем в виде WCI6, который был введен. Это происходит потому, что WCI6 при контакте с водой превращается в смешанные окислы вольфрама.
Продукты, получаемые по данному изобретению, анализируют на содержание вольфрама (в %), присутствующего в виде смешанных окислов. Любое количество вольфрама в волокне или пленке дает результат, но предпочтительно по меньшей мере 0,1 мас.%. Количества, превышающие 10 мас.% не приводят к дальнейшему улучшению и невыгодны с экономической точки зрения. Мерой огнестойкости является предельный кислородный индекс (ПКИ).
Содержание вольфрама определяют методом индукционной атомноплазменной эмиссионной спектроскопии, описанной в ASTM-C 1111-88.
Предлагается также ткань, выполненная из волокон в соответствии с настоящим изобретением.
Известна ткань, выполненная из ароматического волокна на основе ароматических полимеров, обладающая повышенной огнестойкостью (см. [2] - с. 55, абзац 2,3).
Предложенная ткань отличается от известной тем, что она выполнена из волокон по настоящему изобретению.
На фиг. 1 и 2 приведены кривые термографиметрического анализа, показывающие потерю веса контрольного образца (фиг.1) и продукта по изобретению (фиг.2).
Следующие примеры иллюстрируют, но не ограничивают изобретение.
Пример 1. Приготовление прядильного раствора.
Отфильтрованный прядильный раствор, содержащий 20 ч. MPD-1- поли(м-фениленизофталамида), 9 ч. CaCl2 и 71 ч. диметилацетамида (DMAc) добавляют в реакционный сосуд, снабженный мешалкой, приспособлениями для ввода и вывода азота, термометром и отверстием для ввода реагентов. Полимер обладает характеристической вязкостью 1,60, измеренной для 0,5% раствора в DMAc/4%LiCl при 25oC. Раствор нагревают до 70oC в атмосфере азота при перемешивании. К раствору медленно добавляют 1,5 ч. высушенного порошка хлорида вольфрама (VI) (WCl6) на 100 ч. прядильного раствора и перемешивают до тех пор, пока не растворятся полностью все частицы WCl6. Цвет раствора становится светло-голубым. Этот раствор используют для получения волокна.
Получение волокна.
Прядильный раствор нагревают до 120-125oC и экструдируют со скоростью 0,57 г/мин/отверстие через многопрофильную фильеру [каждое отверстие имеет диаметр 0,06 дюймов (150 мкм) и длину 0,012 дюймов (300 мкм)] в нагретые прядильные шихты.
Каждая шахта имеет 5 нагретых зон с температурой сверху вниз 320o, 300o, 250o, 200o и 150oC с потоком инертного газа с температурой 395oC, подаваемого со скоростью приблизительно 3,67 ф/ч (1,67 кг/ч). Волокна подаются на направляющее приспособление в нижней части каждой шахты, где они орошаются водным раствором, содержащим 7-10% DMAc и 5-7% CaCl2. Как только на волокно попадает раствор, цвет его меняется - светло-голубой цвет превращается в черный. Волокна наматывают на бобину со скоростью 125 ярд/мин (11,4 м/мин). Влажную бобину помещают в пластиковый мешок для предотвращения высыхания.
Через несколько часов волокно становится белым.
Влажную бобину подают на вытяжку со скоростью 30 ярд/мин (2,74 м/мин) в водные ванны, содержащиеся в десяти емкостях. Общая степень вытяжки равна 4,2X, конкретный состав ванн, температуры и степени вытяжки приведены в табл. 1.
После экстракции/вытяжки волокно сушат на сушильных валках при 150oC. Осуществляют отделку и наматывают волокно на бобину. Как показывает табл. 2, свойства волокна незначительно изменяются в результате добавления WCl6, по сравнению с контрольным образцом, приготовленным также, но без добавления WCl6 к прядильному раствору.
Из волокна прядением получают ткань и определяют предельный кислородный индекс (ПКИ) по ACTMD 2863-77. Результаты приведены в табл. 3.
Пример 2. Этот пример показывает улучшение ПКИ волокон из MPD-1, содержащих разное количество вольфрама в виде смешанных окислов вольфрама. Повторяют процедуру примера 1, но для приготовления волокон, из которых затем прядут и испытывают ткани, применяют разные количества WCl6. Результаты приведены в табл. 4.
Пример 3. Этот пример иллюстрирует скорость термического разложения MPD-1-волокон, содержащих вольфрам, с использованием термогравиметрического анализа по ASTM D 3850-84. Результаты приведены в табл. 5 и на фиг. 1 и 2. Контрольный образец волокна теряет 38,5% веса при температурах 438-524oC, а MPD-1-волокно, содержащее 3,24% вольфрама, теряет только 22,1% веса при значительно более высокой температуре (452-589oC). При 800oC контрольное волокно сохраняет только 45% веса, в то время как MPD-1-волокно, содержащее 3,24% вольфрама, сохраняет 60% веса. Это показывает, что вольфрам не только задерживает горение MPD-1 в присутствии кислорода, но также защищает полимер от разложения в инертной атмосфере, такой как азот.
Пример 4. Этот пример иллюстрирует получение пленки из PPD-T-поли(п-фенилентерефталамида), содержащего смешанные окислы вольфрама для повышения огнестойкости.
Раствор жидкокристаллического PPD-T приготавливают растворением 20 вес. ч. PPD-T (характеристическая вязкость = 6) в 80 вес.ч. 100%-ной серной кислоты в атмосфере азота при приблизительно 80oC. Этот раствор выливают на горячую (90oC) стеклянную пластину и распределяют скальпелем толщиной 0,12 мм. Полученную пленку оставляют охлаждаться в сухой емкости для получения твердой пленки.
Пленку помещают в раствор диметилацетамида, содержащий 20 мас.% гексахлорида вольфрама и нагревают 1 ч при 100oC. Затем пленку удаляют из раствора и оставляют в воде при комнатной температуре на ночь для удаления серной кислоты. Пленка становится голубой и затем снова желтой после 2-х часовой выдержки в воде. Воду меняют, пока pH воды не станет равным приблизительно 7,0. Контрольный образец приготавливают также, но без добавления гексахлорида вольфрама. Ниже приведены ПКИ для этих пленок.
ПКИ пленок из PPD-T
Образцы - ПКИ
Контрольный PPD-T - 28,5
PPD-T c WOx - 35,0е
Образцы - ПКИ
Контрольный PPD-T - 28,5
PPD-T c WOx - 35,0е
Claims (7)
1. Волокна или пленки с повышенной огнестойкостью, выполненные из полимера, выбранного из группы, включающей арамид и полибензимидазол, содержащие целевую добавку, отличающиеся тем, что в качестве целевой добавки они содержат по меньшей мере 0,1% вольфрама в виде смешанных окислов вольфрама в расчете на массу полимера.
2. Волокна или пленки по п.1, отличающиеся тем, что они содержат в качестве целевой добавки 0,1 - 10% вольфрама.
3. Волокна или пленки по п.1, отличающиеся тем, что они выполнены из поли(м-фениленизофталамида).
4. Волокна или пленки по п.1, отличающиеся тем, что в качестве целевой добавки они содержат смешанные окислы вольфрама, образовавшиеся при действии воды на гексахлорид вольфрама.
5. Способ получения арамидных или полибензимидазольных волокон или пленок с повышенной огнестойкостью пропиткой волокна или пленки из арамида или полибензимидазола раствором, содержащим целевую добавку, отличающийся тем, что пропитку осуществляют раствором гексахлорида вольфрама в органическом растворителе, взятым в количестве, достаточном для введения по меньшей мере 0,1 мас.% вольфрама, и дополнительно обрабатывают пропитанное волокно или пленку водным раствором для экстрагирования растворителя и превращения гексахлорида вольфрама в смешанные окислы вольфрама.
6. Способ получения поли(м-фенилентерефталамидного) волокна или пленки с повышенной огнестойкостью растворением целевой добавки в растворе полимера в органическом растворителе и формованием из него волокна или пленки, отличающийся тем, что в качестве целевой добавки используют гексахлорид вольфрама, а сформированное волокно или пленку дополнительно обрабатывают водным раствором для экстрагирования органического растворителя и превращения гексахлорида вольфрама в смешанные окислы вольфрама.
7. Ткань, выполненная из волокон на основе ароматического полимера с повышенной огнестойкостью, отличающаяся тем, что она выполнена из волокон по п.1.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/974.194 | 1992-11-10 | ||
US07/974,194 US5319013A (en) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | Fiber and film of improved flame resistance containing mixed oxides of tungsten |
US07/974,194 | 1992-11-10 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95110869A RU95110869A (ru) | 1997-05-10 |
RU2116393C1 true RU2116393C1 (ru) | 1998-07-27 |
Family
ID=25521724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95110869A RU2116393C1 (ru) | 1992-11-10 | 1993-11-09 | Волокна или пленки с повышенной огнестойкостью и способ их получения, ткань |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5319013A (ru) |
EP (1) | EP0668942B2 (ru) |
JP (1) | JP3404744B2 (ru) |
CN (1) | CN1052040C (ru) |
AU (1) | AU5591794A (ru) |
BR (1) | BR9307501A (ru) |
DE (1) | DE69302284T3 (ru) |
HK (1) | HK1000254A1 (ru) |
RU (1) | RU2116393C1 (ru) |
WO (1) | WO1994011549A1 (ru) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5851668A (en) * | 1992-11-24 | 1998-12-22 | Hoechst Celanese Corp | Cut-resistant fiber containing a hard filler |
US6162538A (en) * | 1992-11-24 | 2000-12-19 | Clemson University Research Foundation | Filled cut-resistant fibers |
EP0760025B1 (en) * | 1994-05-16 | 2002-08-28 | Honeywell International, Inc. | Filled cut-resistant fiber |
BR9612719A (pt) * | 1996-08-21 | 1999-08-24 | Du Pont | Artigo com elevada resist-ncia - chama e processo para alimentar a resistencia chama de um artigo de polimero de poli (pfenileno tereftalamida) |
US7119036B2 (en) | 2001-02-09 | 2006-10-10 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Protective apparel fabric and garment |
JP3920627B2 (ja) * | 2001-11-09 | 2007-05-30 | ヤマウチ株式会社 | 熱プレス用クッション材 |
US7309758B2 (en) * | 2004-06-07 | 2007-12-18 | Battelle Energy Alliance, Llc | Polybenzimidazole compounds, polymeric media, and methods of post-polymerization modifications |
US7259230B2 (en) * | 2004-06-07 | 2007-08-21 | Battelle Energy Alliance, Llc | Polybenzimidazole compounds, polymeric media, and methods of post-polymerization modifications |
KR20090014278A (ko) * | 2006-04-24 | 2009-02-09 | 훈츠만 어드밴스트 머티리얼스(스위처랜드) 게엠베하 | 열 안정성 향상 방법 |
US20110004983A1 (en) * | 2008-02-12 | 2011-01-13 | Teijin Techno Products Limited | Flame-retardant resin composition, flame-retardant fiber, flame-retardant cloth and heat-resistant protective clothing |
JP2015183347A (ja) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | 帝人株式会社 | パラ型全芳香族ポリアミド繊維 |
EP3661643B1 (en) | 2017-08-02 | 2023-10-11 | Solvay SA | A method for forming an adsorptive carbonaceous shaped body and shaped green body and adsorptive carbonaceous bodies obtained therefrom |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH187565D (ru) * | 1964-10-30 | |||
GB1102921A (en) * | 1965-02-11 | 1968-02-14 | Ici Ltd | Stabilised polyamide compositions |
US3676362A (en) * | 1970-11-30 | 1972-07-11 | Du Pont | Method for making metal oxide sols in polar organic solvents |
US3728073A (en) † | 1971-05-20 | 1973-04-17 | Clark D Co Inc | Method of making flame resistant textiles by substitution of c,h,o by mo or w |
US3954703A (en) * | 1972-06-14 | 1976-05-04 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Composition of poly(meta-phenylene isophthalamide) with additive for fabricating molded article |
GB1474031A (en) † | 1973-05-15 | 1977-05-18 | Iws Nominee Co Ltd | Flame retardant treatment of polyamide fibre material |
US4162275A (en) * | 1973-07-26 | 1979-07-24 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Flame-resistant fiber |
IT1207989B (it) * | 1983-11-14 | 1989-06-01 | Montepolimeri Spa | Composizioni autoestinguenti a base di copolimeri etilene/vinilacetato atti alla preparazione dimateriali espansi. |
CN1006002B (zh) * | 1986-04-08 | 1989-12-06 | 北京化学纤维研究所 | 聚丙烯纤维阻燃配方新体系 |
EP0246732B1 (en) * | 1986-05-15 | 1992-05-13 | Kolon Industries Inc. | Process for preparing aromatic polyamide fibre and film |
JPH0745579B2 (ja) * | 1986-12-17 | 1995-05-17 | 旭化成工業株式会社 | パラ配向型芳香族ポリアミド難燃性フイルムおよびその製造法 |
DE3808493A1 (de) † | 1988-03-15 | 1989-09-28 | Bayer Ag | Aromatische polyamide als flammschutzmittel-synergisten mit antidripping-wirkung fuer aliphatische polyamidformmassen und ihre verwendung |
-
1992
- 1992-11-10 US US07/974,194 patent/US5319013A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-11-09 EP EP94915456A patent/EP0668942B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-09 JP JP51220094A patent/JP3404744B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-11-09 WO PCT/US1993/010602 patent/WO1994011549A1/en active IP Right Grant
- 1993-11-09 DE DE69302284T patent/DE69302284T3/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-11-09 RU RU95110869A patent/RU2116393C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1993-11-09 AU AU55917/94A patent/AU5591794A/en not_active Abandoned
- 1993-11-09 BR BR9307501A patent/BR9307501A/pt not_active IP Right Cessation
- 1993-11-10 CN CN93121332A patent/CN1052040C/zh not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-05-23 US US08/247,366 patent/US5389326A/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-09-24 HK HK97101820A patent/HK1000254A1/xx not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
2. Новые волокна из ароматических полимеров. Обзо рная информация, серия "Промышленность химических волокон". - М.: НИИТЭХим , 1981, с. 55. абзац 4. 3. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HK1000254A1 (en) | 1998-02-13 |
WO1994011549A1 (en) | 1994-05-26 |
EP0668942B2 (en) | 2002-10-02 |
EP0668942B1 (en) | 1996-04-17 |
DE69302284D1 (de) | 1996-05-23 |
EP0668942A1 (en) | 1995-08-30 |
CN1052040C (zh) | 2000-05-03 |
AU5591794A (en) | 1994-06-08 |
DE69302284T2 (de) | 1996-10-31 |
DE69302284T3 (de) | 2003-06-05 |
JP3404744B2 (ja) | 2003-05-12 |
CN1094101A (zh) | 1994-10-26 |
BR9307501A (pt) | 1999-06-29 |
US5389326A (en) | 1995-02-14 |
US5319013A (en) | 1994-06-07 |
JPH08503504A (ja) | 1996-04-16 |
RU95110869A (ru) | 1997-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2116393C1 (ru) | Волокна или пленки с повышенной огнестойкостью и способ их получения, ткань | |
EP1172466B1 (en) | Process for producing a meta-type wholly aromatic polyamide fiber | |
CA2640971C (en) | Meta-type wholly aromatic polyamide fiber excellent in high-temperature processability, and method for producing the same | |
KR100531989B1 (ko) | 메타형 방향족 폴리아미드 섬유의 제조방법 | |
US11326277B2 (en) | Process for the manufacture of polyetherketoneketone fiber | |
US4083893A (en) | Ozone resistant, cationic dyeable nylon containing lithium, magnesium or calcium salts of sulfonated polystyrene | |
RU2062309C1 (ru) | Нити, выполненные из полностью ароматического полиимида, и способ их получения | |
EP0018523B1 (en) | Core-in-sheath type aromatic polyamide fiber and process for producing the same | |
EP2652011B1 (en) | Sulfonated polyoxadiazole polymers | |
EP0228224B1 (en) | Aromatic polyamide fibers and processes for making such fibers | |
EP0247889B1 (en) | High modulus poly-p-phenylene terephthalamide fiber | |
DE3914226A1 (de) | Fasermaterialien aus homogenen legierungen aus aromatischen polyamiden und poly-n-vinylpyrrolidon, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung | |
JP6873768B2 (ja) | 難燃性能に優れた易染性メタ型全芳香族ポリアミド繊維及びその製造方法 | |
JPH06330432A (ja) | ナイロン66ゴム補強用コード | |
JP2018154943A (ja) | 難燃性に優れたメタ型全芳香族ポリアミド繊維及びその製造方法 | |
RU2136791C1 (ru) | Текстильные волокна из сульфированного поли(п-фенилентерефталамида) | |
JP2020117831A (ja) | 易染性メタ型全芳香族ポリアミド繊維及びその製造方法 | |
CA1121094A (en) | Zinc chelates of terephthaloyl-terephthal/oxal copolyhydrazide | |
US4363895A (en) | Solutions, which can be shaped, from mixtures of cellulose and polyamide-imide, and shaped articles obtained | |
JP7239382B2 (ja) | 易染性メタ型全芳香族ポリアミド繊維及びその製造方法 | |
US3966685A (en) | Difficultly inflammable threads, fibers and films of polyesteramides and process for obtaining them | |
RU2210649C2 (ru) | Способ крашения арамидных волокон | |
US4331588A (en) | Zinc containing terephthaloyl-terephthal/oxal copolyhydrazide composition | |
US5660779A (en) | Process of making textile fibers of sulfonated poly(p-phenylene terephthalamide) | |
US3984380A (en) | Difficultly inflammable yarns, fibers and films of phosphorus containing polyesteramides and process for obtaining them |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041110 |