Способ получения полиакрилонитрильного волокна

 

Г

О /

lr

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 517667

Союз Советова

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.03.74 (21) 2009664/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15,06.76. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 16.12.76 (51) М Кл 2 D 01F 6/18

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 677.494(088.8) (72) Авторы изобретения

3. Г. Соломон, М. А. )Каркова, Л. Н. Слесарева и Ф. М. Мандросова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛЬНОГО ВОЛОКНА

Изобретение относится к области получения полиакрилонитрильных волокон, применяемых для изготовления армированных пластиков, фильтровальных тканей, прокладок ит.д.

Известен способ получения полиакрилонитрильного волокна мокрым формованием раствора в органическом растворителе смеси полимера и модифицирующей добавки — олигоэфиракрилатов с последующей вытяжкой и термообработкой.

Однако используемые олигоэфиракрилаты обладают общетоксичным и раздражающим действием, и, кроме того, способ не позволяет получать волокна с достаточно высокой хемостойкостью при сохранении их прочности.

Для повышения хемостой кости волокна, улучшения условий труда и техники безопасности по предлагаемому способу в качестве модифицирующей добавки используют 10—

50% поли-и-фениленсульфидсульфона от веса полимера и после термообработки волокно окисляют.

Поли-и-фениленсульфидсульфон общей формулы

-s i i s i i s ii s0,— ) применяют в виде концентрированных раство2 ров (25%-ный раствор) в N-метилпирролидоне (ИМП) в количестве 10 — 50% от веса полиакрилонитрила (ПАН). Поскольку поли-и-фениленсульфидсульфон нерастворим в диме5 тилформамиде и диметилацетамиде, для приготовления прядильных растворов используют

N-метилпирролидон.

Формование волокна проводят по мокрому способу в осадительной ванне, содержащей

10 60 — 40 вес. % N-метилпирролидона и 40—

60 вес. % воды, с последующей пластификационной вытяжкой в паре на 450 — 550%, промывкой и сушкой. Полученное волокно прогревают на воздухе при температуре 180—

15 200 С в течение 2 — 3 ч и далее, с целью превращения сульфидных групп (— S — ) поли-пфениленсульфидсульфона в сульфоновые (— $0з — ), окисляют в течение 48 — 96 ч при комнатной температуре в ванне, состоящей из

20 перекиси водорода и ледяной уксусной кислоты, взятых в объемном соотношении 1: 2, или в смеси 50%-ной H2SO4 и перекиси водорода в объемном соотношении 1: 1. Затем волокно промывают и сушат.

25 Полученное волокно имеет прочность 20—

35 гс/текс, удлинение 12 — 18%. Оно нерастворимо в кислотах, например соляной кислоте и др., и обладает повышенной стойкостью к растворителям, например к диметилацетамиЗО ду.

517667

Хемостойкость исходных и модифицированных полиакрилоннтрильных волокон

Количество модифицирующей добавки по отношению к полнакрнлоннтрилу, вес. й

Сохранение прочности, Среда

Время, ч

Уксусная кислота

Царская водка

Соляная кислота

Днметнлацетамид

Пример 1. К 100 вес. ч. 15%-ного раствора ПАН и NMH добавляют 6,7 вес. ч. 25%-ного раствора поли-п-фениленсульфидсульфона в NMH. Полученный после перемешивания прядильный раствор обезвоздушивают под вакуумом, формуют в осадительную ванну, содержащую 40 вес. о/о NMH и 60 вес. о/о воды (при 25 С), при отрицательной фильерной вытяжке — 60О/о и подвергают пластификационной вытяжке в паре на 500О/О. После промывки и сушки волокно прогревают на воздухе при 180 С в течение 3 ч, а затем окисляют в течение 48 ч при комнатной температуре в ванне, состоящей из перекиси водорода и ледяной уксусной кислоты, взятых в объемном соотношении 1: 2, После промывки и сушки волокно имеет прочность 30 — 35 гс/текс и удлинение 14 — 18 /о. Полученное волокно после выдержки в течение 24 ч в уксусной кислоте, царской водке, соляной кислоте и диметилацетамиде сохраняет прочность соответственно

93; 85,5; 88,0; 10,0 о/о от исходной.

Пример 2. К 100 вес. ч, 15 /о -ного раствора IAH в NMH добавляют 25,7 вес. ч. 25 ного раствора поли-и-фениленсульфидсульфона в ИМП. Формование и обработку волокна проводят согласно примеру 1. Полученное волокно после выдержки в течение 24 ч в уксусной кислоте, царской водке, соляной кислоте и диметилацетамиде сохраняет прочность соответственно 100; 100; 91,4; 31,3% от исходной.

Пример 3. К 100 вес. ч. 15 /о-ного раствора ПАН в NMH добавляют 60 вес. ч. 25 о/о-ного раствора поли-п-фениленсульфидсульфона.

Формование и обработку проводят по примеру 1.

Полученное волокно имеет прочность до

20 гс/текс и удлинение 12 — 16 /о и после выдержки в течение 24 ч в уксусной кислоте, царской водке, соляной кислоте и диметил5 ацетамиде сохраняет прочность, соответственно 100; 100; 100; 45 /о от исходной.

Пример 4. К 100 вес. ч. 15 /о -ного раство=ра ПАН в NMH добавляют 25,7 вес. ч. 25%ного раствора поли-п-фениленсульфидсульфо10 на. Формование, вытяжку и прогрев волокна проводят согласно примеру 1, Окисление проводят в ванне, состоящей из перекиси водорода и ледяной уксусной кислоты, взятых в объемном соотношении 1: 2, при комнатной

15 температуре в течение 96 ч. После промывки и сушки волокно имеет физико-механические показатели и хемостойкость, аналогичные показателям пример 2.

П р им ер 5. К 100 вес. ч. 15 /о-ного раство20 ра сополимера акрилонитрила с метилакрилатом (95: 5 вес. /с) добавляют 6,7 вес. ч. 25 /оного раствора поли-и-фениленсульфидсульфона в г1МП. Условия формования и ориентации волокна такие же, как в примере 1. Волокно после промывки и сушки прогревают на воздухе в течение 2 ч при 200 С, а затем окисляют при комнатной температуре в ванне, состоящей из 50%-ной H>SO4 и перекиси водорода, взятых в объемном соотношении 1: 1, в течение 48 ч. Затем волокно промывают и сушат. Полученное волокно имеет хемостойкость и физико-механические показатели, аналогичные показателям волокна, полученного в примере 1.

Данные по хемостойкости приведены в таблице.

81,5

93,0

100,0

100,0

84,7

85,5

100,0

100,0

71,2

88,0

91,4

100,0

Растворяется

10,0

31,3

45,0

517667

Формула изобретения

Составитель И. Девнина

Корректор E. Хмелева

Редактор Л. Емельянова Техред Е. Подурушина

Заказ 2068/10 Изд. № 1533 Тираж 575 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Способ получения полиакрилонитрильного волокна мокрым формованием раствора в органическом растворителе смеси полимера и модифицирующей добавки, вытяжкой и термообработкой, отл ич а ющийс я тем, что, с целью повышения хемо стойкости волокна, улучшения условий труда и техники безопасности, в качестве модифицирующей добавки используют 10 — 50 о/, поли-и-фениленсульфид5 сульфона от веса полимера и после термообработки волокно окисляют.