Способ сшивания модифицированных полиакрилонитрильных волокон

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3593II

Ссаа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21.XI I.1970 (№ 1602393f23-5) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.XI.1972. Бюллетень №,35

Дата опубликования описания 23.1.1973

М. Кл. D Olf 7/02

С 08f 45/72

Коститет IIo долоте кзабретекий и открытий при Савете Микиотрое

СССР

УДК 678.745:677.494. .745.32 (088.8) Авторы изобретения

В. А. Петросян, Г. А. Габриелян и 3. А. Роговин

Заявитель

1

СПОСОБ СШИВАНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ

ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛЬНЫХ ВОЛОКОН

Изобретение относится к способам сши(вания полиакрилонитрильных (ПАН) волокон.

Полиакрилонитрильные волокна обладают сравнительно низкой тепло- и термостойкостью. Эти свойства,ПАН волоконцы улучшают путем обработки готовых волокон растворами различных сшивающих агентов. В больши нстве случаев для сшивания,используют модифицированные 11АН волокна, содержащие реакционноопособные функциональные группы.

На пример, сшитые волоина,на .основе полимеров акрилонитрила получают путем обработки этих волокон водными растворами сульфида аммония. Однако .при об работке наблюдается снижение физико-механических свойств волокон. ,С целью повышения термостойкости волокон, устойчивости к истиранию и двойным изги бам и у прощения процесса сшивания предлагается новый простой способ сшивания полиакрило нитрильных BQJIQKoiH путем термообработки готовых модифицированных LIAH олокон, содержащих сшивающие вещества.

В качестве последних можно использо|вать серу, низкомолекулярные огранические вещества, являющиеся донорами серы (ускорители), или,смесь,се ры с .гуанидином и его произ водными (ускорители) .

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что ускорители и серу или, смесь ускорителя с серой в водят в прядильный раствор модифицированного полиакрилонитрила, содержащего в макромолекуле двойные связи. В качестве модифицирован ного продукта стрименяется сополимер акрилонит рила и изопрена с содержанием изо прена 2 — 10% или смесь,полиакрило нитрила и бутадиен-нитрильного каучука (СКН-40). Добавка сшивающих а гентор )в прядильный

10 раствор не приводят к преждевременному сшиванию, полимеров в растворе, что iIIOBBOляет формовать, волокно по обычным режимам, известным для формования IBQJIQKQIH из полиакрилонитрила, и практически не оказы15 вает влияния на прочность модифици ро ва нных волокон.

Волокна, содержащие сшивающий агент, подвергают термообработке на,воздухе при

140 — 1б0 С,в течение 0,5 — 1,5 час, в резуль20 тате чего происходит сшивание.

Пример 1. В 15%-ный,прядильный раст,вор со полимера акрилонитрила и изопрена с содержа нием iIIocJIepHeI.O 5% в водят тиурам

Д 4,5% от веса сополимера и перемешивают

25 до пол ного .растворения. Волокно из этого раствора формуют по мокрому способу в воднодиметилформамидную осадительную ванну по обычным режимам, разработанным для полиакрилонитрильного волокна. Моди30 фицированное ПАН iBQJIQIIHo, содержащее

359311

Термостойкость при 200 C

Прочность, ркм

Удлинениее, 9о

20 Волоки а изменение удлинения за

12 час о/о потеря прочности, %

32,2

34,6

33,8

33,2

15,21

15,46

16,04

15,44

38

28,9

27,1

15,9 — 43,2 — 41,2 — 43,4 — 22,0

ПАН

ПАН-1ОК ")

ПАН-20К " ")

ПАН-10К

СШИТЫЙ

ПАН-20К сшитый

32,4

16,22 — 16,8

14,6

Предмет изобрете|ния

Составитель О. Рокачевская

Редактор Г. Котельский Техред T. Миронова Корректор T. Медведева

Заказ 187/13 Изд. М 1782 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 пр. Сапунова, 2

Типография, 3 тиурам Д, подвергают термообработке на воздухе:в течение 1 час при 145 С. ,Получают сшитые вологена с орочностью

28,3 ркм, устойчивостью к истиранию 321 цикл, к двойным изгибам 1674 цикла. Волокна, содержащие ускоритель, но не сшитые, имеют прочность 28,0 ркм, устойчивость к истиранию 163 цикла, к двойным изгибам 351 цикл.

Прим,ер 2. В 15%-ный прядильный раствор сополимера акрилонитрила и,изощрена с содержанием последнего 5% вводят серу 15% и тиу рам Д 4,5% от веса сополимера, повышают температуру прядильного раствора до

50 С, перемешивают до полного растворения этих веществ и формуют волокно по о бычной схеме, известной для полиакрилонитрила, с той разницей, что температура прядильного, раствора долгина быть IHe ниже 50 С. Сшивание готовых модифицированных волокон IIlpoводят, как указано в примере 1.

Термообработанные волокна имеют проч= ность 27,6 ркм, устойчивость к истиранию

486 циклов, к двойным изгибам 1931 цикл, Пример 3. В 15%-ный лрядильный раствор смеси,полиакрило нитрила (90%) и бутадиен-нитрильного каучука (10% ) в водят

4,5% тиурама Д, формуют волокно и подвергают термообработке.

Полученные сшитые модифицированные волокна обладают, прочностью 33,4 ркм, устойчивостью к,истиранию 482 цикла, к двойным изгибам 3216 циклов. Волокна, содержащие ускоритель, но не сшитые, имеют, прочность

32,8 ркм, устойчивость к истиранию 270 цикло в, к двойным изгибам 716 циклов.

Пример 4. Волокна на основе смесей

ПАН волоко н и бутадиен-нитрильного каучука СКН-40, содержащие СКН-40 20%, серы

1,5 /о и тиурама Д 4,5 /о, получают как в ари.мере 2. Затем их подверга ют термообработке ,при 145 С,в течение 1 час.

Получают сшитые модифициро ва нные !Волокна, обладающие |прочностью 32,6 ркм, устойчи востью 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 волоина с прочностью 31,4 ркм, устойчиво стью к истиранию 712 циклов, к двойным

4 изгибам 3028 циклов, получаЬт как !5 оримере 4, с той разницеи, что в качестве сшивающих вещеспв .применяют гуанидин 3% и серу

0 75% ,Пример 6. Сшитые моди фициро ва нные

tBoJIoKHa с прочностью 30,2 ркм, устойчивостью к истиранию 584 цикла, к двойным изгибам 2834 цикла, получают как в прииере 4, с той разницей, что в качестве сшиваю10 щих,веществ применяют циамат 2,5%,и серу

1 о/

Моди фи цированные волокна, содержа щие сшивающие вещества, после термообработки обладают повышен ной термостойкостью. Дан15 ные о термостойкости, сшитых и несшитых

BoJIoKo!H,приведены в таблице.

При меч а ни я.

" ) Модифицированные ПАН волокна, содержащие

10% СКН 40

" ) Модифицированные ПАН волокна, содержащие

35 20% СКН 40

Способ сшивания модифицированных поли40 акрилонитрильных волокон путем термообработки их в,присутствии серусодержа щих сшивающих агентов, отличающийся тем,,что, с целью повышения термостойкости, устойчивости IBQJIQKQH к истиранию и д войным изги45 бам и у про щения процесса сшивания,,в ка честве модифицированных полиакрилопитрильных волокон используют волокна IHB основе сополимеров акрило нитрила с изо преном или смеси полиакрилонитрила и бутадиен50 нитрильного каучука и сшивающий агент вводят,в прядильный раствор.