SU1496636A3

SU1496636A3 - Способ получени сополиамида

Info

Publication number: SU1496636A3
Application number: SU813354699A
Authority: SU
Inventors: М.Томпсен Роберт
Original assignee: Сан-Венчерс Инк (Фирма)
Priority date: 1973-11-14
Filing date: 1981-11-09
Publication date: 1989-07-23
Also published as: DE2454118A1; FR2250787A1; DK590674A; GB1492048A; CA1047194A; JPS50105795A; IN142629B; BE822164A; SE420207B; IT1025679B; SU1327792A3; SE7414345L; FR2250787B1; NL7414787A; DE2454118C2; JPS5520491B2; ES431926A1

Abstract

Изобретение относитс к получению сополимеров, которые примен ютс дл получени волокон, обладающих улучшенной прочностью на разрыв, а также водопоглощением, и позвол ет повысить прочность на разрыв волокон за счет того, что при получении сополимеров в качестве оксамидного компонента используют поли (4,7 - диоксидекаметиленадиамид), в качестве амидного-поликапроамид, а взаимодействие провод т при 282-305 ° С в течение 15-360 мин. 3 табл.

Description

§ (Л

Изобретение относитс к получению блочных сополиамидов, примен емых , в производстве волокон с улучшенной .прочностью на разрыв, а также сулуч- ;шенными свойствами водопоглощени . Цель изобретени - улучшение прочности на разрыв волокон.

Пример 1. Дп получени предлагаемого сополимера используют поликапроамид и поли(4,7-диоксаде- каметиленадинамид).

Дл получени поли(4,7-диокси- декаметиленадинамида)провод т последовательно р д синтезов, исход из 1,2-бис(6-дианоэтоксиэтана), получение которого описано ниже.

В 5-литровый стекл нный реактор с двойными с тенками (дл вод ного охлаждени ), снабженный донным спускным и запорным креномj загружают 930 г (15 моль) этиленгликол 445,6 г 40%-ного водного раствора едкого кали. Затем по капл м и с

размеишванием добавл ют 1620 г (30,6 моль) акрилонитрила (NC-CH-CIL), при температуре ниже . После окончани добавлени смесь продолжают размешивать в течение ночи. Затем смесь нейтрализуют,.довед р,Н ДО 7,0 путем добавлени 6 М сол ной кислоты. После трехкратной промывки насыщенным раствором поваренной соли продукт отдел ют от водного сло , высушивают над хлористым кальцием и трижды пропускают через колонку с , чтобы обеспечить удаление всех основных материалов. Выход 1 ,2-бис (|3-цианоэтоксиэтана) 90% от теоретического.

Получение 4,7-диоксадекаметилен- диамина

ЫН2(СН,,)з-0(СН)-0-(СН2)з-Ш2.

В предназначенный дл гидрировани реактор емкостью 800 мл загруСО

05 05 00 О5

см

жают 150 г 1 ,2-биc(p-IJ aнoэтoкcи- этaиa) , 230 МП диоксана и примерно 50 г кобальта рене . После удалени воздуха реактор заполн ют водородом под давлением 140 атм и нагревают до 110°С, По мере расходовани водорода ввод т добавочный водород, поддержива давление на посто нном уровне. После охлаждени давление снимают и катализатор отфильтровывают , оставшуюс смесь перегон ют с помощью перегонного аппарата с пр дильной лентой. Диамин отгон ют при 123-124 С и давлении 3,75 мм рт.с Получают 98 г материала 99,95%-ной чистоты.

Получение и полимеризаци поли (4,7-диоксадекаметиленадин) - соли (4,7-диоксадекаметиленадинамида). .В раствор 41,50 г арилиновой кислоты , растворенной в смеси 250 мл изопропанола и 50 мл этанола, добавл ют с размешиванием 50 г диамина 30203, растворенного в 200 мл изопропанола . Возникает экзотермическа реакци . После охлаждени из раствора выкристаллизовываетс соль полимера. Соль собирают в Бйхнеров- скую воронку и последовательно пере- кристаллизовывают из 400 мл.этанола и 300 мл изопропанола. Высушенный за ночь в вакууме при продукт имеет т.пл. 182°С; рН 1%-ного раствора 6,9. Получают 85 г соли (92% от теоретического выхода).

Примерно 40 г соли полимера загружают в толстостенную трубку из полимера U. Горлышко трубки снижают под запайку. Воздух удал ют путем п тикратного заполнени азотом. Затем трубку нагревают в алюминиевом блоке в течение 2 ч при 200°С. После охлаждени кончик трубки отламывают и оставшуюс часть отгинают путем нагрева йод углом 45, потом присоедин ют к трубопроводу и освобождают от воздуха р дом последовательных азотно-вакуумных циклов. Трубку нагревают в атмосфере азота до при атмосферном давлении в течение 6 ч с использованием метил- салицилатных паровых бань. После охлаждени трубку ломают и полимерную пробку раздрабливают на куски размером 1/8 дюйма (ол-оло 3 мм). Собственна в зкость псо лмера равна (в м-кре золовом ) 0,9-1,1. Получают поли(диоксаамид) 30203-6.

Смешивание полимеров (в расплаве

Нужные количества высушенного полимера 30203-6 и Найлон-6 (поликапро- амид) загружают в большую испытательную трубку с двум отверсти ми в

ее резиновой пробке, предназначенны-. ми дл спиральной мешалки и дл ввода азота. Из сосуда удал ют воздух. Затем заполненный азотом сосуд на .. гревают в жидкостно-паровой бане. Смесь двух полимеров размешивают в течение некоторого времени спиральной мешалкой, привод которой обеспечиваетс пневматическим двигателем. Пе , ред охлаждением расплавленного полимера мешалку вынимают и выпускают полимер . После отверждени материал дроб т и высушивают дл пр дени из расплава.

Пр дение полимера и выт гивание. После указанного смешени полимер загружают в микропр дильный аппарат в виде нержавеющей стальной трубки (наружный диаметр 305 мм)

5 с- капилл ром (0,93 мм). Трубку нагревают паровой баней до 245°С. До рас-. плавлени полимера и заделки капил- . л ра трубку омывают азотом. После окончательного расплавлени полимера и достижени равномерной температуры (на это требуваетс около 30 мин) давление азота повьш ают примерно до 30-50 фунтов/кв.дюйм 2,1-3,5 атм (в зависимости от в зкости расплавленного полимера), чтобы потом поли0

0

5

мер экструдировать.

Аппарат не удалось снабдить системой фильтр.ов дл удалени частиц из расплава полимера, что затруднило пр дение полимера, про вл ющего тенденцию к образованию гелированных частиц Найлона-6.

По выходе из трубки волокно выт гиваетс группой роликов и наматыБаетс на катушку. Скорость первого, или подающего, ролика 35 ок. 17,6 м/мин. Нить обматывают вокруг ролика 5 раз.. После пропуска через нагретую до 50 с трубку нить обвивают вокруг второго, или выт жного-, ролика 5 раз. Скорость этого ролика мен етс в зависимости от требуемой степени выт жки (40-52 м/мин). В отличие от промышленных выт жных роликов волокно само истираетс , ибо сход щее волокно тер етс о вход - щее. Это затрудн ет получение выср- кого уровн выт жки. На третьем ролике имеетс съемна катушка, причем

его скорость несколько ниже, чем у выт жного ролика.

Степень выт жки определ етс отношением скорости второго, или выт жного , ролика к скорости первого, или подающего, ролика. Если скорость второго ролика 52 м/мин, а скорость первого ролика 10,6 м/мин, выт жка около 5. Разница в скорости роликов обеспечивает выт жку волокна. Выт жка обеспечивает ориентирование молекул и размещает их в единой плоскости , проход щей в одном направлении с волокном,

В табл. 1 показано вли ние температуры смешени и его длительности на различные свойства разных блочных сополимеров, coдepжaIЩix различны доли поли(диокса-амида) и полиамида. Здесь же приведены результаты сравнени .

Из сравнени результатов опытов 1, 3 и 5 видно, что при относительно низких температурах и непродолжительном времени смешивани , добавка значительных количеств 3020-6 в Найлон-6 не приводит к существенному снижению точки плавлени 3020-6/6. Раст жени и начальный модуль уменьшаютс , удлинение повышаетс .

Сравнение опытов 5-7 показывает, что повышение температуры и длительности смешивани понижает точку плавлени . Это свидетельствует об уменьшении количества блоков, а также указывает на увеличение степени чередовани .

Кристаллизаци блочного полимера при повышении последовательности чередовани уменьшаетс . Таким образом , свойства, завис щие от кристалличности (такие, как точка плавлени и раст жени ), уменьшаютс по мере увеличени чередовани .

Факт роста собственной в зкости - параметра, определ ющего молекул рную массу, означает увеличение молекул рной массы, исключа возможность деградации как причины изменени температуры плавлени . Увеличение длительности смешивани приводит также к уменьшению раст жени , удлин-ени и начального модул .

В табл. 2 приведена равновесна влага р да блочных сополимеров, содержащих различные доли поли (диок- са-амида), и полиамида. Приведены также дл сравнени данные дл Най- лона-6 и хлопка.

0

Из сравнени опытов 1-6 (табл. 2) видно, что увеличение доли поли (диокса-амида) в блочном сополимере существенно повышает равновесную влагу по сравнению с равновесной влагой Найлон-6 при различных уровн х относительной влажности. Данные опытов 7 и 6 показывают также, что блочные сополимеры, содержащие 30% 30203-6, имеют лучший показатель равновесной влаги, чем хлопок (при 95 и 85%-ной относительной влажности). При 65 и 75%-ной относительной влажности показатели примерно одинаковы.

Равновесна влага - это то количество влаги, которое захватываетс высушенным образцом волокна при не- . изменной относительной атмосферной влажности. Измерение этого параметра провод т в р де влажностных камер, изготовленных из эксикаторов, содержащих надлежащие насыщенные раст- 5 воры солей (например, 65% NaNo, 75%

поваренной соли, 85% хлористого ка- ЛИЯ, 96% ,).

Дл определени равновесной влаги сначала высушивают образец волок5

0

на в вакуумном эксикаторе над

По достижении посто нной массы образец помещают в одну из камер. Из камеры дл ускорени достижени равновеси эвакуируют воздух. Волокно остаетс в камере до достижени посто нной массы. Увеличение массы образца по сравнению с высушенным образцом вл етс показателем равновесной влаги.

Полученные сополиамиды по сравнению с известными при аналогичных свойствах, характеризующих водопогло- щение, обладают улучшенной прочностью на разрыв, что приведено в

табл. 3.

Claims

Формула изобретени

Способ получени сополиамида взаимодействием оксамидного и амид- ного компонентов, отличающийс тем, что, с целью улучшени прочности на разрыв волокон, в качестве оксамидного компонента используют поли (4,7-диоксадекаме- тилeнaдинa мд), а в качестве амид- ного - поликапроамид, и взаимодействие провод т при 282-305°С в течение 15-360 ммн.

Образец не имеет представительного характера.

Коэффициент выт жки при атмосферной влажности окружающей среды 3,7, никаких заметных отклонений при различных услови х не наблюдаетс ; 40 скрученных мононитей , средние данные дл опытов 7 и 8.

Не применимо.

Примечание. Смешивание при 30 мин, степень выт жки 3,7. Т а б л и ц а 3. ,

8

Т а б л и ц а 1

Таблица 2