Волокнообразующая смесь
Использование: изготовление автомобильных покрышек, приводных ремней, корда, канатов. Сущность изобретения: волокнообразугащая смесь содержит полипарафенилентерефталамид и 5 мас.% сополиамида на основе терефталевой кислоты , парафенилендиамина и 5 мол.% от общего количества звеньев диамина третьего мономера с характеристической вязкостью 3-4,8, Третий мономер выбирают из группы: пиперазин, бензидин, 1,4-диаминоантрахинон. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 0 01 F 6/74
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ИЗОБРЕТЕНИЯ, „„„,.„ ""," „":",",„„„, 1
ОПИСАНИЕ
К ПАТЕНТУ (21) 4356736/05 (22) 01.11.88 (46) 30.08.93. Бюл. М 32 (31) 8702601 (32) 02.11.87 (33) NL (71) Акцо Н,B. (NL) (72) Хендрик Матман, Бернардус Мария Кундерс (NL) (56) Патент США N. 3414645, кл, 264-210, 1968.
Патент Великобритании М 2160878, кл. С 08 1 77/06, 1986.
Патент США М 4308374, кл. С 08 6 69/28, 1981.
Патент США М 43200С1, кл. D 01 F 6/00, 1982.
Изобретение относится к технологии изготовления волокон из ароматических полиамидов, в частности к получению волокнообразующих смесей из указанных полимеров, и может быть использовано в тех областях техники, где динамические нагрузки играют значительную роль, например, при изготовлении автомобильных покрышек, приводных ремней, корда.и канатов.
Цель изобретения — повышение прочности волокон.
Цель достигается тем, что волокнообраэующая смесь в дополнение к ППДТ содержит сополиамид, являющийся производным от терефталевой кислоты, пара-фенилендиамина и третьего мономера, выбранного из . группы пиперазина, бензидина и 1,4-диаминоантрахинона.
Этот сополиамид обычно получается из мономеров, таких как статистический сопо„„ Ы „„1838467 АЗ (54) ВОЛОКНООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ (57) Использование; изготовление автомобильных покрышек, приводных ремней, корда, канатов. Сущность изобретения: волокнообразующая смесь содержит полипарафенилентерефталамид и 5 мас.ф, сополиамида на основе терефталевой кислоты, парафенилендиамина и 5 мол.-,ь от общего количества звеньев диамина третьего мономера с характеристической вязкостью 3-4,8. Третий мономер выбирают из группы: пиперазин, бензидин, 1,4-диаминоантрахинон. 1 табл. лимер, но он также может быть изготовлен с получением блок-сополимера.
Полиамидные компоненты смеси в соответствии с изобретением могут быть изготовлены обычным образом.
Соответствующий метод изготовления
ППДТ, заключается, например, в полимериэации пара-фенилендиа. ина и хлорангкдрида терефталевой кислоты в растворителе, причем сополиамид получают путем полимериэации хлорангидрида терефталевой кислоты, пара-фенилендиамина и одного из мономеров-пипераэина, бенэидина или 1,4диаминоантрахинона в растворителе, Полимеры должны иметь характеристическую вязкость, достаточную для удовлетворения требованиям, предъявляемым с точки зрения получения волокна. Таким образом, в общем полимеры должны обладать вязкостью по меньшей мере на уровне 2,5, и предпочтительно выше, чем 4,0, и, в частности, выше, чем.4,5.
1838467
Под характеристической вязкостью следует понимать в данном случае величину, рассчитанную в соответствии с формулой ахар 1 и отн/0,5, в которой от представляет собой относительную вязкость, измеренную с помощью капиллярного вискозиметра при 25 С, раствора 0,5 г полиамида в 100 мл 96 -ной серной кислоты.
Способ прядения волокон из растворов ароматических полиамидов в концентрированной серной кислоте в общем известен и не нуждается в дальнейших объяснениях.
Волокна, о которых идет речь, могут представлять из себя волокна всех существующих типов, независимо от их длины, начиная от штапельных волокон и заканчивая бесконечными нитями. Что касается свойств-этих волокон, то иэ них могут быть изготовлены нити, в частности, кордовые 20 нити, что несомненно, имеет практическую значимость. Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
П р и и е р. Был получен ППДТ в смеси й-метил-пирролидона и хлорида кальция, последний в отношении 9,5 по массе, в расчете к общей массе участвующего в реакции вещества.
Соотношение мономеров пара-фенилендиамина и хлорангидрида терефталевой 30 кислоты составляло 0,997 и общая концентрация мономера составляла 13 по массе, также в расчете к общей массе участвующего в реакции вещества. Затем, после нейтрализации, промывания и,сушки был получен полимер, имеющий характеристическую вязкость 5,5.
Были получены сополимеры, содержащие 5 молей (/0) требуемого третьего полимера. 40
Получение осуществлялось в 1-литровом реакторе в среде, состоящей из 470 г
N-метил-пирролидона и 55 г хлорида кальция. Концентрация мономеров вновь составляла около 13 по весу и в каждой 45 серии опытов был использован пара-фенилендиамин в количестве 25,99 г, терефталоил дихлорид в количестве 51,42 r, а также было использовано соответствующее количество третьего мономера, а именно 2,86 г 50
1,4-диаминоантрахинона, 2,08 г бензидина и 1,03 r пиперазина.
Были получены сополиамиды, имеющих характеристическую вязкость 3,3; 4,8; и 3,0 соответственно. 55
Получение прядильного раствора.
В качестве растворителя была использована концентрированная серная кислота, имеющая концентрацию 99,8 . Растворы были приготовлены путем смешивания
495 r полимера с 2005 г твердой охлажденной серной кислоты, Процедура прядения.
Растворы полимеров, содержащие около 19,8 полимеров по массе, были подвергнуты прядению по методу воздушного зазора, причем был использован фильерный элемент с 50 прядильными отверстиями диаметром 75 мкм. Процесс осуществлялся при температуре прядения приблизительно
80 С, температуры коагуляционной ванны
14 С и скоростью прядения 180 м/мин.
Филаментарные нити пропускали через коагуляционную ванну через кольцо с отверстием 12 мм, а затем через керамический штифт. Получаемые филаментарные нити были смотаны в клубки и тщательно промыты, нейтрализованы, вновь промыты и высушены.
Испытание волокна на растяжение, Данные об удлинении под нагрузкой были собраны в соответствии с ASTM-Д
2101 путем проведения испытаний на растяжение на отдельных волокнах с использованием прибора, предназначенного для проведения подобных испытаний Опэтгоп).
Номинальная эталонная длина составляла
0,10 м и коэффициента растяжения 0,01 м/мин, Волокна предварительно имели температуру 20 С и относительную влажность
65, Для каждого типа волокна был рассчитан средний результат, полученный из результатов испытаний, проведенных на 10 волокнах.
Результаты испытаний, полученные для смесей различных полимеров, приведены в таблице.
В этой таблице содержатся результаты экспериментов, проведенных при тех же самых условиях, в которых проводились испытания филаментарных волокон, изготовленных из гомополиамидного ППДТ, Растяжение (обозначение N/dTex) означает напряжение, приложенное к волокнам в сыром состоянии и перед их намоткой.
Измеренный модуль представляет собой модуль ASTM-Д885 в гигапаскалях.
Формула изобретения
Волокнообразующая смесь, состоящая из полипарафенилентерефталамида и другого ароматического полиамида, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности волокна, в качестве другого ароматического полиамида она содержит сополиамид на основе терефталевой кислоты, парафенилендиамина и 5 мол.7ь от общего количества звеньев диамина третьего моно1838467 хинон, с хэрактеристи .еской вязкостью 34,8 в количестве 5 от массы смеси, мера, выбранного из группы, включающей пиперазин,бензидин, 1,4-диэмино-антраL—
Удлинение при разрыве, Прочность
CN/Тех
Усиление Модуль, гПа
Титр. d Tex.
Опыт
Полимерный материал натяжения с й/d Тех
ППДТ
Составитель И. Девнина
Техред M. Моргентал Корректор, M. Куль
Редактор
Заказ 2908 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного коми1ета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Смесь
ППДТ+ 5 мас. сополиамида с
5 моля 1,4диаминоантрахинона
Смесь
ППДТ+ 5 мас. сополиамида с
5 мол. пиперазина
Смесь
ППДТ+ 5 мас. сополиамида с
5 мол. ензи ина
2
4
6
8
11
13
14
16
17
18
19
21
22
23
2,30
2,24
2,33
2,29
2,32
2,30
2,30
2,25
2,28
2,30
2,19
1,90
2,15
2,33
2,38
2;31
2,28
2,19
2,10
2,13
2,13
2,15
2,16
2,02
0,2
0,4
0,8
1,6
3,0
0,2
0,4
0,8
1,6
3,0
0.2
0,4
0,8
1,6
3,0
0,2
0,4
0,8
1,6
3,0
68
66
113
47
53
62
67
117
49
58
58
66
119
53
56
57
62
106
123
216
209
216
232
233
229
226
231
238
228
223
217
227
228
236
236
227
232
227
243
240
3,7
3,6
3,5
3,5
3,4
2,8
4,5
4,3 4,1
3,9
3,7
3,1
4,3
4,0
3,9
3,9
3,5
3,0
4,4
4,2
4,2
4,0
3,3
2,9
