(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОГО МАТЕРИАЛА
Изобретение относится к промышленности пластмасс, в частности к способам получения пористых слоистых материалов типа искусственной кожи.
Известен способ получения пористого материала путем пропитки текстильного изделия водным раствором или водной дисперсией ненасыщенных мономеров или их смеси с высокополимерами, охлаждения пропитанного текстильного изделия в камере для замораживания растворителя и дисперсионной среды, облучения для полимеризации и сонолимеризации мономеров, размораживания, промывки и последующей сушки. Г1ри этом в каждом отдельном случае получают пористый материал с разной поверхностной структурой. Кроме того, данный прием охлаждения не позволяет вести процесс непрерывно.
С целью повышения качества материала, предлагается охлаждать пропитаиное текстильное изделие контактированием его со слоем льда, образованным на ненрерывно движущейся подложке. Получаемые пористые материалы имеют одинаковую поверхностную структуру.
В качестве подложки используют валок, бесконечную металлическую ленту.
На подложке образуют путем замораживания водной пленки тонкий слой ледяных кристаллов толщиной 0,5-3 мм. Как правило, слой кристаллов льда получают путем замораживания воды, однако в некоторых случаях целесообразно вводить в воду добавки для предупреждения образования трещин или лопания ледяного слоя. Для этого пригодны различные растворимые в воде вещества, например спирты, альдегиды и кетоны, органические кислоты и их производные, поскольку они растворяются в воде без разложения, соли органических и неорганических кислот, а также поверхностно-активные вещества, применимые, например, в качестве эмульгаторов и диспергаторов. Часто добавки оказывают влияние и на структуру ледяной пленки. Соответствующую добавку для определенной структуры можно выявить предварительными опытами. Добавки вводят обычно в концентрациях 0,1-30% по отнощению к водному раствору, предпочтительно 1 -10%.
Подложку с жидкой пленкой (из воды) направляют в зону пониженной температуры. Если требуется тонкокристаллическнй ледяной слой, то охлаждение до низких температур, минус 10 - минус 35°С, в частности минус 10 - MHriyc 25°С, осуществляют мзлсимально быстро. Путем медленного охлаждения, например, до температуры на ниже температуры замерзания воды и водного раствора скорее получают грубокристаллическую структуру, которая может иметь ледяные узоры.
Полученный кристаллический ледяной слой целесообразно охлаждать дальше для предотвращения полного растаивания ледяных кристаллов при нанесении текстильного волокнистого продукта и мономерного раствора или мономерной дисперсии. В этом случае кристаллы тают в худшем случае только частично.
На этот охлажденный слой пз ледяных кристаллов наносят текстнльный плоскостной волокнистый материал н мономерпый раствор или мономерную дисперсию, причем одновременно или же подряд. На практике оказалось целесообразно наносить текстнльный волокнистый материал, предварительно пропитанный, опрысканный или смоченный мономерным раствором или дисперсией.
На 100 ч. текстнльного волокнистого материала целесообразно применять 20-500 ч. мономера совместно с добавленными в соответствующем случае высокополимерами. Текстильные волокнистые материалы применяют, Б первую очередь, для механического армирования.
В качестве текстильных плоскостных волокнистых материалов используют прочесы из синтетических или натуральных волокон, которые могут быть обычным способом прошиты.
Пригодны ткани или трикотаж из синтетических или натуральных волокон или нитей, предпочтительно подвергшихся сильной шероховке. К ним относятся, например, нити и волокна из шерсти, целлюлозы, ацетата целлюлозы, вискозы, полипропилена, полиамида, такие как найлон-6 или найлон-6-6, полиакрилнитрила и/или полнэтнлентерефталата.
Путем дальнейшего охлаждения из напесепных водных дисперсий или растворов мономеров отводятся такое количество тепла,чтобы дисперсия или раствор отвердели по возможкости полностью или, по меньшей мере, приблизительно на 50 вес. % с образованием кристаллов. После этого кристаллический продукт облучают электромагнитными лучами на подложке для полимеризации мономеров.
Охлаждать подложку можно обычным способом, например контактным. На практике оказалось целесообразно опрыскивать противоположную сторону подложки холодной жидкостью, такой как раствор соли или предпочтительно охлаждающий рассол (метанол или холодная смесь гликоля с водой). Целесообразно достигать толщины замороженного слоя 0,5-15 км, в частности 1,5-5 мм.
Для осуществления способа используют многократно этиленненасыщениые мономеры, содержащие два радикально полнмеризуемые двойные связи, ненасыщенные мономеры, содержащие одну двойную связь, ненасыщенные предполнмеры. К ненасыщенным полимерам могут быть добавлены растворы нли днсперсни высокополимеров, возможно применение также смесей различных мономеров.
Концентрация пропиточных водных мономерных растворов нлн дисперсий 1-30вес. %.
Количество высоконолимеров в растворах нли дисперсиях мономеров равно 2-20 вес. % от общего количества мономеров и высокополимеров.
Растворы или дисперсии мопомеров и высокомолекулярных синтетических материалов обычно могут содержать незначительные количества фотоинициаторов, т. е. соединений, распадающихся под действием света на радикалы или же образующих под действием света с помощью реакций радикалы, вызывающие полимеризацию. К пригодным фотоиннциаторам относят диацетил- и бензил-а-кетальдонильные спирты, например бензоил, ацнлоиновые эфиры (бензоинметнловый и бензоинизопропиловый эфиры) и замещенные в положении- а ароматические ациклоины, такие как а-метилбензоил, ароматические кетоны и альдегиды, такие как бензофенон, пропиофенон нли бензальдегнд и т. д. Фотоинициаторы добавляют обычно в количествах 0,001 -10% от веса мономеров.
Примеры 1-19. Применяемые текстильные изделия, пропитывающие составы на основе мопомеров их смеси с высокополимерами представлены в табл. 1.
В качестве .инициатора во всех примерах используют бензоинизопропиловый эфир в количестве 17о от веса мономера, а в качестве диспергатора 0,4% от веса мономера сульфированного касторового масла.
Состав ледяного покрытия, температура охлаждения, количество получаемого пористого продукта в примерах 1 -19 представлены в табл. 2.
Пример
мономеры (количество, ч.)
г г. Бутанл1го.&1 ;4-диа кр лат (6), этилакрилат (7), акриловая кислота (3):t:y ,::;:.- - ::
То же , -,
Этпленгликольдиакрр лат (14), 6jтандиол-1,4-моноакрилат (29), винилпропионат (57)
Ненасыщенный полиэфир из 1 ч. маленновой кислоты, 1 ч. фталевой .кислоты, -2 ч. адипинр врй кислоты 2.4. пропиленгликоля и 2,3 Ч. дипропнленгликоля (29), я-бутилакрилат (42), винилизобутиЛ013ЫЙ эфир (29)
-7
Ненасыщенный полиэфир из примера 4 (29), 2-оксиэтилаинилтиоэфир (29) :. .Этиловый сложный эфир акриловой кислоты (42), аллилакрилат (6), н-бутилакрилат (67), натриевая соль винилсульфоновой кислоты 6)
Диаллилмалеинат (6), этилакрилат (35), н-бутилакрилат (42)
Этиленгликольдиакрилат (6), нбутилакрилат (70), N-метилолакриламид (7)
Бутандиол-1,4-моноакрилат (96)
: . То.же Этилакрилат (97)
ис-К-метилакрила.мидбутандиол1,4-эфир (24), бутандиол-1,4-моноакрилат (59)
- Еутандиол-1,4-диакрилат (23), бутандиол-1,4-моноакрилат (60)
То же
Таблица 1
Рабочие вещества
высокополимеры (количество отноПрочессительно твердых веществ, ч.)
40%-ная водная дисперсия смешанного полимера из 85 ч. бутилакрилата, 7-Ч. акриловой кислоты, 3 ч. бутандиол-1,4-Диакрилата и 5 ч. N-метилолакриламида (17)
То же
То же
Из примера 1
Полиамидный прядильный прочес...;
40 ; -ная--водная дисперсия смешанного полимера из 50 ч. стирола, 45 ч. к-бутилакрилата, 5 ч.- N-метилолметакриламида
50%-ная водная дисперсия из 89 ч. хлористого винилидена и II ч. метилакрилата (17)
Полиакриламид, К-143 (4) Полиакриловая кислота., К-150 (3)
То же
Полиэтиленимин, мол. в.30000 (3)
50%-ная водная дисперсия поливинилпропионата (17)
Из примера 1
То же
То же
