Полиамидная композиция

 

Использование: изготовление нетканых материалов, клеев расплавов. Сущность изобретения: композиция содержит сополиамид ε-капролактама, гексаметилендиаммоний адипината и гексаметилендиаммоний себацината, взятых в массовом соотношении (43-60): (15-37): (15-34), соответственно (100 мас.ч.) и продукт взаимодействия касторового масла с триэтилегликолем с показателем преломления 1,462:1,466 (3-10 мас.ч.). 1 табл.

Изобретение относится к композиции на основе спирторастворимых сополиамидов, пригодных для изготовления нетканых материалов, в качестве клеев-расплавов для соединения деталей одежды и обуви, а также изготовления различных изделий конструкционного назначения.

В литературе описаны сополиамиды на основе смеси капролактама и солей адипиновой и себациновой кислот с гексаметилендиамином (1). Получаемые при этом сополиамиды обладают более низкой температурой плавления, чем гомополиамиды, и достаточно хорошей растворимостью в спиртах. Они используются в виде растворов для изготовления пленок, а также в виде порошков в качестве клея-расплава. Однако их интервал перехода из стеклообразного в вязкотекучее состояние, который определяет область переработки полимера, недостаточно широк, что затрудняет их использование для изготовления нетканых материалов, а температура плавления все же достаточно высока, что ограничивает их применение в качестве клея-расплава, особенно для синтетических тканей.

Наиболее близким по технической сущности и эффекту является клей-расплав (2) на основе смешанного алифатического сополиамида ε-капролактама, соли АГ и соли СГ (ПА-6(66)610 ПА-548), включающий в свой состав продукт взаимодействия малеинового ангидрида e-капролактама и глицерина, взятых в соотношении 1: 1:1. Модифицирующая добавка используется в количестве 5-15 вес. частей на полиамид. Клей-расплав характеризуется пониженной температурой плавления (90-120^oС) по сравнению с исходным полимером (ПА 548-160^oC) и позволяет получать клеевые соединения при изготовлении одежды из различных тканей, в том числе и синтетических, требуемой жесткости и эластичности. Этот клей-расплав имеет ряд недостатков. При его изготовлении используются токсичные компоненты (малеиновый ангидрид, хлористый водород катализатор).

Область применения данного изобретения ограничена. Поскольку известный состав представляет собой массу из слипшихся гранул, переработка его в порошок затруднена. Он может быть использован либо в виде раствора, либо для изготовления клеевой "паутинки". Кроме того, в процессе хранения материала, особенно с содержанием 15% вес. частей модифицирующей добавки, гранулы агломерируются и превращаются в слипшийся ком, что затрудняет их использование.

Таким образом, была поставлена техническая задача расширить интервал переработки спирторастворимых сополиамидов с нетоксичными добавками, обеспечить морозостойкость не менее -30^oС, высокую клеющую способность, повышение механических характеристик.

Эта задача достигается тем, что полиамидная композиция на основе сополимеров e-капролактама, гексаметилендиаммонийадипината и гексаметилендиаммонийсебацината в соотношении 43-60:15-37:19-34 и модифицирующей добавки содержит в качестве модифицирующей добавки продукт взаимодействия касторового масла с триэтиленгликолем с показателем преломления при 20^oС 1,462-1,466 при следующем соотношении компонентов мас. части: сополимер 100 модифицирующая добавка 3-10 Продукт взаимодействия касторового масла и триэтиленгликоля выпускается по ТУ 6-05-081-150-87. Он представляет собой нетоксичную прозрачную вязкую жидкость с показателем преломления при 20^oС 1,462^oC1,466 и используется в качестве аддукта при производстве полиэфирных смол и полиамидных лаков. Для изготовления клеев-расплавов и нетканого материала на основе спирторастворимых алифатических сополиамидов не описан.

Модифицирующая добавка хорошо совместима с сополиамидами в пределах 6-20 мас. и может вводиться как при получении композиции в расплав форполимера при температуре 215-225^oС, так и в готовый полимер в процессе экструдирования при температуре 160-180^oС.

Композиция по изобретению представляет собой гранулированный материал, который можно перерабатывать прессованием, экструзией, литьем под давлением, изготавливать из него порошки.

Указанное изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В автоклав объемом 100 л, снабженный перемешивающим устройством и рубашкой для теплоносителя, загружают 13,2 кг (44 мас. ч.) капролактама, 11,1 кг (37 мас. ч.) соли АГ и 5,7 кг (19 мас. ч.) соли ГС, 0,15 кг (0,5 мас. ч.) адипиновой кислоты и 8,4 кг дистиллированной воды, герметично закрывают и поднимают температуру до 240-250^oС. При этой температуре выдерживают 1 час, затем постепенно снижают давление до атмосферного и выдерживают 3 часа. Затем температуру снижают до 200-225^oС и вводят 1,5 кг (5 мас. ч. ) продукта этерификации касторового масла триэтиленгликолем и выдерживают при перемешивании 1 час. Затем выгружают готовую композицию. Ее свойства приведены в таблице.

Примеры 2-10 осуществляют аналогично примеру 1 при разных соотношениях компонентов (см. таблицу).

Пример 11 (воспроизведение прототипа). 1 моль малеинового ангидрида и 1 моль капролактама перемешивают в течение 5-10 мин при температуре 70^oС в присутствии 1 моля воды (в качестве катализатора). Затем вводят 1 моль глицерина и концентрированную соляную кислоту (в качестве катализатора), поднимают темпеpатуpу до 120^oС и перемешивают смесь в течение 30 минут.

Поскольку в прототипе не было оговорено, какое соединение используется в качестве катализатора хлористый водород или соляная кислота, а также не было указано его количество, при воспроизведении прототипа была взята концентрированная соляная кислота в количестве 1% от общего веса смеси (общепринятое количество).

По окончании реакции получают темно-желтую вязкую жидкость.

Получение модифицированного полиамида.

К 100 вес. ч. гранулята ПА-6(66)610 ПА-548) добавляют при комнатной температуре 5 вес. ч. полученной добавки, тщательно перемешивают и оставляют для лучшего взаимодействия на 1 сутки. Получившаяся композиция представляет собой массу из слипшихся гранул. Свойства композиции по прототипу приведены в таблице.

Испытания материалов производились по следующим методикам: температура плавления ГОСТ 21553-76 (метод ВА); показатель текучести расплава ГОСТ 11645-78; модуль упругости при растяжении, разрушающее напряжение при разрыве ГОСТ 14236-81; морозостойкость ГОСТ 16783-71 на образцах в виде пленок, изготовленных отливкой из 20%-ного раствора полиамидов в водном спирте.

Адгезионные свойства по примерам 1-10 проведены по ТУ 17-21-335-80 и соответствуют требованиям для конкретных областей применения.

Формула изобретения

Полиамидная композиция, включающая сополиамид ε -капролактама, гексаметилендиаммонийадипината и гексаметилендиаммонийсебацината, взятых в массовом соотношении 43 60 15 37 15 34 соответственно, и модифицирующую добавку, отличающаяся тем, что в качестве модифицирующей добавки композиция содержит продукт взаимодействия касторового масла с триэтиленгликолем, характеризующийся показателем преломления при 20^oС, равным 1,462 1,466, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.

Сополиамид e -капролактама, гексаметилендиаммонийадипината и гексаметилендиаммонийсебацината в массовом соотношении 43 60 15 37 15 34 соответственно 100 Указанная модифицирующая добавка 3 10к

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 09.04.2002

Номер и год публикации бюллетеня: 2-2004

Извещение опубликовано: 20.01.2004        

---