СПОСОБ ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛИАМИДОВ Советский патент 1967 года по МПК C08L77/00 

Изобретение относится к области переработки пластических масс и может быть применено в производстве термостойкого шинного корда, пленки, деталей машин из полиамидов.

Известно, что технические изделия из полиамидов в процессе эксплуатации часто подвергаются воздействию повышенных температур и кислорода воздуха, в результате чего теряют свои ценные физико-механические свойства - происходит термоокислительное старение полиамидов.

Известны способы термостабилизации полиамидов добавлением к ним незначительных добавок другого соединения антиоксидантов или термостабилизаторов, что позволяет изделия из полиамидов эксплуатировать в более жестких условиях и более продолжительное время. В качестве термостабилизаторов для полиамидов применяют некоторые неорганические соединения или органические соединения, такие как ароматические амины, ароматические оксисоединения, соединения жирного ряда, содержащие несколько гидроксильных групп.

Несмотря на значительное количество предлагаемых способов термостабилизации полиамидов, все они имеют ряд недостатков, ограничивающих их применение. Многие термостабилизаторы (в основном неорганического характера) растворяются в воде и вымываются из полиамидной смолы; большинство имеют плохую совместимость с полиамидами и в процессе эксплуатации мигрируют на поверхность, «выпотевают», что приводит к снижению термостойкости.

Предлагается новый способ термостабилизации полиамидов и изделий на их основе: волокон, пленок, щетины и т.п., введением в полиамиды производных 2-арилиндандионов общей формулы

где Ar - фенил, оксифенил, алкоксифенил или диалкоксифенил, a R, R′, R′′ - Н, ОН или алкоксигруппы, в результате чего в 2,5-9 раз повышается устойчивость полиамидов к термоокислительному старению.

Предлагаемый способ не имеет указанных выше недостатков и дает существенный эффект термостабилизации полиамидов при низком содержании термостабилизатора. Термостойкость резко увеличивается даже в том случае, когда полиамид просто выдержан в

растворе термостабилизатора при комнатной температуре и, следовательно, содержит незначительное его количество. Способ термостабилизации практически используется при содержании термостабилизатора в полиамиде 0,001 до 5% (оптимально 0,05-0,1%) в температурах до 200°С. Предлагаемые стабилизаторы вводят в полиамиды любым из известных способов при существующем оборудовании, технологии получения и переработки полиамидов.

Пример 1. Сухую полиамидную смолу в виде крошки перемешивают со стабилизатором, взятым в количесиве 0,001-5% от веса смолы. Из приготовленной смеси на обычном оборудовании формуют темостабилизированное волокно, пленку, детали.

Пример 2. Приготавливают 1%-ный раствор термостабилизатора в метиловом спирте 2% м-крезола, и в этом растворе в течение 60-80 час выдерживают полиамидную пленку, детали, щетину. После отмывки растворителей и сушки получают термостабилизованную пленку.

Пример 3. Приготавливают 200 г 0,1%-ного раствора «Неозона Д» в этиловом спирте. В этом растворе в течение 3 час при 78°С выдерживают предварительно обезжиренное и подсушенное при 60°С крученое кордное волокно (20 г). После обработки волокно сушат на воздухе, потом в сушильном шкафу при 60°С до отсутствия запаха спирта. Аналогично обрабатывают кордное волокно с предлагаемым стабилизатором. После стабилизации волокна выдерживают при 200°С в течение 1 и 3 час. Эффективность действия стабилизаторов оценивается по сохранению прочностных показателей кордного волокна после нагревания. Результаты испытаний приведены в таблице 4.

Эффективность предложенного способа определена сравнением изменений физико-механических показателей стабилизованных и нестабилизованных образцов после их нагревания при повышенных температурах (см. таблицы 1, 2, 3, 4).

Термостабилизатор введен в образцы выдерживанием их в 0,1%-ном растворе термостабилизатора (пример 2).

Данные таблицы показывают, что предлагаемый стабилизатор защищает кордное волокно в 1,5-2 раза лучше, чем неозон Д.

Способ термостабилизации полиамидов введением термостабилизаторов, отличающийся тем, что, с целью расширения ассортимента стабилизаторов, в качестве последних применяют 2-арилиндандионы в количестве 0,001-5% (от веса полимера).