RU2285760C1 - Method of manufacturing high heat-resistant threads from copolyamidobenzimidazole with reduced degree of shrinkage - Google Patents
Method of manufacturing high heat-resistant threads from copolyamidobenzimidazole with reduced degree of shrinkage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2285760C1 RU2285760C1 RU2005122160/04A RU2005122160A RU2285760C1 RU 2285760 C1 RU2285760 C1 RU 2285760C1 RU 2005122160/04 A RU2005122160/04 A RU 2005122160/04A RU 2005122160 A RU2005122160 A RU 2005122160A RU 2285760 C1 RU2285760 C1 RU 2285760C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mol
- thread
- solution
- phenylenediamine
- polymer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Artificial Filaments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения термостойких нитей из ароматических полиамидов, в частности из сополиамидобензимидазола, и может быть использовано для производства фильтровальных тканей для очистки горячих газов от токсичной пыли; в текстильной промышленности для пошива защитной одежды спасателей, пожарных, нефтяников, газовиков и других, работающих в экстремальных ситуациях; для изготовления ковровых покрытий, декоративно-отделочных тканей для мебели, штор в воздушном, наземном, морском транспорте и т.п.The invention relates to a technology for producing heat-resistant threads from aromatic polyamides, in particular from copolyamidobenzimidazole, and can be used to produce filter fabrics for cleaning hot gases from toxic dust; in the textile industry for tailoring protective clothing for rescuers, firefighters, oil workers, gas workers and others working in extreme situations; for the manufacture of carpets, decorative and finishing fabrics for furniture, curtains in air, land, sea transport, etc.
Известен способ получения сополиамидобензимидазольных нитей, включающий изготовление поликонденсационного раствора в процессе синтеза полимера из смеси 5(6)-амино-, 2-(пара-аминофенил)бензимидазола (ГЦДА) и метафенилендиамина (м-ФДА) при соотношении последних 10-70:30-90 мол.% на 100 мол.% терефталоилхлорида (ТФХ) в органическом апротонном амидном растворителе в присутствии хлорида лития или хлорида кальция, формование в водно-органическую осадительную ванну, пластификационную вытяжку на 80-150%, промывку, сушку и термообработку (патент РФ 2180369, 2002 г.).A known method for producing copolyamidobenzimidazole filaments, including the manufacture of a polycondensation solution in the process of polymer synthesis from a mixture of 5 (6) -amino, 2- (para-aminophenyl) benzimidazole (HCDA) and metaphenylenediamine (m-FDA) with a ratio of the latter 10-70: 30 -90 mol.% Per 100 mol.% Of terephthaloyl chloride (TPC) in an organic aprotic amide solvent in the presence of lithium chloride or calcium chloride, molding into a water-organic precipitation bath, 80-150% plasticizing extract, washing, drying and heat treatment (patent RF 2180369, 2002 )
Наиболее близким к изобретению является способ получения термостойких нитей из сополиамидобензимидазола, включающий изготовление поликонденсационного раствора в процессе синтеза сополиамида 5(6)-амино-2-(парааминофенил)бензимидазола, пара-фенилендиамина и третьего диамина, например 2-хлор-пара-фенилендиамина, с терефталоилхлоридом в органическом апротонном амидном растворителе в присутствии LiCl или CaCl3, формование проводят в водно-органической осадительной ванне. Полученную нить подвергают пластификационной вытяжке, промывают, сушат, термообрабатывают и термовытягивают в области температур 350-410°С (патент РФ 2017866, 1994).Closest to the invention is a method for producing heat-resistant filaments from copolyamidobenzimidazole, including the manufacture of a polycondensation solution in the synthesis of copolyamide 5 (6) -amino-2- (paraaminophenyl) benzimidazole, para-phenylenediamine and a third diamine, for example 2-chloro-para-phenylenediamine, with terephthaloyl chloride in an organic aprotic amide solvent in the presence of LiCl or CaCl 3 , molding is carried out in an aqueous-organic precipitation bath. The resulting thread is subjected to plasticization drawing, washed, dried, heat treated and thermally drawn in the temperature range 350-410 ° C (RF patent 2017866, 1994).
Одним из основных требований к тканям для пошива фильтровальных рукавов или специальной одежды является низкая степень тепловой усадки. Однако усадка при температуре 300°С наиболее экономичных нитей по известному способу (патент РФ 2180369, 2002 г.), содержащих минимальное количество звеньев дорогостоящего диамина ГЦДА (например, 20-30 мол. %) и не подвергнутых трудоемкой, требующей больших энергетических затрат технологической операции по их термообработке, достигает 20-30%. Это недопустимо по нормам пожарной безопасности, согласно которым показатель усадки тканей при 300°С не должен превышать 5%. В известном способе термообработка нитей не только устраняет тепловую усадку, но и ведет к существенному повышению их стоимости.One of the main requirements for fabrics for sewing filter bags or special clothes is a low degree of heat shrinkage. However, shrinkage at a temperature of 300 ° C of the most economical yarns according to the known method (RF patent 2180369, 2002), containing a minimum number of links of expensive diamine HCDA (for example, 20-30 mol.%) And not subjected to labor-intensive, requiring large energy costs technological operations for their heat treatment, reaches 20-30%. This is unacceptable by fire safety standards, according to which the tissue shrinkage rate at 300 ° C should not exceed 5%. In the known method, heat treatment of threads not only eliminates heat shrinkage, but also leads to a significant increase in their cost.
Задачей изобретения является упрощение технологического процесса производства сополиамидобензимидазольной нити и ее удешевление путем сокращения числа стадий технологического процесса, т.е. отказа от проведения операции по термообработке нити или проведение этой стадии, но при более низких температурах, чем для известных, а также снижение степени тепловой усадки нитей.The objective of the invention is to simplify the process for the production of copolyamidobenzimidazole yarn and reduce its cost by reducing the number of stages of the process, i.e. refusal to carry out the operation for heat treatment of the thread or carrying out this stage, but at lower temperatures than for known ones, as well as reducing the degree of heat shrinkage of the threads.
Поставленная задача решается за счет того, что способ включает приготовление 9-15%-ного поликонденсационного раствора в процессе синтеза из смеси ГЦДА и м-ФДА, в которую дополнительно введен пара-фенилендиамин (п-ФДА), с терефталоилхлоридом в органическом апротонном амидном растворителе, например диметилацетамиде (ДМАА) или N-метилпирролидоне, в присутствии хлорида лития или хлорида кальция. При этом мольное содержание диаминов на 100 мол.% ДХА составляет:The problem is solved due to the fact that the method involves the preparation of a 9-15% polycondensation solution during synthesis from a mixture of HCDA and m-PDA, in which para-phenylenediamine (p-PDA) is added, with terephthaloyl chloride in an organic aprotic amide solvent for example dimethylacetamide (DMAA) or N-methylpyrrolidone, in the presence of lithium chloride or calcium chloride. The molar content of diamines per 100 mol.% DHA is:
ГЦДА 25-30GTsDA 25-30
м-ФДА 40-60m-FDA 40-60
п-ФДА 10-30p-FDA 10-30
и синтез ведут до получения удельной вязкости полимера в концентрированной серной кислоте от 1,2 до 2,0. Формование проводят в водно-органической ванне, предпочтительно содержащей 50-65 мас.% амидного растворителя, при 18-40°С.and the synthesis is carried out to obtain a specific viscosity of the polymer in concentrated sulfuric acid from 1.2 to 2.0. The molding is carried out in an aqueous-organic bath, preferably containing 50-65 wt.% Amide solvent, at 18-40 ° C.
Затем нить подвергают пластификационной вытяжке на 80-150%, промывают и сушат. Полимер имеет следующее химическое строение:Then the thread is subjected to plasticization drawing by 80-150%, washed and dried. The polymer has the following chemical structure:
где m=25-30, n=40-60, P=10-30 и m+n+р=100.where m = 25-30, n = 40-60, P = 10-30 and m + n + p = 100.
Введение жестких звеньев п-ФДА, стоимость которого не превышает таковую для м-ФДА, приводит к повышению общей жесткости макромолекул арамида и снижению степени тепловой усадки нити на основе этого полимера с повышенной жесткостью молекулярных цепей.The introduction of p-PDA hard links, the cost of which does not exceed that for m-PDA, leads to an increase in the overall rigidity of aramid macromolecules and a decrease in the degree of thermal shrinkage of the yarn based on this polymer with increased rigidity of molecular chains.
Механические свойства нитей мало зависят от состава сополимера в указанных выше границах, но допустимая тепловая усадка свежесформованных нитей наблюдается только при содержании в макромолекулах звеньев п-ФДА 15 мол. % и выше. Поэтому для нитей из сополимера с содержанием звеньев п-ФДА менее 15% необходима термическая обработка. Верхний предел количества п-ФДА обусловлен растворимостью сополимера, ростом вязкости и степени структурирования растворов. При его содержании более 30 мол.% не удается получить прядильные растворы с концентрацией более 9% с необходимым сочетанием удельной вязкости полимера и вязкости прядильного раствора при неизменности использования в составе диаминов 25-30 мол.% ГЦДА и остальное м-ФДА. К тому же известно, что переработка низкоконцентрированных растворов полимеров является экономически нецелесообразной. Для получения малоусадочных нитей с приемлемой прочностью в 30-50 сН/текс без дорогостоящей операции по их термообработке и термоупрочнению удельная вязкость полимера должна быть на уровне 1,2-2,0, а вязкость раствора 75-210 Па·с.The mechanical properties of the strands are little dependent on the composition of the copolymer at the above boundaries, but the permissible thermal shrinkage of freshly formed strands is observed only when the content of p-FDA units in the macromolecules is 15 mol % and higher. Therefore, for filaments from a copolymer with a p-FDA unit content of less than 15%, heat treatment is required. The upper limit of the amount of p-PDA is due to the solubility of the copolymer, the increase in viscosity and the degree of structuring of solutions. With its content of more than 30 mol%, it is not possible to obtain spinning solutions with a concentration of more than 9% with the necessary combination of the specific viscosity of the polymer and the viscosity of the spinning solution, while the use of 25-30 mol% of HCDA and the rest of m-PDA in the diamines is unchanged. In addition, it is known that the processing of low-concentrated polymer solutions is not economically feasible. To obtain low-shrink filaments with an acceptable strength of 30-50 cN / tex without expensive heat treatment and hardening operations, the specific viscosity of the polymer should be 1.2-2.0, and the solution viscosity 75-210 Pa · s.
Для переработки в нити используют как кислые растворы с содержанием HCl, так и нейтрализованные введением в реактор окиси кальция (СаО), гидроокиси лития (LiOH) или других оснований после завершения синтеза полимера. Можно нейтрализовать только часть HCl (80-85%) от его полного содержания, т.е. так называемый свободный HCl, так как остальная часть прочно связана с бензимидазольными циклами полимера, обладающими свойствами основания.For processing into yarns, both acidic solutions with HCl content and neutralized by the introduction of calcium oxide (CaO), lithium hydroxide (LiOH) or other bases after completion of the polymer synthesis are used. Only part of HCl (80-85%) of its total content can be neutralized, i.e. the so-called free HCl, since the rest is firmly bound to the benzimidazole polymer cycles having base properties.
Формование нити проводят мокрым способом через фильеру с диаметром отверстий 0,07-0,1 мм в осадительную ванну, содержащую 50-65%-ный раствор ДМАА или N-метилпирролидона в воде, при комнатной температуре 18-24°С или повышенной до 40°С со скоростью намотки на вращающуюся бобину 15-25 м/мин. Фильерная вытяжка составляет от минус 40 до плюс 40%, а пластификационная вытяжка, проводимая на воздухе в уносимом с нитью слое осадительной ванны, от 80 до 150%. После отмывки от растворителя, соли и гидрохлорида, нейтрализации остатков гидрохлорида в нити щелочным реагентом, сушки и крутки определяют физико-механические свойства нити.The formation of the thread is carried out wet through a die with openings of 0.07-0.1 mm in diameter to a precipitation bath containing a 50-65% solution of DMAA or N-methylpyrrolidone in water, at room temperature 18-24 ° C or raised to 40 ° C with a winding speed on a rotating reel of 15-25 m / min. Spinning hood is from minus 40 to plus 40%, and plasticizing hood, conducted in air in the entrained bath layer with a thread, from 80 to 150%. After washing from the solvent, salt and hydrochloride, neutralizing the hydrochloride residues in the yarn with an alkaline reagent, drying and twisting, the physical and mechanical properties of the yarn are determined.
Вязкость прядильных растворов определяют по продолжительности падения контрольного стального шарика в среде раствора при 20°С.The viscosity of the spinning solutions is determined by the duration of the fall of the control steel ball in the medium of the solution at 20 ° C.
В качестве характеристики молекулярной массы полимеров используют удельную вязкость, которую определяют на капиллярном вискозиметре Уббелоде для растворов 0,5 г сухого полимера в 100 мл 96%-ной серной кислоты при 20°С.As a characteristic of the molecular weight of the polymers, the specific viscosity is used, which is determined on a Ubbelode capillary viscometer for solutions of 0.5 g of dry polymer in 100 ml of 96% sulfuric acid at 20 ° C.
Линейную плотность нити определяют взвешиванием 1 м нити, а одиночных волокон - резонансным методом, при влажности около 5% для свежесформованной и около 3% - после термообработки.The linear density of the filament is determined by weighing 1 m of filament, and of single fibers by the resonance method, at a moisture content of about 5% for freshly formed and about 3% after heat treatment.
Прочность нитей (удельная разрывная нагрузка) и относительное удлинение при разрыве определяют на разрывной машине, используя зажимную длину 250 мм по общепринятым методикам.The strength of the threads (specific breaking load) and elongation at break is determined on a tensile testing machine using a clamping length of 250 mm according to generally accepted methods.
В случае необходимости повышения прочностных показателей возможно проведение термообработки нитей. Термообработку можно проводить в свободном состоянии при 320-350°С в течение 15-30 минут (нить намотана на стеклянные катушки) в инертной среде азота или в вакууме, или пропуская нить линейной плотности 500 текс через электро-обогреваемую трубку с температурой 320-350°С в течение 20 секунд на воздухе с минимальным натяжением, обеспечиваемым вытяжкой нити на 5%.If it is necessary to increase the strength characteristics, it is possible to conduct heat treatment of the threads. Heat treatment can be carried out in a free state at 320-350 ° C for 15-30 minutes (the thread is wound on glass spools) in an inert nitrogen atmosphere or in vacuum, or by passing a 500 tex linear density thread through an electrically heated tube with a temperature of 320-350 ° C for 20 seconds in air with a minimum tension provided by stretching the thread by 5%.
Определение термоусадки нити проводят выдерживанием 1 м нити в шкафу при 300°С в течение 5 минут.The determination of heat shrinkage of the thread is carried out by keeping 1 m of the thread in the cabinet at 300 ° C for 5 minutes.
Изобретение иллюстрируется нижеследующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1.Example 1
Описан синтез полимера из смеси диаминов 5(6)-амино-, 2-(пара-аминофенил)бензимидазола (ГЦДА), мета-фенилендиамина (м-ФДА) с терефталоилхлоридом (ТФХ) с соотношением звеньев 30:55:15 соответственно в среде N-метилпирролидона с добавкой CaCl2 и формование нитей из полученного 11,0%-ого раствора.The synthesis of a polymer from a mixture of diamines 5 (6) amino, 2- (para-aminophenyl) benzimidazole (HCDA), meta-phenylenediamine (m-PDA) with terephthaloyl chloride (TPC) with a unit ratio of 30:55:15, respectively, in the medium is described N-methylpyrrolidone with CaCl 2 addition and spinning from the resulting 11.0% solution.
В стеклянный реактор загружают 120 мл сухого N-метилпирролидона, содержащего 3,0% хлористого кальция, 4,060 г (0,01810 моля) ГЦДА, 3,589 г (0,03319 моля) м-ФДА и 0,979 г (0,00905 моля) п-ФДА. Общее количество влаги в реакционной смеси составляет 0,03-0,04%. Оно не должно превышать 0,05%.120 ml of dry N-methylpyrrolidone containing 3.0% calcium chloride, 4.060 g (0.01810 mol) of HCDA, 3.589 g (0.03319 mol) of m-PDA and 0.979 g (0.00905 mol) of p -FDA. The total amount of moisture in the reaction mixture is 0.03-0.04%. It should not exceed 0.05%.
В полученную суспензию диаминов с частичным или полным переходом в раствор п-ФДА после охлаждения до 10-15°С вносят при интенсивном перемешивании 9,745 г (0,0480 моля) ТФХ (80% от эквимолярного). Раствор становится прозрачным в начальной стадии дозировки ТФХ и быстро нагревается до 30-35°С в результате экзотермической реакции синтеза. Через 15-30 минут добавляют частями при непрерывном перемешивании оставшееся количество ТФХ, т.е. 2,506 г (0,01234 моля), поддерживая температуру раствора в интервале 30-35°С, после чего перемешивание продолжают еще в течение 2 часов. Получают готовый раствор с вязкостью 85 Па·с и удельной вязкостью полимера 1,30.After cooling to 10-15 ° C, 9.745 g (0.0480 mol) of TPC (80% of the equimolar) are added to the resulting suspension of diamines with a partial or complete transition to the p-PDA solution after cooling to 10-15 ° C. The solution becomes transparent at the initial stage of TPC dosing and quickly heats up to 30-35 ° C as a result of the exothermic synthesis reaction. After 15-30 minutes, the remaining amount of TPC is added in parts with continuous stirring, i.e. 2.506 g (0.01234 mol), maintaining the temperature of the solution in the range of 30-35 ° C, after which stirring was continued for another 2 hours. Get the finished solution with a viscosity of 85 PA · s and a specific viscosity of the polymer of 1.30.
Поликонденсационный 11,0%-ный раствор с содержанием 2,6% CaCl2 и 2,9% HCl используют для формования нити, не проводя в нем нейтрализации гидрохлорида, после фильтрации и обезвоздушивания. Формование осуществляют мокрым способом через фильеру на 100 отверстий с диаметром 0,07 мм. Температура прядильного раствора и осадительной ванны 18-22°С. В качестве осадительной ванны используют 50%-ный раствор N-метилпирролидона в воде. Подача раствора на фильеру 4,30 г/мин. Фильерная вытяжка струи в осадительной ванне отрицательная, равная минус 40%, пластификационная вытяжка нити на 150%, ее проводят на воздухе в уносимом с нитью слое осадительной ванны при обычной температуре между двумя галетами, вращающимися с разными скоростями. Нить частично промывают водой и принимают со скоростью 15 м/мин на вращающуюся перфорированную бобину. На бобине нить окончательно промывают от растворителя, соли и гидрохлорида, нейтрализуют остатки гидрохлорида раствором NaOH, промывают от избытка щелочи, сушат при 80°С и подкручивают до 120 кручений на 1 метр. Получают нити со следующими показателями: Т/П/У=33,1/36,5/11,0 где, Т - линейная плотность, текс; П - прочность, сН/текс; У - относительное удлинение при разрыве, %.A polycondensation 11.0% solution with a content of 2.6% CaCl 2 and 2.9% HCl is used to spin the filament without neutralizing the hydrochloride in it, after filtration and dehydration. Molding is carried out in a wet manner through a die on 100 holes with a diameter of 0.07 mm. The temperature of the spinning solution and precipitation bath 18-22 ° C. As a precipitation bath, a 50% solution of N-methylpyrrolidone in water is used. The flow rate of the solution to the die is 4.30 g / min. Spinneret drawing of the jet in the precipitation bath is negative, equal to minus 40%, plasticizing stretching of the thread by 150%, it is carried out in air in the bed carried out with the thread of the precipitation bath at normal temperature between two biscuits rotating at different speeds. The thread is partially washed with water and taken at a speed of 15 m / min on a rotating perforated bobbin. On the bobbin, the thread is finally washed from solvent, salt and hydrochloride, neutralize the remaining hydrochloride with a NaOH solution, washed from excess alkali, dried at 80 ° C and twisted to 120 torsions per 1 meter. The yarns are obtained with the following indicators: T / P / Y = 33.1 / 36.5 / 11.0 where, T - linear density, tex; P - strength, cN / tex; Y - elongation at break,%.
Часть нити термообрабатывают при 350°С. Свойства нитей, а также свойства раствора полимера приведены в таблице. Тепловая усадка свежесформованной нити составляет 5%, а после термообработки получают безусадочную нить. Термообработка обеспечивает увеличение прочности нити в 1,5 раза (с 36,5 до 55 сН/текс), однако при снижении относительного удлинения при разрыве с 11 до 7%. В результате термообработки снижается также равновесное влагопоглощение с 10-12% для свежесформованной нити до 6-8% (в кондиционных условиях при 20°С и 65% относительной влажности воздуха).Part of the thread is heat treated at 350 ° C. The properties of the threads, as well as the properties of the polymer solution are shown in the table. The heat shrinkage of a freshly formed yarn is 5%, and after heat treatment a non-shrink yarn is obtained. Heat treatment provides an increase in yarn strength by 1.5 times (from 36.5 to 55 cN / tex), but with a decrease in elongation at break from 11 to 7%. As a result of heat treatment, the equilibrium moisture absorption also decreases from 10-12% for a freshly formed yarn to 6-8% (under conditional conditions at 20 ° C and 65% relative humidity).
Примеры 2 и 3.Examples 2 and 3.
Описано формование нитей из 11%-ных растворов, полученных путем синтеза полимера из смеси диаминов ГЦДА, м-ФДА и п-ФДА с терефталоилхлоридом с соотношением звеньев 25:55:20 мол. % соответственно в среде ДМАА с добавкой LiCI с гидрохлоридом в растворе (пример 2) или его нейтрализацией реагентом LiOH (пример 3).The formation of filaments from 11% solutions obtained by synthesizing a polymer from a mixture of diamonds HCDA, m-PDA and p-PDA with terephthaloyl chloride with a ratio of 25:55:20 mol. %, respectively, in DMAA medium supplemented with LiCI with hydrochloride in solution (Example 2) or neutralized with LiOH reagent (Example 3).
Синтез полимера и формование нити проводят согласно примеру 1 за исключением изменения некоторых параметров.The synthesis of the polymer and spinning are carried out according to example 1 with the exception of changes in some parameters.
В стеклянный реактор загружают 120 мл ДМАА и 3,27 г хлористого лития (2,8%), затем 3,131 г (0,01396 моля) ГЦДА, 3,321 г (0,03071 моля) м-ФДА и 1,208 г (0,01117 моля) п-ФДА. Суспензию охлаждают, после чего в нее вносят 50% от эквимолярного количества терефталоилхлорида при интенсивном перемешивании.120 ml of DMAA and 3.27 g of lithium chloride (2.8%) are then charged into a glass reactor, then 3.131 g (0.01396 mol) of HCDA, 3.321 g (0.03071 mol) of m-PDA and 1.208 g (0.01117 praying) p-FDA. The suspension is cooled, after which 50% of the equimolar amount of terephthaloyl chloride is added with vigorous stirring.
Через 30 минут добавляют частями оставшийся терефталоилхлорид, суммарное количество которого составляет 11,337 г (0,05584 моля), поддерживая температуру раствора в интервале 30-35°С.По окончании дозировки ТФХ перемешивание продолжают и через 2 часа. Гидрохлорид, образовавшийся в результате синтеза полимера, нейтрализуют на 100% гидроокисью лития, добавляя LiOH постепенно, чтобы температура раствора не превышала 50°С. Количество LiOH 2,674 г (0,1147 моля). Полученный раствор с концентрацией полимера 10,8%, 5,8 LiCl и 1,5% воды используют для формования нити (пример 3), как и аналогичный раствор после синтеза полимера в тех же условиях, но без стадии нейтрализации гидрохлорида (концентрация полимера 11,0%, 2,4% LiCl и 3,0% HCl (пример 2). Формование проводят через фильеры на 200 отверстий с диаметром 0,07 мм с подачей раствора 4,30 г/мин с фильерной вытяжкой около 40% и оптимальной пластификационной вытяжкой, равной 100%. Свойства растворов и показатели нитей приведены в таблице. Свежесформованная нить имеет довольно высокие показатели прочности 42-48 сН/текс, по-видимому, благодаря повышенной удельной вязкости полимера 1,72-1,75.After 30 minutes, the remaining terephthaloyl chloride is added in portions, the total amount of which is 11.337 g (0.05584 mol), maintaining the temperature of the solution in the range of 30-35 ° C. At the end of the TPC dosage, stirring is continued even after 2 hours. The hydrochloride formed as a result of polymer synthesis is neutralized with 100% lithium hydroxide, adding LiOH gradually so that the temperature of the solution does not exceed 50 ° C. Amount of LiOH 2.674 g (0.1147 mol). The resulting solution with a polymer concentration of 10.8%, 5.8 LiCl and 1.5% water is used to form the filament (example 3), like a similar solution after the synthesis of the polymer under the same conditions, but without the stage of neutralization of the hydrochloride (polymer concentration 11 , 0%, 2.4% LiCl and 3.0% HCl (Example 2): Molding is carried out through dies for 200 holes with a diameter of 0.07 mm with a solution feed of 4.30 g / min with a die drawing of about 40% and optimal plasticizing hood, equal to 100%. The properties of the solutions and indicators of the threads are shown in the table. Freshly formed thread is quite high strength indices of 42-48 cN / tex, apparently due to the increased specific viscosity of the polymer 1.72-1.75.
Пример 4.Example 4
Описан синтез полимера с соотношением звеньев 30:50:20 мол. % из смеси диаминов ГЦДА: м-ФДА: п-ФДА с терефталоилхлоридом в среде ДМАА с добавкой CaCl2 и формование нитей из полученного 10,8%-ного раствора после нейтрализации в нем свободного гидрохлорида окисью кальция.The polymer synthesis with a ratio of 30:50:20 mol units is described. % from a mixture of diamines HCDA: m-PDA: p-PDA with terephthaloyl chloride in DMAA with CaCl 2 addition and spinning of the obtained 10.8% solution after neutralization of free hydrochloride with calcium oxide in it.
В реактор заливают 100 л ДМАА (влажность 0,02-0,035%), загружают 1,100 кг CaCl2 после сушки в вакууме при 200°С с влажностью не более 0,05% (1,15% CaCl2 в ДМАА) и проводят растворение в течение 30 минут в инертной среде азота при 20°С.Продолжая перемешивание, загружают диамины: 3,010 кг (13,423 моля) ГЦДА, 2,419 кг (22,372 моля) м-ФДА и 0,968 кг (8,951 моля) п-ФДА, и охлаждают смесь до 15-17°С, затем в нее через 30 минут от начала загрузки диаминов загружают порцию терефталоилхлорида в количестве 75% от необходимого для синтеза полимера (6, 8 кг). Температура среды повышается от экзотермичности реакции, однако охлаждение реактора и последующую дозировку терефталоилхлорида ведут так, чтобы она не превышала 35-40°С и не была ниже 25°С. Через 30 минут после первой загрузки терефталоилхлорида ведут добавки остального его количества порциями с интервалом в 15 минут, не внося терефталоилхлорида больше, если достигнуто необходимое значение вязкости раствора. Всего берут 9,084 кг (44,745 моля) ТФХ, т.е. количество, близкое к эквимолярному по отношению к диаминам. Получают 11,0%-ный раствор полимера, в котором находится гидрохлорид.100 l of DMAA (humidity 0.02-0.035%) are poured into the reactor, 1.100 kg of CaCl 2 are loaded after drying in vacuum at 200 ° C with a moisture content of not more than 0.05% (1.15% CaCl 2 in DMAA) and dissolution is carried out for 30 minutes in an inert nitrogen atmosphere at 20 ° C. Continuing stirring, load the diamines: 3,010 kg (13,423 mol) of HCDA, 2,419 kg (22,372 mol) of m-PDA and 0.968 kg (8,951 mol) of p-PDA, and cool the mixture to 15-17 ° C, then in it after 30 minutes from the beginning of the loading of diamines, a portion of terephthaloyl chloride is charged in an amount of 75% of the polymer necessary for the synthesis (6, 8 kg). The temperature of the medium rises due to the exothermic reaction, however, the reactor is cooled and the subsequent dosage of terephthaloyl chloride is carried out so that it does not exceed 35-40 ° C and is not lower than 25 ° C. 30 minutes after the first loading of terephthaloyl chloride, the remaining amount is added in portions with an interval of 15 minutes, without adding more terephthaloyl chloride if the required solution viscosity is reached. A total of 9.084 kg (44.745 moles) of TPH is taken, i.e. an amount close to equimolar with respect to diamines. An 11.0% polymer solution containing the hydrochloride is obtained.
После 2 часов перемешивания проводят нейтрализацию гидрохлорида добавкой в раствор окиси кальция в четыре примерно равных порции с интервалом 30 минут, охлаждая реактор, чтобы температура раствора не превышала 40°С. Всего используют 2,133 кг (38,036 моля) СаО в расчете на нейтрализацию 85% HCl, учитывая, что остальное количество HCl, прочно связано с бензимидазольными циклами полимера, образуя солевую форму.After 2 hours of stirring, the hydrochloride is neutralized by adding to the solution of calcium oxide in four approximately equal portions with an interval of 30 minutes, cooling the reactor so that the temperature of the solution does not exceed 40 ° C. In total, 2.133 kg (38.036 mol) of CaO are used, calculated on the neutralization of 85% HCl, given that the remaining amount of HCl is firmly bound to the benzimidazole polymer cycles, forming a salt form.
10,8%-ный поликонденсационный раствор, содержащий 4,7% CaCl2, 0,6% воды и 0,4% HCl, связанной с полимером, с вязкостью 75 Па·с и удельной вязкостью полимера 1,23 после фильтрации и обезвоздушивания используют для формования нитей по мокрому способу через фильеру 2400 отверстий с диаметром 0,07 мм в осадительную ванну, содержащую 50%-ный раствор ДМАА в воде и около 2% CaCl2 при комнатной температуре (18-24°С). Подача раствора на фильеру 67,0 г/мин. Фильерная вытяжка струи близка к 15%, а пластификационная вытяжка нити, которую проводят на воздухе в уносимом с нитью слое осадительной ванны между двух пятивальцев, вращающихся с разными скоростями, составляет 80%. Скорость выхода нити после пластификационной вытяжки 14,5 м/мин. Далее следует промывка нити, обработка разбавленной NaOH для нейтрализации HCl, связанной с полимером, промывка от избытка щелочи, которые проводят в последовательно установленных корытах, сушка нити при 100-110°С на барабанной сушилке и приемка на вращающийся патрон без крутки со скоростью 15,0 м/мин. Получают нить линейной плотности 500 текс со следующими показателями для одиночных волокон.10.8% polycondensation solution containing 4.7% CaCl 2 , 0.6% water and 0.4% HCl bound to the polymer, with a viscosity of 75 Pa · s and a specific viscosity of 1.23 polymer after filtration and dehydration used for forming filaments by wet method through a die 2400 holes with a diameter of 0.07 mm in a precipitation bath containing a 50% solution of DMAA in water and about 2% CaCl 2 at room temperature (18-24 ° C). The filing of the solution on the die 67.0 g / min. Spinneret drawing of the jet is close to 15%, and the plasticizing drawing of the thread, which is carried out in air in a layer of a precipitation bath carried away with the thread between two Pentavils rotating at different speeds, is 80%. The exit speed of the thread after plasticization drawing 14.5 m / min. This is followed by washing the yarn, treating with dilute NaOH to neutralize the HCl bound to the polymer, washing from excess alkali that are carried out in successively installed troughs, drying the yarn at 100-110 ° C on a drum dryer and accepting it on a rotating cartridge without twisting at a speed of 15, 0 m / min Get a thread of linear density 500 tex with the following indicators for single fibers.
Т/П/У=0,22/30/11,0.T / P / Y = 0.22 / 30 / 11.0.
Тепловая усадка полученной нити за 5 минут выдерживания при 300°С составляет 4,05%.The thermal shrinkage of the obtained yarn for 5 minutes at 300 ° C is 4.05%.
Для проведения термообработки нить пропускают через электрообогреваемую трубку с температурой 320°С и временем пребывания в зоне с повышенной температурой 20 секунд и с вытяжкой на 5%. Получают термообработанную нить с показателями для одиночных волокон.To conduct heat treatment, the thread is passed through an electric heated tube with a temperature of 320 ° C and a residence time in the zone with an elevated temperature of 20 seconds and with a hood by 5%. Get heat-treated thread with indicators for single fibers.
Т/П/У=0,21/40/8,0.T / P / Y = 0.21 / 40 / 8.0.
Тепловая усадка нити равна 2,7%.Thermal shrinkage of the filament is 2.7%.
Пример 5 (сравнительный).Example 5 (comparative).
Синтезируют полимер с соотношением звеньев 30:70 мол. % из смеси диаминов ГЦДА: м-ФДА с терефталоилхлоридом, который описан в патенте РФ 2180369, в аналогичных условиях, что и в примере 4. Получают 10,8%-ный раствор с вязкостью 65 Па·с и удельной вязкостью полимера 1,25 после нейтрализации в нем свободного гидрохлорида (85% от полного содержания HCl), который используют для мокрого формования нитей через фильеру на 2400 отверстий с диаметром 0,07 мм с подачей раствора на фильеру 67,0 г/мин. Формование проводят аналогично тому, как это описано в примере 4, с пластификационной вытяжкой на 110%.Synthesize a polymer with a ratio of units of 30:70 mol. % from a mixture of diamines HCDA: m-PDA with terephthaloyl chloride, which is described in patent RF 2180369, under similar conditions as in example 4. Get a 10.8% solution with a viscosity of 65 PA · s and a specific viscosity of the polymer of 1.25 after neutralizing the free hydrochloride in it (85% of the total HCl content), which is used for wet spinning of threads through a die on 2400 holes with a diameter of 0.07 mm with a solution feed to the die of 67.0 g / min. The molding is carried out in the same way as described in example 4, with a plasticization extract by 110%.
Скорость выхода нити после пластификационной вытяжки 14,5 м/мин и скорость приема сухой нити 15,0 м/мин.The exit speed of the thread after plasticization drawing 14.5 m / min and the speed of reception of dry threads 15.0 m / min.
Получают нить линейной плотности 510 текс со следующими показателями для одиночных волокон.A yarn of linear density 510 tex is obtained with the following indices for single fibers.
Т/П/У=0,22/34,0/14.T / P / Y = 0.22 / 34.0 / 14.
Тепловая усадка нити равна 15,0%, она снижается до 5% после термообработки в описанных выше условиях при температуре в электрообогреваемой трубке 350°С. Свойства волокна после термообработки Т/П/У=0,21/40,5/10.The heat shrinkage of the filament is 15.0%, it decreases to 5% after heat treatment under the conditions described above at a temperature in an electrically heated tube of 350 ° C. The properties of the fiber after heat treatment T / P / U = 0.21 / 40.5 / 10.
Примеры 6 и 7.Examples 6 and 7.
Формование нитей из 10,8%-ного раствора полимера, полученного в примере 4, состава 30:50:20 мол. % ГЦДА : м-ФДА : п-ФДА с терефталоилхлоридом, проводят согласно примеру 1 за исключением изменений некоторых параметров.Spinning from a 10.8% polymer solution obtained in example 4, a composition of 30:50:20 mol. % HCDA: m-PDA: p-PDA with terephthaloyl chloride, carried out according to example 1 with the exception of changes in some parameters.
Формование нитей проводят мокрым способом с температурой раствора и осадительной ванны 20-22°С, в качестве которой используют 50 и 65% раствор ДМАА в воде (примеры 6 и 7 соответственно), через фильеру на 100 отверстий с диаметром 0,1 мм. Подача раствора на фильеру 7,50 г/мин. Фильерная вытяжка струи близка к 30 и 15%, а оптимальная пластификационная вытяжка нити 110 и 140% в примерах 6 и 7 соответственно. Нить принимают на бобину со скоростью 25 м/мин и на бобине проводят те же обработки, как в примере 1.The molding of the threads is carried out wet with a temperature of the solution and precipitation bath of 20-22 ° C, which is used as a 50 and 65% solution of DMAA in water (examples 6 and 7, respectively), through a die for 100 holes with a diameter of 0.1 mm. The flow rate of the solution to the die is 7.50 g / min. Spinneret drawing of the jet is close to 30 and 15%, and the optimal plasticizing drawing of the thread is 110 and 140% in examples 6 and 7, respectively. The thread is taken onto a bobbin at a speed of 25 m / min and the same treatments are carried out on a bobbin as in Example 1.
Получают нити со свойствами Т/П/У=34,0/35,0/12 и 33,5/37,0/11 и тепловой усадкой 4,2 и 4,8% (см. таблицу).The yarns with properties T / P / Y = 34.0 / 35.0 / 12 and 33.5 / 37.0 / 11 and heat shrinkage of 4.2 and 4.8% are obtained (see table).
Пример 8.Example 8
Описан синтез полимера с соотношением звеньев 30/50/20 мол. % из диаминов ГЦДА : м-ФДА : п-ФДА с терефталоилхлоридом с удельной вязкостью полимера ηуд=2,0 в ДМАА с добавкой CaCl2 и нейтрализацией свободного гидрохлорида реагентом СаО и формование нити из полученного 10%-ного раствора.The synthesis of the polymer with a ratio of 30/50/20 mol% is described. % of diamonds HCDA: m-PDA: p-PDA with terephthaloyl chloride with a specific viscosity of the polymer η beats = 2.0 in DMAA with CaCl 2 addition and neutralization of free hydrochloride with CaO reagent and spinning from the obtained 10% solution.
Синтез полимера и формование нити проводят согласно примеру 1, за исключением изменений некоторых параметров. Для синтеза полимера берут 120 мл сухого ДМАА с влажностью не более 0,03%, 2,91 г CaCl2 (2,5% в растворе ДМАА), 3,353 г (0,01495 моля) ГЦДА, 2,695 г (0,02492 моля) м-ФДА, 1,078 г (0,00997 моля) п-ФДА и 10,119 г (0,04984 моля) терефталоилхлорида. Образовавшийся в результате синтеза полимера гидрохлорид нейтрализуют окисью кальция на 85%, т.е. нейтрализуют свободный гидрохлорид, добавляя ее постепенно, чтобы температура раствора не превышала 50°С. Всего добавляют 2,375 г (0,04235 моля) СаО. Получают готовый 10,0%-ный раствор, содержащий 5,6% CaCl3, 0,6% воды и 0,4% связанной с полимером HCl, с вязкостью 150 Па·с и удельной вязкостью полимера 2,0, который используют для формования нити.The polymer synthesis and spinning are carried out according to example 1, with the exception of changes in some parameters. For the synthesis of the polymer take 120 ml of dry DMAA with a moisture content of not more than 0.03%, 2.91 g of CaCl 2 (2.5% in a solution of DMAA), 3.353 g (0.01495 mol) of HCDA, 2.695 g (0.02492 mol ) m-PDA, 1.078 g (0.00997 mol) of p-PDA and 10.119 g (0.04984 mol) of terephthaloyl chloride. The hydrochloride formed as a result of polymer synthesis is neutralized with calcium oxide by 85%, i.e. neutralize free hydrochloride, adding it gradually so that the temperature of the solution does not exceed 50 ° C. A total of 2.375 g (0.04235 mol) of CaO is added. Get ready 10.0% solution containing 5.6% CaCl 3 , 0.6% water and 0.4% bound to the polymer HCl, with a viscosity of 150 Pa · s and a specific viscosity of polymer 2.0, which is used for forming the thread.
Формование нити проводят мокрым способом через фильеру на 100 отверстий с диаметром 0,08 мм. В качестве осадительной ванны используют 50%-ный раствор ДМАА в воде при обычной температуре (18-24°С). Подача раствора на фильеру 4,30 г/мин. Фильерная вытяжка струй близка к минус 10%, а пластификационная вытяжка нити 110%. Нить принимают на бобину со скоростью 15 м/мин и на бобине проводят те же обработки, что и в примере 1. Получают нить линейной плотности 30,1 текс, свойства которой приведены в таблице (в том числе нити после термообработки при 350°С). Тепловая усадка свежесформованной нити 4,5%.The filament is formed in a wet manner through a die on 100 holes with a diameter of 0.08 mm. As a precipitation bath, a 50% solution of DMAA in water is used at ordinary temperature (18-24 ° C). The flow rate of the solution to the die is 4.30 g / min. Spinneret drawing of jets is close to minus 10%, and plasticizing drawing of threads is 110%. The thread is taken onto the bobbin at a speed of 15 m / min and the bobbin is subjected to the same treatments as in Example 1. A thread of linear density 30.1 tex is obtained, the properties of which are shown in the table (including the thread after heat treatment at 350 ° C) . Heat shrinkage of a freshly formed yarn 4.5%.
Пример 9.Example 9
Описан синтез полимера с соотношением звеньев 30/50/20 мол. % из диаминов ГЦДА : м-ФДА : п-ФДА с терефталоилхлоридом в ДМАА с добавкой CaCl2 и нейтрализацией свободного гидрохлорида реагентом СаО и формование нити из полученного 15%-ного раствора.The synthesis of the polymer with a ratio of 30/50/20 mol% is described. % of diamines HCDA: m-PDA: p-PDA with terephthaloyl chloride in DMAA with CaCl 2 addition and neutralization of free hydrochloride with CaO reagent and spinning from the resulting 15% solution.
Синтез полимера и формование нити проводят согласно примеру 1, за исключением изменений некоторых параметров.The polymer synthesis and spinning are carried out according to example 1, with the exception of changes in some parameters.
В стеклянный реактор загружают 120 мл сухого ДМАА и 2,91 г CaCl2 (2,5%), затем 5,483 г (0,02445 моля) ГЦДА, 4,406 г (0,04074 моля) м-ФДА и 1,763 г (0,01630 моля) п-ФДА. Суспензию охлаждают, после чего в нее вносят 50% от эквимолярного количества терефталоилхлорида при интенсивном перемешивании. Через 30 минут добавляют частями оставшийся терефталоилхлорид, суммарное количество которого составляет 16,544 г (0,08149 моля), поддерживая температуру раствора в интервале 30-35°С. Перемешивание продолжают и через 2 часа гидрохлорид, образовавшийся в результате синтеза полимера, нейтрализуют на 85% окисью кальция, добавляя ее постепенно, чтобы температура не превышала 50°С. Всего добавляют 3,885 г (0,06927 моля) СаО. Получают готовый 15%-ный раствор, содержащий 7,1% CaCl3, 0,8% воды и 0,6% связанной с полимером HCl, с вязкостью 122 Па·с, удельной вязкостью полимера 1, 2, который используют для формования нити при температуре не менее 40°С, так как ниже этой температуры из раствора выпадает осадок.120 ml of dry DMAA and 2.91 g of CaCl 2 (2.5%) are then charged into a glass reactor, then 5.483 g (0.02445 mol) of HCDA, 4.406 g (0.04074 mol) of m-PDA and 1.763 g (0, 01630 mole) p-FDA. The suspension is cooled, after which 50% of the equimolar amount of terephthaloyl chloride is added with vigorous stirring. After 30 minutes, the remaining terephthaloyl chloride is added in portions, the total amount of which is 16.544 g (0.08149 mol), maintaining the temperature of the solution in the range of 30-35 ° C. Stirring is continued and after 2 hours, the hydrochloride formed by the synthesis of the polymer is neutralized with 85% calcium oxide, adding it gradually so that the temperature does not exceed 50 ° C. A total of 3.885 g (0.06927 mol) of CaO is added. Get ready 15% solution containing 7.1% CaCl 3 , 0.8% water and 0.6% bound to the polymer HCl, with a viscosity of 122 Pa · s, the specific viscosity of the polymer 1, 2, which is used to form the thread at a temperature of at least 40 ° C, since below this temperature a precipitate precipitates from the solution.
Формование нити проводят мокрым способом через фильеру на 100 отверстий с диаметром 0,08 мм. В качестве осадительной ванны используют 50%-ный раствор ДМАА в воде с температурой 40°С.Подача раствора на фильеру 4,30 г/мин. Фильерная вытяжка струи близка к минус 10%, а пластификационная вытяжка 110%. Нить принимают на бобину со скоростью 15 м/мин и на бобине проводят те же обработки, что и в примере 1. Получают нить линейной плотности 45,2 текс, свойства которой приведены в таблице (в том числе нити после термообработки при 350°С). Тепловая усадка свежесформованной нити 3,9%.The filament is formed in a wet manner through a die on 100 holes with a diameter of 0.08 mm. As a precipitation bath, a 50% solution of DMAA in water with a temperature of 40 ° C is used. The solution is supplied to a die of 4.30 g / min. Spinneret drawing of the jet is close to minus 10%, and plasticizing drawing of 110%. The thread is taken onto a bobbin at a speed of 15 m / min and the bobbin is subjected to the same treatments as in Example 1. A thread of linear density 45.2 tex is obtained, the properties of which are shown in the table (including the thread after heat treatment at 350 ° C) . Heat shrinkage of a freshly formed yarn 3.9%.
Примеры 10 и 11.Examples 10 and 11.
Описан синтез полимера с соотношением звеньев 25/45/30 (пример 10) и 30/40/30 мол. % (пример 11) из диаминов ГЦДА : м-ФДА : п-ФДА с терефталоилхлоридом в среде ДМАА с добавкой CaCl2 и нейтрализацией свободного гидрохлорида реагентом СаО, формование нити из полученных 11%-ных растворов.Describes the synthesis of the polymer with a ratio of 25/45/30 units (example 10) and 30/40/30 mol. % (example 11) from diamines HCDA: m-PDA: p-PDA with terephthaloyl chloride in DMAA medium with CaCl 2 addition and neutralization of free hydrochloride with CaO reagent, spinning from the obtained 11% solutions.
Синтез полимера и формование нити проводят согласно примеру 1 с изменением загрузок мономеров, соответствующих новому составу полимеров. Для синтеза полимера с соотношением звеньев 25/45/30 мол. % берут 120 мл ДМАА, 2,91 г CaCl2 (2,5%), 3,203 г (0,01428 моля) ГЦДА, 2,780 г (0,02571 моля) м-ФДА и 1,854 г (0,01714 моля) п-ФДА и 11,601 г (0,05714 моля) терефталоилхлорида, а также 2,804 г (0,0500 моля) СаО для нейтрализации свободного HCl. Нейтрализацию проводят так, как это описано в примере 8. Свойства готового 11%-ного раствора с содержанием 6,1% CaCl2, 0,65% воды и 0,4% связанной с полимером HCl и показатели свежесформованной нити линейной плотности 33,1 текс и термообработанной при 350°С нити приведены в таблице. Параметры формования нити те же, что и в примере 8. Тепловая усадка свежесформованной нити составляет 0,05%.The synthesis of the polymer and the formation of the threads is carried out according to example 1 with a change in the load of monomers corresponding to the new composition of the polymers. For the synthesis of the polymer with a ratio of units 25/45/30 mol. % take 120 ml of DMAA, 2.91 g of CaCl 2 (2.5%), 3.203 g (0.01428 mol) of HCDA, 2.780 g (0.02571 mol) of m-PDA and 1.854 g (0.01714 mol) of -FDA and 11.601 g (0.05714 mol) of terephthaloyl chloride, as well as 2.804 g (0.0500 mol) of CaO to neutralize free HCl. The neutralization is carried out as described in example 8. The properties of the prepared 11% solution containing 6.1% CaCl 2 , 0.65% water and 0.4% polymer bound HCl and freshly formed filament linear density 33.1 tex and heat-treated at 350 ° C threads are shown in the table. The parameters for forming the yarn are the same as in Example 8. The heat shrinkage of the freshly formed yarn is 0.05%.
Аналогичный 11%-ный раствор полимера, но с соотношением звеньев 30:40:30 мол. % из тех же мономеров в ДМАА с CaCl2 дает осадок после синтеза полимера при его охлаждении до комнатной температуры. Поэтому его переработка возможна при повышенной температуре, а при 18-20°С устойчивым является раствор 9%-ной концентрации. Для синтеза полимера с получением такого раствора берут 120 мл ДМАА, 2,91 г CaCl2 (2,5%), 2,974 г (0,01326 моля) ГЦДА, 1,912 г (0,01768 моля) м-ФДА, 1,434 г (0,01326 моля) п-ФДА и 8,972 г (0,04419 моля) терефталоилхлорида, а также 2,106 г (0, 3756 моля) СаО для нейтрализации в нем свободного HCl (пример 11). В результате формования с теми же параметрами, что и в примере 8, получают нить линейной плотности 27,1 текс. Свойства 9,0%-ного раствора с содержанием 5,3 CaCl2, 0,5% воды и 0,4% связанной с полимером HCl и показатели свежесформованной и термообработанной при 350°С нитей приведены в таблице. Тепловая усадка свежесформованной нити не превышает 0,5%. Нить отличается наибольшей прочностью после термообработки (91,6 сН/текс).A similar 11% polymer solution, but with a link ratio of 30:40:30 mol. % of the same monomers in DMAA with CaCl 2 gives a precipitate after synthesis of the polymer when it is cooled to room temperature. Therefore, its processing is possible at elevated temperatures, and at 18-20 ° C, a solution of 9% concentration is stable. To synthesize a polymer to produce such a solution, 120 ml of DMAA, 2.91 g of CaCl 2 (2.5%), 2.974 g (0.01326 mol) of HCDA, 1.912 g (0.01768 mol) of m-PDA, 1.434 g ( 0.01326 mol) p-PDA and 8.972 g (0.04419 mol) of terephthaloyl chloride, as well as 2.106 g (0, 3756 mol) of CaO to neutralize the free HCl therein (Example 11). As a result of molding with the same parameters as in example 8, a filament of linear density of 27.1 tex is obtained. The properties of a 9.0% solution with a content of 5.3 CaCl 2 , 0.5% water and 0.4% HCl bound to the polymer and indicators of freshly formed and heat-treated at 350 ° C threads are shown in the table. Thermal shrinkage of a freshly formed thread does not exceed 0.5%. The thread is most durable after heat treatment (91.6 cN / tex).
Пример 12.Example 12
Описан синтез полимера с соотношением звеньев 30/60/10 мол. % из диаминов ГЦДА : м-ФДА : п-ФДА с терефталоилхлоридом в среде ДМАА с добавкой CaCl2 и нейтрализацией свободного гидрохлорида реагентом СаО, формование нити из полученного 11%-ного раствора.The synthesis of the polymer with a ratio of units 30/60/10 mol. % of diamines HCDA: m-PDA: p-PDA with terephthaloyl chloride in DMAA medium with CaCl 2 addition and neutralization of free hydrochloride with CaO reagent, spinning from the obtained 11% solution.
Синтез полимера проводят согласно примеру 1 с изменением загрузок мономеров, соответствующих новому составу полимеров.The polymer synthesis is carried out according to example 1 with a change in the load of monomers corresponding to the new composition of the polymers.
В результате синтеза полимера и формования нити с теми же параметрами, что и в примере 8, получают нить линейной плотности 33,2 текс. Свойства полимера и показатели свежесформованной и термообработанной при 350°С нитей приведены в таблице.As a result of polymer synthesis and spinning, yarns with the same parameters as in Example 8, a yarn with a linear density of 33.2 tex are obtained. The properties of the polymer and the performance of freshly formed and heat-treated at 350 ° C threads are shown in the table.
Тепловая усадка свежесформованной нити составляет 6,9%. Она выше допустимой (5%). Поэтому такая нить может использоваться для выработки текстильных изделий только после ее термообработки.Thermal shrinkage of a freshly formed yarn is 6.9%. It is higher than permissible (5%). Therefore, such a thread can be used for the production of textile products only after its heat treatment.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005122160/04A RU2285760C1 (en) | 2005-07-13 | 2005-07-13 | Method of manufacturing high heat-resistant threads from copolyamidobenzimidazole with reduced degree of shrinkage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005122160/04A RU2285760C1 (en) | 2005-07-13 | 2005-07-13 | Method of manufacturing high heat-resistant threads from copolyamidobenzimidazole with reduced degree of shrinkage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2285760C1 true RU2285760C1 (en) | 2006-10-20 |
Family
ID=37437891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005122160/04A RU2285760C1 (en) | 2005-07-13 | 2005-07-13 | Method of manufacturing high heat-resistant threads from copolyamidobenzimidazole with reduced degree of shrinkage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2285760C1 (en) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012097243A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Production of and drying of copolymer fibers |
| WO2013019598A1 (en) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for forming an aramid copolymer |
| RU2476454C1 (en) * | 2011-10-03 | 2013-02-27 | Открытое акционерное общество "Каменскволокно" | Method of producing moulded articles in form of fibres and threads made from heterocyclic polyamides |
| RU2487969C1 (en) * | 2011-12-26 | 2013-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Термостойкий текстиль" (ООО НПП "ТЕРМОТЕКС") | Composite high-strength, high-modulus heat-resistant fibre made from heterocyclic aromatic copolyamide and method for production thereof (versions) |
| CN103314142A (en) * | 2011-01-13 | 2013-09-18 | 纳幕尔杜邦公司 | Production of and drying of copolymer fibers |
| US8671524B2 (en) | 2011-01-13 | 2014-03-18 | E I Du Pont De Nemours And Company | Production of and drying of copolymer fibers |
| US8716433B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-05-06 | E I Du Pont De Nemours And Company | Aramid copolymer |
| US8716432B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-05-06 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process for forming an aramid copolymer |
| US8716431B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-05-06 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing aramid copolymer |
| US8716434B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-05-06 | E I Du Pont De Nemours And Company | Aramid copolymer |
| US8809434B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-08-19 | Ei Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing aramid copolymer |
| US8822632B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-09-02 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process for forming an aramid copolymer |
| US8907052B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-12-09 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process of forming an aramid copolymer |
| US8907051B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-12-09 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process for forming an aramid copolymer |
| US9732442B2 (en) | 2012-01-11 | 2017-08-15 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing aramid copolymer yarn having low residual sulfur |
| US9845553B2 (en) | 2012-01-11 | 2017-12-19 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing aramid copolymer yarn using an acid wash |
| US10240282B2 (en) * | 2012-01-11 | 2019-03-26 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing aramid copolymer yarn using a halide acid wash |
| CN113817158A (en) * | 2021-10-26 | 2021-12-21 | 浙江新力新材料股份有限公司 | Preparation method of high-temperature-resistant nylon resin |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4018735A (en) * | 1974-07-10 | 1977-04-19 | Teijin Limited | Anisotropic dopes of aromatic polyamides |
| RU2017866C1 (en) * | 1992-08-04 | 1994-08-15 | Черных Татьяна Егоровна | Molded article |
-
2005
- 2005-07-13 RU RU2005122160/04A patent/RU2285760C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4018735A (en) * | 1974-07-10 | 1977-04-19 | Teijin Limited | Anisotropic dopes of aromatic polyamides |
| RU2017866C1 (en) * | 1992-08-04 | 1994-08-15 | Черных Татьяна Егоровна | Molded article |
Cited By (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012097243A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Production of and drying of copolymer fibers |
| US9903051B2 (en) | 2011-01-13 | 2018-02-27 | E I Du Pont De Nemours And Company | Production of and drying of copolymer fibers |
| CN103314142B (en) * | 2011-01-13 | 2017-03-01 | 纳幕尔杜邦公司 | The preparation of copolymer fibre and drying |
| US8932501B2 (en) | 2011-01-13 | 2015-01-13 | E I Du Pont De Nemours And Company | Production of and drying of copolymer fibers |
| CN103314142A (en) * | 2011-01-13 | 2013-09-18 | 纳幕尔杜邦公司 | Production of and drying of copolymer fibers |
| US8671524B2 (en) | 2011-01-13 | 2014-03-18 | E I Du Pont De Nemours And Company | Production of and drying of copolymer fibers |
| US8835600B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-09-16 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process of forming an aramid copolymer |
| US8921512B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-12-30 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process for forming an aramid copolymer |
| US8716432B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-05-06 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process for forming an aramid copolymer |
| US8716431B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-05-06 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing aramid copolymer |
| US8716434B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-05-06 | E I Du Pont De Nemours And Company | Aramid copolymer |
| CN103827173A (en) * | 2011-07-29 | 2014-05-28 | 纳幕尔杜邦公司 | Aramid copolymer |
| US8809434B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-08-19 | Ei Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing aramid copolymer |
| US8822632B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-09-02 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process for forming an aramid copolymer |
| US8716430B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-05-06 | E I Du Pont De Nemours And Company | Aramid copolymer |
| US8907052B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-12-09 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process of forming an aramid copolymer |
| US8907051B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-12-09 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process for forming an aramid copolymer |
| US8716433B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-05-06 | E I Du Pont De Nemours And Company | Aramid copolymer |
| WO2013019598A1 (en) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for forming an aramid copolymer |
| US9115244B2 (en) | 2011-07-29 | 2015-08-25 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process for forming an aramid copolymer |
| US9127143B2 (en) | 2011-07-29 | 2015-09-08 | E I Du Pont De Nemours And Company | Aramid copolymer |
| CN103827173B (en) * | 2011-07-29 | 2016-08-24 | 纳幕尔杜邦公司 | Aramid copolymers |
| RU2476454C1 (en) * | 2011-10-03 | 2013-02-27 | Открытое акционерное общество "Каменскволокно" | Method of producing moulded articles in form of fibres and threads made from heterocyclic polyamides |
| RU2487969C1 (en) * | 2011-12-26 | 2013-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Термостойкий текстиль" (ООО НПП "ТЕРМОТЕКС") | Composite high-strength, high-modulus heat-resistant fibre made from heterocyclic aromatic copolyamide and method for production thereof (versions) |
| US9732442B2 (en) | 2012-01-11 | 2017-08-15 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing aramid copolymer yarn having low residual sulfur |
| US9845553B2 (en) | 2012-01-11 | 2017-12-19 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing aramid copolymer yarn using an acid wash |
| US10240282B2 (en) * | 2012-01-11 | 2019-03-26 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing aramid copolymer yarn using a halide acid wash |
| CN113817158A (en) * | 2021-10-26 | 2021-12-21 | 浙江新力新材料股份有限公司 | Preparation method of high-temperature-resistant nylon resin |
| CN113817158B (en) * | 2021-10-26 | 2022-04-29 | 浙江新力新材料股份有限公司 | Preparation method of high-temperature-resistant nylon resin |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2285760C1 (en) | Method of manufacturing high heat-resistant threads from copolyamidobenzimidazole with reduced degree of shrinkage | |
| CN102251306B (en) | A kind of high modulus poly-p-phenylene terephthalamide fiber and preparation method thereof | |
| RU2597365C2 (en) | Neutralised copolymer crumb and methods of production thereof | |
| US8671524B2 (en) | Production of and drying of copolymer fibers | |
| CN103328703B (en) | The preparation of copolymer fibre and drying | |
| JPH0874121A (en) | Production meta-aromatic polyamide fiber | |
| JP2011202308A (en) | Para-type whole aromatic copolyamide fiber and method for producing the same | |
| JP4381295B2 (en) | Polybenzazole polymer and fiber using the same | |
| CN104350190B (en) | Paratype all aromatic copolyamide stretching fiber and manufacture method thereof | |
| RU2210649C2 (en) | Aramide fiber dyeing method | |
| CN103314142B (en) | The preparation of copolymer fibre and drying | |
| RU2180369C2 (en) | Heat-resistant fiber fabrication process | |
| RU2058443C1 (en) | Anisotropic solution for molding aromatic polyamide filaments | |
| RU2659975C1 (en) | Yarn on the basis of aromatic heterocyclic copolyamide with improved elastic properties and method of its production | |
| JPH05230711A (en) | Production of p-orientated type aramid fiber | |
| JP2012102430A (en) | Stretch-broken spun yarn comprising meta-type wholly aromatic polyamide | |
| JPS5949329B2 (en) | Improved para-oriented aromatic polyamide fiber and method for producing the same |