способ получения термо-светостабилизированной поликапроамидной нити

Формула изобретения

Способ получения термо-светостабилизированной поликапроамидной нити путем плавления гранулята поликапроамида в присутствии термо-светостабилизатора - органического медного комплекса и ингибитора осаждения меди, формования нити, отличающийся тем, что перед процессом формования нити через полимерный концентрат вводится многокомпонентный термо-светостабилизатор в соотношении: гранулят ПА-6 90-92% и термо-светостабилизатор 8-10%, в качестве многокомпонентного термо-светостабилизатора используют соль меди одновалентной в количестве 0,6-0,7%, галогенид калия в количестве 2,4-5,6%, вспомогательную добавку в количестве 3,7-5%, состоящую из органического компонента из класса триазолов, пластификаторов на основе стеаратов, фенольного антиоксиданта и оптический отбеливатель из класса бензоксазолов в количестве 0-0,05%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству поликапроамидных волокон и может быть использовано для стабилизации кордных и технических нитей.

Известен способ получения термосветостабилизированного поликапроамида путем полимеризации капролактама в присутствии стабилизатора - медного комплекса ортофталевой кислоты с этилендиамином, взятом в количестве 0,005-0,1 от массы мономера и ингибитора осаждения меди - йодистого калия или хлористого магния, взятого в количестве 0,05-0,1 от массы мономера, [1].

Недостатком указанного способа является низкая растворимость стабилизатора в капроамиде, а как следствие невозможность получения полимерного концентрата, а также невысокая температура начала разложения (240°С). Известен способ получения термосветостабилизированного поликапроамида путем полимеризации капролактама в присутствии стабилизатора - органического медного комплекса ди-1,2,3-бензотриазолята меди в количестве 0,005-0,1 от массы мономера и ингибитора осаждения меди - хлористого магния или хлористого алюминия в количестве 0,012-0,1 от массы мономера, [2].

Недостатком указанного способа является получение нити с низкой способностью к сохранению прочности после пропитки, термообработки и вулканизации у потребителя, а также осаждение элементарной меди на внутренних поверхностях технологического оборудования и фильерных комплектах.

Задачей заявляемого технического решения является повышение термо- и светостойкости кордных и технических нитей, сохранение прочностных свойств после пропитки, термообработки и вулканизации, а также уменьшение осаждения элементарной меди на внутренних поверхностях технологического оборудования и фильерных комплектах.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения термо- и светостабилизированной поликапроамидной нити путем плавления гранулята поликапроамида в присутствии термосветостабилизатора - органического медного комплекса и ингибитора осаждения меди перед процессом формования нити вводится 2,5-3,0% полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора состава:

гранулят ПА-6	90-92%
органический медный комплекс
на основе соли Cu одновалентной	0,7%
ингибитор осаждения меди - галогенид калия	2,4-5,6%
оптический отбеливатель	0-0,05%
вспомогательная добавка	3,7-5%

состоящая из:

органического компонента из класса триазолов	0,82-1,1%
пластификатора на основе стеаратов	2,72-3,9%
фенольного антиоксиданта	0,11-0,14%

Концентрация полимерного многокомпонентного термосветостабилизатора 8-10%, ввод полимерного концентрата рассчитывается для обеспечения содержания ионов меди в нити в количестве 0,0060-0,0070%.

Ввод в состав полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора вспомогательной добавки позволяет предотвратить окисление полиамида в процессе его наработки и обеспечивает равномерное распределение медного комплекса в полимерном концентрате многокомпонентного термосветостабилизатора и полиамида и обеспечивает пластифицирующее действие, позволяющее достигнуть высокой прочности нити >85 см/текс при низком проценте отходов.

Для обеспечения стабильности медного комплекса при наработке полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора, его переработке и в дальнейшем при температурной переработке нити у потребителя в состав полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилиза тора вводится ингибитор осаждения меди - галогенид калия в количестве 4-8 частей по отношению к соли меди одновалентной, что обеспечивает сохранение прочностных свойств нити после пропитки, термообработки и вулканизации, а также уменьшение осаждения элементарной меди на внутренних поверхностях технологического оборудования и фильерных комплектах.

Ввод в состав полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора оптического отбеливателя позволяет получить поликапроамидную нить с низким индексом желтизны <0.

Приведенные ниже примеры подтверждают возможность осуществления заявляемого технического решения - способа получения термосветостабилизированной поликапроамидной нити с высокими прочностными свойствами после пропитки, термообработки и вулканизации, позволяющего уменьшить осаждения элементарной меди на внутренних поверхностях технологического оборудования и фильерных комплектах.

Пример 1. Способ получения термосветостабилизированной поликапроамидной нити.

На 2-шнековом экструдере при температуре 220-275°С и оборотах шнека 250-270 об/мин нарабатывается полимерный концентрат многокомпонентного термосветостабилизатора следующего состава:

гранулят ПА-6	92%
органический медный комплекс
на основе соли Cu одновалентной	0,6%
ингибитор осаждения меди - галогенид калия	2,4%
оптический отбеливатель - Увитекс (фирма Сиба)	0%
вспомогательная добавка	5%

состоящая из:

органического компонента из класса триазолов - Превентол (фирма Lanxess)	0,97%
пластификатора на основе стеаратов - Ликолуб FA (фирма Клориант)	3,9%
фенольного антиоксиданта - Ирганокс (фирма Сиба)	0,13%

Ввод полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора с относительной вязкостью 3,0-3,2 осуществляется на линиях формования с помощью объемной или гравиметрической систем дозирования или во вторую зону экструдера через специальный узел ввода, состоящий из бункера двухшнекового экструдера ЭЧ-32, блока дозировочного и расплавопровода. Поступающий в экструдер ЭЧ-32 полимерный концентрат многокомпонентного термосветостабилизатора плавится при температуре 270-280°С и дозировочными насосами подается во вторую зону основного экструдера, оснащенного динамическим гомогенизатором. При температуре 275-290°С происходит смешение расплавов, их гомогенизация и дальнейшее формование и получение термосветостабилизированной поликапроамидной нити.

При вводе 3% полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора описанного выше состава была получена термосветостабилизированная поликапроамидная нить, показатели термостойкости которой приведены в таблице 1:

Таблица 1
Наименование	Условия определения термостойкости	Термостойкость
нить вытянутая	177°С, 4 час	90-92%
крученая нить	177°С, 16 час 200°С, 2 час	84-86% 92-95%
пропитанная крученая нить	200°С, 2 час	84-86%

Прочность нити составила >85 см/текс при низком проценте отходов. Срок службы фильерных комплектов не менее 30 суток.

Пример 2. Способ получения термосветостабилизированной поликапроамидной нити.

На 2-шнековом экструдере при температуре 220-275°С и оборотах шнека 250-270 об/мин нарабатывается полимерный концентрат многокомпонентного термосветостабилизатора следующего состава:

гранулят ПА-6

90,5%

В качестве многокомпонентного термосветостабилизатора используют:

органический медный комплекс
на основе соли Cu одновалентной	0,65%
ингибитор осаждения меди - галогенид калия	3,9%
оптическоий отбеливатель - Увитекс (фирма Сиба)	0,05%
вспомогательная добавка	4,9%

состоящая из:

- органического компонента из класса триазолов - Превентол (фирма Lanxess)	1,10%
- пластификатора на основе стеаратов - Ликолуб FA (фирма Клориант)	3,66%
- фенольного антиоксиданта - Ирганокс (фирма Сиба)	0,14%

Ввод полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора производился аналогично способу описанному в примере 1.

При вводе 2,85% полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора описанного выше состава была получена термосветостабилизированная поликапромамидная нить, показатели термостойкости которой приведены в таблице 2:

Таблица 2
Наименование	Условия определения термостойкости	Термостойкость
нить вытянутая	177°С, 4 час	92-94%
крученая нить	177°С, 16 час 200°С, 2 час	86-88% 92-95%
пропитанная крученая нить	200°С, 2 час	88-89%

Прочность нити составила >85 см/текс при низком проценте отходов. Срок службы фильерных комплектов не менее 30 суток.

Пример 3. Способ получения термосветостабилизированной поликапроамидной нити.

На 2-шнековом экструдере при температуре 220-275°С и оборотах шнека 250-270 об/мест нарабатывается полимерный концентрат стабилизатора следующего состава:

- гранулят ПА-6

90%

В качестве многокомпонентного термосветостабилизатора используют:

органический медный комплекс
на основе соли Cu одновалентной	0,7%
ингибитор осаждения меди - галогенид калия	5,6%
оптическоий отбеливатель - Увитекс (фирма Сиба)	0,05%
вспомогательную добавку	3,65%

состоящую из:

- органического компонента из класса триазолов - Превентол (фирма Lanxess)	0,82%
- пластификатора на основе стеаратов - Ликолуб FA (фирма Клориант)	2,72%
- фенольного антиоксиданта - Ирганокс (фирма Сиба)	0,11%

Ввод полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора производился аналогично способу, описанному в примере 1.

При вводе 2,5% полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора описанного выше состава была получена термосветостабилизированная поликапроамидная нить, показатели термостойкости которой приведены в таблице 3:

Таблица 3
Наименование	Условия определения термостойкости	Термостойкость
нить вытянутая	177°С, 4 час	93-95%
крученая нить	177°С, 16 час 200°С, 2 час	88-91% 92-95%
пропитанная крученая нить	200°С, 2 час	90-92%

Прочность нити составила >85 см/текс при низком проценте отходов. Срок службы фильерных комплектов не менее 32 суток.

Сопоставительная таблица стабилизаторов Н-1, МКС-21, ди-1,2,3,- бензотриазолята меди и заявляемого технического решения приведены в таблице 4.

Таблица 4
Характеристика, условия	Термостойкость, %			Срок службы фильерных комплектов, сутки
	Н-1	Ди-1,2,3-бензотр.	заявляемое тех. решение	Н-1	Ди-1,2,3-бензотр.	заявляемое тех. решение
вытянутая 177°С, 4 часа	80-85	85-89	92-95	40	20-25	30-35
крученая 177°С 16 час	82	85	91	40	20-25	30-35
ГОСТ 200°С 2 час	85-90	90-95	95-98	40	20-25	30-35
177°С, 4 час после пропитки	53-59	68-70	>90	40	20-25	30-35

Источники информации

1. Авт. св. СССР 1525175, МКИ С08 69/16, С08 77/02, 1989.

2. Патент РБ 1920, МПК С08 69/16, 01 Г6/90//(С08L 77/02), 1997.