Способ модификации поликапроамидных волокон

/46;3/34 /04 Э/04 8) Г.А, Габрнелян (СССР),Т В Дружинина и 3 А Р Эльсибаи Шалн (ССЩ ы СПОСОБ ЮДИФИКАЦИИ ПОЛИКАПРОАИИДНЫХ ВОЛОКОН о е ется мионе можетния четвер. Изобретение относится к химичесой модификации поликапроамндиых олокон Попикапроамидные ПКА) волокна обладают рядом ценных свойств. Наряду с этим они имеют некоторые недо статки низкое влагопоглощение, высокая электриэуемость, неприятный гриф), что приводит к снижению на их основе. Поэтому большое внимание уделяется проблеме химической модификации поликапроамидиых волокон.Известен способ получения модифицированного ПКА волокна, содержащего5 полиметилвинилпиридинПИВО), . согласно которому прививку проводят в присутствии окислигельно-восстановительной системы Ге - НО. При этом4волокно предварительно обрабатывают в сильно кислой среде раствором хлорного железа в 43-ой соляной кислоте, при 60-70 С, с целью связывания ионов Геволокном 1. гИзвестен также способ модификацииХА волокна, который проводят путемпредварительной обработки дикетеноморганическом растворителе Г 23.Однако известные способы являютсяехнологически сложными и не обеспечи.ают возможности получения привитыхполимеров беэ образования гомополиНаиболее близким к предлагаемому изобретению является способ модификации ПКА волокон обработкой аэотсодержащим соединением для введения четвертичных аммониевых групп в ПКА путем синтеза привитых сополимеров ПКА с полидиметиламиноэтилметакрилатом ПДИАЭИА) или с ПИВП с последующим алкилированием полученных продуктов и прививкой полиакрилонитрила (ПАН) из водного раствора мономера в присутствии инициатора 3Однако этот способ являгостадийным, длительным нбыть использован для введе89182 1вертичной соли в растворе, позволяющая получить привитое ПКА волокно без образования гомополимера,лежит в пределах 2,5-7,57 при содержании раствора в волокне 1007 от его массы.Уменьшение содержания раствора четвертичной соли в ПКА волокне ниже 1007 нецелесообразно, так как это требует высокой степени отжима волокна. При увеличении концентрации раствора четвертичной соли выше 7,57 (при таком же содержании раствора четвертичной соли в ПКА волокне) не все количество мономерной соли участвует в образовании сшитого полимера, а оставшаяся часть ее вызывает при прививке образование гомополимера.Если удалить непрореагировавшую четвертичную соль промывкой водой, то можно получить привитой сополимер без образования гомополимера. Однако дополнительный процесс промывки осложняет осуществление непрерывного процесса получения модифицированного ПКА волокна, содержащего четвертичные аммониевые группы. Поэтому целесообразно использовать для пропитки ПКА волокна растворы четвертичной соли с концентрацией 2,5-7,57При осуществлениии этого варианта удается фиксировать на волокне четвертичные аммониевые группы, которые затем используются для связывания анионов надсерной кислоты и последующей прививки,Способ модификации ПКА волокна осуществляют следующим образом.ПКА волокно пропитывают при комнатной температуре 2,5-7,57,-ными водными растворами смеси, состоящей из триметилэтилметакрилатамн монийметилсульфата и Й-метилолметокрил амида в соотношении (85-75):(15-25) соответственно, содержащими 7. от общей, массы компонентов смеси К 5 0 с последующей термообработкой.Введение четвертичных аммониевых групп в состав ПКА волокна по предлагаемому способу может осущест. вляться на штапельном агрегате при нанесении препарации.Полученные модифицированные ПКА волокна, содержащие четвертичные аммониевые группы, используют в даль нейшем для синтеза цридитых сополимеров ПКА с ПАН бебр,г 1 тзания гомополимера.Привитую соподимеризацтпо проводят по следующей схеме. Ипдцф пировцшоеПри этом к ПКАволокну прививается 30% ПАН.П р и м е р 3 ,сравнительными Обработку ПКА волокна (0,5 г) и по" следующую прививк; ПАН осуществляют в условиях, указанных в примере 1, но в отсутствии 11-метилолметакриламида в растворе четвертичной соли. При этом образуется большое количество гомополимера. Количество привитого ПАН составляет 32%.П р и м е р 4. ПКА волокно (0,5 г) обрабатывают 7,5%-ным водным раствором смеси, состоящейиз 75 вес.7 триметилэтилметакрилатаммонийметилсульфата и 25 вес.7 М-метилолметакриламида,содержащим 17 (от общеймассы компонентов смеси) К 5 00,отжимают до 1007 от массы волокна,и термообрабатывают при 120 С 15 ми Реакцию привитой сополимеризацииосуществляют в условиях примера 1.При этом к ПКА волокну прививается 133% ПАН практически без образованиягомополимера.П р и м е р 5 (сравнительный).Обработку ПКА волокна (0,5 г) и последующую прививку ПАН осуществляюгв условиях, указанных в примере 1,но при концентрации водного растворасмеси.При этом к ПКА волокну прививается 37,5% ПАН и образуется большоеколичество гомополимера.П р и м е р 6. Обработку ПКА волокна (0,5 г) и последующую прививкуПАН осуществляют в условиях, указанных в примере 2, но термооб 1 аботку волокна после пропитки проводят при 1 ОООС в течение 15 мин. При этом к ПКА волокну прививается 28% ПАНпрактически без образования гомополимера.П р и м е р 7. Обработку ПКА волокна (0,5 г) и последующую прививку ПАН осуществляют в условиях, указанных в примере 2, но термоофработку проводят в течение 1 О мин. Количество привитого ПАН составляет 297.Таким образом способ модификации предлагаемых ПКА волокон по сравнению с известными имеет ряд преимуществ:1, Исключает многостадийность процесса получения модифицированных ПКА волокон, содержащих четвертичные аммониевые группы, используемые для синтеза привитых сополимеров без образования гомополимера.2. Создает необходимые условия для получения моди 4 нцированых ПКА 5;, 89182 1.ЬПКА волокно обрабатывают в течение2-10 мин 0,2%-нвм водным растворомК 50 Е тщательно промывают водой,отжимают и переносят в термостатированный до:нужной температуры раст.вор акрилонитрила, По окончании реакции привитой сополимеризации ПКАволокно промывают водой для удаленияне вступившего в реакцию мономера исушат при 80-90 С. 1 ОП р и м е р 1, Навеску ПКА (0,5 г)обрабатывают 2,57-ным водным растворомсмеси, состоящей из 75 вес.% триме- тилэтилметакрилатаммонийметилсульфата и 25 вес,7, 11-метилолметакриламида, содержащим 1% (от общей массыкомпонентов смеси ) К 50 отжимаютдо привеса 1007 от массы волокна итермообрабатывают при 120 С в течеО,ние 15 мин. Модифицированное таким. 20образом волокно, содержащее 27 четвертичной соли, используют в дальнейшем для синтеза привитых сополимеровПКА, с виниловыми мономерами.Прививку ПАН на ПКА волокно прово йдят следующим образом.Модифицированное волокно обрабатывают водным раствором, содержащимкалиевую соль надсерной кислоты вколичестве, эквивалентном соаеожанию четвертичной соли на волокне(модуль 100), при 20-25 С в течение1 О мин. После обработки волокно тщательно промывают водой. Затем перено-.сят в колбу, содержащую 7%-ный водный раствор акрилонитрила (модуль100). Колбу закрывают клапаном Бунзена или оснащают обратным холодильником и нагревают при 80 ОС в течение30 мин. По окончании. прививки волокнотщательно промывают от мономера и высушивают до постоянного веса при80-90 ОС. В процессе реакции привитойсополимеризации гомополимер практически не образуется. Количество при-витого ПАН определяют по привесуи оно составляет 26%.П р и м е р 2. ПКА волокно(0,5 г) обрабатывают 2,57-ным водным раствором смеси, состоящей из5085 вес,% триметилэтилметакрилатаммоний метилсульфата и 15% И -метилолметакриламида,содержащим 1% (от общеймассы компонентов смеси) КЯО отжимают до привеса 1007 от массы волокна и термообрабатывают при 120 СОв течение 15 мин.Реакцию привитой сополимеризацииосуществяот н условиях" примера 1,89182 Формула изобретения Составитель И.,ЦевнинаРедактор Н.Рогулич Техред И; Гайду Корректор,С.Шекмарю Заказ 11162/41 Тираж 488 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП фПатент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 волокон, содержащих нерастворимые в воде четвертичные аммониевые соедине" ния, на действующем оборудовании в .производстве штапельного ПКА волокна по непрерывному способу.%3. Существенно расширяет воэмож ность использования различных моно- мерных четвертичных солей, не содержащих групп,. способных к сшивке при термообработке, для введения в состав р ПКА волокна нерастворимых в воде йолимерных четвертичных соединений. Способ модификации поликапроамидных волокон обработкой аэотсодержащим соединением для введения четвертичных аммониевых групп в поли-. капроамид М фрЭивкой полиакрилонит 1 8рида из водного раствора мономерав присутствии инициаторов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюУпрощения процесса, обработку проводят 2,5-7,53-ным водным растворомсмеси триметилэтилметакрилатаммонийсульфата и М -метилолметакриламидав соотношении 175-85): 25-5/ соответственно в присутствии инициаторас последующим отжимом до 1002 привеса и термообработкой при 00-120 С10-15 мин.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 36.1179, кл. С 08 Г 283/04, 973.2. Авторское свидетельство СССРУ 411106, кл. С 08 С 69/48, 1974.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2781594/23-05,кл. С 08 Г 291/00, 1980 (прототип).