Полимерная композиция для получения пленок и волокон

Полимерная композиция для получения пленок и волокон

Реферат

 

Использование: производство формованных изделий, обладающих повышенной прочностью и теплостойкостью. Сущность изобретения: композиция для получения пленок и волокон содержит 2,5-9,5 мас.% поливинилхлорида, 0,5-2,5 мас.% сополимера поли-п-финилентерефтал-амида, включающего 20-90 мол.% метафенилендиамина, 4,4'-диаминодифенилоксида, 2,7-диаминодифениленсульфона или 4,4'-диаминодифениленсульфона, 2,0-4,0 мас. % хлорида лития или кальция и органический растворитель до 100 мас.%. 4 табл.

Изобретение относится к получению пленок и волокон из композиций, содержащих поливинилхлорид (ПВХ) и ароматический полиамид (ПА).

Известны [1,2] композиции ПВХ с ПА различного строения, предпочтительно с поли-п-фенилентерефталамидом (ПФТА) или поли-п-бензамидом (ПБА), содержащие полиамид в количестве 0,2-20% и позволяющие несколько повысить физико-механические свойства пленок на основе ПВХ. Основным недостатком этих композиций является сложность их приготовления, обусловленная значительной разницей в свойствах ПВХ и ПА, необходимых для их совмещения: отсутствие общих растворителей; большая разница в температурах плавления или размягчения.

Для приготовления этих композиций ПА путем специальных и довольно сложных химических обработок переводят в соединения (N-металлозамещенный [1] или N-привитой [2] полиамид), растворимые в общем с ПВХ растворителе, растворяют его совместно с ПВХ и выделяют композицию из раствора путем смещения с осадителем, осуществляя при этом перевод N-замещенных полиамидов в исходное состояние за счет гидролиза в кислой или щелочной среде. При этом получают порошкообразную композицию, которую далее перерабатывают в пленки методом прессования.

Наиболее близкой к заявляемой является композиция, описанная в [1] Недостатком композиции [1] помимо названных выше, а также невозможности переработки непосредственно из раствора является также невысокий уровень свойств получаемых из нее пленок по сравнению со свойствами пленки из ПВХ (табл. 1).

Техническим результатом изобретения является получение пленок с высокими прочностью и теплостойкостью, а также высокотеплостойких волокон из композиций ПВХ с ПА.

Это достигается тем, что в состав композиции наряду с ПВХ и ПА вводится амидный растворитель диметилацетамид (ДМАА) или N-метилпирролидон (МП) и соль хлорид лития или кальция, причем в качестве полиамида используются растворимые сополимеры ПФТА, содержащие от 20 до 90 мол. одного из следующих диаминов: м-фенилендиамин, 4,4'-диаминодифенилоксид, 2,7-диаминодифениленсульфон, 4,4'-диаминодифенилсульфон. Соотношение ПА и ПВХ в композиции составляет от (5:95) мас. до (50:50) мас. Получаемые растворы композиции стабильны во времени и благодаря хорошему совмещению сополиамидов с ПВХ при высаждении в воду образуют прозрачные пленки с высокими физико-механическими показателями или блестящие волокна с высокой теплостойкостью.

Соотношение между ПА и ПВХ в композиции выбрано из следующих соображений: при введении в ПВХ 5 мас. одного из выбранных сополиамидов теплостойкость пленок и волокон, оцениваемая по зависимости деформации от температуры при постоянно нагрузке, резко возрастает (под нагрузкой 10 кг/см² деформация не наблюдается до 400^oC); введение в ПВХ более 50 мас. дорогостоящего ПА нецелесообразно экономически.

Для приготовления композиции использовали растворы сополиамидов, полученные путем взаимодействия дихлорангидрида терефталевой кислоты со смесью п-фенилендиамина (п-ФДА) с одним из указанных выше диаминов в ДМАА или МП, содержащем 1-5% хлорида лития или кальция. Состав использованных сополиамидов приведен в табл.2. Полученный раствор ПА добавляли к 10-15%-ному раствору ПВХ в том же растворителе и тщательно перемешивали.

Суммарная концентрация полимеров в растворе составляет 5-12 мас. соли 2-4 мас. остальное амидный растворитель.

Примеры 1-7. Раствор ароматического полиамида, включающий хлорид лития (кальция), смешивают в течение 1 ч при комнатной температуре с раствором поливинилхлорида, в качестве растворителя используют диметилацетамид (ДМАА) или N-мелилпирролидон (МП). Полученный раствор композиции после обезвоздушивания наносят на стекло слоем 0,2-0,3 мм и помещают в воду при 25^oC на 60 с. Отделившуюся от стекла пленку промывают водой и высушивают при 100^oC.

Волокно из раствора композиции получают методом мокрого формования через фильеру на 100 отверстий диаметром 0,08 мм в 50%-ный водный раствор диметилацетамида. Длина пути нити в осадительной ванне 25-50 см, скорость формования 2-5 м/мин. Сформованные нити промывали водой, высушивали при комнатной температуре и подкручивали до 100 кр/м.

Примеры 8-9 (контрольные). Готовят контрольные пленки из чистого поливинилхлорида (пример 8К) и из композиции с меньшим содержанием ПА (пример 9К).

Примеры 10-12 (контрольные). Готовят пленки из композиций поливинилхлорида с известными полиамидами, отличающимися по составу от предлагаемых. Состав композиций приведен в табл. 3, состав полиамидов в табл. 2, свойства пленок и волокон в табл. 4. Для сравнения в табл. 4 даны свойства пленок, полученных известным способом по прототипу.

Формула изобретения

Полимерная композиция для получения пленок и волокон, содержащая поливинилхлорид, ароматический полиамид и органический растворитель, отличающаяся тем, что в качестве полиамида она содержит сополимер поли-п-фенилентерефталамида, включающий 20 90 мол. одного из следующих диаминов: м-фенилендиамин, 4,4'-диаминодифенилоксид, 2,7-диаминодифениленсульфон, 4,4'-диаминодифенилсульфон, в качестве органического растворителя диметилацетамид или N-метилпирролидон, а также дополнительно хлорид лития или кальция при следующем соотношении компонентов, мас.

Поливинилхлорид 2,5 9,5 Ароматический полиамид 0,5 2,5 Хлорид лития или кальция 2,0 4,0 Органический растворитель Остальноес

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3