Способ модификации волокнистого материала Советский патент 1992 года по МПК D06M14/20 

Изобретение относится к получению привитых сополимеров вискозного корда и может быть использовано для изготовления каркаса и брекера автомобильных и авиационных шин, где имеют место большие ударные и тепловые нагрузки.

Как известно, вискозные кордные волокна предназначаются для работы при повышенных температурах. Однако они практически сохраняют свои физико-механические свойства только до 150°С, при этом прочностсь вискозного корда снижается по сравнению с первоначальной на 30%.

Известен способ радиационной привитой сополимеризации дивинилбензола к целлюлозной ткани Степень прививки возрастает с увеличением суммарной дозы облучения и уменьшается по мере возрастания мощности дозы. Степень привитой сополимеризации дивинилбензола к хлопковой ткани предварительно модифицированной привитым полистиролом, значительно возрастает по сравнению

привитой сополимеризацией с дивинилбен- золом к чистой ткани.

Известен способ получения хемосорб- ционных волокон, например, на основе по- лиолефинов, облученных в парах мономеров, содержащих функциональные группы.

К недостаткам метода следует отнести, что он менее эффективен, чем прямой метод, поскольку для образования свободных радикалов требуется последующее нагревание облученного полимера до высоких температур. Поэтому его можно применять только для достаточно термостойких полимеров, выдерживающих температуру до 150°С. Кроме того, при проведении этого метода наблюдается большой выход гомо- полимера, что приводит к ухудшению качества привитого полимера. Выход гомополимера снижается, если полимер предварительно облучать в среде инертного растворителя. Однако, при этом снижается и эффективность образования привитых

VJ VI

сл ел

00

полимеров, поскольку продолжительность жизни захваченных радикалов ограничена

Наиболее близким к изобретению является способ модификации волокнистого материала из натурального шелка прививкой винилфторида или винилиденфторида ради- ационно-химическим методом в присутствии насыщенных паров воды при облучении у-лучами Со60 мощностью 10,50,90 р/с 4-24 г и давлении собственных паров мономера.

Модифицированный волокнистый материал обладает хорошими водо- и маслоот- талкивающимисвойствамии

хемостойкостью. Однако, прочностные показатели материала несколько снижаются (исходный материал обрывается при нагрузке 21 кгс и удлинении 10 мм, а облученный с привесом до 15% - при 15 кгс и удлинении

7мм).

Термостойкость с таким привесом изменяется незначительно.

Целью настоящего изобретения является повышение степени прививки с одновременным повышением термостойкости и прочности на разрыв.

Цель достигается тем, что на волокнистый материал прививаютфторсодержащий мономер на исходный вискозный материал при одновременном облучении в качестве мономера используют тетрафторэтилен (ТФЭ), прививку осуществляют в присутствии гексэфторпропилена (ГФП) в парах воды. Облучение ведут при мощности 3-6 р/с

8течение 7-48 ч при давлении собственных паров мономера 7-34,0 атм.

Для проведения прививки тетрафторэ- тилена к вискозному корду используют двухкамерную емкость. Нижнюю часть емкости, куда помещают мономер, защищают свинцовым стаканом. Вискозный корд в количестве 1,0 г, отмытый ov замасливателя серным эфиром в течение 10 часов в аппарате Сокслета помещают в верхней части емкости, затем присоединяют к высоковакуумной установке и откачивают до остат очного давления порядка мм рт.ст. В качестве сенсибилизатора используют пары воды. Многократно обезгаженный мономер дозируют в нижнюю камеру емкости в количестве 3.0 г, затем облучают гамма лучами Со60 в течение 8-48 ч.

Варьирование мощности и дозы облучения и разбавление тетрафторэтилена гексафторпропиленом позволяет получить привитые сополимеры с привесом от 2,0 до 31.1%.

П р и м е р 1. Для полученич привитого сополимера 1,0 г вискозного корда помещают в двухкамерную емкость. Содержимое в емкости обезгаживают с помощью вакуумной установки до 10 мм рт.ст., затем дозируют 3,0 г мономера тетрафторэтилена без разбавления гексафторпропиленом в нижнюю часть емкости. Емкость отпаивают и

подвергают воздействию гамма лучей Со60 мощностью дозы 3,0 р/с в течение 8 ч при 25°С, Привес составляет 0,3% от веса вискозного корда.

П р и м е р 2. Условия такие же, как в

примере 1, за исключением гого, что содержимое в емкости обезгаживают с помощью вакуумной установки до мм рт.ст., затем дозируют 3,0 г мономера тетрафторэтилена без разбавления гексафторпропиленом в

нижнюю часть емкости. Емкость отпаивают и подвергают воздействию гамма лучей Со мощность дозы 4,0 р/с в течение 8 ч при 25°С, Привес составляет 0,8% от веса вискозного корда.

ПримерЗ. Условия такие же, как в примерах 1, 2, за исключением того, что содержимое в емкости вискозный корд обезгаживают с помощью вакуумной установки до 10 мм рт.ст. Вакуумированный вискозный корд насыщают парами воды, затем дозируют 3,0 г мономера-тетрафторэтилена, Емкость отпаивают и подвергают воздействию гамма-лучей Со60 мощностью дозы 4 р/с в течение 18ч при25°С. Привес составляет 1.7% от веса вискозного корда (потеря массы и механические свойства приведены в таблице).

П р и м е р 4, Условия такие же, как в примерах 1, 2, 3. за исключением того, что

содержимое емкости облучают мощность дозы р/с при 25°С в течение 24 ч. Привес составляет 2,1 % (потеря массы и механические свойства приведены в таблице).

П р и м е р 5. Условия такие же, как в

примерах 1-4 за исключением того, что емкость облучают мощностью дозы 4 р/с при 25оС в течение 36 ч. Привес составляет 3,2 % (потеря массы и механические свойства приведены в таблице).

Примерб. Условия такие же, как в примерах 1-5, за исключением того, что ампулу облучают мощностью дозы 4 р/с при 25°С в течение 48 ч. Привес составляет 3,9% (потеря массы и механические свойства

приведены в таблице).

П р и м е р 7. Условия такие же, как в примерах 1-6, за исключением того, что мономер тетрафторэтилен (ТФЭ) разбавляют гексафторпропиленом (ГФП), соотношении 4:1 (ТФЭ.ТФП) и облучают при мощности дозы 4 р/с в течение 48 ч при 25°С. Привес составляет 8,2% от веса вискозного корда (потеря массы и механические свойства приведены в таблице).

Примерв. Условия такие же, как в примерах 1-7, за исключением того, что мономер ТФЭ разбавляют ГФП в соотношении 1:0,75 (ТФЭ:ГФП) и облучают мощностью дозы 4 р/с при 25°С в течение 48 ч. Привес составляет 31,1% от веса вискозного корда (потеря массы и механические свойства приведены в таблице).

П р и м е р 9. Условия такие же, как в примерах 1-8, за исключением того, что мономер ТФЭ разбавляют ГФП в соответствии 1:0,75 (ТФЭ:ГФП) и облучают мощностью дозы 6 р/с при 25°С в течение 48 ч. Привес составляет 30,9% от веса вискозного корда (потеря массы и механические свойства приведены в таблице).

П р и м е р 10. Условия такие же, как о примерах 1-9, за исключением того, что мономер ТФЭ разбавляют ГФП в соотношении 1:1,5 (ТФЭ:ГФП) и облучают мощностью дезы 4 р/с при 25°С в течение 48 ч. Привес составляет 12,5% от веса вискозного корда (потеря массы и механические свойства приведены в таблице).

П р и м е р 11. Условия такие же, как в примерах 1-10, за исключением того, что мономер ТФЭ разбавляют ГФП в соотношении 1:4 (ТФЭ:ГФП) и .облучают мощностью дозы 4 р/с при 25°С в течение 48 ч, Привес составляет 2,7% от веса вискозного корда (потеря массы и механические свойства приведены в таблице).

Пример 12. Условия такие же. как в примерах 1-11, за исключением того, что в емкость вводят только ГФП и облучают мощностью дозы 4 р/с при 25°С в течение 48 ч. Привес составляет 0,6 от веса вискозного корда (потеря массы и механические свойства приведены в таблице).

Исходный и привитые сополимеры, полученные в примерах 1-12 испытывают на устойчивость к температурным воздействиям на воздухе при 300°С в течение 4 ч в видоизмененных термовесах Мадорского в изотермических условиях.

Механические свойства испытывают на разрывной машине РМ-40.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Формула изобретения

Способ модификации волокнистого ма- териала прививкой фторсодержащего мономера на исходный материал в присутствии паров воды при облучении и давлении собственных паров мономера, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения степени прививки с одновременным повышением термостойкости и прочности на раз- рыв, в качестве фторсодержащего мономера используют тетрафторэтилен, а прививку его на вискозный волокнистый ма- териал осуществляют в присутствии гекса- фторпропилена, взятого в соотношении с мономером 1:0,75-4 с мощностью дозы 3-6 р/с в течение 8-48 ч.

Использование изготовление каркасов и брекеров автомобильных и авиационных шин, где имеют место большие ударные и тепловые нагрузки Сущность изобретения: на вискозный волокнистый материал прививают тетрафторэтилен облученный в присутствии гексафторпропилена, взятого в соотношении с последним 1.0.75-4 и паров воды при давлении собственных паров мономера. Мощность дозы 3-6 р/с Время облучения 8-48 ч. 1 табл