Композиция для модификации полиамидных волокон

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик1971931 1) опол интел ьное к а вт. с д-ву - 5642/23-05. Кл.зО 1 Г 6/60 присоединением заявки Гасударственный камитеделам изобретений и аткрвтий Дата опубликования описания 17.11.82) Заявитель ОЗИЦИЯ ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ ПОЛИАМИДВОЛОКОН 2 на краш иваемости модиф й кислотными и испе сн Изобретение относится к области производства полиамидных волокон и нитей, Полиамидные волокна и нити обладают комплексом ценных свойств (высокие прочностныеи усталостные характеристики, устойчивостьк истиранию), по которым превосходят всеизвестные виды многотоннажных волокон.Однако характерные для синтетическихи, в частности, полиамидных волокон повышенная электризуемость и низкая гигроскопич ность значительно понижают потребительские свойства готовых изделий, что приводит к уменьшению спроса на полиамидныетекстильные и текстурированные жгутовыенити,Известно использование в качестве модификатора полиамидных волокон эфира ффорной кислоты, который добавляют кномеру перед полимеризацией 1,Недостатками модификатора (эфира полиэтиленоксида и фосфорной кислоты) являются низкая гидролитическая устойчивость, в результате которой он разлагаетсяна исходные компоненты, вымываемые из волокон при многократных водных обработках; низкая термическая устойчивость эфиров полиэтиленоксида и фосфорной кислоты, ухудшение ицированных ките д р ыми красителями.Известно также использование в качестве модификатора полиамидных нитей эфира 5 борной кислоты и полиэтиленоксида, который может быть введен как в процессе полиамидирования Е-капролактама, так и в процессе формования 2.Основными недостатками эфиров борнойкислоты и полиэтиленоксидов, затрудняющими их использование в качестве внутренних модификаторов, является невысокая термическая и гидролитическая устойчивостьНаиболее близким к изобретению является композиция для модификации полиамид ных волокон, состоящая из полиэтиленгликолевого эфира амидоборной кислоты и воды. Модификатор вводят в виде 40 - 50%-ной водной пасты или 50 в 7/О-ного раствора в Е-капролактаме 3.20Основным недостатком композиции является высокая вязкость модификатора, что вызывает неизбежные технические затруднения при выгрузке его из тары, при транспортировке и в процессе дозировки. Эти операции требуют использьования повышенныхтемператур, вызывающих окисление продукта, и требуют установки специального оборудования. Недостаточная устойчивость водной пасты модификатора приводит к быстрому ее расслоению (1 - 2 сут) и требует применения специальных перемешивающих устройств.Антистатическая добавка полиэтиленгликолевых эфиров амидоборной кислоты действует по механизму повышения объемной проводимости и не улучшает поверхностную проводимость нитей и волокон после многократных водных обработок.Цель изобретения - повышение агрегативной устойчивости композиции и улучшение электрофизических свойств полиамидных волокон.Поставленная цель достигается тем, что композиция для модификации полиамидных волокон, состоящая из полиэтиленгликолевого эфира амидоборной кислоты и воды, дополнительно содержит смесь полиэтиленгликолевых эфиров хлопкового масла или синтетических жирных кислот С 1 о - С 20 со степенью оксиэтилирования 5 - 20 при следующем соотношении компонентов, мес.:Полиэтиленгликолевыйэфир амидоборной кислоты 45 - 55 Смесь полиэтиленгликолевых эфиров хлопковогомасла или синтетическихжирных кислот Со - С 2 осо степенью оксиэтилирования 520 0,01 - 5,00 Вода Остальное.Полиэтиленгликолевые эфиры синтетических или природных (хлопковое масло) жирных кислот со степенью оксиэтилирования менее 5,0 практически нерастворимы в воде. При увеличении степени оксиэтилирования выше 20,0 стабилизирующая способность уменьшается при одновременном повышении пенообразования, которое существенно затрудняет получение пасты антистатика и процесс получения поли-Е-капроамида с его применением.Пример 1. В реактор загружают 54,99 г обессоленной воды и при перемешивании добавляют 0,01 кг стабилизатора (смесь полиэтиленгликолевых эфиров синтетических жирных кислот фракций С 1 о - С,б со степенью оксиэтилирования 20) . Раствор нагревают до 70 - 80 С и передавливают в него из другого реактора 45,00 кг расплавленного полиэтиленгликолевого эфира амидоборной кислоты (Борамол). По окончании передавливания смесь перемешивают в течение 1 ч до получения однородной массы.Устойчивость водной дисперсии 11 мес.Пример 2. Получают композицию, исполь зуя оборудование и порядок смешения компонентов аналогично примеру 1. Соотношение компонентов, кг: 49,50Обессоленная водаСтабилизатор (смесь полиэтиленгликолевых эфиров синтетических жирныхкислот фракции С 1 т Сдо5 со степенью оксиэтилирования 5) 0,50Бора мол50,00Устойчивость водной дисперсии 11 мес.Пример 3. Получают композицию, исполь.1 Озуя оборудование и порядок смешения компонентов аналогично примеру 1. Соотношение компонентов, кг:Обессоленная вода 40,00Стабилизатор (смесь полиэтиленгликолевых эфиров15 кислот хлопкового масласо степенью оксиэтилирования 20) 5,00Бора мол55,0Устойчивость водной дисперсии 12 мес.Указанные составы характеризуются отсутствием пенообразования, не расслаиваются в течение года, не затрудняют процессы получения поли-капроамида и волокна и улучшают антистатические свойства нитей по сравнению с модификатором Бод ра мол. Пример 4. 1400 кг Е-капролактама расплавляют при 95 С и добавляют 40 кг стабилизированной водной пасты Борамол состава, приведенного в примере 1. Смесь ЗО перемешивают в течение 30 мин и полимеризируют в автоклаве по следующему режиПодъем температуры до260 С и давлениядо 7 105 Па 4Выдерживание реакционной смеси при 7 10 ПаСнижение давления до атмосферного 3Дегазация расплава в токе 4 О азота при атмосферномдавлении и 260 С 5Литье и гранулированиеполимера 3Гранулы полимера четырехкратно экстрагируют дистиллированной водой при соотношении полимер - вода 1:2, температуре 95+ 5 С и высушивают при остаточном давлении 2 1 О Па и 125 С до влажности 0,05/ Формование нити проводят на прядильной машине с плавильными решетками, обогреваемыми дифенильной смесью, по следующему режиму:Температура решетки, С 290Температура прядильнойголовки, С 27555 Температура расплава, вытекающего из фильеры, С 265Фильера на 70 отверстий, мм 0,5971931 Степень Благо-Удельное поглоке-пов .рхно тние, ". ное олектро- сопротивление, Ом Удел нос подерхнс. - тное олек- трссопротивлснис после 25-кратноп стирки, Ом Растяжимость,Удлинение при разрыве,ЛинейОткло -модификатор компактности,сц/м ная нениялинейплотной ностьтек с плотностиот номинала Водная паста Борамола)0" 33,8 9,2 э,2 332 х 2 - 5,4 27,5 Стабилиэированная водная паста Борамола(5 мас. О) 4,2 10 1,1 )0 п 33 1 10 8 5, 3- 3,5 27,7 332 х 2 400 150 - 5 00 Время нахождения полимера в расплавленном состоянии, мин 40 Нить охлаждают в обдувочной и сопроводительной шахтах воздухом, наносят водную эмульсию замасливателя и наматывают на бобину со скоростью 500 м/мин. Пример 5. К 200 кг жидкого капролактама добавляют 120 кг стабилизированной водной пасты, состав которой приведен в примере 3. Смесь перемешивают в течение 30 мин и добавляют регулятор молекулярной массы (бензойная кислота) в количестве 3,2 кг. Реакционную массу перемешивают в течение 10 мин, фильтруют на свечевом фильтре и передавливают в промежуточную емкость, откуда дозирующими насосами непрерывно подают в полимеризационный аппарат со скоростью 24 кг/ч.Полиамидирование проводят при 270 С в течение 24 ч. Полученный расплав формуют в ванну с водой и гранулируют.Гранулят полиамида экстрагируют обессоленной водой в течение 10 ч при 95 С и высушивают под вакуумом в течение 18 ч до остаточной влажности 0,05 мас. %. Сухой гранулят с относительной вязкостью 2,34 формуют на прядильной машине с плавильными решетками при 255 С. Струйки расплава охлаждают поперечным потоком воздуха и полученную нить наматывают на 6Сформованную нить вытягивают и текстурируют на однопроцессной машине ОВГ-И со скоростью 700 м/мин при температуре в тер м ока м сре 160 С.Физико-механические и электрофизические показатели нити приведены в табл. 1 в сравнении с показателями нити, содержащей равнозначное количество Борамола. бобину со скоростью 510 м/мин. Сформированную нить вытягивают и гофрируют на машине ОВГ-И по следующему режиму:З 5 Обц 1 ая кратность вытягивания 1:3,65 Скорость вытягивания,м/минТемпература вытягивания, С 120 - 5 Температура термокамеры,СМасса шаров, создающихпротиводавление, г 200 Масса дополнительныхгрузов, гДавление сжатого воздухапри пневмосоединении нитей, Па 4,0 - 4,5 10 Физико-механические показатели, накрашиваемость и электрофизические свойства 50 нитей, полученных с добавкой стабилизированной и нестабилизированной дисперсии Борамола, приведены в табл. 2.оовох хох хй, 1ЗЦ 1ДШо жИоооео ижх оод оу 6 6цое,хо о о Ц о Е И Е1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 О о Ц о ЕоОо ощ оп 3Яожб СИлх- обхоОооиО Я 4х971931 Формула изобретения Составитель И. Девнина Редактор О. Колесникова Техред И. Верес Корректор О. Билак Заказ 7651/12 Тираж 465 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 49Таким образом согласно изобретению ком позиция для модификации полиамидных волокон обладает повышенной агрегативной устойчивостью (до 1 года), модифицирование волокна обладает улучшенными электрофизическими свойствами.5 Композиция для модификации полиамидных волокон, состояШая из полиэтилен гликолевого эфира амидоборной кислоты и воды, отличающаяся тем, что, с целью повышения агрегативной устойчивости композиции и улучшения электрофизических свойств волокон, она дополнительно содержит смесь пол иэтиленгликолевых эфиров хлопкового масла или синтетических жирных кислот С 1 о - С 20 со степенью оксиэтилирования 5 -1020 при следующем соотношении компонентов, мас. %:Полиэтиленгликолевыйэфир амидоборной кислоты 45 - 55Смесь полнэтиленгликолевых эфиров хлопковогомасла или синтетическихжирных кислот С 1 о - С 211со степенью оксиэтилирования 5 - 20 0,01 - 5,00Вода ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3658766, кл. 260 - 78,опублик. 1975.2. Заявка ФРГ2251940,кл. Р 01 Г 6/90, 1976.3. Авторское свидетельство СССР по заявке2651905/23-05, кл. Р 01 Г 6/60,1978 (прототип).