Композиция для склеивания концов жгутов из полиакрилонитрила Советский патент 1991 года по МПК C09J183/04 C08K5/00 C09J183/04 C09J183/02 C08K5/00 C08K5/02 C08K5/13 

Изобретение относится к клеевым композициям на основе полиорганосилоксанов и может быть использовано для склеивания жгутов из полиакрилонитри- л-а. применяемых для получения углеродных волокон.

Цель изобретения - повышение прочности клеевого соединения и снижение обрывности при термостабилизации жгутов.

В качестве полидиметилсилоксана используют каучук СКТН; в качестве полиоксиэтиленового эфира алкилфенола соединения формулы RCeH/jO(CH2C Н20)пСН2СН20Н, где R - этил или изооктил, п 4-12; в качестве кремнийсодержащего сшивающего агента используют катализаторы К-1, К-18, а также соединение, получаемое взаимодействием дибутилокиси олова с избытком этилсиликата-32 или этилсиликата-10. Катализатор К--1 -смесь дибутмлдилаурата олова или соли дибутилолова фракции жирны кислот Сю-Сп и зтилсиликятч-32 при массовом соотношении 1:1; катализатор К- 18 - смесь диэтилдикаприлата олова и этилсиликата-32 при массовом соотношении 1.3.

При содержании кремнийсодержэщо- го сшивающего агента менее 1,5 мае % значительно возрастает время, необходимое для отверждения композиции, при содержании его более 3 мас.% увеличивается пористость композиции после отверждения, ухудшаются прочностные саойслва учпгг а соединения концов грр мостабилисириванных жгуюв

При содержании галогенсочзржащемо углегодорода менее 49 мас.% не оРеспечи ваося ячество проработки юмпозииигй одиночных волокон и, следовательно, снижается прочность склейки и возрастает обрывность при термостабилизации, при его содержании более 64 мас.% увеличивается время, необходимое для отверждения композиции.

При увеличении количества атомов углерода больше 12 ухудшается прорабаты- ваемость композицией одиночных волокон и повышается обрывность при термостабилизации.

При содержании попиоксиотиленового эфира алкилфенола менее 0,5 мас.% снижается эффективность проработки композицией одиночных волокон, ухудшается прочность склейки, при его содержании более 1 мас.% снижается прочность участка склейки и возрастает обрывность при термостабилизации

Изобретение иллюстрируется следующими примерами

Эксперименты проводят с крупноразвесным полиэкрилонитрильным (53000 текс, 160000 филамснтов) жгутом Вуслоги ях каждого примера проводят до 10 операций сращивания концов жгутов в реальном технологическом процессе. При этом натяжение на один жгут (всего одновременно обрабатывают 5-6 жгутов) составляет 30-60 кгс. Термостабилизацию проводят в 5-эон- ном аппарате окисления с температурами по зонам в диапазоне 170-240°Г„ Булками зацию композиции, которой обрабатывают участок сращивания двух жгутов, проводят непосредственно в первой зоне термостабилизации (170-190°С) Показатель обрывности определяют как отношение числа обрывов к общему числу операций ера щивания на данной композиции после

прохождения участков сращивания через асе зоны термостабилизации.

Пример 1, Готовят композицию следующего состава, мас.%: Полидиметилсилоксан с

мол. мае. 1900049,0

Катализатор К-11,5

Хлористый метилен49,0

Полиоксиэтиленовый 0 эфир изооктилфенола

(ОП-4) с .5

Катализатор К-1 готовят из смеси дибу- тилдилаурата олова и этилсиликата-32 в массовом соотношении 1:1, 5 Сращиваемые концы жгутов расправляют в виде ленты шириной 100мм, каждую из лзнт на длине 50-100 мм обрабатывают с доух сторон композицией. Обработанные концы лент накладывают один на другой. 0 Участок сращивания покрывают полиэтиленовой пленкой. После выдержки в течение 2 ч при комнатной температуре без приложения давления участок сращивания подают в 1 зону аппарата окисления, где одновремен- 5 но с термостабилизацией обработанных жгутов проходит вулканизация композиции и обеспечивается непрерывность обработки жгута при дальнейшей термостабилизации Показатель обрывности равен нулю; 0 средняя прочность сращенных участков жгута 160 кгс.

Пример 2. Готовят композицию следующего состава, мас.%:

Полидиметилсилоксан 5 с мол.мае. 7350032,0

Катализатор К-183,0

Дихлорэтан64,0

Попиоксиэтиленовый

эфир изооктилфенола 0 (ОП-7)сп-7-91,0

Катализатор К-18 готовят смешением диэтилдикаприлата олова и этилсиликата- 32 о массовом соотношении 1:3. Сращиваемые концы жгутов готовят и обрабатывают / композицией, как в примере 1. Выдержка 1,5 ч. Показатель обрывности равен нулю; средняя прочность сращенных участков жгута 134 кгс.

Пример 3. Готовят композицию 0 следующего состава, мас.%:

Полидиметилсилоксан с

мол. мае. 3700039,5

Кремнийоловоорганическое соединение2,5

5 Тетрахлорэтан57,0

Полиоксиэтиленовый

эфир иэооктилфенола

(ОП-10). п 10-121.0

Кремнийоловоорганическое соединение получают из смеси дибутилокиси олова

и избытка этилсиликатэ-40 (массовое соотношение 1:10). Сращиваемые концы жгутов готовят и обрабатывают композицией, как в примере 1. Показатель обрывности равен нулю; средняя прочность сращенных участков жгута 147 кгс.

Примеры 4-9. Композиции готовят на основе полидиметилсилоксана с мол. мае. 28000 (компонент А), катализатора К-1 (компонент Б), тетрахлорметана (компонент В) и полиоксиэтилового эфира этилфенола (компонент Г)- Сращиваемые концы жгутов готовят и обрабатывают композициями, как в примере 1.

Составы композиций, показатели обрывности и прочность на разрыв сращенных участков жгутов приведены в таблице.

Пример 10. Готовят композицию, как в примере 1, используя вместо хлористого метилена бромистый метилен. Сращиваемые концы жгутов готовят и обрабатывают, как в примере 1. Показатель обрывности равен нулю: средняя прочность сращенных участков жгута 157 кгс.

Пример 11. Готовят композицию, как в примере 1, используя вместо хлористого метилена хлористый аллил. Показатель обрывности равен нулю; средняя прочность срлщенных участков жгута 151 кгс.

Пример 12 (контрольный). Готовят композицию, как в примере 1, используя вместо хлористого метилена хлористый три- децил. Показатель обрывности 0,6; средняя прочность сращенных участков жгута 62 кгс.

Пример 13. Готовят композицию следующего состава, мас.%:

Полидиметилсилоксан32,0

Катализатор К-183,0

0

5

0

5

0

5

Хлористый пропилен64,0

Полиоксиэтиленовый

эфир иэооктилфенола

(ОП-7)1,0

Сращиваемые концы жгутов готовят и обрабатывают, как в примере 1. Выдержка 1,5 ч. Показатель обрывности равен 0,1; средняя прочность сращенных участков жгута 93 кгс.

Пример 14. Готовят композицию, как в примере 13, используя вместо хлористого пропилена додецил, Показатель обрывности 0,1; средняя прочность сращенных участков жгута составляет 101 кгс.

Формула изобретения

Композиция для склеивания концов жгутов из полиакрилонитрила, включающая Полидиметилсилоксан и кремний- содержащий сшивающий агент, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности клеевого соединения и снижения обрывности при термостабилизации жгутов, она дополнительно содержит галогенсодержащий углеводород формулы RXn, где R - алкильный или алкено- вый радикал с . X - галоген, п 1-4, и полиоксиэтиленовый эфир алкилфено- ла при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%:

Полидиметилсилоксан 32,0-49,0 Кремнийсодержащий сшивающий агент1,5-3,0

Вышеуказанный галогенсодержащий угле - водород49,0-64,0

Полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола0,5-1,0

Продолжение таблицы

Изобретение относится к клеевым композициям на основе полиорганосилоксанов и может быть использовано для склеивания жгутов из полиакрилонитрила, применяемых для получения углеродных волокон. Изобретение позволяет повысить прочность клеевого соединения до 160 кг и снизить обрывность при термостабилизации жгутов до нуля. Композиция включает, мас.%: полидиметилсилоксан 32,0 - 49,0

кремнийсодержащий сшивающий агент 1,5 - 3,0

галогенсодержащий углеводород 49,0 - 64,0 и полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола 0,5 - 1,0. В качестве полидиметилсилоксана используют каучук СКТН

в качестве полиоксиэтиленового эфира алкилфенола - соединения формулы RC₆H₄O(CH₂CH₂O)_N CH₂CH₂OH, где R - этил или изооктил

N = 4 - 12

в качестве кремнийсодержащего сшивающего агента - катализаторы К - 1 (смесь дибутилдилаурата олова или соли дибутилолова фракции жирных кислот C₁₀ - C₁₃ и этилсиликата-32 при массовом соотношении 1:1), К - 18 (смесь диэтилдикаприлата олова и этилсиликата-32 при массовом соотношении 1:3) или соединение, получаемое взаимодействием дибутилокиси олова с избытком этилсиликата-32 или этилсиликата-40

в качестве галогенсодержащего углеводорода - углеводород формулы RX_N, где R - алкильный или алкеновый радикал с C_1-12

X - галоген

N = 1 - 4. Композицию получают смешением компонентов. 1 табл.

Контрольные примеры