A.Ñ. Чеголя, В.М. Левин, Т.И. Тихонова, A B. Тарасов, П.А. Гембицкий, З.В. Ветошкина, В.С. Ширшин и Р.В. Чейшвили (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛИАМИДОВ

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

Из ве ст ен способ термоста били з ации полиамидов путем введения в них в качестве стабилизатора 2, 2- (и-фениламино-фенокси) -диэтиловый эфир (Н-1) (1 ) .

Обладая сравнительно высокой эффективност ью, этот ст абили з атар, относящийся к классу аминов, имеет недостаток, заключающийся в том, что он окрашивает полимер в кремовый цвет, изменяющийся во времени. Это не дает воэможности использовать его при получении неокрашенных и окрашенных в широкую гамму волокон на основе полиамидов и изделий различного назначения. Кроме того, недостатком известного способа является то, что при применении полиамидов, стабилизированных этим стабилизатором, в производстве синтетических волокон образуется большое количество окрашенных и трудноочищенных сточных вад, что значительно усложняет технологический процесс.

Известен способ термостабилизации полимеров, в котором в качестве стабилизатора используют медную сол ь со поли мер а метил акр ил ат а и акриловой кислоты (2) .

Однако добавка данной соли в процессе реакции поли амидирования 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%.

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

Спасо б эт от лишен вышеуказ ан ных недостатков, однако метод получения самого стабилизатора сложен, к тому же стабилизатор нерастворим в моно25 мере, что приводит к получению полимера и з атем нитей с н ест абил ьными свойствами.

Цель изобретения вЂ” повышение эффекта стабилизации полиамидов и рас3Q ширение ассортимента ст абили з атаров.

732416

Цель достигается тем; что в качестве медьсодержащего полимерного комплекса используют соединение общей формулы (с,н н)„(с,н,нн1„„сц"

С Н С00Н где n = 20-2400, x = 5-600, и вводят его,0,03-0,1Ъ в готовый полиамид или в процессе синтеза последнего том же коли чест ве от массы и сходного капролактама.

Предлагаемый стабилизатор (Cu-М-1) -полимерный комплекс синего цвета, ст еклообр аз ный. Ст абили з ат ор полностью сохраняет свои свойства при длительным хранении, легко транспортируется. Стабилизатор использует.ся как индивидуально, так и в смеси с KJ или NgCO в количестве

0,03-0,1% и 0,003-1Ъ соответственно 20 от массы лактама. Галогениды используются для предотвращения выпадения золя меди (в промышленных условиях в случае отклонения от оптимального технологического режима) и для уси- 5 ления термостабилизирующего эффекта.

При добавлении галогенида (0,003% этот эффект незначителен, а при содержании его ) ЗЪ нить не формуется.

Комплекс с n=20 и x=5 не проявляет Зp термостабилизирующих свойств, а при

n = 2400 и х = 600 ухудшается растворимость его в мономере, что приво.дит к получению полимера и затем нитей с нестабильныма свойствами.

Метод получения Си-М-1 технологически прост, осуществляют его следующим образом..

К 860 г 25%-го водного раствора олиэтилеимин а (ПЭИ} при перемешивании р.обавляют 90 r акриловой кислоты, 4О нейтрализуют реакционную смесь 30ной серной кислотой. Выдерживают полученный раствор 8 ч при 90-100ОС.

К охлажденному раствору модификата

ПЭИ. добавляют при перемешивании 45

180 г соли двухвалентной меди,перемешивают 5 ч и обезвоживают раствор (1) в вакууме при 50 С. Продукт (II) выделяют в виде стеклообразного соединения синего цвета. Продукт Реакции 5О (j и II) обозначают условно Си-М-1, соответственно жидкий и твердый.

Введение стабилизатора в полиамиды может осуществляться как до,т.е. в HÎìåð ка"ролактам. Так и после 55

f н процесса полиамидирования, СпЬсоб иллюстрируется примерами и таблицами свойств полиамида.

П р и м е.р 1. На лабораторной микроустановке получают поликапроамид, стабилизированный твердым Си-М-1 60

;:(n = 700, х = 175), который вводят перед полиамидированием в количестве

О, 03 О, 05 у О, 1% от массы лактама.

Полиамидирование проводят при

260 С в течение 8 ч в среде азота.

Из полученного полимера формуют на микростенде мойонить, прогревают ее в атмосфере воздуха при 200 С 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 Си-М-1 (где n=20, x=5) 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 Си-М-1 (где n=2400, x 600) в количестве О, 05% от массы лактама.

Термостойкость стабилизированных нитей приведена в табл.1.

Пример 4. В условиях, аналогичных примеру 1, получают полимер и нить с Си-М-1 (n=700, х=175) в композиции с KJ. Концентрация Cu вЂ” М-1

0 03; 0,05; 0,1% от массы лактама, KJ вЂ” О, 003-1, 0%. Термостойкость стабилизированных мононитей приведена в табл.2.

Пример 5. В условиях, анало гичных примеру 1, получают полимер и нить с Си М l (n=700, x=175) в композиции с MgCFg . Концентрация Си-М-1

0,03; 0,05; 0,1% от массы лактама, Мдс8 -0,003; 0,1у 0,25; 1,0. МдСЕ, повышает термостойкость нити и препятствует выпаданию золя меди. Термостойкость стабилизированной МоНоННТН приведена в табл. 2.

Пример 6. В условиях, аналогичных примеру 1, получают полимер и нить при концентрациях Си-М-1

0,004 у 0,02; 0,15% от массы лактама.

Нить в присутствии минимальной концентрации 0,004 не обладает стабилизирующим эффектом (ЗОВ сохранения разрывной нагрузки после прогрева при 200 С, 2 ч), при концентрации

0,02% вЂ” 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 100 С в течение 1 ч. Обработанную таким образом и высушенную нить испытывают на термостойкость. Результаты испытаний приведены в табл.1.

П р.и м е р 8. B условиях, аналогичных 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 производственных условиях, обрабатывают водным раствором Си-М-1.

Ввиду потерь концентрация стабилиза.тора должна быть вдвое больше требуе732416

Стабилизатор

Без стабилизатора

Стабилин-9

18-20

75-80

6 5-75

0,02

0,03

Си-М-1

n=7О0

Си-М-1 х = 175

0,05

Cu â€” N-1

0i1

Си М вЂ”.1

0,05

n = 20

Си-М-1

0,05

n = 2400

Си вЂ” М вЂ” 1 х = 600

n = 700

Си-М вЂ” 1 х = 175

Не формует ся

0,15

Таблиц а2

О, 003

92 0,003

94 0,05

93 0,1

92 1,0

97 0,05

0 05

0,03

0,1

1,0

0,05

0;1

0,05

0,1

1,0

0,05

О, 005

О 1

0,1

0,25

0,1

0,25

1 00

1 О мой. Крошку сушат в вакуум-сушильном шкафу. Концентрация стабилизатора в крошке вЂ” О,ОЗВ от массы полимера, Из полученной крошки формуют монони ь.

Термостойкость мононити (200 С, 2 ч) 93%, после экстракции кипящей водой (1 ч) вЂ” 80%.

Изобретение позволяет значительно повысить терьюстойкость полиамидов и тем самым улучшить качество стабилизированного волокна и других изделий, изготовленных иэ полнкапроамида.

Стабилизатор хорошо растворим в капролактаме и поэтому может вводиться на стадии расплавления капролактама, 5 что не требует применения специальных дозаторов. Синтез его технологически прост и синтезируется из доступных исходных соединений.

Таблица 1

732416

Формула изобретения

Составитель И. Девнина

Техред Э. Чужик Корректор -В. Синицкая

Редактор В. Романенко

Заказ 1 54 4/8

Тираж 502 Подпи сиое

1 НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная,4

Способ термостабилизации полиамндов введением медьсодержащего полимерного комплекса, отличающийся тем, что, с целью повышения эффекта стабилизации и расширения ассортимента стабилизаторов, в качестве медьсодержащего полимерного. комплекса используют соединение общей формулы (с и) (с он „со с н4соон где n = 20-2400, х = 5-600,. и вводят

его 0,03-0,1Ъ в готовый полиамнд или в процессе сийтеза последнего в том же количестве от массы исходного 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

9 170672, кл. С 08 G 69/16, 1962.

3. Авторское свидетельство СССР

В 246834, кл. С 08 G 69/16, 1969 (прототип) .

Похожие патенты: