Способ термостабилизации полиамидов Советский патент 1980 года по МПК D01F6/60 C08G69/16 

f

Изобретение относится к области получения стабилизированных полимеров, которые могут быть использованы в производстве синтетических нитей, а также в производстве изделий различного назначения на их основе.

Известен способ термостабилизации полиамидов путем введения в них в качестве стабилизатора 2,2-(п-фениламино-фенокси)-диэтиловый эфир (Н-1)

Г .

Обладая сравнительно высокой эффективностью,, этот стабилизатор, относящийся к классу аминов, имеет недостаток, заключающийся в том, что он окрашивает полимер в кремовый цвет, изменяющийся во времени. Это не дает возможности использовать его при получении неокрашенных и окрашенных в широкую гамму волокон на основе полиамидов и изделий различного назначения. Кроме того, недостатком известного способа явля. ется то, что при применении полиамидов, стабилизированных этимстабилизатором, в производстве синтетических волокон образуется большое количество окрашенных и трудноочищенных сточных вод, что значительно усложняет технологич еский процесс.

.2

Известен способ термостабилизации полимеров, в котором в качестве стабилизатора используют медную соль сополимера метилакрилата и

5 акриловой кислоты 2.

Однако добавка данной соли в процессе реакции полиамидирования приводит к образованию сшивок, что значительно ухудшает волокнообразующие

10 свойства поликапроамида, т.е. способности полимера к переработке,в нити. Сохранение прочности нити после прогрева при 200°С в течение 2 ч в среднем составляет 72,5%.

15Наиболее близок к изобретению способ термостабилизации полиамидов введением медьсодержащего полимерного комплекса триизоиндолбензолмакроцикла (стабилина-9) 3.

20

Способ этот лишен вышеуказанных

недостатков, однако метод получения самого стабилизатора слож1ен, к тому же стабилизатор нерастворим в моно25 мере, что приводит к получению полимера и затем нитей с нестабильными свойствами.

Цель изобретения - повышение эффекта стабилизации полиамидов и рас30 ширение ассортимента стабилизаторов. Цель достигается тем-, что в качестве медьсодержащего полимерного комплекса используют соединение общей формулы .4C С НдСООИ где п 20-2400, х 5-600, и вводят -его ,О, 03-0,1% в готовый полиами или в процессе синтеза последнего JP том же количестве от массы исходного капролактама. Предлагаемый стабилизатор (Си-М-1)-полимерный комплекс синего цвета, стеклообразный. Стабилизатор полностью сохраняет свои свойства при длительном хранении, легко транс портируется. Стабилизатор использует .ся как индивидуально, так и в смеси с KJ или М.дСба в количестве 0,03-0,1% и 0,003-1% соответственно от массы лактама. Галогениды используются для предотвращения выпадения золя меди (в промышленных условиях в случае отклонения от оптимального технологического режима) и для усиления термостабилизирующего эффекта При добавлении галогенида 0,003% этот эффект незначителен, а при содержании его 3% нить не формуетс Комплекс с и не проявляет термостабилизирующих свойств, а при п - 2400 и X 600 ухудшается растворимость его в мономере, что приво дит к получению полимера и затем нитей с нестабильными свойствами. Метод получения Cu-M-l технологи часки прост, осуществляют его следующим образом. . К 860 г 25%-го водного раствора полиэтилеимина (ПЭИ) при перемешива нии -д-рбавляют 90 г акриловой кислоты нейтрализуют реакционную смесь 30ной серной кислотой. Выдерживают по лученный раствор 8 ч при ЭО-ЮО С. К охлажденному раствору модификата ПЭИ. добавляютпри перемешивании 180 г соли двухвалентной меди,перем шивают 5 ч и обезвоживают раствор ( ввакууме при . Продукт (II) вы деляют в виде стеклообразного соеди нения синего цвета. Продукт реакции (J и Hi обозначают условно Си-М-1 соответственно жидкий и твердый. Введение стабилизатора в полиами ды может осуществляться как до,т.е. в мономер ка пролйктам, так и после процесса полис1мидирования. Способ иллюстрируется примерами и таблицами свойств полиамида. Пример 1. На лабораторной микроустановке получают поликапроам стабилизированный твердым Си-М-1 (п - 700, X 175), который вводят перед полиамидированием в количеств 0,03; 0,05; 0,1% от массы лактама. Полиамидирование проводят при в течение 8ч в среде азота. Из полученного полимера формуют на микростенде мойонить, прогревают ее в атмосфере воздуха при 200с в течение 2 ч и определяют сохранение прочности после прогрева. Термостойкость приведена в табл.1. Пример 2.В условиях, аналогичных примеру 1, получают полимер и нить с Cu-M-l (где , ) в количестве 0,05% от массы лактама. Термостойкость стабилизированных нитей приведена в табл.1. Пример 3. В условиях, аналогичных примеру 1, получают полимер и нить с Cu-M-l (где , ) в количестве 0,05% от массы лактама. Термостойкость стабилизированных нитей приведена в табл.1. Пример 4.В условиях, аналогичных примеру 1, получаютполимер и нить с . (, ) в композиции с KJ. Концентрация Си-М-1 0,03; 0,05; 0,1% от массы лактама, KJ - 0,003-1,0%. Термостойкость стабилизированных мононитей приведена в табл.2. Пример 5. В условиях, аналогичных примеру 1, получают полимер и нить с (, ) в композиции с МдСРг . Концент;рация Си-М-1 0,03; 0,05; 0,1% от массы лактама, МдСе,-0,003; 0,1; 0,25;. 1,0. MgCBj повышает термостойкость нити и препятствует выпаданию золя меди. Термостойкость стабилизированной мононити приведена в табл.2. Пример 6. В условиях, аналогичных примеру 1, получают полимер и нить при концентрациях Cu-M-l 0,004; 0,02; 0,15% от массы лактама. Нить в присутствии минимальной концентрации 0,004 не обладает стабилизирующим эффектом (30% сохранения разрывной нагрузки после прогрева при 200с, 2ч), при концентрации 0,02% - эффект стабилизации на/уровне известного стабилизатора (стабилин-9), а при концентрации 0,15% нить не формуется. Пример 7. Поликапроамидную нить, полученную по примеру 1, обрабатывают кипящей водой при в течение 1 ч. Обработанную таким образом и высушенную нить испытывают на термостойкость. Результаты испытаний приведены в табл.1. Пример 8. В условиях, анаЛО37ИЧНЫХ примеру 1, получают поликапроамид и нить со стабилином-9 при концентрации 0,02% от массы лактама.. Термостойкость полученной нити после концентрации в течение часа падает до 65-75%. Пример 9. Готовую кромку (гранулят) поликапроамида, полученную в произйодетвенных условиях, обрабатывают водным раствором Си-М-1. Ввиду потерь концентрация стабилиза тора должна быть вдвое больше требуеМОЙ. Крршку сушат в вакуум-суишльном шкафу. Концентрация стабилизатора в крошке - 0,03% от массы полимера. Из полученной крошки форм5тот монони|ь. Термйстойкость мононити (, ; 2 ч) 93%, после экстракции кипящей водой (1 ч) - 80%.

Изобретение позволяет значительно повысить термостойкость полиамидов и тем самым улучшить качество стабилизированного волокна и друхих изделий, изготовленных из поликапроамида.

Стабилизатор хорошо растворим в ка.пролактаме и поэтому может вводиться на стадии расплавления капролактама, что не трамбует применения специальных дозаторов. Синтез его технологически прост и синтезируется из доступных исходных соединений. Таблица 1

Формула изобретения

Способ термостабилизации полиамидов введением медьсодержащего полимерного комплекса, о т л и ч а и и с я тем, что, с целью повышения эффекта стабилизации и расширения ассортимента стабилизаторов, в качестве медьсодержащего полимерного, комплекса используют соединение общей формулы11+

С ЦдСООН где п 20-2400, х 5-600, и вводят

его 0,03-0,1% в готовый полиамид или в процессе сийтеза последнего в том же количестве от массы исходног капролактама.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Кутьина Л,В. и др. Синтез и исследование эффективности химикатов для полимерных материалов , вып.3, Тамбов, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР 170672, кл. С 08 G 69/16, 1962.

3.Авторское свидетельство СССР 246834, кл. С 08 G 69/16, 1969 (прототип).