СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИАМИДНОГО ВОЛОКНА Советский патент 1965 года по МПК D01F6/60 C08G69/26 

Известен способ получения волокнообразующих полиамидов на основе п- и ж-ксилилендиамина и адипиновой кислоты, причем содержание п-ксилилендиамина в смеси составляет 40%. Такие полиамиды недостаточно термостойки. Предлагаемый способ предусматривает получение полиамидного волокна из смеси солей л-ксилилендиамина и л1-ксилилендиамина и адипиновой кислоты при содержании в смеси от 5-20% ж-ксилилендиамина. Во избежание побочных реакций поликонденсацию проводят в твердой фазе при температуре на 40-60°С ниже температуры плавления получаемого полиамида в присутствии термостабилизатора или пластификатора. Из полученных высокомолекулярных полиамидов методом формования из расплава можно получить термостойкие волокна. Эти волокна характеризуются высокими температурой плавления 305- 325°С (для капрона 212-214°С) и удельным весом - 1,235, повышенной теплостойкостью - потеря прочности при 200°С равна 37-42% (для капрона 53-55%). Прочность, удлинение, устойчивость к многократным деформациям и истиранию не отличаются от соответствующих показателей для капронового волокна.

товых растворов м- или п-ксилилендиамина и адипиновой кислоты в атмосфере азота получают соли. Их фильтруют, промывают изопропиловым спиртом и дважды перекристаллизовывают из воды. Смесь солей п- и ж-ксилилендиамина и адипиновой кислоты в указанных соотношениях с добавками термостабилизатора (например, ди-р-нафтил-п-фенилендиамина, дополнительно очищенного перекристаллизацией из анилина) или пластификатора (например, о-оксидифенил) конденсируют в автоклаве при медленном подъеме температуры до 260°С в течение часа и непрерывном вращении или при быстром расплавлении смеси при 290-300°С в атмосфере инертного газа.

Полученный низкомолекулярный сополиамид с относительной вязкостью 0,5%-ного раствора в концентрированной серной кислоте 1,15-1,21 нагревают в твердом состоянии в течение 1,5-3 час при температуре 260-270°С для образования высокомолекулярного волокнообразующего полиамида с 11„,„„ 1,7-2,0.

Полученный сополиамид высушивают и формуют из расплава при температуре 310-330°С. Волокно подвергают вытягиванию в 4-5 раз при температуре 180-230°С и фиксируют при 200-250°С.

ремешивании добавляют горячий раствор адипиновой кислоты (100 г) в смеси этанола и воды (1 : 1). После тщательного перемешивания в течение 30 мин в атмосфере азота смесь охлаждают льдом, соль фильтруют и промывают изопропиловым спиртом и затем дважды перекристаллизовывают из воды.

Соль на основе л4-ксилилендиамина и адипиновой кислоты получают аналогичным образом, однако, вследствие более высокой растворимости этой соли в этаноле для растворения ж-ксилилендиамина применяют в 2 раза меньше этанола, чем для растворения л-ксилилендиамина.

0,8 г соли /г-ксилилендиамина и адипиновой кислоты смешивают с 0,2 г соли ж-ксилилендиамина и ад1 пиновой кислоты и 0,005 г ди-рнафтил-п-федау1е,ндиамина и загружают в ампулу. Ампулу громывают многократно азотом и запаивают.

Запаянную ампулу быстро опускают в баню из сплава Вуда с температурой 300°С на 5 мин.

Получают низкомолекулярный полимер с flomn , который затем дополнительно нагревают в течение 2,5 час при 260°С в атмосфера азота, очиш,енного от кислорода. Полу, чают полимер с 1.79 и т. пл. 307-310°С.

На лабораторном стенде при 320°С формуют моноволокно. Полученное волокно вытягивают при 180°С в 4 раза, разрывная длина 42 KM/N°jf200, удлинение 14%, потеря прочности при б-часовом нагревании при 200°С 16,5%, температура нулевой прочности 245°С.

Пример 2. К смеси 18 г соли п-ксилилендиамина и адипиновой кислоты и 2 г соли ж-ксилилендиамина и адипиновой кислоты, полученных по способу, описанному в примере 1, добавляют 0,1 г ди-р-нафтил-п-фенилендиамина. Смесь загружают в автоклав емкостью 250 мл, продувают азотдм и медленно в течение 3 час поднимают температуру до 260°С. Затем осторожно в течение часа давление снимают и выдерживают в автоклаве при этой температуре в течение 4 час.

Получают бледно-желтый порошкообразный продукт с т. пл. 318°С и относительной вязкостью в концентрированной серной кислоте 1,71. Полученный полимер прессуют в виде таблеток, высушивают и формуют в волокно. После вытяжки в 5 раз разрывная длина составляет 36,8 к:ж/№,200, удлинение 14%.

Пример 3. Смесь 4 г соли п-ксилилендиамина, 1 г соли ж-ксилилендиамина и адипиновой кислоты и 1 г о-оксидифенила растворяют в 25 мл воды. Горячий раствор загружают в стеклянную ампулу и помеш,ают ее в автоклав. После продувки азотом автоклав закрывают и нагревают до 230°С в течение 1,5 час. При этой температуре и давлении 23 ати выдерживают 2 час. Затем автоклав охлаждают при закрытых вентилях и разгружают. Осадок отфильтровывают, промывают водой. Полученный низкомолекулярный полимер в виде тонкого порошка имеет Цотн- 1Д15 (в серной кислоте). Дополнительное нагревание в тече ние 3 час при 260°С приводит к получению полимера ст1о„„ 1,87.

После сушки формуют волокно № 300 с разрывной длиной 38 км и т. пл. 305°С. Обрыв волокна при 200°С и нагрузках, равных 50% от разрывной, при этой температуре происходит через 3 час (капрон в этих условиях обрывается через 1-3 мин).

Предмет изобретения

Способ получения полиамидного волокна на основе п- и ж-ксилилендиамина и адипиновой кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости волокна, проводят поликонденсацию соли п-ксилилендиамина и адипиновой кислоты с добавкой 5-20% соли ж-ксилилендиамина и адипиновой кислоты в твердой фазе при температуре на 40-60°С ниже температуры плавления получаемого полиамида в присутствии термостабилизатора или пластификатора с иоследуюш,им формованием волокна известным способом.