полиуретанмочевинная композиция, волокна и способ их получения

Классы МПК:D01F6/70 из полиуретанов
C08L75/14 полиуретаны, содержащие углерод-углеродные ненасыщенные связи
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):БАЙЕР АГ (DE),
БАЙЕР ФАЗЕР ГМБХ (DE)
Приоритеты:
подача заявки:
2000-06-26
публикация патента:

Изобретение относится к получению полиуретанмочевинных композиций и волокнам из этих композиций. Композиция содержит полимер полиуретанмочевины, диалкилсульфосукцинат формулы

полиуретанмочевинная композиция, волокна и способ их получения, патент № 2249064

R1 и R2 независимо друг от друга одинаково или различны и обозначают алкильную группу с 5-10 атомами. М+ - Li+, Na+, К+ или NH+4, и до 20 мас.% целевых добавок. Волокно получают формованием из раствора полимера по сухому или мокрому способу, удалением растворителя, сушкой, замасливанием и наматыванием. Волокна обладают повышенной прочностью. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 табл.

Формула изобретения

1. Полиуретанмочевинная композиция с улучшенными механическими свойствами, отличающаяся тем, что она состоит из

A) от 99,98 до 65 мас.% полимера полиуретанмочевины,

Б) от 0,02 до 15 мас.% диалкилсульфосукцината, отвечающего общей формуле (I)

полиуретанмочевинная композиция, волокна и способ их получения, патент № 2249064

причем

R1 и R2 независимо друг от друга одинаковы или различны и обозначают алкильную группу с 5-10 атомами и

М+ представляет собой Li +, Na+, К+ или NH+ 4

и

B) до 20 мас.% целевых добавок.

2. Полиуретанмочевинная композиция по п.1, отличающаяся тем, что она содержит полимер полиуретанмочевины в количестве от 99,95 до 85 мас.%, предпочтительно от 99,9 до 80 мас.%, диалкилсульфосукцинат в количестве от 0,05 до 5 мас.%, предпочтительно от 0,1 до 3 мас.%, а целевые добавки в количестве до 15 мас.%.

3. Полиуретанмочевинная композиция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит диалкилсульфосукцинат общей формулы (I), где R1 и R2 независимо друг от друга одинаковы или различны и означают алкильную группу с 8 атомами углерода.

4. Полиуретанмочевинная композиция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит диалкилсульфосукцинат общей формулы (I), где R1 и R2 одинаковы и означают 2-этилгексил-радикалы:

-СН2-СН(СН 2-СН3)-СН2-СН2-СН 2-СН3.

5. Полиуретанмочевинная композиция по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что она содержит диалкилсульфосукцинат общей формулы (I), где М+ означает Na+.

6. Полиуретанмочевинные волокна с повышенной прочностью на разрыв из полимеров полиуретанмочевины, содержащих, по меньшей мере, от 0,02 до 15 мас.% диалкилсульфосукцината, отвечающего общей формуле (I)

полиуретанмочевинная композиция, волокна и способ их получения, патент № 2249064

где

R1 и R2 независимо друг от друга одинаковы или различны и означают алкильную группу с 5-10 атомами углерода, и

M+ представляет собой Li+, Na+, К+ или NH+ 4,

причем диалкилсульфосукцинат тонко диспергирован или растворен в волокне.

7. Полиуретанмочевинные волокна по п.6, отличающиеся тем, что они содержат диалкилсульфосукцинат общей формулы (I) в количестве от 0,05 до 5 мас.%, предпочтительно от 0,1 до 3 мас.%.

8. Полиуретанмочевинные волокна по п.6 или 7, отличающиеся тем, что они содержат диалкилсульфосукцинат общей формулы (I), где R1 и R2 независимо друг от друга одинаковы или различны и означают алкильную группу с 8 атомами углерода.

9. Полиуретанмочевинные волокна по п.6 или 7, отличающиеся тем, что они содержат диалкилсульфосукцинат общей формулы (I), где R1 и R2 одинаковы и означают 2-этилгексил-радикалы:

-СН2-СН(СН 2-СН3)-СН2-СН2-СН 2-СН3.

10. Полиуретанмочевинные волокна по одному из пп.6-9, отличающиеся тем, что они содержат диалкилсульфосукцинат общей формулы (I), где М+ означает Na+.

11. Способ получения улучшенных полиуретанмочевинных волокон формованием по сухому или мокрому способу, предпочтительно, формованием по сухому способу, путем получения прядильного раствора, продавливания прядильного раствора через фильеру, образования нити после фильеры путем удаления растворителей из прядильного раствора сушкой или в осадительной ванне, замасливанием и наматыванием нити, отличающийся тем, что к раствору полиуретанмочевины перед прядением раствора для полиуретанмочевинного волокна добавляют при перемешивании и растворяют в нем от 0,02 до 15 мас.% диалкилсульфосукцината, отвечающего общей формуле (I)

полиуретанмочевинная композиция, волокна и способ их получения, патент № 2249064

где

R1 и R2 независимо друг от друга одинаковы или различны и означают алкильную группу с 5-10 атомами углерода и

M+ представляет собой Li+, Na+, К+ или NH+ 4.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что к раствору полиуретанмочевины перед прядением раствора для полиуретанмочевинного волокна добавляют при перемешивании и растворяют в нем от 0,05 до 5 мас.%, предпочтительно от 0,1 до 3 мас.%, диалкилсульфосукцината, отвечающего общей формуле (I).

13. Способ по п.11 или 12, отличающийся тем, что используют диалкилсульфосукцинат общей формуле (I), где R1 и R2 независимы друг от друга, одинаковы или различны, означают алкильную группу с 1-8 атомами углерода.

14. Способ по п.11 или 12, отличающийся тем, что используют диалкилсульфосукцинат общей формулы (I), где R1 и R2 одинаковы и означают 2-этилгексил-радикалы: -СН2-СН(СН2-СН3)-СН2 -СН2-СН2-СН3.

15. Способ по одному из пп.11-14, отличающийся тем, что используют диалкилсульфосукцинат общей формулы (I), где М+ означает Na+.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к полиуретанмочевинным композициям и, в особенности, полученным из них эластичным полиуретанмочевинным волокнам, которые содержат в качестве добавки диалкилсульфосукцинат, который явно повышает прочность волокна.

Использованное в рамках данного описания изобретения выражение волокно охватывает штапельные волокна и непрерывные элементарные нити, которые, в принципе, могут быть получены известными способами прядения, такими как формование по сухому способу, формование по мокрому способу или формование из расплава.

Эти способы прядения описаны, к примеру, в Polyurethan-Elastomerfasern, Н.Gall und M.Kausch in Kunststoff-Handbuch 7, Polyurethane, Herausgeber: G.Oertel, Carl HanserVerlag Munchen Wien, 1993, Seite 679 bis 694.

Эластичные полиуретанмочевинные волокна из длинноцепных синтетических полимеров, которые состоят, по меньшей мере, на 85% из сегментированных полиуретанов на основе, например, простых полиэфиров, сложных полиэфиров и/или поликарбонатов, хорошо известны. Пряжи из таких волокон используют для получения полотен соответственно тканей или материалов, которые, со своей стороны, пригодны, среди прочего, для корсажных изделий, чулок и спортивной одежды, как например, купальных костюмов, соответственно, плавок.

Полиуретанмочевинные волокна демонстрируют исключительно высокую эластичность и сильную способность к растяжению в сочетании с высокими упругими свойствами. На основе этой замечательной комбинации свойств они находят широкое использование в сфере пошива одежды. Чтобы достичь более высокой производительности при переработке полиуретанмочевинных волокон, проводят переработку с высокой скоростью и с сильным вытягиванием. Чтобы повысить надежность переработки и далее увеличить производительность, необходима высокая прочность на разрыв полиуретанмочевинных волокон.

В литературе описаны различные методы, чтобы повысить прочность полиуретанмочевинных волокон.

Так прочность полиуретанмочевинных волокон можно улучшать, например, благодаря тому, что при получении раствора полиуретанмочевины вводят для удлинения цепи форполимеров не только используемый, как правило, этилендиамин в качестве единственного удлинителя цепи, но вводят и второй диамин в качестве внешнего удлинителя (смотри, например, патент США 5616676, европейскую заявку на патент ЕР 692039 В2). Полученные таким способом полиуретанмочевинные волокна хотя и демонстрируют улучшенную прочность, но имеют из-за вызванных внешним удлинителем нарушений жесткого сегмента ухудшенную термостойкость, что является недостатком при переработке волокон.

Кроме того, при введении внешних удлинителей заметно понижается относительное удлинение при разрыве. Вследствие этого результатом при переработке таких волокон, например, с жесткими волокнами, хлопком и другими волокнами может быть повышенная ломкость волокна.

Японские патентные публикации (Kokoku) JP 44-22113 и JP 45-109956 описывают улучшение прядильных растворов полиуретанмочевины посредством взаимодействия форполимера перед удлинением цепей с незначительным количеством монофункционального спирта (JP 44-22113) или амина (JP 45-109956). Однако влияние этих мер на прочность волокон лишь очень незначительное.

В европейской заявке на патент ЕР 0843032 А1 описывают полиуретанмочевинные волокна, которые получали из прядильных растворов, к которым добавляли соли определенных алкилсульфонатов или алкилсульфатов с длинноцепными алкильными остатками. В заявке на патент, однако, не рассмотрено возможное негативное влияние добавки этих реагентов на термостойкость полиуретанмочевинных волокон. Невыгодным оказывается в дальнейшем, что добавка таких солей может вести к негомогенным прядильным растворам, так как соли могут быть с трудом растворимы в прядильных растворах полиуретана. Это требует высоких затрат при введении таких добавок в прядильный раствор.

В немецкой заявке на патент DE 4434300 А1 описывают эластичные волокна с улучшенной термостабильностью, которые содержат в качестве добавки соли щелочных металлов карбоновых кислот. Из описанных примеров вытекает, однако, что влияние на прочность эластичных волокон является лишь незначительным.

В неопубликованной немецкой заявке на патент с регистрационным номером 19805130.1 описывают эластичные волокна, при замасливании которых добавляют диалкилсульфосукцинаты или их соли, чтобы подавить электростатическую зарядку материалов при переработке. Хотя упоминается возможность прядения, примеры волокон с тонко диспергированными или растворенными диалкилсульфосукцинатами или их солями, однако, не обнаружены. Об улучшении (разрывной) прочности эластичных волокон путем прядения с диалкилсульфосукцинатами или их солями в этой заявке ничего не сказано.

Задача настоящего изобретения состоит ввиду этого в том, чтобы предложить полиуретанмочевинные волокна, которые не обнаруживают указанные недостатки известных полиуретанмочевинных волокон и располагают улучшенной (разрывной) прочностью при одновременно хорошем относительном удлинении при разрыве и хорошей термостойкости.

Обнаружили, что прочность полиуретанмочевинных волокон может быть явно улучшена посредством добавления к полиуретанмочевинной композиции перед прядением соли диалкилсульфосукцината. Неожиданно эти добавки не оказывают отрицательного влияния на термостабильность эластичных волокон. Далее, обнаружили, что введение добавок в полиуретанмочевинную композицию возможно без большого труда, так как растворимость добавляемых солей диалкилсульфосукцинатов является высокой, и получаются гомогенные растворы.

Предметом изобретения является полиуретанмочевиная композиция с улучшенными механическими свойствами, отличающаяся тем, что она состоит из

А) от 99,98 до 65 мас.%, предпочтительно от 99,95 до 80 мас.%, особенно предпочтительно от 99,9 до 85 мас.% полимера полиуретанмочевины,

Б) от 0,02 до 15 мас.%, предпочтительно от 0,05 до 5 мас.%, особенно предпочтительно от 0,1 до 3 мас.% диалкилсульфосукцината, отвечающего общей формуле (1)

полиуретанмочевинная композиция, волокна и способ их получения, патент № 2249064

где R1 и R2 независимо друг от друга являются одинаковыми или различными и обозначают алкильную группу с 5-10 атомами углерода, предпочтительно, алкильную группу с 8 атомами углерода, особенно предпочтительно, являются одинаковыми и обозначают 2-этилгексильный остаток: -СН2-СН(СН 2-СН3)-СН2-СН2-СН 2-СН3, и

M+ представляет собой Li+, Na+, K+ или NH+ 4, предпочтительно, Na+,

и

В) от 0 до 20 мас.%, предпочтительно от 0 до 15 мас.% добавок.

Путем повышения прочности эластичных нитей, состоящих из полиуретанмочевинной композиции, повышается надежность обработки, и становятся возможными более высокие скорости обработки.

Полиуретанмочевинные композиции в соответствии с изобретением состоят из сегментированных полимеров полиуретанмочевины. Полимеры обладают сегментированной структурой, то есть они состоят из “кристаллических” и “аморфных” блоков (так называемые жесткие сегменты или мягкие сегменты).

Полиуретанмочевинная композиция и полиуретанмочевинные волокна могут быть получены, прежде всего, из линейного гомо- или сополимера с гидроксильной группой на конце молекулы и молекулярным весом от 600 до 4000 г/моль, такого как простой полиэфирдиол, сложный полиэфирдиол, сложный полиэфирамиддиол, поликарбонатдиол или из смеси, соответственно, из сополимеров этой группы. Далее, они основаны на органических диизоцианатах, с которыми взаимодействуют полимерные диолы с образованием в конечном итоге форполимеров с изоцианатными функциональными группами, и диаминах или смеси различных диаминов в качестве удлиннителя цепи, с которыми в конечном итоге взаимодействуют форполимеры с изоцианатными функциональными группами.

Примерами органических диизоцианатов являются 4,4'-дициклогексилметандиизоцианат, изофорондиизоцианат и 4,4'-дифенилметандиизоцианат.

Примерами диаминов являются этилендиамин, 1,2-пропандиамин, 2-метил-1,5-диаминопентан, изофорондиамин, 1,3-диаминоциклогексан, 1-метил-2,4-диаминоциклогексан или 1,2-диаминоциклогексан.

Полиуретанмочевинные волокна могут быть получены принципиально известными способами, как например, теми, которые описаны в описаниях изобретений США 2929804, 3097192, 3428711, 3553290 и 3555115 и в описании изобретения WO 93/09174.

Полиуретанмочевинные волокна в соответствии с изобретением могут быть использованы для получения эластичных тканей, вязаных изделий, трикотажных изделий и других текстильных товаров.

Следующим предметом изобретения являются также полиуретанмочевинные волокона с повышенной прочностью на основе полимеров полиуретанмочевины, содержащих, по меньшей мере, от 0,02 до 15 мас.%, предпочтительно от 0,05 до 5 мас.%, особенно предпочтительно от 0,1 до 3 мас.% диалкилсульфосукцината, отвечающего общей формуле (1)

полиуретанмочевинная композиция, волокна и способ их получения, патент № 2249064

в которой R1 и R2 независимо друг от друга являются одинаковыми или различными и обозначают алкильную группу с 5-10 атомами углерода, предпочтительно алкильную группу с 8 атомами углерода, особенно предпочтительно, являются одинаковыми и обозначают 2-этилгексильный остаток: -СН2-СН(СН 2-СН3)-СН2-СН2-СН 2-СН3, и

М+ представляет собой Li+, Na+, К+ или NН+ 4, предпочтительно, Na+,

причем диалкилсульфосукцинат тонко диспергирован или растворен в волокне.

Следующим предметом изобретения является применение диалкилсульфосукцинатов, отвечающих общей формуле (1)

полиуретанмочевинная композиция, волокна и способ их получения, патент № 2249064

в которой R1 и R2 независимо друг от друга являются одинаковыми или различными и обозначают алкильную группу с 1-30 атомами углерода, предпочтительно, алкильную группу с 4-18 атомами углерода, особенно предпочтительно, алкильную группу с 5-10 атомами углерода и, наиболее предпочтительно, алкильную группу с 8 атомами углерода и M+ представляет собой Li+, Na+, К+ или NH+ 4, для повышения прежде всего прочности на разрыв полиуретанмочевинных волокон на основе полимеров полиуретанмочевины, причем диалкилсульфосукцинат тонко диспергирован или растворен в волокне в количестве от 0,02 до 15 мас.%, предпочтительно от 0,05 до 5 мас.%, особенно предпочтительно от 0,1 до 3 мас.%.

Получение диалкилсульфосукцинатов можно проводить, как описано в литературном источнике C.R.Carly, Ind. Eng. Chem., Vol.31, Seite 45, 1939.

Особо предпочтительными диалкилсульфосукцинатами являются диизобутилсульфосукцинат натрия, бис(н-октил)сульфосукцинат натрия, бис(2-этилгексил)сульфосукцинат натрия, дигексилсульфосукцинат натрия, диамилсульфосукцинат натрия и дициклогексилсульфосукцинат натрия.

Наиболее предпочтительными диалкилсульфосукцинатами являются бис-(н-октил)сульфосукцинат натрия, бис(2-этилгексил)сульфосукцинат натрия и дигексилсульфосукцинат натрия.

Особенные преимущества в отношении прочности волокна получаются, когда добавляют диалкилсульфосукцинат формулы (2):

полиуретанмочевинная композиция, волокна и способ их получения, патент № 2249064

в которой М+ представляет собой Li+ , Na+, К+ или NH+4 , предпочтительно Na+.

Самым предпочтительным диалкилсульфосукцинатом является бис(2-этилгексил)сульфосукцинат натрия.

Для улучшения прочности добавляемые диалкилсульфосукцинаты можно добавлять в виде отдельных веществ или в виде смеси нескольких диалкилсульфосукцинатов.

Диалкилсульфосукцинаты, например, могут быть добавлены в полиуретанмочевинную композицию при получении полиуретанмочевинных волокон на любой стадии переработки композиции. К примеру, можно добавлять диалкилсульфосукцинаты в форме раствора к раствору, дисперсии или суспензии других добавок. Они могут быть при переработке затем добавлены при перемешивании к волокнам с раствором полимера или впрыснуты в них по ходу выше фильеры для получения волокна. Конечно, также можно добавлять диалкилсульфосукцинаты отдельно от (прядильного) раствора полимера в виде раствора в подходящей среде. Диалкилсульфосукцинаты можно, кроме того, добавлять в вышеупомянутых сочетаниях при обычном получении полиуретанмочевины.

Полиуретанмочевинные композиции в соответствии с изобретением или получаемые из них полиуретанмочевинные волокна могут содержать в качестве добавок В) вещества для различных целей, такие как матирующие средства, наполнители, антиоксиданты, красящие вещества, пигменты, грунтовки, стабилизаторы против нагревания, света, УФ-излучения, хлорсодержащей воды и против паров.

Примерами антиоксидантов, стабилизаторов против нагревания, света или УФ-излучения являются стабилизаторы из группы стерически затрудненных фенолов, фотостабилизаторов на основе стерически затрудненных аминов, триазинов, бензофенонов и бензотриазолов. Примерами пигментов и матирующих средств являются двуокись титана, окись цинка и сульфат бария. Примерами красящих веществ являются кислые красящие вещества, дисперсионные и пигментные красящие вещества и оптические отбеливатели. Примерами стабилизаторов против деструкции волокон хлором или хлорсодержащей водой являются окись цинка, окись магния или слоистые или не слоистые гидрокарбонаты магния и алюминия.

Далее, предметом изобретения является способ получения улучшенных полиуретанмочевиных волокон формованием по сухому или мокрому способу, предпочтительно, формованием по сухому способу, путем получения прядильного раствора, продавливания прядильного раствора через фильеру, образования нити после фильеры удалением растворителей из прядильного раствора путем высушивания или в осадительной ванне, замасливания и наматывания нитей, отличающийся тем, что к раствору полиуретанмочевины перед прядением раствора для волокна полиуретанмочевины добавляют при перемешивании и растворяют в нем от 0,02 до 15 мас.%, предпочтительно от 0,05 до 5 мас.%, особенно предпочтительно от 0,1 до 3 мас.% диалкилсульфосукцината, отвечающего общей формуле (1)

полиуретанмочевинная композиция, волокна и способ их получения, патент № 2249064

где R1 и R2 независимо друг от друга являются одинаковыми или различными и обозначают алкильную группу с 5-10 атомами углерода, предпочтительно алкильную группу с 8 атомами углерода, особенно предпочтительно, являются одинаковыми и обозначают 2-этилгексильный остаток: -СН2-СН(СН 2-СН3)-СН2-СН2-СН 2-СН3, и

М+ представляет собой Li+, Na+, К+ или NН+ 4, предпочтительно, Na+.

Изобретение далее поясняют следующими примерами, которые, однако, не представляют собой никакого ограничения изобретения.

Примеры

Используемый для следующих примеров и сравнительных примеров раствор полиуретанмочевины получали следующим образом.

Прядильный раствор полиуретана получают из простого полиэфирдиола, состоящего из политетрагидрофуран (ПТГФ, например, Terathane 2000 от фирмы DuPont) со средним молекулярным весом 2000 г/моль. Этот молекулярный вес относится к среднечисловому. В диол вводили концевые группы с помощью метиленбис(4-фенилдиизоцианата) (МДИ, Bayer AG) в мольном отношении 1 к 1,65 и затем удлиняли цепь смесью из этилендиамина (ЭДА) и диэтиламина (ДЭА) в массовом отношении 97:3 в диметилацетамиде (Отношение количества удлинителя цепи и обрывателя цепи к непрореагировавшим изоцианатным группам в форполимерах составляет во всех примерах 1,075).

Содержание твердого вещества в полученном растворе полиуретанмочевины составляет 30 мас.%.

Затем добавляют при перемешивании к полимерам основную загрузочную смесь добавок. Эта основная загрузочная смесь состоит из 62,6 мас.% диметилацетамида (ДМАА), 10,3 мас.% цианокса 1790 (1,3,5-трис(4-трет-бутил-3-гидрокси-2,5-диметилбензил)-1,3,5-триазин-2,4,6-(1Н,3Н,5Н)-трион, ирма Cytec), 27,0 мас.% 30%-ного прядильного раствора и 0,001 мас.% красящего вещества макролексвиолет (фирма Bayer AG). Эту основную загрузочную смесь добавляют в полиуретановую композицию так, что содержание цианокса 1790 составляет 1,0 мас.%, считая на общее количество твердого вещества.

К этой полиуретановой композиции добавляют при перемешивании затем вторую основную загрузочную смесь. Она состоит из 5,5 мас.% Silwet L 7607 (полидиметилсилоксан, модифицированный полиалкоксидом; вязкость 50 мПуаз (при 25°С), молекулярный вес 1000 г/моль, фирма OSI Specialties), 5,5 мас.% стеарата магния, 45,0 мас.% ДМАА и 44,0 мас.% 30%-ного прядильного раствора, и ее прибавляют так, что содержание стеарата магния получается 0,25 мас.%, считая на твердое вещество полиуретанмочевины.

К этой полиуретановой композиции добавляют в дальнейшем указанное количество диалкилсульфосукцината (в виде 30%-го по массе гомогенного раствора в диметилацетамиде) или другой добавки.

Пример 1

0,3 мас.% (считая на количество твердого вещества раствора полиуретанмочевины) бис(2-этилгексил)сульфосукцината натрия.

Пример 2

0,5 мас.% (считая на количество твердого вещества раствора полиуретанмочевины)бис-(2-этилгексил)сульфосукцината натрия.

Сравнительный пример 1 (C1)

0,5 мас.% (считая на количество твердого вещества раствора полиуретанмочевины) ацетата натрия.

Сравнительный пример 2 (С2)

Никаких добавок.

Готовый прядильный раствор продавливают через фильеры по сухому способу в типичной для процесса формования по сухому способу прядильной аппаратуре с образованием элементарных нитей с титром 11 дтекс, причем каждый раз 4 одиночных элементарных нити объединяют в коалесцированные комплексные нити. Замасливатель для волокна (Silicone Y 7769, производитель: фирма OSI Specialties) наносят на вал замасливания, причем используют 4 мас.%, считая на вес волокна, полиуретанмочевины. Скорость вытягивания намоточного механизма составляет 420 м/мин.

Полученные таким образом элементарные нити исследовали и характеризовали по их механическим и термическим свойствам. К тому же измеряли для всех прочность на разрыв (РП) и относительное удлинение при разрыве (РУ) в соответствии с DIN 53834 часть 1. С этой целью проводили испытание на разрыв эластичных комплексных нитей в кондиционированном состоянии. Подготовленный экземпляр для испытаний для этого укладывают в скрутке на крюк измерительной головки и на около 10 мм обхватывающего зажима прикладывают силу смещения 0,001 сН/дтекс. Зажимная длина составляет всего 200 мм. Состоящее из алюминиевой фольги ушко навешивают точно на уровне фотоячейки. Каретку перемещают со скоростью деформации 400 %/мин (вытяжка 800 мм) до разрыва нити и после измерения возвращают в исходное положение. За испытание проводят 20 измерений. Затем с применением термомеханического анализатора (ТМА) определяли температуру термической деформации (ТТД). При этом определяют относительное удлинение при незначительной предварительной нагрузке (0,2 мг/дтекс), приложенной к эластомерной нити (100 мм) при непрерывном повышении температуры (20°С/мин). Выше определенной температуры (ТТД) обнаруживают удлинение нити без дальнейшего повышения температуры. Для определения ТТД откладывают тангенсы соответствующих кривых под углом 45°. Чем выше полученная ТТД, тем сильнее соответствующие взаимодействия жестких сегментов. Таблица 1 показывает определенные свойства элементарных нитей.



Таблица 1

Табличное сравнение данных нитей
Пример номерТитр, дтексРП, сН/дтекс РУ, %ТТД, °С
144,31,80 573185
2 44,31,79 577189
С1 42,51,50 561176
С2 46,61,35 588188

РП - прочность на разрыв; РУ - относительное удлинение при разрыве; ТТД - температура термической деформации.

Как показывают примеры, прочность на разрыв явно улучшается при добавке диалкилсульфосукцинатов. Относительное удлинение при разрыве (РУ) и термостабильность (ТТД) остаются на высоком уровне.

Добавка ацетата натрия (С1) повышает прочность на разрыв явно менее сильно, чем добавка диалкилсульфосукцинатов. Кроме того, ухудшается термостойкость (ТТД) эластиков, в которые введены известные добавки.

Пример 3

К выше описанной полиуретановой композиции добавляют по отношению к содержанию твердого вещества раствора полиуретанмочевины 0,5 мас.% бис-(2-этилгексил)сульфосукцината натрия (аэрозоль OTS 100%, фирма Cytec). Введение бис-(2-этилгексил)сульфосукцината натрия в раствор полиуретанмочевины проводят посредством смешивания бис-(2-этилгексил)сульфосукцината натрия в виде гомогенного 30%-ного раствора в диметилацетамиде (ДМАА) с раствором полиуретанмочевины.

Полученный таким образом прядильный раствор продавливают через фильеры в типичной для процесса прядения по сухому способу аппаратуре с образованием элементарных нитей с титром 22 дтекс в процессе прядения по сухому способу, причем каждый раз две одиночных элементарных нити объединяют в коалесцированные комплексные нити. Замасливатель для волокна на основе силиконового масла в количестве 4 мас.%, считая на вес волокна, наносят валом для замасливания. Скорость вытягивания волокна составляет 930 м/мин.

В сравнительном примере 3 (С3) выше описанный прядильный раствор формуют в волокна без добавки бис-(2-этилгексил)сульфосукцината натрия при прочих равных условиях.

Механические данные полученных элементарных нитей включены в таблицу 2.

Таблица 2

Сравнение данных нитей при скорости вытягивания 930 м/мин
Пример Титр, дтексРП, сН/дтекс РУ, %
344 1,67548
С№44 1,37546

РП - прочность на разрыв; РУ - относительное удлинение при разрыве.

Как показывает сравнение примеров, также и при высокой скорости вытягивания 930 м/мин прочность на разрыв явно улучшается за счет добавки бис-(2-этилгексил)сульфосукцината натрия. Относительное удлинение при разрыве (РУ) при добавке бис-(2-этилгексил)сульфосукцината натрия не ухудшается и остается неизменным на высоком уровне.

Класс D01F6/70 из полиуретанов

усовершенствованный состав спандекса -  патент 2294335 (27.02.2007)
усовершенствованные эластомеры типа спандекса -  патент 2198899 (20.02.2003)
способ получения полиуретановых эластичного материала и эластичной нити -  патент 2181152 (10.04.2002)

Класс C08L75/14 полиуретаны, содержащие углерод-углеродные ненасыщенные связи

Наверх