“олигооксиэтиленсульфонат меди “огсафол-т” в качестве модификатора кордных и технических поликапроамидных и полиэтилентерефталатных волокон”

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам ОПИ ИЕ ИЗОБРЕТЕ ТУ 42твенна текстильная акаВавипова Ф,И.; ина АИ.С.твенн екстипьная ак ЕНСУЛЬФОНАТ М сн сн о) сн сн-он носнсн (осн2 2 8 22 2сн снЬо о носк с3 н,он(73) Московская госудадемия имАНКосыгина(57) Использование: производство технических икордных синтетических нитей. Сущность изобретения: олигооксиэтипенсульфонат меди формулы : вкачестве модификатора корднь 1 х и технических поликапроамидных и полиэтипентерефтапатных волокон. 5 табл.2002759 н - -нФЪ си,Яв=с с=и сн,соо,10 40 50 55 Изобретение относится к области производства синтетических волокон, в частности к производству термостойких поликапроамидных (ПКА) и полиэтилентерефталатных (ПЭТФ) волокон, используемых для производства технических кордных нитей.Термостойкость химических волокон может быть достигнута как методом структурной модификации путем введения термостабилизаторов в состав полимера при синтезе, так и путем поверхностной модификации волокон на стадии технологического процесса получения волокна. В последнем случае модификация осуществляется или путем нанесения модификатора на стадии вытягивания волокон или стадии замасливания путем введения термостабилиэатора в состав замасливающего препарата.Известен термостабилизатор - стабилин, представляющий собой медную соль сополимера акриловой кислоты и метилакрилата, представляющий собой порошок голубовато-зеленого цвета, нерастворимый в большинстве органических растворителей следующей структуры:-1-сн,-сн),-сн;сн-),Для придания термостойкости ПКА волокну стабилинвводят на стадии синтезаполимера в количестве от 0,016 до 0,03%. Вэтом случае кордная нить со стабилином после выдерживания в течение 2 ч при200 С сохраняет 65% исходной прочности,Можно вводить стабилинв корднуюнить плюсованием с последующей термической фиксацией. При таком способе нанесения стабилизатора удалось повыситьтермостойкость ПКА волокна до 90-92%при содержании стабилинаот 0,5 до 1%,Однако, несмотря на высокую эффективность действия этого стабилизатора при нанесении его на поверхность кордной нити, этот метод не нашел практического применения из-за сложности процесса нанесения необходимость плюсования), очевидно,связанного с трудностью фиксации медьсодержащего полимерного стабилизатора. Во-вторых, термостабилизатор стабилиннедостаточно термостоек и уже при 250 Стеряетоколо 40% массы в результате деструкции, что является существенным недостатком этого медьсодержащего термостабилизатора. Наиболее близким изобретению является медьсодержащий гетероциклический термостабилиэатор, стабилиндля ПКА волокна следующей структуоы; Данный стабилизатор вводят в составПКА в. количестве от 0,01 до 0,3 мас.% в процессе синтеза полимера, Введение такого количества термостабилизатора позволяет сохранить от 80 до 99% прочности ПКА 15 кордн ых нитей. П ри установлении оптимальных количеств стабилизатора было установлено, что наилучшие результаты по термостойкости удается получить при введении в полимер 0,1 мас.% стабилина, Од нако при такой добавке стабилизатораструктура полимера изменялась настолько, что это отрицательно отражалось не только на процессе формования нити, но и на ее физико-механических показателях. Этот су щественный недостаток использования стабилинасвязан с тем, что в процессе синтеза получается неоднородный по свойствам полимер, Оптимальное содержание стабилинав составе полимера, при кото ром сохраняются высокие физико-механические свойства нити, составляет 0,02 мас.%. При таком содержании стабилинакордная нить сохраняет 85% прочности в стандартных условиях испытаний 2 ч при 35 200 С), Процесс получения нити с 0,5% стабилиназначительно затруднен., Медьсодержащие термостабилизаторыобладают комплексом действия, повышая не только термостойкость, но и светостойкость ПКА волокон. Наличие стабилинав составе ПКА волокна в количестве 0,02 мас.% позволяет повысить светостойкость до 80%.Существенным недостатком этого тер 45. мостабилизатора является также то, что он не позволяет снизить электризуемость ПКА волокна. Стабилинне обладает гидрофильными свойствами, Растворяется он только в концентрированной серной кислоте и не может быть использован в качестве антистатического и репарата.Цель изобретения - модификация поверхности кордньх и технических ПКА и ПЭТФ волокон и придание им комплекса свойств: термостойкости, светостойкости с одновременным повышением гидрофильности и понижением электризуемости.Эта цель достигается тем, что в качестве модификатора используется новый тип термостабилизатора - комплекса олигооксиэ 200275"тиленсульфоната с ионами меди следующейструктуры:носнсно 1 снсно 16 сн 1 снон нхнсн юсн сн 1 осн сн онтсн си сн 5о= ь - о о-ь=ооЭтот модификатор может быть использован как индивидуально в виде водногораствора, так и в составе замасливателя как 10одного из компонентов последнего, Крометого, он может быть использован для повер-хностной обработки гранул полимера с последующим формованием из них волокна,Предлагаемый модификатор получают 15по реакции ионного обмена с использованием известного вещества - олигооксиэтиленсульфоната натрия следующим образом,Кислую форму олигоэфирсульфонатанатрия получают путем пропускания 3%-ного олигоэфирсульфоната натрия через колонку, наполненную КУ-8 в Н-форме,подготовленную по известной методике.По первому варианту полученный раствор ОГСАФОЛа в Н-форме попускают через 25ионообменную колонку, наполненную комплексом КУ-8 с Сц, который получали путемсорбции ионов Со из водных растворов Со. 504 катионитом КУ-8 в Н-форме,В результате ионного обмена получается комплекс олигоэфирсульфоната меди -О ГСА Ф ОЛ-Т.Полученный таким образом ОГСАФОЛТ общей формулы при и = 8 С 42 Н 88 028 ЯгСо 1 имеет следующую характеристику: 35мол,масса 1167,5.Рассчитано, %: С 43,16; Н 7,56; О38,37; Я 5,48; Сц 5,43.Найдено, %: С 43,01; Н 7,40; О 38,48; 85,78; Сц 5,38. 40По второму варианту ОГСАФОЛ-Т с аналогичным составом получают смешением 3%ного раствора ОГСАФОЛа в Н-форме соксидом меди, взятой в молярном соотношении 1;1. По достижении рН раствора до 4,5. но 45не менее рН 3,9, раствор ОГСАФОЛа-Т фильтруют от непрореагировавшего оксида меди,ОГСАФОЛ-Т, полученный по этому варианту, имеет тот же состав и такие же характеристики, что и выше описанный. 50Безводный комплекс - олигооксиэтиленсульфонат меди представляет собой вязкое вещество, хорошо смешивающееся с водой и другими полярными растворителя ми. Характеристики полученного соединения представлены в табл.1.Ниже приводятся методики использования предлагаемого модификатора модификатора,1. Применение в процессе формования волокон,1. Гранул ы П КА об рабаты вают водн ым раствором ОГСАФОЛа-Т 1-4 , сушатдо постоянной массы и формуют волокно на лабораторной прядильной установке. Свойства модифицированных ПКА волокон приведены в табл.2 (см. примеры 1-3).2. Применение ОГСАФОЛа-Т на стадии технологического процесса получения волокна,а), Приготавлива от водный раствор ОГСАФОЛа-Т (0,5-3%-ный),В лабораторных условиях волокно обрабатывают в течение 3 мин при 30 С, затем отжимают на плюсовке до содержачия влаги 100%, высушивают и проводят испытания на термостойкость, светостойкость, гидрофильность, электризуемость. Показатели приведены в табл,2 (см, примеры 4 - 9).б). В промышленных условиях обработку волокна осуществляют путем пропускания ПКА жгута через водный раствор ОГСАФОЛа-Т (см, табл,2, пример 10),в). Приготовление замасливающего состава, содержащего ОГСАФОЛ-Т.Жировую часть замасливателя готовят по обычной методике, получая 17 - 25%-ную эмульсию в воде. Например, жировую часть, состоящую из, % Н 20 2,7, ОП9,9, ОП7,3, стеорокс9,5, ОС9,5, ПЭС18,5%, синтоксМ 18,1, готовят путем смешения следующим образом Н 20, ОП, ОП, стеорокс, ОСсмешивают при 70-80 С с дозировкой продуктов через 15 мин, затем температуру снижают до 50 - 60 С и добавляют ПЭС, далее температуру снижают до 40-50 С и добавляют синтокс 20 М.Полученную жировую часть эмульгируют в водный 3%-ный раствор ОГСАФОЛа-Т при комнатной температуре до получения 17 о -ной эмульсии замасливателя, Кордную нить обрабатывают на стадии фильерного вытягивания и намотки с последующей термовытяжкой при температуре 180 - 186 С.Полученные волокна испытывают на физико-механические и термомеханические свойства (табл.3).(56) Авторское свидетельство СССР М 253354, кл, С 08 Р 20/06.Авторское свидетельство СССР К 228226, кл, О 01 Р 11/08, 1966,Харитонов В.М, Создание непрерывного производственного процесса получения ПКА-нити с повышенной термостойкостью, Диссертация докт. техн, наук, М., 1973, с, 260 в 2(прототип).Солдадзе К.М. и др, Ионообменные высокомолекулярные соединения, М.: Госхимиздат, 1960, с, 85 - 86,2002759 10 ТаблицаЗ Физико-механические свойства ПКА волокон, обработанных замасливателем с ОГСАФОЛом-Т в промышленных условиях, й 0,5 термосталица Физико-механические свойства исходных ПКА кордных нитей в сравнении со стабилизи ванными ОГСАФОЛом-Т и стабилином.2002759 12 Продолжение табл,4 П р и м е ч а н и е. При выяснении оптим ено, что наилучшие результаты по термостой 1 мас. фстабилина. Однако при такой доб льных количеств стабилизатора было установкости удается получить при введении в полимер авке стабилизатора структура полимера измеблица 5 ническои нити и П Н-форме, при со локне, Данные термостойкости ПЭТФ т ОГСАФОЛом-.Т и ОГСАФОЛом-Т кордной нити, стабилизированных жании 0,25модификатора на во2002759 14 13 Составитель И,ДевнинаТехред М,Моргентал Корректор П,Герещи Редактор Т. Никольская Заказ 3214 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент",г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Формула изобретенияОлигооксиэтиленсульфонат меди формулын(сн сн О(сн сн О сн сн-н 1 сснсн (Осн сн ) Осн сн Онэ Э. г а а аз г ге гэсн сно Ъоо5 в качестве модификатора кордных и технических поликапроамидных и полиэтилентерефталатных волокон.