Композиция для склеивания жгутов из полиакрилонитрила
Использование: склеивание полиакрилонитрильных жгутов при непрерывной термостабилизации в процессе получения углеродных волокон. Сущность: композиция включает, %: полиметилфенилсилоксан структурной формулы: н I Н где п 3-6, m 90-120, 66-90, оловосодержащий кремнийорганический сшивающий агент (К-1, К-18) и наполнитель (оксид титана , цинковые белила, пигмент красный) 8- 30. При непрерывной термостабильности с конечной температурой до 300°С показатель обрывности 0-0,1%, показатель прочности 140-160 кг. 1 табл. со С
, !, ф " ч
СОК)3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)л С 09 J 183/10
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПА1 ЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с н сьн н о-s!-о-$I о, о !
Í -Î S; — Î-$2-!
СН, Сн,! I о-S 0-$ -!
СН, СН, 0-Si-0-$i— ь HO -$с-О-$i— ! ;С,Н, C!;Hq OH Z» 2» 3 0Н3 ! -$!-о-$;— ! СН, СН3 />HER С Н о-si-o-s о О-8 "О+ он 4,,Н 2„ С,н, с,н, -. 0-$1-0-8;— ! о о -Si-О -Si-! С!!Н С»Н» 2» К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4923576/05 (22) 11.02.91 (46) 30.04.ЯЗ. Бюл, М 16 (71) Ленинградский научно-исследовательский институт химических волокон и композиционных материалов и Черниговское научно -производственное обьединение "Химтекстильмаш" (72) В.Д.Ивин, В,А.Бессараб, Л.П.Явтушинский, M.Ì.Ìàéáoðîäà, В,И.Грачев, М.П.Гринблат, С.А.Шекера, А,А.Трухан, И.Б.Терняева, К.В.Кисин и B.Ï.Mèëåøêåâè÷ (56) Патент СШП К 4077822, кл. В 31 F 5/00, опубл. 1978. Авторское свидетельство СССР М 1669961, кл. С 09 J 183/04, 1989. (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ СКЛЕИВАНИЯ ЖГУТОВ ИЗ ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛА . (57) Использование: склеивание полиакрилонитрильных жгутов при непрерывной термостабилизэции в процессе получения Изобретение относится к клеевым композициям на основе полиорганосилоксанов и может быть использовано для склеивания полиакрилонитрильных жгутов при непрерывной термостабилизации в процессе получения углеродных волокон., Целью изобретения является снижение обрывности жгута при непрерывной термостабилизаций с кон
30,0 С. Указанная цель достигается тем, что композиция для склеивания жгутов из полиакрилонитрила, включающая полиорганосилоксан и оловосодержащий кремнийорганический сшивающий агент, в качестве полиорганоси,, сЫ,, 1812204 А1 Р углеродных волокон, Сущность: композиция включает, : полиметилфенилсилоксан структурной формулы: где и = 3-6, m - 90-120, 66-90, оловосодержащий кремнийорганический сшивающий агент(К-1, К-18) и наполнитель (оксид титана, цинковые белила, пигмент красный) 830. При непрерывной термостабильности с (д конечной температурой до 300 С показатель обрывности 0 — 0,1 ., показатель прочности 140-160 кг. 1 табл. локсана содержит полиметилфенилсилоксан структурной формулы 1812204 где Ь - 3-6, m - 90-120 и дополнительно содержит наполнитель при следующем соотношении компонентов, мэс.%: Вышеуказанный полиметилфенилсилоксан 60-90 Оловосодержэщий кремнийорганический сшивающий агент 2-4 Наполнитель 8-30 При n = 3 и m = 90 молекулярная масса кремнийорганического полимера — около 15000; при п 6 и m ™ 120 — молекулярная масса 22000. В качестве оловосодержащего кремнийорганического сшива1ощего. агента могут быть использованы катализаторы К-1 (ТУ 6.02-814-78) и К-18 (ТУ 6.02-805-79). Катализатор К-1 — это смесь дибутилдилаурата олова или соли дибутилолова фракций жирных кислот С10 С13 и этилсиликатэ 32 — при соотношении 1:1, катализатор К-18 представляет собой смесь диэтилдикаприлата олова и этилсиликата — 32 в соотношении 1:3. Для улучшения прорабатываемости волокон при склейке композиция может разбавляться четыреххлористым углеродом, толуолом, гептаном или другим подходящим органическим растворителем. При содержании сшивающего агента, меньшем 2 мас.%, значительно возрастает время, необходимое для отверждения композиции (пример 4). При содержании, большем 4 мас.%, существенно снижается жизнеспособность и ухудшается термостой, кость (пример 5). При содержании наполнителя, большем 30 мас.%, возрастает вязкость композиции, ухудшаются прочностные показатели участка склейки (пример 6). При содержании наполнителя, меньшем 8мас.%, наблюдается снижениетермостойкости и повышение обрывности при термостабилизации (пример 7). Если в композиции используется полимер с молекулярной массой меньше 15000, снижается термостойкость полученной композиции, ухудшаются прочностные показатели участков соединения 2-х жгутов (при,мер 8), При молекулярной массе, больше 22000, ухудшаются вязкостные свойства и затрудняется сам процесс приготовления композиции (пример 9). Для повышения жизнеспособности уже приготовленной композиции возможно добавление к ней при смешении органического растворителя (толуол, CCI<). Изобретение иллюстрируется примерами. Все эксперименты по сращиванию жгутов композицией по изобретению проводят с крупноразвесным полиаакрилнитральным (153000 текс, 160000 филаментов) жгутом. В условиях каждого из примеров проводят по 10 операций сращивания концов жгутов в реальном технологическом процессе. При этом натяжение на один жгут составляет 10 30-60 кг. Термостабилизацию проводят в 5-зонном аппарате окисления с температурами по зонам от 180 до 300 С, Вулканизацию композиции, которой обрабатывается участок сращивания 2-х жгутов, проводят 15 непосредственно в первой зоне. Показатель обрывности определяют как отношение числа обрывов к общему числу операций сращивания данной композиции после прохождения участков через все зоны термостабилизации. Пример 1, Готовят композицию следующего состава, мас.%: Полиметилфенилсилоксан 66 Катализатор К-1 4 Оксид титана Т10г 30 . Молекулярная масса полиметилфенилсилоксана — 15000. Катализатор К-1 готовят из смеси дибу30 тилдилаурата олрва и этилсиликата — 32 в соотношении 3;1. Сращиваемые концы жгутов расплавляют в аиде ленты шириной 100 мм, каждую из лент на длине 50-100 мм обрабатывают с 35 двух сторон композицией. Обработанный участок покрывают полиэтилановой пленкой.. После выдержки в течение 1 ч. при комнатной температуре и атмосферном давлении участок сращивания поступает в 1 40 зону аппарата окисления, где одновременно с термостабилизацией обрабатываемых жгутов проходит вулканизация композиции и обеспечивается непрерывность обработ-, ки ПАН-жгута при дальнейшей термостаби45 лизации. Показатель обрывности равен нулю, средняя прочность срощенных участков 160 кг Пример 2. Готовят композицию 50 следующего состава, мас.%: ПолиметилфенилСМ/I0KC3H 90 Катализатор К-18 2 Т!Ог ! 8 Молекулярная масса полиметилфенилсилокса н a — 15000. Катализатор К-18 готовят смешиванием диэтилдикаприлэта олова и этилсиликата— 32 в соотношении 1:3. Сращиваемые концы жгутов готовят и обрабатывают компози1812204 цией как в примере 1. Выдержка составляет 2 ч. Показатель обрывности равен О. Средняя прочность срощенных участков жгута составляет 1.40 кг. Пример 3. Готовят композицию следующего состава, мас.%: Полиметилфен илсилокса 80 Катализатор К-1 3 TiOz 17. Молекулярная масса полиметилфенилсилоксана равна 22000. Выдержка перед термостабилизацией составляет 1,5 ч. Показатель обрывности равен О. Средняя прочность срощенных участков составляет 151 кг, Пример ы 4 — 7, Композиции готовят на основе полиметилфенилсилоксана с молекулярной массой 15000, катализатора K-1 и наполнителя T10z. Сращенные концы жгутов готовят и обрабатывают композицией, как в примере 1. Составы композиций, время отверждения, показатель обрывности и прочность на разрыв срощенных участков 2 представлены в таблице. Пример 8. Композицию готовят на основе полиметилфенилсилоксана с молекулярной массой 13000. Остальные компоненты и условия соответствуют примеру 1. 3 Пример 9. Композицию готовят на основе полиметилфенилсилоксана с моле. кулярной массой 24000. Остальные компоненты и условия соответствуют примеру 1, Пример 10 (известный). Готовят композицию, мас,ч.; Полидиметилсилоксан 32 Катализатор К-18 8 Дихлорэтан . 64 Оксизтилированный алкилфенол 1 Катализатор К вЂ” 18тотовят как в примере 2. Сращиваемые концы жгутов готовят и обрабатывают как в примере 2. Выдержка соCi,Hg с н5 (1 H 0-51-0-5i l о о I, H 0-5i-0-51— ! с.„н$ с,н$ снЗ снЗ 0-$1-0-51— 1 I сн3 сн3 с,н, с,н, -$1-0- Si— 1 1 о о -$1-О-5 i с н, с н он HQ он 30 где и =3-6, rn =90-120,. и дополнительно содержит наполнитель при следующем соотношении компонентов, 35 мас%: Указанный полиметилфенилсилоксан 66-90 Оловосодержащий 4о кремнийоргани ческий сшивающий агент Наполнитель 2-4 8-30 К - Кбнтрольные нрныеры. ставляет 1,5 ч. Средняя прочность срощенных участков жгута составляет 134 кг, Показатель обрывности равен 1,0, Пример 11, Композицию готовят как 5 в примере 1, но в качестве наполнителя используют цинковые белила. Показатель обрывности 0,1, показатель прочности 150 кг. Пример 12. Композицию готовят как в примере 1, но в качестве наполнителя ис10 пользуют пигмент красный. Показатель обрывности 0,1, показатель прочности 148 кг. Формула изобретения Композиция для склеивания жгутов из 15 полиакрилонитрила, включающая полиорганосилоксан и оловосодержащий кремнийорганический сшивающий агент, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью снижения, обрывности жгута при непрерывной термо20 стабилизации с конечной температурой до 300 С, в качестве полиорганосилоксана композиция содержит полиметилфенилси- . локсан формулы
