Способ получения прядильного раствора для формования полиимидного волокна

Способ получения прядильного раствора для формования полиимидного волокна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

tiki,979531

1

Ф

Ф (5! )М. Кл.

О 01 F 6/74

С 08 G 73/10 (53) УЙ 678.675 (088.8) (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.06.81 (21) 3297896/23-95 с присоединением заявки JCt (23) Приоригет—

3Ьоударстоонный коинтот

СССР но долаи нзооретеннй к открытнй

Опубликовано 07.12.82. бюллетень М 45

Дата опубликования описания 07.12.82

3. Г. Оприц, 3. Г. Соломон, Г. И. Кудрявцев, Ю. Г. Кряжев, И. И. Галеева, Г, А. Егемберш.:aa и А. Т. Батырбаев

i (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЯДИЛЬНОГО РАСТВОРА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ

ПОЛИИМИДНОГО BOJlOKEIA

Изобретение относится к получению высокоплавких волокон, в частности, модифицировенных полиимидных волокон, и может быть использовано в машиностроительной, электротехнической., химической и др. отраслях промышленности.

Известен способ получения прядильного раствора для формования полиимидного волокна путем введения на стадии синтеза раствора полиамидокислоты в амидном растворителе модифицирующих добавок. В качестве добавок используют галоидированные ароматические диамины или диангидриды тетракарбоновых кислот. Волокна, получаемые иэ указанного прядильного раствора, после формования, сушки, термообработки и дополнительной термической вытяхаси имеют прочность 45 — 60 сН/текс, разрывное удлинение равно 7 — 10% (1).

Однако ресурс их работы при 300 С не превышает 500 ч, что является недостатком известного способа получения полиамидных волокон.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ получения прядильного раствора для формования полиимидного волокна, предусматриваюгций введение в качестве модифицирующей добавки фталоцианинов металлов. Модифицирующую добавку вводят на стадии синтеза раствора полиамидокислоты непосредственно после добавления диаитидрида тетракарбоновой кислоты в виде пасты в о концентрирбванной серной кислоте в количестве 0,1-0,6% от массы мономеров. Прочность получаемых из этого раствора волокон составляет 47 — 52 сН/текс и разрывное удлинение 8 — 11%, причем отмеченные физико-меха t5 нические показатели могут быть достигнуты при обязательном условии проведения дополнительной термической вытяжки (2).

Ф

Низкие величины разрывного удлинения яв20 ляются существенным недостатком волокон, поскольку значительно затрудняют их переработку в изделия, снижают коэффициент реализации прочности волокон в готовых из979531 делиях и рсзко у худшают их свойства Б у слониях динамических здакопеременных нагру

3оК. Кромс то>о, необходимым условием получения качественных волокон из известных прядшгьных растворо>з является наряду со стадией щ>мообработки стадия дополнительной термической вытяжки при 480 — 520 С, что является сугцест>зснным недостатком процесса, .так как она связана со значителыплми расходами электроэнергии, приводит к значительным потерям I«> волокна при заправке и существен.lllM отл язям в свойствах волокон на разных местах линшппп и требует эффективной термопзоляцип.

Пель изобретения — повьпцение разрывного удлинения полиимидных волокон и упрощение технологии их получения.

Посппзленная цель достигается тем, что в а особ>с получения прядильного раствора для форл1оиания полиимидного волокна путем введения моцифицлрующей добавки па стадии сип сза полиамидокнслоты на основе ароматического диамина и диангиц;>ида тетракарбоповой кислоты в качестве модифишзрузошей

ЛО&нзкп ИСПОЛЬ:ЗУЮт СОСДИНЕНИЕ ФОРМУЛЫ

unuI / » /X и вводят его в количестве 1,0--10,0 .Х от м;с сы реагентов Е3 смеси с эквимолекулярным количеством диангидрида тетракарбоновой кислоты на коне шой стадии синтеза.

Волокна, сформованные по предлагаемому способу имеют про пгость 40-57,5 сИ/текс, разрывное удлинение 20--24% и сохраняют после воздействия 2000 ч при 280-300 С

78 -90% исходной прочности.

Добавка модификатора в количестве ме. нее 0,5 и более 10%, а также другой способ ее введения (не в смеси с диангидрицом или на друтой стадии) приводит к снижению вяз50 кости прядильных растворов и, как следствие, к снижению прочностных показателей волокон, одновременно не позволяя повысить их разрывное удлинение.

li р и м е р 1. 6,220 г (0,0311 моль) . 4,4-диаминодифенилового эфира (ДЯФЭ) расI 55 творяют в 84,5 мл диметилформалпзда и к этому раствору пря перелзсшивании в течение

40 мин добавляют 6,715 г 10,0308 моля) 4 диангпдрида пиромеллитовой кислоты (ДПК). . с

Телп|сратура сшзтеза 8 + - С. Затем в реакционную массу вводят смесь 0,6» г (0,0003 моля) модифпцируюшсй цобавки форму лы, (5% от массы мономеров) с 0,065 г (0,0003 моля) диангидрида пиромеллитовой кислоты, растворенную в 3 мл диметилформамида, после чего перемешивание продолжают в течение 45 мин. Полученный прядильный раствор формуют в известные водно-диметилформамидные ванны, содержащие годанид, натрия, с известной фильерной и пластификационной вытяжками. Свсжесформованное волокно после промывки,сушки и термической обработки в вакууме в известном режиме имеет прочность 57,5 сН/текс, разрывное удлзшение -- 21,5% и длительный ресурс работы при повышенных температурах (после воздействия 2000 ч при 280 С сохраняет 90% исходной прочности).

Пример 2. Условия получения прядильного раствора идентичны с примером

У 1 за исключением того, что ДПК добавляют 6,765 г (0,03105 моля) и вводят 0,130 г (0,00006 моля) (!% от массы мономсров) модифицирующей цобавки в смеси с 0,015 г (0,00006 моля) ДПК. Волокна, получаемые иэ этого раствора, после термической обработки обладают длительным ресурсом работы при повышенной температуре, имеют прочность 53,3 cH/Tåêñ и разрывное удлинение 22,6%.

Пример 3. Условия получения прядиль ного раствора идентичны с примером N 1 за исклзочением того, что ДПК добавляют 6,638 (0,03045 моля) и вводят 1,3 г (0,00065 моля) (10% от массы мономеров) модифицирующей добавки в смеси с 0,1422 r (0,00065 молл) ДПК.

Волокна, получаемые из указанного раствора без дополнительной термовытяжки, обладают длительным ресурсом работы при повышенной температуре, имеют прочность 45,7 сН/текс и разрывное удлинение 20,2%.

Пример 4, Условия получения прядильного раствора идентичны с примером NÐ 1 за исключением того, что ДПК первоначально добавляют 6,773 r (0,03107 моля), а в качестве модифицирующей добавки используют соединение формулы

11

НОС С СОО 5

97о,-31

5 которое вводят в количестве 0,065 r (0,00003 моля) (0,5% от массы моиомеров) в смеси с 0,007 г (0,00003 моля) ДПК.

Волокна, получаемые из этого раствора, имеют длительный ресурс работы при повышенной температуре (после воздействия 2000 ч при

298 C сохраняют 78% исходной прочности), прочность 41,5 cH/òåêñ и разрывное удлинение 18 — 20%.

Пример 5. Условия получения пря- 10 дильного раствора идентичны с примером Н 1 за исключением того, что в качестве модифицирующей добавки используют соединение, указанное в примере М 4. Получаемые волокна с длительным ресурсом работы при повышенной температуре имеют прочность 40 сН/текс и разрывное удлинение 23,6%. окон

Прядильный раств азрывное длинение,%

Прядильный раствор, получаемый согласно предлагаемому способу

40 — 57,5 18--23,6

То же, за исключением того, что модификатор добавляют в количестве менее 0,5% и более 10% или другим способом введения

35 — 40

13--15

7 — !1

45-60

:»5 — 40

То же

П р и м е ч а н и е: + стадия проводится; — стадия не проводится.

О О и И

3,-(" --С

ЛООС 0О

pk 2= 3)i

Способ получения прядильного раствора для формования полиимидного волокна путем введения модифицирующей добавки на стадии синтеза полиамидокислоты на основе ароматического диамина и диангнцрида тетракарбоновой кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения разрывного удли. нения полиимидных волокон и упрощения тех- нологии их получения в качестве модифициру- ющей добавки используют соединение общей формулы

Прядильный раствор, получаемый по известному способу

Формула изобретения

В таблице приведены гзойства модифиц.tpoванных полиамидных волокон, получаемых из прядильных растворов согласно предлагаемому способу, и аналогов.

Таким образом, предлагаемый способ получения прядильного раствора для формования полиимидного волокна позволяет получать полиимидные волокна, имеющие разрывное удлинение почти в 2 раза выше, чем волокна, получаемые известными способами, при сохранении высоких прочностных показателей, Предложенный способ получения прядильного раствора позволяет также исключить стадию дополнительной термовытяжки получаемых из него волокон, что значительно упрощает технологический процесс.

-С -С3 и вводят его в количестве 1,0-10.0% от массы реагентов в смеси с эквимолекулярным

979531

Редактор Т. Парфенова

Заказ 9288/10 Тираж 465 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 количеством диангидрида тетракарбоповой кислоты на конечной стадии синтеза.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Н 491663, кл. С 08 G 73/10, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР N 670126, кл. С 08 G 73/10, 1977 (прототип).

Составитель А. Саморядов

Техред М.Надь Корректор М. немчик