"олигооксиэтиленсульфонат меди "огсафол-т" в качестве модификатора кордных и технических поликапроамидных и полиэтилентерефталатных волокон"

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

HocH cH o(cH cH 0) cH cH-oH HocHcH (ocH cH т ocH cH QH

3 2 2 2 8 2i (2 2 28 3 2 ся, ск

", о о

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4952104/05 (22) 28,06.91 (46) 15.11.93 Бюл. Йя 41-42 (71) Московская государственная текстильная академия имАН. Косыгина (72) Габриелян ГА.; Чернухина АИ.; Вавилова Ф.И.;

Махно С.Ф„Кондрашова Г.С. (73) Московская государственная текстильная академия имАНКосыгина (54) ОЛИГООКСИЭТИЛЕНСУЛЬФОНАТ МЕДИ (в) RU (и) 2002759 СХ (51) 5 C08G75 24 Р01Г1 10

D06M15 63

"ОГСАФОЛ вЂ” 7 В КАЧЕСТВЕ МОДИФИКАТОРА

КОРДНЫХ И ТЕХНИЧЕСКИХ ПОЛИКАПРОАМИДНЫХ И ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТНЪ|Х

ВОЛОКОН (57) Использование: производство технических и кордных синтетических нитей. Сущность изобретения: олигооксиэтиленсульфонат меди формулы 1: в качестве модификатора кордных и технических поликапроамидных и полиэтилентерефталатных волокон. 5 табл.

2002759

СН,СОО, 10

20

30

45

55

Изобретение относится к области производства синтетических волокон, в частности к производству термостойких поликапроамидных (ПКА) и полиэтилентерефталатных (ПЭТФ) волокон, используемых для производства технических кордных нитей.

Термостойкость химических волокон может быть достигнута как методом структурной модификации путем введения термостабилизаторов в состав полимера при синтезе, так и путем поверхностной модификации волокон на стадии технологического процесса получения волокна. В последнем случае модификация осуществляется или путем нанесения модификатора на стадии вытягивания волокон или стадии замасливания путем введения термостабилизатора в состав замасливающего препарата.

Известен термостабилизатор — стабилин-1, представляющий собой медную соль сополимера акриловой кислоты и метилакрилата, представляющий собой порошок голубовато-зеленого цвета, нерастворимый в большинстве органических растворителей следующей структуры:

-(-сн2-сн 1т1-сн2-сн 1

l 2, ъ

Соосн, с=î о г

О

СООСН2 С О

1 1

-<-СН,-CHl,-t-ÑÍ2-СН-1

Для придания термостойкости ПКА волокну стабилин-1 вводят на стадии синтеза полимера в количестве от 0,016 до 0,03%. В этом случае кордная нить со стабилином-1 после выдерживания в течение 2 ч при

200 С сохраняет 65 исходной прочности.

Можно вводить стабилин-1 в кордную нить плюсованием с последующей термической фиксацией. При таком способе нанесения стабилизатора удалось повысить термостойкость ПКА волокна до 90-92% при содержании стабилина-1 от 0,5 до 1%.

Однако, несмотря на высокую эффективность действия этого стабилизатора при нанесении его на поверхность кордной нити, этот метод не нашел практического применения из-за сложности процесса нанесения (необходимость плюсования), очевидно, связанного с трудностью фиксации медьсодержащего полимерного стабилизатора. Во, âòîðûõ, термостабилизатор стабилин-1 недостаточно термостоек и уже при250 Стеряетоколо40 массы в результате деструкции, что является существенным недостатком этого медьсодержащего термостабилизатора.

Наиболее близким изобретению является медьсодержащий гетероциклический термостабилизатор, стабилин-9 для П КА волокна следующей структуоы:

Данный стабилизатор вводят в состав

ПКА в. количестве от 0,01 до 0,3 мас.% в процессе синтеза полимера. Введение такого количества термостабилизатора позволяет сохранить от 80 до 99% прочности ПКА кордных нитей. При установлении оптимальных количеств стабилизатора было установлено, что наилучшие результаты по термостойкости удается получить при введении в полимер 0,1 мас.% стабилина-9, Однако при такой добавке стабилизатора структура полимера изменялась настолько, что это отрицательно отражалось не только на процессе формования нити, но и на ее физико-механических показателях. Этот существенный недостаток использования стабилина-9 связан с тем, что в процессе синтеза получается неоднородный по свойствам полимер. Оптимальное содержание стабилина-9 в составе полимера, при котором сохраняются высокие физико-механические свойства нити. составляет 0,02 мас. . При таком содержании стабилина-9 кордная нить сохраняет 85% прочности в стандартных условиях испытаний (2 ч при

200 С), Процесс получения нити с 0,5% стабилина-9 значительно затруднен., Медьсодержащие термостабилизаторы обладают комплексом действия, повышая не только термостойкость, но и светостойкость ПКА волокон. Наличие стабилина-9 в составе ПКА волокна в количестве 0,02 мас.% позволяет повысить светостойкость до 80%.

Существенным недостатком этого термостабилизатора является также то, что он не позволяет снизить электризуемость ПКА волокна. Стабилин-9 не обладает гидрофильными свойствами. Растворяется он только в концентрированной серной кислоте и не может быть использован в качестве антистатического и репарата.

Цель изобретения — модификация поверхности кордных и технических ПКА и

ПЭТФ волокон и придание им комплекса свойств: термостойкости, светостойкости с одновременным повышением гидрофильности и понижением электризуемости.

Эта цель достигается тем, что в качестве модификатора используется новый тип термостабилизатора — комплекса олигооксиэ200275 - тиленсульфоната с ионами меди следующей структуры: нОснвсн О(сн сн 01всн1снОн HxHcH (OcH cH f ocH cH Он

1 г тВ 1 в

СН С СН1 5 б

О= S — О О-5= 0 о

Этот модификатор может быть использован как индивидуально в виде водного раствора, так и в составе замасливателя как 10 одного из компонентов последнего, Кроме того, он может быть использован для повер- хностной обработки гранул полимера с последующим формованием из них волокна, Предлагаемый модификатор получают 15 по реакции ионного обмена с использованием известного вещества — олигооксиэтиленсульфоната натрия следующим образом, Кислую форму олигоэфирсульфоната натрия получают путем пропускания 3%-но- 20 го олигоэфирсульфоната натрия через колонку, наполненную КУ-2-8 в Н-форме, подготовленную по известной методике.

По первому варианту полученный раствор ОГСАФОЛа в Н-форме попускают через 25 ионообменную колонку, наполненную комплексом КУ-2-8 с Си который получали путем .Н. сорбции ионов Си из водных растворов Си . SO4 катионитом КУ-2-8 в Н-форме.

В результате ионного обмена получает- 30 ся комплекс олигоэфирсульфоната меди—

ОГСАФOЛ-Т.

Полученный таким образом ОГСАФОЛТ общей формулы при n = 8 С42 Hss 02s $2

Си1 имеет следующую характеристику: 35 мол.масса 1167,5.

Рассчитано, %: С 43, 1 6; Н 7,56, О

38.37; $5,48; Си 5,43.

Найдено, %: С 43 01; Н 7,40; О 38,48; $

5,78; Си 5,38. 40

По второму варианту ОГСАФОЛ-Т с аналогичным составом получают смешением 3 ного раствора ОГСАФОЛа в Н-форме с оксидом меди, взятой B молярном соотношении 1:1. По достижении рН раствора до 4,5. но 45 не менее рН 3,9, раствор ОГСАФОЛа-Т фильтруют от непрореагировавшего оксида меди, ОГСАФОЛ-Т, полученный по этому варианту, имеет тот же состав и такие же характеристики, что и выше описанный. 50

Безводный комплекс — олигооксиэтиленсульфонат меди представляет собой вязкое вещество, хорошо смешивающееся с водой и другими полярными растворителя- 55 ми. Характеристики полученного соединения представлены в табл.1.

Ниже приводятся методики использования предлагаемого модификатора модификатора.

1. Применение в процессе формования волокон, 1. Гранул ы П КА об рабаты вают водн ым раствором ОГСАФОЛа-Т1-4, сушатдо постоянной массы и формуют волокно на лабораторной прядильной установке.

Свойства модифицированных ПКА волокон приведены в табл.2 (см. примеры 1-3).

2. Применение ОГСАФОЛа-Т на стадии технологического процесса получения волокна, а). Приготавлива от водный раствор ОГСАФОЛа-Т (0,5-3%-ный), B лабораторных условиях волокно обрабатывают в течение 3 мин при 30 С, затем отжимают на плюсовке до содержачия влаги 100%, высушивают и проводят испытания на термостойкость, светостойкость, гидрофильность, электризуемость. Показатели приведены в табл.2 (см, примеры 4 — 9). б). В промышленных условиях обработку волокна осуществляют путем пропускания ПКА жгута через водный раствор

ОГСАФОЛа-T (см. табл.", пример 10). в). Приготовление замасливающего состава, содержащего ОГСАФОЛ-T.

Жировую часть замасливателя for08$lr по обычной методике, получая 17 — 25 -ную эмульсию в воде. Например. жировую часть, состоящую из,, H20 2,7, ОП 10 9,9, ОП 4

7 3, стеорокс-6 9,5, ОС-20 9,5, ПЭ С-5 18,5, синтокс-20 М 18,1, готовят путем смешения следующим образом Н20, ОП-10, ОП-4, стеорокс, ОС-20 смешивают при 70-80 C с дозировкой продуктов через 15 мин, затем температуру снижают до 50 — 60 С и добавляют ПЭС-5, далее температуру снижают до

40-50 С и добавляют синтокс 20 M.

Полученную жировую часть эмульгируют в водный 3%-ный раствор ОГСАФОЛа-Т при комнатной температуре до получения

17 -ной эмульсии замасливателя. Кордную нить обрабатывают на стадии фильерного вытягивания и намотки с последующей термовытяжкой при температуре 180 — 186 С.

Полученные волокна испытывают на физико-механические и термомеханические свойства (табл.3). (56) Авторское свидетельство СССР

N253354,,кл. С 08 F 20/06.

Авторское свидетельство СССР

К. 228226, кл, 0 01 F 11/08, 1966, Харитонов В.М. Создание непрерывного производственного процесса получения

ПКА-нити с повышенной термостойкостью.

Диссертация докт. техн, наук. M., 1973, с, 260 †2(прототип).

Солдадзе К.М. и др, Ионообменные высокомолекулярные соединения, М.: Госхимиздат, 1960, с. 85 — 86, 2002759

Таблица1

Физико-химические характеристики О ГСАФ ОЛ а-Т.

Таблица2

Физико-механические свойства ПКА и ПЭТФ волокон, обработанных водным раствором

ОГСАФОЛа-т, 2002759

ТаблицаЗ

Физико-механические свойства ПКА волокон, обработанных замасливателем с ОГСАФОЛом-Т в промышленных условиях.

Таблица4.

Физико-механические свойства исходных ПКА кордных нитей в сравнении со стабилизированными ОГСАФОЛом-Т и стабилином-9.

"RKA — корд, содержащий 0,02% стабилина-9; "" ПКА корд, содержащий 0,5 термостабилизатора H. используемого в настоящее время в промышленности, 2002759

Продолжение табл.4

Таблица5

Данные термостойкости ПЭТФ технической нити и ПКА кордной нити, стабилизированных

ОГСАФОЛом-.Т и ОГСАФОЛом-Т в Н-форме, при содержании 0.25 5 модификатора на волокне.

П р и м е ч а н и е. При выяснении оптимальных количеств стабилизатора было установдено, что наилучшие результаты по термостойкости удается получить при введении в полимер

Q,1 Mac.% стабилина-9. Однако при такой добавке стабилизатора структура полимера изме2002759

13

Составитель И.Девнина

Техред М.Моргентал Корректор П.Гереши

Редактор Т. Никольская

Заказ 3214

Тираж Подписное

Hfl0 "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент",г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Формула изобретения

Олигооксиэтиленсульфонат меди формулы носн сн о(сн сн о) сн сн-рн носнсн (осн сн ) осн сн он э Э. г а а а,, з г г в г э сн сн о о о Ф

S о в качестве модификатора кордных и технических поликапроамидных и полиэтилентерефталатных волокон.