Способ получения полистирольных нитей
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИСТИРОЛЬНЫХ НИТЕЙ экструдированием расплава полимера, охлаждением, термовытяжкой и термофиксацией, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности толщине нити и прочности при разрыве , в качестве полимера используют атактический полистирол с мол, массой 280000-380000 и полидисперсностью 2,2-3,7 или смесь его с 215 мас.% ударопрочного полистирола с той же мол.массой и полидисперсностью, содержащего 7-10% каучука и имеющего степень разбухания 1,251 ,40, а термовытяжку проводят при 90-135°С. с S
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) А
3 (5D
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3553968/23-05 (22) 24.12.82 (46) 15.04.84. Бюл. 1(- 14 (72) И.Э. Шехтмейстер, А.X. Иазин, Ю.В. Никитин, И.К. Элексис, П.О. Видениекс и В.А. Белявская (53) 677.494(088.8) (56) Патент США Ф 3330899, кл. 264-210, опублик ° 1967.
2. Карбоцепные синтетические волокна. Под ред. К.Е. Перепелкина.
11., "Химия", 1973, с. 497,564 (про- . тотип) (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИСТИРОЛЬНЫХ НИТЕЙ экструдированием расплава полимера, охлаждением, термовытяжкой и термофиксацией, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения равномерности ;о толщине нити и прочности при разрыве, в качестве полимера используют атактический полистирол с мол, массой 280000-380000 и полидисперсностью 2,2-3,7 или смесь его с 2l5 мас.% ударопрочного полистирола с той же мол.массой и полидисперсностью, содержащего 7-10% каучука и имеющего степень разбухания 1,251,40, а термовытяжку проводят при
90-135 С.
1086034
Изобретение относится к технологии получения синтетических нитей, в частности полистирольных.
Полистирольные нити находят применение в электротехнике для изготовления армированных пластиков, в волоконной оптике и радиотехнике для изготовления конденсаторов переменной емкости, в которых отрезки нитей используют как детали, улучшающие емкостные характеристики конденсаторов. При этом нити, используемые для конденсаторов, должны быть диаметром 1,2-1,5 мм, отклонение диаметра от номинала не долж-, но превышать 0,04-0,06 мм; тангенс угла диэлектрических потерь должен быть не более 0,0001, диэлектрическая проницаемость — не более 2,6; прочность при разрыве — не менее
750 кг/см2.
Известен способ изготовления нитей, включающий пластикацию полимера, экструзию через круглое отверстие, охлаждение,термовытяжку, термофиксацию и намотку нитей 1 1 ).
В качестве полимера используют смесь из 67-40 мас.Ж полистирола и 33-60 мас.X полиакрилата, а термовытяжку осуществляют в две стадии: первую при .160-180 С, а вторую при о
165-23О С. При этом повышается прочо ность при разрыве до 1000 к1 /см2, однако ухудшаются диэлектрические показатели. тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 10 Гц
6 увеличивается до 0,03.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ получения полистирольных нитей экструдированием расплава полимера, охлаждением,термовытяжкой и термофиксацией. Термовытяжку осуществляют при 140-160 С, а в качестве полистирола используют гомополимер стирола со среднемассовой мол,массой М „ =
100000-160000 $1).
Нити, полученные по известному способу, не сохраняют стабильных размеров, а отклонение от номинала превышает 0,06 мм, прочность при разрыве не превышает 650 кГ/см .
Эти показатели недостаточны для использования указанных полистирольных нитей при изготовлении конденсаторов переменной емкости.
Д5
Цель изобретения — повышение равномерности по толщине и прочности при разрыве.
Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения полистирольных нитей экструдированием расплава полимера, охлаждением, термовытяжкой и термофиксацией, в качестве полимера используют атактический полистирол с мол ° массой
280000-380000 и полидисперсностью
2,2-3,7 или смесь его с 2-15 мас, ударопрочного полистирола с той же мол.массой и полидисперсностью, содержащего 7-107. каучука, имеющего степень разбухания 1,25-1 40, а теро мовытяжку проводят при 90-135 С.
Степень разбухания Р характеризу— ет высокоэластичные свойства расплава полимера и определяется в идентичных вязкосдвиговых условиях как степень увеличения диаметра экструдата полимера, выходящего из фильеры пластоме гра длиной 8 мм и диаметром 2,095 мм. При этом при нагрузке, равной 1?,94 кг, изменяют теМпературу расплава в пластометре до получения скорости сдвига, равной 16,5t0,5.
Увеличение температуры термовытяжки выше 135 С приводит к снижео нию прочностных показателей и равно«мерности по толщине нити, а умень.шение температуры термовытяжки нио же 90 С вЂ” к разрыву нити при вытяжке.
Пример 1. В зону загрузки экструдера загружают гранулы полистирола с 11 равной 250 тыс., 11 /Й равной 2,2. Полимер нагревают, плавят, пластицируют вращающимся шнеком и продавливают при 190-200 С о через круглое отверстие в экструзионной головке. Затем образовавшийся экструдат в виде нити охлаждают и подают на установку термовытяжки, а где при 120 С вытягивают за счет разности линейных скоростей Ьалков, установленных в начале и конце установки термовытяжки, Затем нить охлаждают и наматывают на бобину. Изделие представляет собой нить с номинальным диаметром 1,200 мм, намотанную на бобину, Диаметр нити замеряют индикатором часового типа с точностью » 1 мкм. За результат (номинальный размер Й„ ) принимают
НОм среднее арифметическое значение не менее чем 10 измерений на длине !О м!
086034
Ф
20
11 10
MNMN о
Тбыт С
Содержание
Пример каучука, X
135
2,2
2,2
380
380
3,7
130
3,7
280
IOO
320
3,1
120
280
3,7
320
3,1
320
3,1
150
4,3.
300
120
280
1,9
120
3,4
405
135
250
3,3
120
150
3,3
90!
3,3
150
150!
320
3,1
120
l,32
320
3,1
120
8,9
1,32
320
3,1
l2O
1,32
1,25
320
3,1
120
10
120
320
3,1
l,40
320
3,1
120
8,2
l,32
320
3,1
120
l,46
7,0
22
320
3,1
120
l,32
8,9 в разноудаленных друг от друга точках. В каждой точке толщину нити определяют в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Толщина нити характеризуется величиной абсолютного отклонения от среднего значения (Dd), определяемой как наибольшая Hs разно стен (d ном d n n) с1Х гаса К п и ветственно наибольшее и наименьшее значение диаметра нитей.
Для сравнения точности нитей разных диаметров рассчитывают относительное отклонение (() как отноше / но„ю
Характеристики молекулярно-массового распределения — среднемассо— вая мол. масса (Й ) и показатель полидисперсности (Й11/Й„), где M <— среднечисленная мол. масса, определяют методом гель-проникающей хроматографии, причем образцы полимера растворяют в метилэтилкетоне.
Предел прочности при разрыве определяют с помощью разрывной машины при скорости раздвижения захватов
100 мм/мин.
Пример и 2-14. Нити получают, как в примере 1, но берут полистирол, с различными M и Й MN и меняют температуру термовытяжки.
Условия опытов и результаты испытаний приведены в таблице.
Пример ы 15-22, Нити получают как в примере 5, но берут смесь гомополимера стирола с различным содержанием ударопрочного полистирола.
Результаты приведены в таблице.
1086034
Продолжение таблицы
Дизлектрие, 7.
Прочность, к(./cM2
Пример ческая проницаемость
0,040
903 Не бо3,33
2,6 лее
0,0001
887
0,045 3,75
0,043 3 58
4 0,045 3,75
2,6
2,6
2,6
0; 044
0,050
3,67
2,6
4,10
2,6
Обрыв при вытяжке
8 0,072 6,00
9 0,074 . 6,17
0,065 5,42
743
2,6
2,6
2,6
6,17
2,6
5,83
2,6
740
2,6
7,08
3 631
7,75
2,6
783
3 67
2,5
)6 0,045 3,75
17 0,044 3,67
2,6
2,5
18 0,046
3,83
2,5
19 0 050 4,10
20 0,044 3,67
2,5
2,6
21 0,058
22 0,063
4,83
5,25
2,5
Таким образом, полистирольные нити, полученные согласно изобретению, обладают улучшенными прочностными характеристиками и повышенной
Составитель И. Девнина
Редактор Н. Швыдкая Техред И.Иетелева Корректор В. Синицкая
Заказ 2192/26
Тираж 441 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
) 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ШП) "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
0,074
0,070
13 0,085
14 0,093
)5 0,044
882
907
937
3 832
3 830
2 840
2 818
7 842
18 813
13 787
14 793
5 868
15 781
19 723 равномерностью по толщине, что обеспечивает успешное их применение при
4g изготовлении конденсаторов переменной емкости.
