СПОСОБ СШИВАНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛЬНЫХ ВОЛОКОН Советский патент 1972 года по МПК D01F6/38 C08K5/38 

ИзОбретение относится к cnoiCOi6aM сшивания (полиакрилонитрильных (ПАН) волокон.

Полиакрилонитрилыные волокна обладают сравнительно низкой танло- и термостойкостью. Эти свойства ЛАН волоком улучшают путем обработки готовых волокон растворами различных сшивающих агентов. В большинстве случаев для сшивания используют модифицированные ПАН волокна, содержащие реакционноопособные функциональные 1Гру|ПЯы. Например, сшитые волоина на основе полимеров акрилонитрила получают путем обработки этих волокон водными растворами сульфида аммония. Однако при обработке наблюдается снижение физико-механичеоких свойств волокон.

iC целью повышения термостойкости волокон, устойчивости к истиранию и двойным изгибам и упрощения пр,оцесса сшивания предлагается новый простой способ сшивания полиакрилонитрильных волокон путем термообработки готовых модифицированных ПАН волокон, содержащих сшивающие вещества. В качестве последних можно использов ать серу, низкомолекулярные огранические вещества, являющиеся донорами серы (ускорители), или смесь серы с .гуанидином и его производными (ускорители).

смесь ускорителя с серой вводят в прядильный раствор модифицированного полиакрилонитрила, содержащего в макромолекуле двойные связи. В качестве модифицированного

продукта применяется сополимер акрилонитрила и изопрена с содержанием изопрена 2-,10% или смесь пояиакрйлонитрила и бутадиен-нитрильного каучука (СКН-40). Добавка сшивающих агентов в прядильный

раствор не приводят к преждевременному сшиванию полимеров в растворе, что позволяет формовать волокно по О|бычным режимам, известным для формования волокон из полилкрилонитрила, и практически не оказывает влияния на прочность модифицированных волокон.

Волокна, содержащие сшивающий агент, подвергают термообработке на воздухе при 140-160°С в течение 0,5-1,5 час, в результате чего происходит сшивание.

Пример 1. В .15%-ный прядильный раствор сополимера акрилонитрила н изопрена с содержанием последнего 5% вводят тиурам Д 4,5% от веса сополимера и перемешивают

до полного растворения. Волокно из этого раствора форэдуют по .мокрому способу в воднодиметилформамидную осадительную ванну по обычным режимам, разработанным для полиакрилонитрильного волокна. Модитиурам Д, подвергают термоо|бработ|ке на воздухе ;в течение 1 час яри 145°С.

Получают сшитые воло«на с прочностью 28,3 ркм, устойчивостью к истиранию 321 цикл, к двойным изгибам 1674 цикла. Волокна, содержащие ускоритель, но не :СшИ|Тые, имеют (Прочность 28,0 ркм, устоЙ1Чиво1Сть к истиранию 163 цикла, к двойным изгибам 351 цикл.

Прим,ер 2. В 15%-ный прядильный раствор сополимера акрилонитрила и изопрена с содержанием последнего 5% вводят серу 15% и тиурам Д 4,5% от веса сополимера, повышают температуру прядильного раствора до 50°С, перемешивают до лолного раст1ворения этлх вешбств и формуют .волокно по обычной схеме, известной для полиакрилонитрила, с той разницей, что температура прядилыного, раствора должна быть ие ниже 50°С. Сшивание готовых моди фи цир01ванных /волокон проВодят, как указано в примере 1.

Термообра.ботанные волокна имеют прочность 27,6 ркм, устойчивость « .истиран:ию 486 циклов, к двойным изгибам 1931 цикл.

Пример 3. В 15%-ный прядильный раствор смеси лолиакрилонитрила (90%) и (бутадиен-нитрильного каучука (10%) вводят 4,5% тиурама Д, формуют волокно и подвергают термообработке.

Получ-анные сшитые модифицированные волокна обладают .прочностью 33,4 ркм, устончивостью к истир анию 482 цикла, к двойным изгибам 3216 циклов. Волокна, содержащие ускоритель, но не сшитые, имеют прочность 32,8 ркм, устойчивость к истиранию 270 циклов, к двойным изгибам 716 цикло1В.

Пример 4. Волокна на основе смесей ПАН волокон и бутадиен-нитрильного каучука СКН-40, содержащие СКН-40 20%, серы 1,5% и тиурама Д 4,5%, получают как в примере 2. Затем их подвергают термообработке яри 145°С в течение 1 час.

Получают сшитые модифициров-анные волокна, обладающие прочностью 32,6 ркм, устойчивостью к истиранию 831 цикл, к двойным изгибам 3218 циклов. Несшитые волокна имеют прочность 29,1 ркм, устойчивость к истиранию 302 цикла, к двойным изгибам 750 циклов.

Пример 5. Сшитые модифицированные волок1на с прочностью 31,4 ркм, устойчиво|Стью к истиранию 712 циклов, к двойным

изгибам 3028 циклов, получайт как: и йримере 4, с той рааницей, что в качестве сшивающих вещест1в применяют гуанидин 3% и серу 0,75%.

Пример 6. Сшитые модифицированные волокна с прочностью 30,2 ркм, устойчивостью к истиранию 584 цикла, к двойным изгибам 2834 цикла, получают как в примере 4, с той разницей, что в .качестве сшивающих веществ применяют циамат 2,5% ,и серу 1%.

Модифицированные волокна, содержащие сшивающие вещества, шосле термообработки обладают повыш.бвной термостойкостью. Данные о термостойкости сшитых и несшитых .волокон .приведены в таблице.

Примечания.

) Модифицированные ПАН волокна, содержащие 10% СКН-40.

) Модифицированные ПАН волокна, содержащие 20% СКН-40.

Предмет изобретения

Сло:соб сшивания м одифицировавных полиакрилонитрильных волокон путем термообработки их в присутствии серусодержащИХ сшивающих агентов, отличающийся тем, .что, с целью повышения термостойкости, устойчивости волокон к истиранию и двойным изгибам и упрощения процесса сшивания, .в качестве модифицироваиных полиакрилонитрильных ВОЛО.КОН используют волокна 1на основе сополимеров акрилонитрила .с изопреном или смеси полиакрилонитрила и бутадиеннитрильного каучука и сшивающий агент вводят в прядильный раствор.