ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК И ВОЛОКОН Российский патент 1997 года по МПК D01F6/48 D01F6/90 C08L27/06 C08L77/10 C08K13/02 C08K13/02 C08K3/16 C08K5/00 

Изобретение относится к получению пленок и волокон из композиций, содержащих поливинилхлорид (ПВХ) и ароматический полиамид (ПА).

Известны [1,2] композиции ПВХ с ПА различного строения, предпочтительно с поли-п-фенилентерефталамидом (ПФТА) или поли-п-бензамидом (ПБА), содержащие полиамид в количестве 0,2-20% и позволяющие несколько повысить физико-механические свойства пленок на основе ПВХ. Основным недостатком этих композиций является сложность их приготовления, обусловленная значительной разницей в свойствах ПВХ и ПА, необходимых для их совмещения: отсутствие общих растворителей; большая разница в температурах плавления или размягчения.

Для приготовления этих композиций ПА путем специальных и довольно сложных химических обработок переводят в соединения (N-металлозамещенный [1] или N-привитой [2] полиамид), растворимые в общем с ПВХ растворителе, растворяют его совместно с ПВХ и выделяют композицию из раствора путем смещения с осадителем, осуществляя при этом перевод N-замещенных полиамидов в исходное состояние за счет гидролиза в кислой или щелочной среде. При этом получают порошкообразную композицию, которую далее перерабатывают в пленки методом прессования.

Наиболее близкой к заявляемой является композиция, описанная в [1] Недостатком композиции [1] помимо названных выше, а также невозможности переработки непосредственно из раствора является также невысокий уровень свойств получаемых из нее пленок по сравнению со свойствами пленки из ПВХ (табл. 1).

Техническим результатом изобретения является получение пленок с высокими прочностью и теплостойкостью, а также высокотеплостойких волокон из композиций ПВХ с ПА.

Это достигается тем, что в состав композиции наряду с ПВХ и ПА вводится амидный растворитель диметилацетамид (ДМАА) или N-метилпирролидон (МП) и соль хлорид лития или кальция, причем в качестве полиамида используются растворимые сополимеры ПФТА, содержащие от 20 до 90 мол. одного из следующих диаминов: м-фенилендиамин, 4,4'-диаминодифенилоксид, 2,7-диаминодифениленсульфон, 4,4'-диаминодифенилсульфон. Соотношение ПА и ПВХ в композиции составляет от (5:95) мас. до (50:50) мас. Получаемые растворы композиции стабильны во времени и благодаря хорошему совмещению сополиамидов с ПВХ при высаждении в воду образуют прозрачные пленки с высокими физико-механическими показателями или блестящие волокна с высокой теплостойкостью.

Соотношение между ПА и ПВХ в композиции выбрано из следующих соображений: при введении в ПВХ ≥5 мас. одного из выбранных сополиамидов теплостойкость пленок и волокон, оцениваемая по зависимости деформации от температуры при постоянно нагрузке, резко возрастает (под нагрузкой 10 кг/см² деформация не наблюдается до 400^oC); введение в ПВХ более 50 мас. дорогостоящего ПА нецелесообразно экономически.

Для приготовления композиции использовали растворы сополиамидов, полученные путем взаимодействия дихлорангидрида терефталевой кислоты со смесью п-фенилендиамина (п-ФДА) с одним из указанных выше диаминов в ДМАА или МП, содержащем 1-5% хлорида лития или кальция. Состав использованных сополиамидов приведен в табл.2. Полученный раствор ПА добавляли к 10-15%-ному раствору ПВХ в том же растворителе и тщательно перемешивали.

Суммарная концентрация полимеров в растворе составляет 5-12 мас. соли 2-4 мас. остальное амидный растворитель.

Примеры 1-7. Раствор ароматического полиамида, включающий хлорид лития (кальция), смешивают в течение 1 ч при комнатной температуре с раствором поливинилхлорида, в качестве растворителя используют диметилацетамид (ДМАА) или N-мелилпирролидон (МП). Полученный раствор композиции после обезвоздушивания наносят на стекло слоем 0,2-0,3 мм и помещают в воду при 25^oC на 60 с. Отделившуюся от стекла пленку промывают водой и высушивают при 100^oC.

Волокно из раствора композиции получают методом мокрого формования через фильеру на 100 отверстий диаметром 0,08 мм в 50%-ный водный раствор диметилацетамида. Длина пути нити в осадительной ванне 25-50 см, скорость формования 2-5 м/мин. Сформованные нити промывали водой, высушивали при комнатной температуре и подкручивали до 100 кр/м.

Примеры 8-9 (контрольные). Готовят контрольные пленки из чистого поливинилхлорида (пример 8К) и из композиции с меньшим содержанием ПА (пример 9К).

Примеры 10-12 (контрольные). Готовят пленки из композиций поливинилхлорида с известными полиамидами, отличающимися по составу от предлагаемых. Состав композиций приведен в табл. 3, состав полиамидов в табл. 2, свойства пленок и волокон в табл. 4. Для сравнения в табл. 4 даны свойства пленок, полученных известным способом по прототипу.

Использование: производство формованных изделий, обладающих повышенной прочностью и теплостойкостью. Сущность изобретения: композиция для получения пленок и волокон содержит 2,5-9,5 мас.% поливинилхлорида, 0,5-2,5 мас.% сополимера поли-п-финилентерефтал-амида, включающего 20-90 мол.% метафенилендиамина, 4,4'-диаминодифенилоксида, 2,7-диаминодифениленсульфона или 4,4'-диаминодифениленсульфона, 2,0-4,0 мас. % хлорида лития или кальция и органический растворитель до 100 мас.%. 4 табл.

Полимерная композиция для получения пленок и волокон, содержащая поливинилхлорид, ароматический полиамид и органический растворитель, отличающаяся тем, что в качестве полиамида она содержит сополимер поли-п-фенилентерефталамида, включающий 20 90 мол. одного из следующих диаминов: м-фенилендиамин, 4,4'-диаминодифенилоксид, 2,7-диаминодифениленсульфон, 4,4'-диаминодифенилсульфон, в качестве органического растворителя диметилацетамид или N-метилпирролидон, а также дополнительно хлорид лития или кальция при следующем соотношении компонентов, мас.

Поливинилхлорид 2,5 9,5
Ароматический полиамид 0,5 2,5
Хлорид лития или кальция 2,0 4,0
Органический растворитель Остальноес