Способ получения окисленного полиакрилонитрильного волокна

,Д лй И."ЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВУ юз Советски п 703 циалистическ Республик(21) 2533580/23 "05вки Ио нный комитетССРизобретенийткрытий Государе 23) Приоритет Опубликовано по вел и) Авторьизобре Г.А. Карлсон, Г.М. Керч, Л,А. Ирген А,М, ТолксяВфН.В, Полякова, С.Г, Зайчиков и В.А, Михайлова 1 Заявите 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЛЕННО ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛЬНОГО ВОЛОКНАИзобретение относится к области получения углеродных волокой, в частности окисленных полиакрилонитрильных волокон.Окисление полиакрилонитрильного (ПАН) волокна является первой и наиболее:прддолжительной стадией в технологическом цикле получения углеродного волокна.Известен способ окисления волокна, в котором в качестве добавок, ускоряющих процесс, применяют алифатические диамины и аминоспирты. Время обработки волокна добавками велико, так как его выдерживают в при меняемых веществах при 50-100 ОС, промывают, сушат и затем подвергают термоокислительной обработке при 200-300 С 113. При этих температурах термоокислительной обработки при меняемые в известном способе добав" ки вызывают разрушение волокна, поэтому промывка и сушка волокна перед тЕрмоокислительной обработкой являются обязательными.Наиболее близким к данному изобретению является способ окисления по- лиакрилонитрального волокна обработ кой катализатором-.гидроксиламином при 20 оС в течезие 30 мин, отмыв"ЗО кой излишка реагента, сушкой и последующей термообработкой при 200- 300 С в атмосфере воздуха 12.Однако процесс данного способа окисления ПАН волокна занимает длительное время (7-16 ч) , механические свойства волокон при этом улучша 1 отся на 10-50.Цель изобретения - ускорение про" цесса и повышение физико-механических показателей волокон.Это достигается тем,: что в предлагаемом способе получения окисленного ПАН волокна в качестве катализатора используют "-й-Фениламинотиазоло-(4,5:а)-инденони обработку им проводят до содержания 2-10 от веса волокна.Этот каталйзаторне вызывает разрушение волокна при температуре тер" моокислительной обработки, поэтому отпадает необходимость проводить дополнительную обработку волокна эти веществом при 50 - 100 С, отмывать остаток добавки, высушивать волокно. Это существенно сокращает общее время обработки волокна добавкой. Кроме того, катализатор ускоряет процесс циклизации нитрильных групп при термоокислительной обработке и по,ло-(4,5:а) -инденона. 24,Исйолл а аз ооваани ее ллороедлаг аемагоЙзобретенйя приводит к, существен" 50ному сокращению времеЫи окисленияволокна. Кроме того, применяемый вэтом способе катализатор эначитель"но ускоряет реакцию цчклизации вовремя термоокислительной обработки, 55что позволяетполучать волокно сболее высокими механическими показателями, Таким образом, предлагаюжй способ повышает эффектив- -ность процесса и обеспечивает высо-кое качество продукции. .0формула изобретенияСпособ получения окисленного полиакрилонитрильного волокна обработкой исходного волокнакатЬли6 9 вышает механические свойства окислен"його волокна.Согласно изобретению на ПАН волокно наносят 2-М-фениламинотиазоло- "(4,5: а) -инденон, например, в виде суспензии в ацетоне, и затем производят термоокислительную обработку5 под натяжением при 200-300 С в течение 2-3 ч.П р и м е р. Волокно из сополимера 1 акрйлонитрила с метилметакрилатом (4,5) пропускают при комнатной10 температуре через суспензию 2-И-ФеНиламинотиазоло-(4,5:а)-инденонаВ-щетсне, и затем йодвергают термо- окислительной обработке при температуре 230 С под натяжением в15атмосфере воздуха.Параллельно вышеуказанной термо- ойислительной оработке подвергают не пропуо щенное через суспенэию волок- . НОе На Фиг. 1 приведены инфракрааныйспектры волокна после термоокислитель.ной обработки при 230 ОС в течение- (4,5: а) -ийденоона, 30 Инфракрасные спектры показывают,что наличие добавки и увеличениеее концентрации пр 1;водит к ускорению реакции циклизации нитрильйыхгрупп, о чем свидетельствует уменьшение интенсивности полосы поглоЩениЯМО "а 1 2240 см . ПРи 10-нойконцентрации добавки после поглощения М н 2240 см после 3 ч термооб.работки исчезает полностью. Былоустановлено, что при отсутствиидобавки зта полоса исчезает толькопосле термоокислительной обработки,проведенной в течение 6 ч,На фиг, 2 представлены кривыеизменения относительной прочностийрй. разрыве Г, относительного удлиненияе,Ь и относительного модуляупругости Е с увеличениеМ концентрации добавки 2-И-Фениламинотиазоло(4,5:а)-инденона. Как видно оптимальная концентрация добавки на"ходится в пределах от 2 до 10.Дальнейшее -повйшение концентрациине приводит к значительному увелйчению модуля упругости и прочнос"ти,а удлинение при разрыве снижает-,Ся еВ таблице приведены Физико-механические свойства окисленных волоконлсогполимераакрилонитрила с ме"тйлметакрилатом.затором и термической обработкойв атмосфере воздуха, о т л и ч а ющ и й с я тем, что; с ",елью ус"корения процесса и повышения Физи-" ко-механических показателей воло кон, в качестве катализатора исполь.зуют 2-И-фениламинотиазоло-(4,5:а)-зйденони обработку проводят досодержания последнего на волокне2-10,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Японии 9 29946,кл, 42024, опублике 1972 е2. Патент франции Р 2069071,кл С 01 В 31/00, опублик. 1970703 б 08 гиюфЬ 2. У И СН он,(%уЯаЮ б Ф О ФФиг 2Саста Текшее евнина е акт екто МГ. Моэжечко вале Зака Подписка ета СССРрытийаб. . 4 ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная фили 781/31 тираж ЦНИИПИ Государственногпо делам иэобретени 035 Москва ЖРа ител