[go: up one dir, main page]

RU2270280C1 - Composition for manufacturing polycaproamide thread - Google Patents

Composition for manufacturing polycaproamide thread Download PDF

Info

Publication number
RU2270280C1
RU2270280C1 RU2004122975/04A RU2004122975A RU2270280C1 RU 2270280 C1 RU2270280 C1 RU 2270280C1 RU 2004122975/04 A RU2004122975/04 A RU 2004122975/04A RU 2004122975 A RU2004122975 A RU 2004122975A RU 2270280 C1 RU2270280 C1 RU 2270280C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polycaproamide
composition
thread
oligomers
bis
Prior art date
Application number
RU2004122975/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Александрович Новаков (RU)
Иван Александрович Новаков
Надежда Александровна Сторожакова (RU)
Надежда Александровна Сторожакова
Владимир Викторович Приймак (RU)
Владимир Викторович Приймак
Виктор Борисович Иванов (RU)
Виктор Борисович Иванов
Original Assignee
Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) filed Critical Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Priority to RU2004122975/04A priority Critical patent/RU2270280C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2270280C1 publication Critical patent/RU2270280C1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Hydrogenated Pyridines (AREA)

Abstract

FIELD: polymer materials.
SUBSTANCE: invention relates to polymer composition based on granulated polycaproamide, which contains polycaproamide, oligomers, water, titanium dioxide, and, additionally, complex modifying additive constituted by 1,1,5-trihydroperfluoripentanol and N,N-bis(2,2,6,6-yrytamethyl-4-piperidiniyl) 1,3-benzenedicarbamide.
EFFECT: increased engineering and thermal resistance of granulate, reduced appearance of low-molecular oligomer compounds during formation, and improved essential properties of thread such as thermal resistance and resistance against oxidative UV destruction.
2 tbl

Description

Изобретение относится к химии и технологии полимеров, а именно к полимерным композициям на основе гранулированного поликапроамида (гранулированный ПКА), предназначенного для производства поликапроамидной нити (ПКА-нити).The invention relates to the chemistry and technology of polymers, namely to polymer compositions based on granular polycaproamide (granulated PCA), intended for the production of polycaproamide yarn (PKA-yarn).

Известен способ получения поликапроамида путем гидролитической полимеризации ε-капролактама в присутствии аминного термостабилизатора и октафторпентанола в количестве 0.00085-0.001 мас.% (RU 2187517 С 08 G 69/02, 20.08.2002). Его недостатками являются более низкая светостабильность и гидролитическая устойчивость поликапроамидной нити по сравнению с предлагаемым.A known method of producing polycaproamide by hydrolytic polymerization of ε-caprolactam in the presence of an amine thermal stabilizer and octafluoropentanol in an amount of 0.00085-0.001 wt.% (RU 2187517 C 08 G 69/02, 08/20/2002). Its disadvantages are lower light stability and hydrolytic stability of polycaproamide yarn in comparison with the proposed one.

Наиболее близкой является композиция, включающая поликапроамид, олигомеры (0-2% мас.), воду (менее 0,4%) и целевые добавки (RU 2114939 D 01 F 6/60, 10.07.1998).The closest is a composition comprising polycaproamide, oligomers (0-2% wt.), Water (less than 0.4%) and target additives (RU 2114939 D 01 F 6/60, 10.07.1998).

Недостатком данной композиции является достаточно высокое содержание низкомолекулярных фракций - олигомеров. Олигомеры и капролактам пластифицируют ПКА, ухудшают его перерабатываемость в ПКА-нить (Д.Е.Флойд. Полиамиды. М.: ГНТИ. 1960, с.51.), а также ухудшают потребительские свойства получаемых материалов.The disadvantage of this composition is the relatively high content of low molecular weight fractions - oligomers. Oligomers and caprolactam plasticize PKA, worsen its processability into PKA-thread (D.E. Floyd. Polyamides. M .: GNTI. 1960, p. 51.), and also worsen the consumer properties of the materials obtained.

Техническим результатом изобретения является получение гранулята-ПКА с повышенной химической и термической стойкостью, снижение в процессе формования образования низкомолекулярных олигомерных соединений, а также получение ПКА-нити с высокой термической стабильностью и стабильностью при окислительной УФ-деструкции.The technical result of the invention is to obtain granulate-PCA with increased chemical and thermal resistance, reduction in the formation process of the formation of low molecular weight oligomeric compounds, as well as the production of PCA-filaments with high thermal stability and stability during oxidative UV degradation.

Технический результат достигается тем, что предлагаемая композиция для изготовления поликапроамидной нити, включающая поликапроамид, имеющий остаточную влажность 0,01-0,015% и содержащий низкомолекулярную фракцию - олигомеры, и модифицирующие добавки, в качестве модифицирующих добавок она содержит TiO2 и комплексную модифицирующую добавку, включающую 1.1.5-тригидроперфторпентанол, 1.3-бензендикарбамида N.N-бис(2.2.6.6.-тетраметил-4-пиперидинил), при следующем соотношении компонентов, % мас.:The technical result is achieved by the fact that the proposed composition for the manufacture of polycaproamide filaments, including polycaproamide having a residual moisture content of 0.01-0.015% and containing a low molecular weight fraction - oligomers, and modifying additives, it contains TiO 2 and complex modifying additive as modifying additives, including 1.1.5-trihydroperfluoropentanol, 1.3-benzene dicarbamide NN-bis (2.2.6.6.-tetramethyl-4-piperidinyl), in the following ratio, wt.%:

ПоликапроамидPolycaproamide 99,000-99,18399,000-99,183 ОлигомерыOligomers 0,650-0,8700.650-0.870 TiO2 TiO 2 0,060-0,0900,060-0,090 1.1.5-тригидроперфторпентанол1.1.5-trihydroperfluoropentanol 0,005-0,0070.005-0.007 1.3-бензендикарбамида N.N-бис-1.3-benzene dicarbamide N.N-bis (2.2.6.6.-тетраметил-4-пиперидинил)(2.2.6.6.-tetramethyl-4-piperidinyl) 0,050-0,060,050-0,06 водаwater 0,010-0,0150.010-0.015

Сущность изобретения заключается в использовании совокупного влияния на высокотемпературный процесс (278°С) формования гранулированного ПКА состава композиции, его влияния на снижение вклада побочных реакций, приводящих к образованию низкомолекулярных фракций-олигомеров в щетине. Предложенный состав композиции позволил снизить содержание низкомолекулярных фракций-олигомеров в щетине (% мас.) до 0,650-0,870 вместо 2 для прототипа.The essence of the invention is to use the combined effect on the high-temperature process (278 ° C) of the formation of the granular PKA composition composition, its effect on reducing the contribution of adverse reactions leading to the formation of low molecular weight oligomer fractions in the bristles. The proposed composition allowed to reduce the content of low molecular weight fractions of oligomers in the bristles (% wt.) To 0.650-0.870 instead of 2 for the prototype.

Гранулированный поликапроамид получается путем гидролитической полимеризации ε-капролактама, с последующей экстракцией низкомолекулярных фракций-олигомеров, последующей сушкой в вакуум-барабанной сушилке (где вводится модифицирующая добавка), последующем формованием, экструзией и вытягиванием нити.Granular polycaproamide is obtained by hydrolytic polymerization of ε-caprolactam, followed by extraction of low molecular weight oligomer fractions, followed by drying in a vacuum drum dryer (where a modifying additive is introduced), followed by spinning, extrusion and drawing of a thread.

Пример 1: изобретение иллюстрируется следующим примером: во вращающуюся (4 об/мин) вакуум-барабанную сушилку, работающую при температуре 110-115°С и вакууме 20 мм рт.ст. в атмосфере азота загружается 400 кг гранулята ПКА, с содержанием низкомолекулярных фракций-олигомеров не более (% мас.): 0.650-0,870 и 0,060-0,090 TiO2. По окончании стадии сушки до заданной остаточной влажности вносят 0,02 кг (0,005% мас.) 1.1.5-тригидроперфторпентанола, 0,2 кг (0.05% мас.) 1.3-бензендикарбамида N.N-бис(2.2.6.6-тетраметил-4-пипирединила) и продолжают сушку до остаточной влажности не более 0.010-0.015%.Example 1: the invention is illustrated by the following example: in a rotary (4 rpm) vacuum drum dryer operating at a temperature of 110-115 ° C and a vacuum of 20 mm Hg in a nitrogen atmosphere, 400 kg of PKA granulate is loaded with a content of low molecular weight oligomer fractions of not more than (wt%): 0.650-0.870 and 0.060-0.090 TiO 2 . At the end of the drying stage, 0.02 kg (0.005% wt.) Of 1.1.5-trihydroperfluoropentanol, 0.2 kg (0.05% wt.) Of 1,3-benzenedicarbamide NN-bis (2.2.6.6-tetramethyl-4- pipiredinyl) and continue drying to a residual moisture content of not more than 0.010-0.015%.

Формование гранулята (минимальное количество 100 кг) проводили на прядильной машине ПП-60-И№4.Granulate formation (minimum quantity of 100 kg) was carried out on a PP-60-I # 4 spinning machine.

Вытягивание нити выполняли на машине КБ-150-И-4 при температуре 100°С.The thread was drawn on a machine KB-150-I-4 at a temperature of 100 ° C.

Разрывную нагрузку, относительное удлинение определяли по ГОСТ 6611.0-73 и 6611.4-73.Breaking load, elongation was determined according to GOST 6611.0-73 and 6611.4-73.

Гранулированный ПКА в предложенной композиции обладает устойчивостью к концентрированным кислотам.Granular PKA in the proposed composition is resistant to concentrated acids.

В процессе вытяжки получена ПКА-нить с небольшим числом дефектов, обладающая стойкостью к термической и окислительной УФ-деструкции. (табл.1, 2)In the process of drawing, a PCA thread with a small number of defects was obtained, which is resistant to thermal and oxidative UV destruction. (table 1, 2)

Таблица 1
Физико-механические показатели (усредненные из 10 опытов) ПКА-нити, полученной из предложенной композиции при нагревании (температура 100°С)
Table 1
Physico-mechanical properties (averaged from 10 experiments) PKA-threads obtained from the proposed composition by heating (temperature 100 ° C)
Время нагрева, минHeating time, min Разрывная прочность, НBreaking Strength, N Относительное удлинение при разрыве, %Elongation at break,% Остаточное удлинение, %Residual elongation,% до нагреваbefore heating 14.714.7 25.125.1 10.010.0 9090 14.214.2 23.223.2 9.39.3 120120 14.214.2 22.622.6 9.09.0 150150 11.911.9 14.614.6 6.36.3

Таблица 2table 2 Сравнительные данные по остаточной прочности на разрыв модифицированной ПКА-нити при облучении светом с λ>300.Comparative data on the residual tensile strength of the modified PKA filament when irradiated with light with λ> 300. Метод модификацииModification method Остаточная прочность на разрыв, % (экспозиция 575 час)The residual tensile strength,% (exposure 575 hours) Остаточная прочность на разрыв, % (экспозиция 710 час)The residual tensile strength,% (exposure 710 hours) Немодифицирванный ПКАUnmodified PKA 3737 30thirty Немодифицированная нить 1.1.5-тригидроперфторпентан, 3,5-10-2%Unmodified yarn 1.1.5-trihydroperfluoropentane, 3.5-10 -2 % 7575 6060 1.3-бензендикарбамид N.N-бис(2.2.6.6-тетраметил-4-пиперидинила), 0,5%1,3-benzenedicarbamide N.N-bis (2.2.6.6-tetramethyl-4-piperidinyl), 0.5% 7070 5252 Предлагаемая добавка 1.15-тригидроперфторпентанол, 0,005 % и N.N-бис(2.2.6.6-тетраметил-4-пиперидинила), 0,05%The proposed additive is 1.15-trihydroperfluoropentanol, 0.005% and N.N-bis (2.2.6.6-tetramethyl-4-piperidinyl), 0.05% 8080 8080

Окислительная УФ-деструкция ПКА-нити, полученной с добавкой только 1.1.5-тригидроперфторпентанола в композицию идет с меньшей скоростью и сопровождается индукционным периодом до 288 часов (облучение светом с λ>300 нм), а через 575 часов остаточная прочность на разрыв ПКА-нити составляет 75%, тогда как в смеси 1.1.5-тригидроперфторпентанола с 1.3-бензендикарбамид N.N-бис (2.2.6.6-тетраметил-4-пипирединила) остаточная прочность на разрыв повысилась до 80 % (табл.2). При экспозиции 710 часов остаточная прочность на разрыв в предлагаемой композиции сохраняется около 80%. Тогда как каждый из взятых отдельно ингредиентов в применяемых количествах для ПКА-нити не дает необходимого результата. Термостабильность нити, о которой судили по изменению физико-механических показателей ПКА-нити (таблица 2) в процессе нагревания, выше для образцов, полученных из предложенной композиции.Oxidative UV degradation of PKA filaments obtained with the addition of only 1.1.5-trihydroperfluoropentanol to the composition proceeds at a lower rate and is accompanied by an induction period of up to 288 hours (irradiation with light with λ> 300 nm), and after 575 hours the residual tensile strength of PKA- the filament is 75%, while in a mixture of 1.1.5-trihydroperfluoropentanol with 1.3-benzenedicarbamide NN-bis (2.2.6.6-tetramethyl-4-pipiredinyl), the residual tensile strength increased to 80% (Table 2). When the exposure time of 710 hours, the residual tensile strength in the proposed composition remains about 80%. Whereas each of the separately taken ingredients in the amounts used for the PKA strand does not give the desired result. The thermal stability of the filament, which was judged by the change in the physicomechanical parameters of the PKA filament (table 2) during heating, is higher for samples obtained from the proposed composition.

Достигаемый технический результат объясняется: во-первых уменьшением дефектных структур в поликапроамидной нити на стадии ее вытяжки, что приводит к уменьшению диффузии кислорода через дефектные участки, а во-вторых участием полифторированного спирта в регенерации нитроксильных радикалов за счет образования гидроксиламина и участия его в реакциях с пероксирадикалами. Регенерация нитроксильных радикалов в присутствии 1.1.5-тригидроперфторпентанола по схеме:The technical result achieved is explained: firstly, by a decrease in defective structures in the polycaproamide yarn at the stage of its drawing, which leads to a decrease in oxygen diffusion through the defective sections, and secondly, by the participation of polyfluorinated alcohol in the regeneration of nitroxyl radicals due to the formation of hydroxylamine and its participation in reactions with peroxy radicals. Regeneration of nitroxyl radicals in the presence of 1.1.5-trihydroperfluoropentanol according to the scheme:

Figure 00000001
Figure 00000001

на следующей стадии происходит генерирование нитроксильных радикалов и их реакция с алкильными радикалами:at the next stage, nitroxyl radicals are generated and their reaction with alkyl radicals:

Figure 00000002
Figure 00000002

Таким образом, при использовании предлагаемой композиции достигается повышение светостойкости на 43-50% по сравнению с прототипом.Thus, when using the proposed composition, an increase in light fastness is achieved by 43-50% compared with the prototype.

Claims (1)

Композиция для изготовления поликапроамидной нити, включающая поликапроамид, имеющий остаточную влажность 0,01-0,015% и содержащий низкомолекулярную фракцию - олигомеры, и модифицирующие добавки, отличающаяся тем, что в качестве модифицирующих добавок она содержит TiO2 и комплексную модифицирующую добавку, включающую 1.1.5-тригидроперфторпентанол, 1.3-бензендикарбамида N.N-бис(2.2.6.6.-тетраметил-4-пиперидинил) при следующем соотношении компонентов, мас.%:Composition for the manufacture of polycaproamide yarn, comprising polycaproamide having a residual moisture content of 0.01-0.015% and containing a low molecular weight fraction - oligomers, and modifying additives, characterized in that it contains TiO 2 and a complex modifying additive as modifying additives, including 1.1.5 -trihydroperfluoropentanol, 1.3-benzene dicarbamide NN-bis (2.2.6.6.-tetramethyl-4-piperidinyl) in the following ratio, wt.%: ПоликапроамидPolycaproamide 99,000-99,18399,000-99,183 ОлигомерыOligomers 0,650-0,8700.650-0.870 TiO2 TiO 2 0,060-0,0900,060-0,090 1.1.5-тригидроперфторпентанол1.1.5-trihydroperfluoropentanol 0,005-0,0070.005-0.007 1.3-бензендикарбамида1.3-benzene dicarbamide N.N-бис-(2.2.6.6.-тетраметил-4-пиперидинила)N.N-bis- (2.2.6.6.-tetramethyl-4-piperidinyl) 0,050-0,060,050-0,06 ВодаWater 0,010-0,0150.010-0.015
RU2004122975/04A 2004-07-26 2004-07-26 Composition for manufacturing polycaproamide thread RU2270280C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004122975/04A RU2270280C1 (en) 2004-07-26 2004-07-26 Composition for manufacturing polycaproamide thread

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004122975/04A RU2270280C1 (en) 2004-07-26 2004-07-26 Composition for manufacturing polycaproamide thread

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2270280C1 true RU2270280C1 (en) 2006-02-20

Family

ID=36051040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004122975/04A RU2270280C1 (en) 2004-07-26 2004-07-26 Composition for manufacturing polycaproamide thread

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2270280C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5149758A (en) * 1990-06-21 1992-09-22 Basf Aktiengesellschaft Continuous production of polycaprolactam having a regulated amino end group content
RU2114939C1 (en) * 1992-06-06 1998-07-10 Басф Аг Threads based on polycaprolactam with relative viscosity of 2,0-3,0, method of their production, yarn and flat articles produced from these threads
RU2160253C2 (en) * 1994-12-12 2000-12-10 Басф Аг Method of preparing caprolactam by depolymerization of mixtures which comprise polymers of molded thermoplastic materials
RU2187517C2 (en) * 2000-02-10 2002-08-20 Институт химических проблем экологии АЕН РФ Method of synthesis of polycaproamide

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5149758A (en) * 1990-06-21 1992-09-22 Basf Aktiengesellschaft Continuous production of polycaprolactam having a regulated amino end group content
RU2114939C1 (en) * 1992-06-06 1998-07-10 Басф Аг Threads based on polycaprolactam with relative viscosity of 2,0-3,0, method of their production, yarn and flat articles produced from these threads
RU2160253C2 (en) * 1994-12-12 2000-12-10 Басф Аг Method of preparing caprolactam by depolymerization of mixtures which comprise polymers of molded thermoplastic materials
RU2187517C2 (en) * 2000-02-10 2002-08-20 Институт химических проблем экологии АЕН РФ Method of synthesis of polycaproamide

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100603472B1 (en) Low Emission Polymer Composition
JP3228977B2 (en) Carbodiimide-modified polyester fiber and method for producing the same
ES2628879T3 (en) Method for the production of precursor fibers containing lignin and also of carbon fibers
US8802233B2 (en) Meta-type wholly aromatic polyamide fiber excellent in high-temperature processability, and method for producing the same
EP3328916B1 (en) Flame-resistant polyamide as reaction product of a lactam, and method for the production and use thereof
RU2534767C2 (en) Fibre from completely aromatic metatype polyamide
CN1285777C (en) Nylon 6 chip and production of nylon 6 yarn and film and of further industrial articles from nylon 6
HUP0102204A2 (en) Light and thermally stable polyamide
EP1427876B1 (en) Stabilised polyester compositions and monofilaments thereof
JP7221386B2 (en) Stain-resistant polyamide polymer obtained through advanced end group capping
US20140303292A1 (en) Spun-dyed meta-type wholly aromatic polyamide fiber
CN101068870B (en) Thermoplastic material with adjustable useful lifetime, method for their manufacture and products thereof
RU2270280C1 (en) Composition for manufacturing polycaproamide thread
CN1643026A (en) Polytrimethylene terephtalate resins with improved properties
EP1364081B1 (en) Method for making yarns, fibres and filaments
JPH01239110A (en) Dry spinning method of spundex filament
US9915012B2 (en) Compact polymeric gel and fibers made therefrom
EP2644758B1 (en) Stabilization of lignin carbon fibers with crosslinkers
US4745006A (en) Method for coating nylon-6 for improved thermal stability
KR20110036881A (en) Method for producing polyamide using carboxylic acid and amine
JP4958438B2 (en) Polytrimethylene terephthalate composition and method for producing the same
KR100266972B1 (en) Process for preparing reformed polyamide 6 fiber
JPH10324800A (en) Polyamide resin composition and polyamide fiber containing heat-resisting agent
CN1263123A (en) Production method of polyamide 6 for spinning
KR100855696B1 (en) Method for preparing polyamide 6 polymer with improved dyeability and radioactivity

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140727