ES2572553T3 - Método para preparar un copolímero basado en acrilonitrilo modificado ignífugo y un material fibroso ignífugo - Google Patents
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Abstract
Un método para preparar un copolímero basado en acrilonitrilo modificado ignífugo, que comprende: (a) prepolimerizar una primera composición para obtener una primera solución de prepolímero que incluye un primer prepolímero; (b) prepolimerizar una segunda composición para obtener una segunda solución de prepolímero que incluye un segundo prepolímero; y (c) mezclar la primera y la segunda solución de prepolímero y someter la mezcla del primer y el segundo prepolímero a una polimerización para obtener una solución de copolímero basado en acrilonitrilo modificado ignífugo que contiene un copolímero basado en acrilonitrilo modificado ignífugo; estando el método caracterizado por que: la primera composición incluye acrilonitrilo, un monómero de vinilo que contiene halógeno, al menos un monómero de vinilo hidrófilo, un disolvente polar, y un iniciador de la reacción, el monómero de vinilo que contiene halógeno incluye cloruro de vinilideno; basándose en el peso total del cloruro de vinilideno, del monómero de vinilo y del acrilonitrilo de la primera composición, el cloruro de vinilideno de la primera composición está en una cantidad comprendida entre 10 y 40 % en peso y el monómero de vinilo hidrófilo está en una cantidad comprendida entre 5 y 50 % en peso; el primer prepolímero tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre 30.000 y 40.000; la segunda composición incluye acrilonitrilo, un monómero de vinilo que contiene halógeno, el disolvente polar, y el iniciador de la reacción, el monómero de vinilo que contiene halógeno de la segunda composición incluye cloruro de vinilideno; basándose en el peso total del cloruro de vinilideno y del acrilonitrilo de la segunda composición, el cloruro de vinilideno de la segunda composición está en una cantidad comprendida entre 40 y 60 % en peso; y el copolímero basado en acrilonitrilo modificado ignífugo tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre 50.000 y 80.000, y contiene de 30 a 46 % en peso de unidades monoméricas de cloruro de vinilideno, de 1 a 5 % en peso de unidades monoméricas de vinilo hidrófilo, y de 49 a 69 % en peso de unidades monoméricas de acrilonitrilo basado en el peso total de unidades monoméricas de cloruro de vinilideno, las unidades monoméricas de vinilo hidrófilo y las unidades monoméricas de acrilonitrilo del copolímero basado en acrilonitrilo modificado ignífugo.
Description
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DESCRIPCION
Metodo para preparar un copoffmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo y un material fibroso igmfugo
La presente invencion se refiere a un metodo para preparar un copoffmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo y un material fibroso igmfugo que comprende el copoffmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo.
La fibra acnlica se fabrica a partir de poliacrilonitrilo, y tienen propiedades qmmicas y ffsicas excelentes, tal como afinidad de coloracion, sensacion tactil, y resistencia a la luz. Sin embargo, tiene una escasa capacidad igmfugo, lo que restringe su uso en la produccion de productos textiles antiinflamables, tales como cortinas, alfombras y prendas de vestir antiinflamables.
Se ha descubierto que el copoffmero basado en acrilonitrilo, que mantiene las excelentes propiedades ffsicas del poliacrilonitrilo, es un mejor candidato para fabricar productos textiles antiinflamables.
Para mejorar la capacidad igmfuga del copoffmero basado en acrilonitrilo, se han propuesto varios metodos para modificar el copoffmero basado en acrilonitrilo, tal como la adicion de un monomero que contiene halogeno (que proporciona la funcion igmfuga), tal como cloruro de vinilideno, y/o la adicion de agentes retardantes de llama en un sistema de reaccion para formar el copoffmero basado en acrilonitrilo modificado. Convencionalmente, el sistema de reaccion contiende de 20 % en peso a 50 % en peso de cloruro de vinilideno. Sin embargo, la adicion del monomero que contiene halogeno en dicha cantidad al sistema de reaccion complica la reaccion de copolimerizacion, y da como resultado una notable reduccion en el grado de polimerizacion del copoffmero basado en acrilonitrilo modificado.
Por tanto, un objeto de la presente invencion es proporcionar un metodo para preparar un poffmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo que pueda superar al menos uno de los inconvenientes anteriormente mencionados asociados con la tecnica anterior.
De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, se proporciona un metodo para preparar un copoffmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo. El metodo comprende: (a) prepolimerizar una primera composicion para obtener una primera solucion de prepoffmero que incluye un primer prepoffmero; (b) prepolimerizar una segunda composicion para obtener una segunda solucion de prepoffmero que incluye un segundo prepoffmero; y (c) mezclar la primera y la segunda solucion de prepoffmero y someter la mezcla del primer y el segundo prepoffmero a una polimerizacion para obtener una solucion de copoffmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo que contiene un copoffmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo.
La primera composicion incluye acrilonitrilo, un monomero de vinilo que contiene halogeno, al menos un monomero de vinilo hidrofilo, un disolvente polar, y un iniciador de la reaccion. El monomero de vinilo que contiene halogeno incluye cloruro de vinilideno (VDC). Basandose en el peso total del cloruro de vinilideno, del monomero de vinilo y del acrilonitrilo de la primera composicion, el cloruro de vinilideno de la primera composicion esta en una cantidad comprendida entre l0 y 40 % en peso y el monomero de vinilo hidrofilo esta en una cantidad comprendida entre 5 y 50 % en peso. El primer prepoffmero tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre 30.000 y 40.000.
La segunda composicion incluye acrilonitrilo, un monomero de vinilo que contiene halogeno, el disolvente polar, y el iniciador de la reaccion. El monomero de vinilo que contiene halogeno de la segunda composicion incluye cloruro de vinilideno. Basandose en el peso total del cloruro de vinilideno y del acrilonitrilo de la segunda composicion, el cloruro de vinilideno de la segunda composicion esta en una cantidad comprendida entre 40 y 60 % en peso.
El copoffmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre 50.000 y 80.000, y contiene de 30 a 46 % en peso de unidades monomericas de cloruro de vinilideno, de 1 a 5 % en peso de unidades monomericas de vinilo hidrofilo, y de 49 a 69 % en peso de unidades monomericas de acrilonitrilo basado en el peso total de unidades monomericas de cloruro de vinilideno, las unidades monomericas de vinilo hidrofilo y las unidades monomericas de acrilonitrilo del copoffmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, se proporciona un metodo para preparar un copoffmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo. El metodo comprende: (a) polimerizar una primera composicion para obtener una primera solucion de copoffmero que incluye un primer copoffmero; (b) polimerizar una segunda composicion para obtener una segunda solucion de copoffmero que incluye un segundo prepoffmero; y (c) mezclar la primera y la segunda solucion de prepoffmero para obtener una solucion de copoffmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo que contiene una mezcla de copoffmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo.
La primera composicion incluye acrilonitrilo, un monomero de vinilo que contiene halogeno, al menos un monomero de vinilo hidrofilo, un disolvente polar, y un iniciador de la reaccion. El monomero de vinilo que contiene halogeno incluye cloruro de vinilideno. Basandose en el peso total del cloruro de vinilideno, del monomero de vinilo y del acrilonitrilo de la primera composicion, el cloruro de vinilideno de la primera composicion esta en una cantidad comprendida entre 10 y 40 % en peso y el monomero de vinilo hidrofilo esta en una cantidad comprendida entre 5 y
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50 % en peso. El primer copoKmero tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre 30.000 y 80.000.
La segunda composicion incluye acrilonitrilo, un monomero de vinilo que contiene halogeno, el disolvente polar, y el iniciador de la reaccion. El monomero de vinilo que contiene halogeno de la segunda composicion incluye cloruro de vinilideno. Basandose en el peso total del cloruro de vinilideno y del acrilonitrilo de la segunda composicion, el cloruro de vinilideno de la segunda composicion esta en una cantidad comprendida entre 40 y 60 % en peso.
El segundo copolfmero tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre 50.000 y 60.000.
La mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo tiene un peso molecular promedio en viscosidad comprendido entre 50.000 y 80.000, y contiene de 30 a 46 % en peso de unidades monomericas de cloruro de vinilideno, de 1 a 5 % en peso de unidades monomericas de vinilo hidrofilo, y de 49 a 69 % en peso de unidades monomericas de acrilonitrilo basado en el peso total de unidades monomericas de cloruro de vinilideno, las unidades monomericas de vinilo hidrofilo y las unidades monomericas de acrilonitrilo de la mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo.
De acuerdo con otro aspecto adicional de la presente invencion, se proporciona un material fibroso igmfugo que comprende una fibra de copolfmero basado en acrilonitrilo que se ha fabricado a partir de una composicion que comprende el copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo anteriormente mencionado. El copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo tiene un mdice lfmite de oxfgeno mayor del 27 %.
El metodo de la primera realizacion preferida de la presente invencion para preparar un copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo comprende: (a) prepolimerizar una primera composicion para obtener una primera solucion de prepolfmero que incluye un primer prepolfmero, incluyendo la primera composicion acrilonitrilo, un monomero de vinilo que contiene halogeno, al menos un monomero de vinilo hidrofilo, un disolvente polar, y un iniciador de la reaccion; (b) prepolimerizar una segunda composicion para obtener una segunda solucion de prepolfmero que incluye un segundo prepolfmero, incluyendo la segunda composicion acrilonitrilo, un monomero de vinilo que contiene halogeno, el disolvente polar, y el iniciador de la reaccion; (c) mezclar la primera y la segunda solucion de prepolfmero y someter la mezcla del primer y el segundo prepolfmero a una polimerizacion para obtener una solucion de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo que contiene un copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo; y (d) eliminar una parte del disolvente polar de la solucion de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo despues de la etapa (c), de tal forma que el copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo este en una cantidad comprendida entre 20 y 35 % en peso basado en el peso total de la solucion de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo, facilitando de este modo el hilado en humedo de la solucion concentrada de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo para formar una fibra de copolfmero basado en acrilonitrilo que tenga excelente capacidad de retraso y resistencia a la llama.
El monomero de vinilo que contiene halogeno incluye cloruro de vinilideno. El monomero de vinilo que contiene halogeno puede comprender ademas cloruro de vinilo (VC), bromuro de vinilo (VB), bromuro de vinilideno (VDB), y sus combinaciones.
Preferentemente, el monomero de vinilo hidrofilo se selecciona de un monomero de vinilo que contiene un grupo sulfonico, un monomero de vinilo que contiene un grupo carboxflico y sus sales de sodio, potasio, amonio, y amonio cuaternario derivadas. Los ejemplos de monomero de vinilo que contiene un grupo sulfonico incluyen, pero sin limitacion, metalil sulfonato de sodio (SMAS), 2-acrilamida-2-metilpropano sulfonato de sodio (SAMPS), estireno sulfonato de sodio (SSS), y alil sulfonato de sodio (SAS). Los ejemplos de monomero de vinilo que contiene un grupo carboxflico incluyen, pero sin limitacion, acido metacnlico, acido acnlico, y acido itaconico. El monomero de vinilo hidrofilo puede mejorar la hidrofilia de la primera composicion y la capacidad de coloracion del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo formado de esta manera. Mas espedficamente, el grupo sulfonico del monomero de vinilo que contiene un grupo sulfonico puede mejorar la hidrofilia de la primera composicion y la capacidad de coloracion del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo. Las fibras fabricadas a partir de la fibra de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo pueden tener una estructura relativamente densa, evitando de esta forma que se produzca la desvitrificacion. Sin embargo, cuando la cantidad de monomero de vinilo que contiene un grupo sulfonico en la primera composicion es excesiva, las fibras pueden presentar el problema de la desvitrificacion.
Preferentemente, el disolvente polar incluye un disolvente organico seleccionado entre dimetilformamida, dimetil acetamida, dimetil sulfoxido, y sus combinaciones. Mas preferentemente, el disolvente polar es una mezcla del disolvente organico y agua, y la cantidad de agua es inferior al 0,5 % en peso basado en el peso total del disolvente polar.
El iniciador se puede seleccionar entre azocompuestos, tal como azobisisobutironitrilo (AIBN), y azo-bis dimetil valeronitrilo (AVN), y peroxicompuestos, tal como peroxidicarbonato de di(2-etillhexilo), peroxipivalato de t-butilo, y peroxido de lauroilo.
Basandose en el peso total del cloruro de vinilideno, del monomero de vinilo y del acrilonitrilo de la primera
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Preferentemente, la relacion en peso entre el cloruro de vinilideno y el acrilonitrilo de la primera composicion esta comprendida entre 2:1 y 3.5:1.
Mas preferentemente, basandose en el peso total del cloruro de vinilideno, del monomero de vinilo y del acrilonitrilo de la primera composicion, el cloruro de vinilideno de la primera composicion esta en una cantidad comprendida entre 20 y 30 % en peso, y el monomero de vinilo hidrofilo esta en una cantidad comprendida entre 5 y 15 % en peso.
Preferentemente, la primera composicion comprende ademas un auxiliar de coloracion.
Preferentemente, la primera composicion comprende ademas un inhibidor del amarilleamiento para suprimir el amarilleamiento del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo, y/o un inhibidor de la recombinacion para controlar la velocidad de la reaccion de prepolimerizacion y el peso molecular del primer prepolfmero. El inhibidor del amarilleamiento se selecciona entre acido malico y su sal. El inhibidor de la recombinacion se selecciona entre hidroquinona (HQ), 4-metoxifenol (MEHQ), isopropanol, y mercaptano.
Preferentemente, la prepolimerizacion de la etapa (a) se lleva a cabo a una temperatura comprendida entre 20 y 70 °C y un valor de pH comprendido entre 5 y 13.
El primer prepolfmero tiene un peso molecular promedio en peso comprendido preferentemente entre 30.000 y
40.000, mas preferentemente, de 35.000 a 40.000.
El monomero de vinilo que contiene halogeno de la segunda composicion incluye cloruro de vinilideno.
Basandose en el peso total del cloruro de vinilideno y del acrilonitrilo de la segunda composicion, el cloruro de vinilideno de la segunda composicion esta en una cantidad comprendida entre 40 y 60 % en peso.
Preferentemente, basandose en el peso total del cloruro de vinilideno y del acrilonitrilo de la segunda composicion, el cloruro de vinilideno de la segunda composicion esta en una cantidad comprendida entre 45 % en peso y 55 % en peso.
Preferentemente, la segunda composicion esta practicamente exenta del monomero de vinilo hidrofilo.
Preferentemente, la prepolimerizacion de la etapa (b) se lleva a cabo a una temperatura comprendida entre 20 y 70 °C y un valor de pH comprendido entre 5 y 13.
Preferentemente, el segundo prepolfmero tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre 30.000 y
40.000.
El copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre 50.000 y 80.000, y contiene de 30 a 46 % en peso de unidades monomericas de cloruro de vinilideno, de 1 a 5 % en peso de unidades monomericas de vinilo hidrofilo, y de 49 a 69 % en peso de unidades monomericas de acrilonitrilo basado en el peso total de unidades monomericas de cloruro de vinilideno, las unidades monomericas de vinilo hidrofilo y las unidades monomericas de acrilonitrilo del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo.
Preferentemente, la relacion en peso entre la primera solucion de prepolfmero y la segunda solucion de prepolfmero en la etapa (c) esta comprendida entre 0,1:1 y 10:1.
Preferentemente, el copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo contiene de 38 a 42 % en peso de las unidades monomericas de cloruro de vinilideno, de 2,5 a 5 % en peso de las unidades monomericas de vinilo hidrofilo, y de 55,5 a 59,5 % en peso de las unidades monomericas de acrilonitrilo basado en el peso total de las unidades monomericas de cloruro de vinilideno, las unidades monomericas de vinilo hidrofilo y las unidades monomericas de acrilonitrilo del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo.
La cantidad del cloruro de vinilideno de la primera composicion es, preferentemente, mucho menor que el de la segunda composicion, de tal forma que la primera composicion tiene una propiedad de menos retardo de llama y la segunda composicion tiene una propiedad de mayor retardo de llama. Se ha descubierto inesperadamente que formulando la primera y la segunda composicion para formar el primero y el segundo prepolfmero de acuerdo con el metodo de la presente invencion, y a continuacion mezclando y polimerizando el primero y el segundo prepolfmero, se pude conseguir facilmente un mayor grado de copolimerizacion para formar el copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo, y se pueden mejorar alguno de los inconvenientes anteriormente mencionados asociados con la tecnica anterior.
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El copoKmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo de la presente invencion es util en la produccion de un material fibroso igmfugo. Preferentemente, el copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo tiene un mdice lfmite de ox^geno mayor del 27 %.
Preferentemente, el material fibroso igmfugo contiene ademas una fibra auxiliar seleccionada entre el grupo que consiste de una fibra natural, una fibra sintetica, y la combinacion de las mismas. Un ejemplo de la fibra natural es algodon. Los ejemplos de la fibra sintetica incluyen fibras acnlicas, fibra de poliester, y la combinacion de las mismas.
Preferentemente, el material fibroso igmfugo contiene ademas un retardante de la llama seleccionado entre el grupo que consiste de Sb2O5, Sb2O3, Al(OH)3, Mg(OH)2, y sus combinaciones.
El metodo de la segunda realizacion preferida de la presente invencion para preparar un copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo incluye las etapas de: (a) polimerizar una primera composicion para obtener una primera solucion de copolfmero que incluye un primer copolfmero; (b) polimerizar una segunda composicion para obtener una segunda solucion de copolfmero que incluye un segundo prepolfmero; (c) mezclar la primera y la segunda solucion de prepolfmero para obtener una solucion de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo que contiene una mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo; y (d) eliminar una parte de disolvente polar de la solucion de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo despues de la etapa (c), de tal forma que la mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo este en una cantidad comprendida entre 20 y 35 % en peso basado en el peso total de la solucion de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo, faciltando de este modo el hilado en humedo de la solucion concentrada de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo para formar una fibra de copolfmero basado en acrilonitrilo que tenga excelente capacidad de retraso y resistencia a la llama. La primera y la segunda composicion de la segunda realizacion preferida son analogas a las de la primera realizacion preferida, respectivamente. El primer copolfmero tiene preferentemente un peso molecular promedio en peso comprendido entre 70.0000 y 80.000. El segundo copolfmero tiene preferentemente un peso molecular promedio en peso comprendido entre 50.000 y 60.000. La mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo tiene preferentemente un peso molecular promedio en viscosidad comprendido entre 50.000 y 80.000.
Mediante la formulacion de la primera y la segunda composicion de acuerdo con el metodo de la presente invencion se puede conseguir un alto grado de polimerizacion para conformar el primer copolfmero que, a su vez, facilita la formacion de un elevado peso molecular promedio en peso de la mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo por el mezclado con el segundo copolfmero, superando de esta forma los inconvenientes anteriormente mencionados relacionados con la tecnica anterior.
Los meritos del metodo para preparar el copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo y la mezcla de copolfmero de la presente invencion resultaran evidentes con referencia a los siguientes Ejemplos y Ejemplos comparativos. El metodo de la presente invencion no debera restringirse a los siguientes Ejemplos.
Ejemplos
Ejemplo 1 (EJ1)
Preparacion de la primera solucion de prepolimero
En la preparacion de la primera solucion de prepolimero del Ejemplo 1, acrilonitrilo (AN), cloruro de vinilideno(VDC) que sirve como el monomero de vinilo que contiene halogeno, metaalil sulfonato de sodio (SMAS) que sirve como el monomero de vinilo hidrofilo, y azo-bis dimetil valeronitrilo (AVN) que sirve como el iniciador, se disolvieron en dimetil formamida para formar la primera composicion. La primera composicion contema 460 ppm de AVN. La relacion en peso de AN:VDC:SMAS fue 65:20:15, y el peso total de AN, VDC, y SMAS fue un 35 % en peso basado en el peso total de la primera composicion.
La primera composicion se prepolimerizo bajo pH 7,5 y 45 °C durante 17 horas para obtener una primera solucion de prepolimero que contiene un primer prepolimero que tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre
35.000 y 40.000.
Preparacion de la segunda solucion de prepolimero
En la preparacion de la segunda solucion de prepolimero del Ejemplo 1, AN, VDC, y AVN se disolvieron en dimetil formamida para formar la segunda composicion. La segunda composicion contema 800 ppm de AVN. La relacion en peso de AN:VDC fue 55:45, y el peso total de AN y VDC fue un 50 % en peso basado en el peso total de la segunda composicion.
La segunda composicion se prepolimerizo bajo pH 7,5 y 53 °C durante 16 horas para obtener una segunda solucion de prepolimero que incluye un segundo prepolimero que tiene un peso molecular promedio en peso comprendida
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entre 35.000 y 40.000.
Preparacion del copoKmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo
La primera y la segunda solucion de prepoKmero se mezclaron en una relacion en peso de 1:3 para formar una mezcla. Se anadieron a la mezcla 800 ppm de AVN. La mezcla se polimerizo a 50 °C durante 10 horas para obtener una solucion de copolimero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo que incluye un copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo. El copolfmero basado en acrilonitrilo modificado contema un 56,4 % en peso de unidades monomericas de AN, 39,9 % en peso de unidades monomericas de VDC, y 3,5 % en peso de unidades monomericas de SMAS, y tuvo un peso molecular promedio en peso de 61.000.
Formacion de la fibra del copolimero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo
La solucion de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo se alimento a un evaporador de pelfcula para eliminar una parte del disolvente polar, de tal forma que la solucion concentrada de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo tuvo un contenido en solidos del 26 % en peso (contenido en solidos = el contenido de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo) basado en el peso total de una solucion de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo.
La solucion concentrada de solucion de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo se uso como solucion de materia hilable para hilado en humedo, donde la solucion de materia hilable se extruye, seguida de estiramiento hasta triplicar su tamano original, se lavo con agua, se seco, y se estiro otra vez hasta duplicar el ultimo tamano bajo 100 °C para obtener una fibra de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo.
La primera y la segunda composicion y el peso molecular promedio en peso del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado del Ejemplo 1 se relacionan en la Tabla 1.
Ejemplos 2 y 3 (EJ2 y EJ3)
Los procedimientos y las condiciones para preparar las fibras del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo de los Ejemplos 2 y 3 fueron similares a los del Ejemplo 1, salvo por la primera composicion y el tiempo de prepolimerizacion de la primera composicion.
Los monomeros de vinilo hidrofilos de la primera composicion de los Ejemplos 2 y 3 fueron 2-acrilamida-2- metilpropano sulfonato de sodio (SAMPS) y estireno sulfonato de sodio (SSS), respectivamente. El tiempo de prepolimerizacion de la primera composicion de los Ejemplos 2 y 3 fue de 15 horas.
La primera y la segunda composicion y el peso molecular promedio en peso del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado de los Ejemplos 2 y 3 se relacionan en la Tabla 1.
Ejemplo 4 (EJ4)
Los procedimientos y condiciones para preparar la fibra del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo del Ejemplo 4 fueron similares a los del Ejemplo 1, salvo que el monomero de vinilo hidrofilo de la primera composicion fue SAMPS y la relacion en peso de AN:VDC: SAMPS de la primera composicion fue 58:27:15, y en que el tiempo de prepolimerizacion de la primera composicion fue de 10 horas y el tiempo de prepolimerizacion de la segunda composicion fue de 10 horas. El copolfmero basado en acrilonitrilo modificado del Ejemplo 4 contema un 55,5 % en peso de unidades monomericas de AN, 41,5 % en peso de unidades monomericas de VDC, y 3,0 % en peso de unidades monomericas de SAMPS, tuvo un peso molecular promedio en peso de 62.000, y un contenido en solidos del 28 % en peso basado en el peso total de la solucion de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo.
La primera y la segunda composicion y el peso molecular promedio en peso del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado del Ejemplo 4 se relacionan en la Tabla 1.
Ejemplo 5 (EJ5)
Los procedimientos y las condiciones para preparar las fibras del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo del Ejemplo 5 fueron similares a los del Ejemplo 4, salvo por la primera composicion y el tiempo de prepolimerizacion de la primera composicion.
La relacion en peso de AN:VDC:SAMPS de la primera composicion fue 70:20:10. El tiempo de prepolimerizacion de la primera composicion fue de 15 horas. El copolfmero basado en acrilonitrilo modificado del Ejemplo 5 contema un 57,2 % en peso de unidades monomericas de AN, 40,0 % en peso de unidades monomericas de VDC y 2,8 % en peso de unidades monomericas de SAMPS, y tuvo un peso molecular promedio en peso de 61.000.
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Ejemplo 6 (EJ6)
Preparacion de la primera solucion de copoKmero
En la preparacion de la primera solucion de copolfmero del Ejemplo 6, AN, VDC, SAMPS, y AVN se disolvieron en dimetil formamida para formar la primera composicion. La primera composicion contema 600 ppm de AVN. La relacion en peso de AN: VDC: SAMPS fue 65: 27: 8, y el peso total de AN, VDC, y SMAS fue 40 % en peso basado en el peso total de la primera composicion.
La primera composicion se polimerizo bajo pH 7,5 y 53 °C durante 14 horas para obtener una primera solucion de copolfmero que incluye un primer copolfmero que tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre
70.000 y 80.000.
Preparacion de la segunda solucion de copolimero
En la preparacion de la segunda solucion de copolfmero del Ejemplo 6, AN, VDC, y AVN se disolvieron en dimetil formamida para formar la segunda composicion. La segunda composicion contema 800 ppm de AVN. La relacion en peso de AN:VDC fue 55:45, y el peso total de AN y VDC fue un 50 % en peso basado en el peso total de la segunda composicion.
La segunda composicion se polimerizo bajo pH 7,5 y 53 °C durante 16 horas para obtener una segunda solucion de copolfmero que incluye un primer copolfmero que tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre
50.000 y 60.000.
Preparacion de la mezcla de copolimero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo
La primera y la segunda solucion de copolfmero se mezclaron en una relacion en peso 1:3 para obtener una solucion de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo que incluye una mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo. La mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado contema un 56,3 % en peso de unidades monomericas de AN, 40,7 % en peso de unidades monomericas de VDC, y 3,0 % en peso de unidades monomericas de SAMPS, y tuvo un peso molecular promedio en viscosidad "Pm" de 58.000, que se calcula de acuerdo con la relacion de Mark-Houwink:
donde K y a son parametros dependientes del polfmero y el disolvente utilizado para disolver el polfmero y donde n es la viscosidad intrmseca.
Formacion de la fibra del copolimero basado en acrilonitrilo modificado ignfugo
Los procedimientos y condiciones del hilado en humedo de la solucion de copolfmero basado en acrilonitrilo
modificado igmfugo del Ejemplo 6 fueron similares a los del Ejemplo 1 excepto que el contenido en solidos del
copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo fue del 28 % en peso basado en el peso total de solucion de
copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo.
La primera y la segunda composicion y el peso molecular promedio en peso o en la viscosidad de la mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado del Ejemplo 6 se relacionan en la Tabla 1.
Ejemplos 7 y 8 (EJ7 y EJ8)
Los procediminetos y condiciones para preparar las fibras de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo de los Ejemplos 7 y 8 fueron similares a los del Ejemplo 6 excepto para la primera composicion.
La relacion en peso de AN:VDC:SAMPS de la primera composicion del Ejemplo 7 fue 58:27:15. La mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado del Ejemplo 7 contema un 56,2 % en peso de unidades monomericas de AN, 40,1 % en peso de unidades monomericas de VDC, y 3,7 % en peso de unidades monomericas de SAMPS, y tuvo una peso molecular promedio en viscosidad de 59.000.
La relacion en peso de AN:VDC:SAMPS de la primera composicion del Ejemplo 8 fue 63:25:12. La mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado del Ejemplo 8 contema un 55,6 % en peso de unidades monomericas de AN, 40,1 % en peso de unidades monomericas de VDC, y 4,3 % en peso de unidades monomericas de SAMPS, y tuvo un peso molecular promedio en viscosidad de 61.000.
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Ejemplos 9 y 10 (EJ9 y EJ10)
Los procedimientos y las condiciones para preparar las fibras del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo de los Ejemplos 9 y 10 fueron similares a los del Ejemplo 6, salvo por la primera composicion y las relaciones en peso de la primera y la segunda soluciones de copolfmero.
La relacion en peso de AN:VDC:SAMPS de la primera composicion de cada uno de los Ejemplos 9 y 10 fue 65:25:10. Las relaciones en peso de la primera y la segunda solucion de copolfmero de los ejemplos 9 y 10 fueron 1:2,5 y 1:2, respectivamente.
La mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo del Ejemplo 9 contema un 56,1 % en peso de unidades monomericas de AN, 39,5 % en peso de unidades monomericas de VDC, y 4,4 % en peso de unidades monomericas de SAMPS, y tuvo un peso molecular promedio en viscosidad de 58.000. La mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo del Ejemplo 10 contema un 56,8 % en peso de unidades monomericas de AN, 38,4 % en peso de unidades monomericas de VDC, y 4,8 % en peso de unidades monomericas de SAMPS, y tuvo un peso molecular promedio en viscosidad de 58.000.
Las composiciones y el peso molecular promedio en peso o en la viscosidad de las mezclas de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado de los Ejemplos 9 y 10 se relacionan en la Tabla 1.
Ejemplos comparativos 1 y 2 (CE1 y CE2)
Los procedimientos y condiciones para preparar las fibras del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo del Ejemplo comparativo 1 fueron similares a los del Ejemplo 2 salvo que el tiempo de prepolimerizacion de la primera composicion fue de 10 horas, y la relacion en peso de AN:VDC de la segunda composicion fue 40:60. El copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo del Ejemplo comparativo 1 contema un 44,7 % en peso de unidades monomericas de AN, 51,2 % en peso de unidades monomericas de VDC, y 4,1 % en peso de unidades monomericas de SAMPS, y tuvo un peso molecular promedio en peso de 58.000.
Los procedimientos y condiciones para preparar las fibras de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo del Ejemplo comparativo 2 fueron similares a los del Ejemplo comparativo 1 salvo que la relacion en peso de AN:VDC de la segunda composicion fue 30:70. El copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo del Ejemplo comparativo 2 contema un 36,8% en peso de unidades monomericas de AN, 59,1 % en peso de unidades monomericas de VDC, y 4,1 % en peso de unidades monomericas de SAMPS, y tuvo un peso molecular promedio en peso de 57.000.
Las composiciones y los pesos moleculares promedio en peso de los copolfmeros basados en acrilonitrilo modificado de loa Ejemplos comparativos 1 y 2 se relacionan en la Tabla 1.
Ejemplo comparativos 3 a 5 (CE3 a CE5)
Los procedimientos y las condiciones para preparar las fibras del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo de los Ejemplos comparativos 3 a 5 fueron similares a los del Ejemplo 6, salvo por la relacion en peso de la primera y segunda composicion.
La relacion en peso de AN: VDC:SAMPS de la primera composicion del Ejemplo comparativo 3 fue 60:20:20. La mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo del Ejemplo comparativo 2 contema un 56,2 % en peso de unidades monomericas de AN, 38,2 % en peso de unidades monomericas de VDC, y 5,6 % en peso de unidades monomericas de SAMPS, y un peso molecular promedio en viscosidad de 61.000.
La relacion en peso de AN:VDC:SAMPS de la primera composicion del Ejemplo comparativo 4 fue 80:10:10. La relacion en peso de AN:VDC de la segunda composicion del Ejemplo comparativo 4 fue 50:50. La mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo del Ejemplo comparativo 4 contema un 55,4 % en peso de unidades monomericas de AN, 41,0 % en peso de unidades monomericas de VDC, y 3,6 % en peso de unidades monomericas de SAMPS, y tuvo una peso molecular promedio en viscosidad de 60.000.
La relacion en peso de AN:VDC:SAMPS de la primera composicion del Ejemplo comparativo 5 fue 90:0:10. La relacion en peso de AN:VDC de la segunda composicion del Ejemplo comparativo 5 fue 50:50. La mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo del Ejemplo comparativo 5 contema un 57,5 % en peso de unidades monomericas de AN, 38,8 % en peso de unidades monomericas de VDC, y 3,7 % en peso de unidades monomericas de SAMPS, y tuvo una peso molecular promedio en viscosidad de 60.000.
Cada una de las soluciones de masa hilable de los Ejemplos comparativos 3, 4, y 5 se estiraron hasta cinco veces
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su dimension original tras la extrusion.
Tabla 1
- 1a composicion 2a composicion copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo
- AN/VDC/SAMPS (%) AN/VDC O O CD O o oT =i Zl o =! J -k'o SL — _ T3 a) CD Q) —j' “■ O (/) O 3 CD (/) *< 0 ® 0; M Q. §' O O' 0 Pm o Mv AN/VDC/SAMPS (%)
- EJ1
- 65/20/15 (SMAS) 55/45 1:3 61000 56,4/39,9/3,5 (SMAS)
- EJ2
- 65/20/15 55/45 1:3 65000 56,1 / 40,1 / 3,8
- EJ3
- 65/20/15 (SSS) 55/45 1:3 66000 55,5/41,2/3,1 (SSS)
- EJ4
- 58/27/15 55/45 1:3 62000 55,5/41,5/3,0
- EJ5
- 70/210/10 55/45 1:3 61000 57,2/40,0/2,8
- EJ6
- 65/27/8 55/45 1:3 58000 56,3/40,7/3,0
- EJ7
- 65/20/15 55/45 1:3 59000 56,2/40,7/3,7
- EJ8
- 63/25/12 55/45 1:3 61000 55,6/40,1 / 4,3
- EJ9
- 65/20/15 55/45 1:2,5 58000 56,1 / 39,5/4,4
- EJ10
- 65/20/15 55/45 1:2 58000 56,8/38,4/4,8
- EC1
- 65/20/15 40/60 1:3 58000 44,7/51,2/4,1
- EC2
- 65/20/15 30/70 1:3 57000 36,8/59,1 / 4,1
- EC3
- 60/20/20 55/45 1:3 61000 56,2/38,2/5,6
- EC4
- 80/10/10 50/50 1:3 60000 55,4/41,0/3,6
- EC5
- 90/0/10 50/ 1:3 60000 57,5/38,8/3,7
Se midieron las propiedades ffsicas de las fibras de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo de los ejemplos anteriormente citados y los ejemplos comparativos. Los resultados medidos se relacionan en la Tabla 2.
Medida del indice limite de oxigeno (ILO)
El mdice Kmite de ox^geno es una medida de la inflamabilidad del material. El ILO de cada uno de los ejemplos y ejemplos comparativos anteriormente mencionados se midio de la siguiente forma.
0,35 g del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo se enrollo en una cadena para su uso como muestra. La muestra se introdujo en una camara de combustion (ON-2M' Suga Test Instruments Co. Ltd.), y se incendio en presencia de una mezcla gaseosa de oxfgeno y nitrogeno en la camara de combustion. La concentracion del oxfgeno en la camara de combustion se midio y se registro cuando se extinguio la llama de la muestra. La ILO se calculo con la siguiente ecuacion:
ILO (%) = concentracion de o2 al extinguirse la llama / (concentracion inicial de N2 + concentracion inicial de O2)
Medicion de la resistencia a la tension y la elongacion
La resistencia a la tension y la elongacion de la fibra de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado (una sola fibra que tiene una longitud de 20 mm) de cada uno de los ejemplos y ejemplos comparativos anteriormente mencionados usando un dispositivo medidor de la resistencia a la elongacion (tEjcHnO FAVIMAT+).
Medida de la capacidad de coloracion a saturacion
0,6 g de verde malaquita se mezclaron con 0,5 ml de acido acetico glacial. La mezcla se diluyo con agua hasta un litro para obtener una solucion primaria de colorante que tiene una concentracion de verde malaquita de 0,6 (g colorante/l). 150 g de la solucion de colorante primario se anadieron a un matraz. Una muestra de 3 g se introdujo en la solucion de colorante primario (es decir, el peso de verde malaquita en la fibra (OWF, on weight of fiber) fue del 3% OWF, (que se calculo mediante la siguiente ecuacion: oWf %=(0,6/1000)*150/3*100) en el matraz para coloracion a 96 °C durante 2 horas, seguido por calentamiento a 100 °C durante 20 minutos. A continuacion, la
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disolucion de colorante primario se enfrio.
La capacidad de coloracion a saturacion se calculo con la siguiente ecuacion:
Valor de saturacion (R) = [(B - A) / B] * 3 OWF %,
donde A es la absorbancia de la solucion de colorante primario usada, y B es la absorbancia de la solucion de colorante primario inicial.
Medida de la blancura
La blancura de una muestra de fibra del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado (la muestra tiene un peso de 1,2 g) se sometio a ensayo usando un colorimetro (Tokyo Denshoku TC180.0-MK II).
Medida de la capacidad de hilado
La capacidad de hilado de la fibra de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado se analizo estirando la misma hasta una longitud predeterminada, seguido por observacion de cualquier orificio producido en la misma usando un microscopio optico (Nikon MM-40) y por medida de la resistencia a la tension y la elongacion de la misma. La capacidad de hilado se clasifico en 5 clases dependiendo del numero de factores que se cumplan. Los factores se configuran de tal manera que se requiere que la elongacion sea superior al 32 %, se requiere que la resistencia a la tension sea superior a 3,2 g/d, y el numero de orificio(s) sea cero. Las clases de capacidad de hilado son las siguientes.
Clase 1: ninguno de los factores se cumple, y la fibra no se puede hilar. La capacidad de hilado fue muy baja. Clase 2: al menos dos de los factores no se cumplen. La capacidad de hilado fue baja.
Clase 3: solo uno de los factores no se cumple. La capacidad de hilado fue normal.
Clase 4: solo uno de los factores no se cumple por poco. La capacidad de hilado fue buena.
Clase 5: se cumplen todos los factores. La capacidad de hilado fue muy buen.
Ensayo de la sensacion tactil
La sensacion tactil se clasifica en 5 clases, que son las siguientes.
Clase 1: La fibra es relativamente aspera. La sensacion tactil fue muy mala.
Clase 2: La fibra es algo aspera. La sensacion tactil fue mala.
Clase 3: La sensacion tactil fue normal.
Clase 4: La fibra es suave y lisa. La sensacion tactil fue buena.
Clase 5: La fibra es suave y lisa. La sensacion tactil fue excelente.
Tabla 2
- copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo
- (%) Oil m o nQ cq 0s Q) ^ O o> 9: S’ Q_ (/) 0 Q) (/>’ o «-► 0 CD Z5 -3 Q (/) Q_ CD_ T1 ^ o 'o' Q) O O Q. o o> O' -« o 3 Q) CD Q) 3 O c Q) Capacidad de hilado 3 O 0 ^ (/) O' 3
- EJ1
- 28 35 3,2 1,8 65 3 4
- EJ2
- 28 37 3,5 2,2 64 5 5
- EJ3
- 28,5 38 3,4 1,7 64 4 4
- EJ4
- 28,5 32 3,1 1,5 62 5 4
- EJ5
- 28 31 2,9 1,5 62 4 5
- EJ6
- 28 34 3,1 1,4 64 4 4
- EJ7
- 28 31 3,2 1,8 64 4 4
- EJ8
- 28 30 3 2,2 64 4 4
- EJ9
- 28 31 3,2 2,1 64 4 4
- EJ10
- 27,5 30 3 2,4 65 4 4
- EC1
- 29 30 3,2 - 62 3 2
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- copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo
- (%) Oil m o nQ cq 0s Q) ^ O o> 9: S’ Q_ (/) 0 Q) (/>’ o «-► 0 CD Z5 -3 Q (/) Q_ CD_ T1 ^ o 'o' Q) O O Q. o o> O' -« o 3 Q) CD Q) 3 O c Q) CL O ®-g =T Q) w* o Q. o » 3 O 0 ^ (/) O' 3
- EC2
- 30 31 3,1 - 61 3 1
- EC3
- 28 22 2,4 - 56 2 2
- EC4
- 28 24 2,6 - 55 2 2
- EC5
- 27 20 2,1 - 56 2 2
Ejemplos 11 a 14 (EJ11 a EJ14)
Los procedimientos y las condiciones para preparar las fibras del copoKmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo de los Ejemplos 11 a 14 fueron similares a los del Ejemplo 4 salvo por las composiciones de las soluciones de masa hilable.
Antes del hilado, cada una de la solucion de masa hilable de los Ejemplos 11 a 14 contema ademas un 10 % en peso de Sb2O5 que sirve como retardante de la llama basado en el peso total de la solucion de masa hilable.
La fibra de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo de cada uno de los Ejemplos 12 a 14 se mezclo con algodon para obtener un material fibroso igmfugo. El contenido en algodon del material fibroso igmfugos de los Ejemplos 11 a 14 fueron un 30 % en peso, 50 % en peso y 70 % en peso, respectivamente.
Las composiciones de las soluciones de masa hilable y los indices lfmite de oxfgeno de los materiales fibrosos retardantes de llama de los Ejemplos 11 a 14 se relacionan en la Tabla 3. <Ejemplos 15 y 16 (EJ15 y EJ16)>
Los procedimientos y las condiciones para preparar las fibras del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo de los Ejemplos 15 y 16 fueron similares a los del Ejemplo 4 salvo por la composicion de la solucion de la masa hilable.
Antes del hilado, las soluciones de masa hilable de los Ejemplos 15 y 16 conteman adicionalmente un 5 % en peso y 8 % en peso de Sb2O5 basado en el peso total de la solucion de masa hilable, respectivamente.
Las composiciones de las soluciones de la masa hilable y los indices lfmite de oxigeno de las fibras del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo de los Ejemplos 15 a 16 se relacionan en la Tabla 3.
Tabla 3
- Contenido de Sb2O5 (% en peso) Contenido de algodon (% en peso) ILO
- EJ11
- 10 0 34
- EJ12
- 10 30 34,5
- EJ13
- 10 50 33,5
- EJ14
- 10 70 31,0
- EJ15
- 5 0 32,0
- EJ16
- 8 0 33,0
Ejemplos 17 a 19 (EJ17 a EJ19)
Los procedimientos y las condiciones para preparar las fibras del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo de los Ejemplos 17 to 19 fueron similares a los del Ejemplo 2 salvo por las composiciones de la solucion de la masa hilable.
La solucion de la masa hilable del Ejemplo 17 contema ademas un 8 % en peso de Sb2O5 y un 3 % en peso de Al(OH)3 basado en el peso total de la solucion de masa hilable.
La solucion de la masa hilable del Ejemplo 18 contema ademas un 8 % en peso de Sb2O5 y un 3 % en peso de Al(OH)6 basado en el peso total de la solucion de masa hilable.
La solucion de la masa hilable del Ejemplo 19 contema ademas un 10 % en peso de Sb2O5 y un 3 % en peso de Al(OH)3 basado en el peso total de la solucion de masa hilable.
Las fibras del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo de los Ejemplos 17 y 19 se mezclaron con un 50 % en peso y 70 % en peso de algodon, respectivamente, de forma que se obtiene el material fibroso igmfugo.
Las composiciones de las soluciones de masa hilable y los indices Kmite de oxfgeno de los materiales fibrosos retardantes de llama de los Ejemplos 17 a 19 se relacionan en la Tabla 4.
Tabla 4
- Contenido de Sb2O5 (% en peso) Contenido de Al(OH)3 (% en peso) ILO
- 0 % en peso de algodon
- 50 % en peso de algodon 70 % en peso de algodon
- EJ17
- 8 3 33,5 33 29
- EJ18
- 8 6 34,5 33 30,5
- EJ19
- 10 3 34,5 34 31
En conclusion, al formular la primera y la segunda composicion para formar el primer y el segundo prepolfmero o el primer y el segundo copolfmero, respectivamente, y a continuacion polimerizar el primer y el segundo prepolfmero o combinar el primer y el segundo copolfmero de acuerdo con el metodo de la presente invencion, se pueden mejorar 10 algunos de los inconvenientes anteriormente mencionados asociados con la tecnica anterior.
Claims (15)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Un metodo para preparar un copoKmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo, que comprende:(a) prepolimerizar una primera composicion para obtener una primera solucion de prepoKmero que incluye un primer prepolfmero;(b) prepolimerizar una segunda composicion para obtener una segunda solucion de prepolfmero que incluye un segundo prepolfmero;y(c) mezclar la primera y la segunda solucion de prepolfmero y someter la mezcla del primer y el segundo prepolfmero a una polimerizacion para obtener una solucion de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo que contiene un copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo;estando el metodo caracterizado por que:la primera composicion incluye acrilonitrilo, un monomero de vinilo que contiene halogeno, al menos un monomero de vinilo hidrofilo, un disolvente polar, y un iniciador de la reaccion, el monomero de vinilo que contiene halogeno incluye cloruro de vinilideno;basandose en el peso total del cloruro de vinilideno, del monomero de vinilo y del acrilonitrilo de la primera composicion, el cloruro de vinilideno de la primera composicion esta en una cantidad comprendida entre 10 y 40 % en peso y el monomero de vinilo hidrofilo esta en una cantidad comprendida entre 5 y 50 % en peso; el primer prepolfmero tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre 30.000 y 40.000; la segunda composicion incluye acrilonitrilo, un monomero de vinilo que contiene halogeno, el disolvente polar, y el iniciador de la reaccion, el monomero de vinilo que contiene halogeno de la segunda composicion incluye cloruro de vinilideno; basandose en el peso total del cloruro de vinilideno y del acrilonitrilo de la segunda composicion, el cloruro de vinilideno de la segunda composicion esta en una cantidad comprendida entre 40 y 60 % en peso; yel copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre 50.000 y 80.000, y contiene de 30 a 46 % en peso de unidades monomericas de cloruro de vinilideno, de 1 a 5 % en peso de unidades monomericas de vinilo hidrofilo, y de 49 a 69 % en peso de unidades monomericas de acrilonitrilo basado en el peso total de unidades monomericas de cloruro de vinilideno, las unidades monomericas de vinilo hidrofilo y las unidades monomericas de acrilonitrilo del copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo.
- 2. El metodo de la reivindicacion 1, caracterizado por que la prepolimerizacion de las etapas (a) y (b) se lleva a cabo en un intervalo de temperatura de 20 a 70 °C.
- 3. El metodo de reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, caracterizado por que la relacion en peso entre la primera solucion de prepolfmero y la segunda solucion de prepolfmero en la etapa (c) esta comprendida entre 0,1:1 a 10:1.
- 4. El metodo de cualquier reivindicacion anterior, caracterizado por que: (i) el monomero de vinilo hidrofilo se selecciona entre un monomero de vinilo que contiene un grupo sulfonico y un monomero de vinilo que contiene un grupo carboxflico, y/o (ii) la primera composicion incluye ademas un inhibidor del amarilleamiento.
- 5. El metodo de cualquier reivindicacion anterior, adicionalmente caracterizado por:(d) eliminar una parte del disolvente polar de la solucion de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo despues de la etapa (c), de tal forma que el copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo este en una cantidad comprendida entre 20 y 35 % en peso basado en el peso total de la solucion de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo.
- 6. El metodo de cualquier reivindicacion anterior, caracterizado por quela relacion en peso entre el cloruro de vinilideno y el acrilonitrilo de la primera composicion esta comprendida entre 2:1 y 3.5:1, y el segundo prepolfmero tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre 30.000 y 40.000.
- 7. El metodo de cualquier reivindicacion anterior, caracterizado por que:basandose en el peso total del cloruro de vinilideno, del monomero de vinilo y del acrilonitrilo de la primera composicion, el cloruro de vinilideno de la primera composicion esta en una cantidad comprendida entre 20 y 30 % en peso, el monomero de vinilo hidrofilo esta en una cantidad comprendida entre 5 y 15 % en peso, y la relacion en peso entre el cloruro de vinilideno y el acrilonitrilo de la primera composicion esta comprendida entre 2:1 y 3.5:1;basandose en el peso total del cloruro de vinilideno y del acrilonitrilo de la segunda composicion, el cloruro de vinilideno de la segunda composicion esta en una cantidad comprendida entre 45 % en peso y 55 % en peso; y el copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo contiene de 38 a 42 % en peso de las unidades monomericas de cloruro de vinilideno, de 2,5 a 5 % en peso de las unidades monomericas de vinilo hidrofilo, y de510152025303540455055606555,5 a 59,5 % en peso de las unidades monomericas de acrilonitrilo basado en el peso total de las unidades monomericas de cloruro de vinilideno, las unidades monomericas de vinilo hidrofilo y las unidades monomericas de acrilonitrilo del copolfmero basado en poliacrilonitrilo modificado igmfugo.
- 8. Uso de acrilonitrilo para preparar un copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo, que comprende:(a) polimerizar una primera composicion para obtener una primera solucion de copolfmero que incluye un primer copolfmero;(b) polimerizar una segunda composicion para obtener una segunda solucion de copolfmero que incluye un segundo prepolfmero; y(c) mezclar la primera y la segunda solucion de prepolfmero para obtener una solucion de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo que contiene una mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo;estando el uso caracterizado por que:la primera composicion incluye acrilonitrilo, un monomero de vinilo que contiene halogeno, al menos un monomero de vinilo hidrofilo, un disolvente polar, y un iniciador de la reaccion, el monomero de vinilo que contiene halogeno incluye cloruro de vinilideno;basandose en el peso total del cloruro de vinilideno, del monomero de vinilo y del acrilonitrilo de la primera composicion, el cloruro de vinilideno de la primera composicion esta en una cantidad comprendida entre 10 y 40 % en peso y el monomero de vinilo hidrofilo esta en una cantidad comprendida entre 5 y 50 % en peso; el primer copolfmero tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre 70.000 y 80.000; la segunda composicion incluye acrilonitrilo, un monomero de vinilo que contiene halogeno, el disolvente polar, y el iniciador de la reaccion, el monomero de vinilo que contiene halogeno de la segunda composicion incluye cloruro de vinilideno;basandose en el peso total del cloruro de vinilideno y del acrilonitrilo de la segunda composicion, el cloruro de vinilideno de la segunda composicion esta en una cantidad comprendida entre 40 y 60 % en peso; el segundo copolfmero tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre 50.000 y 60.000; y la mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo tiene un peso molecular promedio en viscosidad comprendido entre 50.000 y 80.000, y contiene de 30 a 46 % en peso de unidades monomericas de cloruro de vinilideno, de 1 a 5 % en peso de unidades monomericas de vinilo hidrofilo, y de 49 a 69 % en peso de unidades monomericas de acrilonitrilo basado en el peso total de unidades monomericas de cloruro de vinilideno, las unidades monomericas de vinilo hidrofilo y las unidades monomericas de acrilonitrilo de la mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo.
- 9. El uso de la reivindicacion 8, caracterizado por que la polimerizacion de las etapas (a) y (b) se lleva se lleva a cabo en un intervalo de temperatura de 20 a 70 °C.
- 10. El uso de la reivindicacion 8 o la reivindicacion 9, caracterizado por que la relacion en peso entre la primera solucion de copolfmero y la segunda solucion de copolfmero en la etapa (c) esta comprendida entre 0,1:1 a 10:1.
- 11. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado por que: (i) el monomero de vinilo hidrofilo se selecciona entre un monomero de vinilo que contiene un grupo sulfonico y un monomero de vinilo que contiene un grupo carboxflico; y/o (ii) la primera composicion incluye ademas un inhibidor del amarilleamiento.
- 12. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, adicionalmente caracterizado por:(d) eliminar una parte del disolvente polar de la solucion de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo despues de la etapa (c), de tal forma que la mezcla de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo este en una cantidad comprendida entre 20 y 35 % en peso basado en el peso total de la solucion de copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo.
- 13. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado por que la segunda composicion esta practicamente exenta del monomero de vinilo hidrofilo.
- 14. Un material fibroso igmfugo caracterizado por una fibra de copolfmero basado en acrilonitrilo que se fabrica a partir de una composicion que incluye un copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo preparado de acuerdo con el metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, teniendo dicho copolfmero basado en acrilonitrilo modificado igmfugo un mdice lfmite de oxfgeno mayor del 27 %.
- 15. El material fibroso igmfugo de la reivindicacion 14, adicionalmente caracterizado por: (i) una fibra auxiliar seleccionada del grupo que consiste en una fibra natural, una fibra sintetica, y la combinacion de las mismas, y/o (ii) un retardante de llama seleccionado del grupo que consiste de Sb2O5, Sb2O3, Al(OH)3, Mg(OH)2 y sus combinaciones.
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2014
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- 2014-01-16 EP EP14151373.9A patent/EP2896634B1/en active Active
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| EP2896634B1 (en) | 2016-05-04 |
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