Ультравысокомолекулярный полиамид, густая композиция для прядения и формовое изделие из нее - RU2015153220A
Код документа: RU2015153220A
Формула
1. Полиамидный полимер, включающий
(а) один или два или более мономеров, выбранных из ароматических диаминовых мономеров, представленных следующей химической формулой (1),
(b) один или два или более мономеров, выбранных из ароматических диаминовых мономеров, представленных следующей химической формулой (2), и
(с) один или два или более мономеров, выбранных из мономеров на основе производного ароматической двухосновной органической кислоты, представленных следующей химической формулой (3):
H2N-Ar1(CONH2)a-NH2 (Химическая формула 1)
H2N-Ar2(CN)b-NH2 (Химическая формула 2)
X-CO-Ar3-CO-X (Химическая формула 3)
где Ar1 и Ar2 каждый независимо означает замещенную или незамещенную (С6-С34) ароматическую группу или Ar4-Z-Ar5-, где Ar4 и Ar5 представляют замещенную или незамещенную (С6-С34) ароматическую группу, Ar3представляет собой незамещенную (С6-С10)ароматическую группу, Z означает простую связь, -С(O)NH-, -NH-C(O)-, -CO-, -COO-, -SO2-, -SO-, или замещенную или незамещенную (С1-С10) линейную или разветвленную алкиленовую группу, Х представляет атом галогена , и a и b каждый независимо означает целое число от 1 до 4.
2. Полиамидный полимер по п.1, где, по меньшей мере, один из заместителей CONH2 в химической формуле 1 расположен в орто-положении первичной аминной группы ароматического диаминового мономера, представленного химической формулой 1.
3. Полиамидный полимер по п.1, где ароматический диаминовый мономер, представленный химической формулой 1, и ароматический диаминовый мономер, представленный химической формулой 2, полимеризуют при соотношении 0,001-50 моль. %:99,99-50 моль. %.
4. Полиамидный полимер по п.3, где диаминовый мономер дополнительно включает диаминовый мономер, который не содержит CN и CONH2 заместителей, в молярном отношении от 0,01 до 0,5 в расчете на 1 моль всех мономеров, представленных химическими формулами 1 и 2.
5. Полиамидный полимер по п.2, где ароматический диаминовый мономер, содержащий CONH2 заместитель и представленный химической формулой 1, представляет собой один или несколько, выбранных из соединений, представленных следующими структурными формулами:
А представляет H, -Cl, -Br, -I, -NO2, -CN, -CONH2 или алкильную или алкоксигруппу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, и B представляет CO-, -C(O)NH-, -NH-C(O)-, -COO-, -SO2-, -SO- или (С1-С10) линейную или разветвленную алкиленовую группу.
6. Полиамидный полимер по п.1, где ароматический диаминовый мономер, содержащий нитрильную группу, химической формулы 2 представляет любой мономер, выбранный из соединений, представленных следующими структурными формулами:
А представляет H, -Cl, -Br, -I, -NO2, -CN, -CONH2 или алкильную или алкоксигруппу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, и B представляет CO-, -C(O)NH-, -NH-C(O)-, -COO-, -SO2-, -SO- или (С1-С10) линейную или разветвленную алкиленовую группу.
7. Полиамидный полимер по п. 1, где мономер на основе производного ароматической двухосновной органической кислоты, представленный химической формулой 3, выбран из (С1-С4)терефталата или терефталоилгалогенида.
8. Полиамидный полимер по п. 1, где он включает хиназолиноновую группу, предствленную следующей химической формулой (4)
[Химическая формула 4]
9. Полиамидный полимер по п.1, где он представляет полимер, представленный следующей химической формулой 5, в которой l или m представляет молярную долю, и отношение l и m равно 0,001~50 моль. % : 99,99~50 моль. %, и имеющий средневесовую молекулярную массу от 10000 до 15000000
[Химическая формула 5]
10. Полиамидный полимер по п.1, где он представляет полимер, содержащий хиназолиноновую группу, представленную следующей химической формулой 6, в которой отношение l+n и m равно 0,001~50 моль. % : 99,99~50 моль. %, и имеющий средневесовую молекулярную массу от 10000 до 15000000.
[Химическая формула 6]
l, n и m представляют молярные доли.
11. Композиция прядильного раствора, включающая полиамидный полимер по любому из пп. 1-10 и неорганическую соль.
12. Композиция прядильного раствора по п.11, где неорганической солью является, по меньшей мере, соль из карбоната щелочного металла, оксида щелочного металла, гидроксида щелочного металла, гидрида щелочного металла, карбоната щелочноземельного металла, оксида щелочноземельного металла, гидрида щелочноземельного металла и гидроксида щелочноземельного металла.
13. Композиция прядильного раствора по п.12, где неорганической солью является Li2CO3.
14. Композиция прядильного раствора по п.11, где содержание полиамидного полимера составляет от 5 до 30 масс. %.
15. Полиамидное волокно, полученное прядением композиции прядильного раствора по п. 11.
16. Способ получения полиамидного полимера, включающий
(а) получение раствора диаминовых мономеров, включающих диаминовые мономеры, представленные химическими формулами (1) и (2), и
(b) полимеризацию полиамидного полимера при введении мономера на основе производного двухосновной органической кислоты, представленного химической формулой 3,
H2N-Ar1(CONH2)a-NH2 (Химическая формула 1)
H2N-Ar2(CN)b-NH2 (Химическая формула 2)
X-CO-Ar3-CO-X (Химическая формула 3)
где Ar1 и Ar2 каждый независимо означает замещенную или незамещенную (С6-С34) ароматическую группу или Ar4-Z-Ar5-, где Ar4 и Ar5 представляют замещенную или незамещенную (С6-С34) ароматическую группу, Ar3представляет собой незамещенную (С6-С10)ароматическую группу, Z означает простую связь, -С(O)NH-, -NH-C(O)-, -CO-, -COO-, -SO2-, -SO-, или замещенную или незамещенную (С1-С10) линейную или разветвленную алкиленовую группу, Х представляет атом галогена , и a и b каждый независимо означает целое число от 1 до 4.
17. Способ получения по п.16, дополнительно включающий охлаждение раствора до -50~30°С в процессе получения раствора.
18. Способ получения композиции прядильного раствора, включающий
(а) получение раствора диаминовых мономеров, включающих диаминовые мономеры, представленные химическими формулами (1) и (2), и
(b) полимеризацию полиамидного полимера при введении мономера на основе производного двухосновной органической кислоты, представленного химической формулой 3,
H2N-Ar1(CONH2)a-NH2 (Химическая формула 1)
H2N-Ar2(CN)b-NH2 (Химическая формула 2)
X-CO-Ar3-CO-X (Химическая формула 3)
В химических формулах Ar1 и Ar2 каждый независимо означает замещенную или незамещенную (С6-С34) ароматическую группу или Ar4-Z-Ar5-, где Ar4 и Ar5 представляют замещенную или незамещенную (С6-С34) ароматическую группу, Z означает простую связь, -С(O)NH-, -NH-C(O)-, -CO-, -COO-, -SO2-, -SO-, или замещенную или незамещенную (С1-С10) линейную или разветвленную алкиленовую группу, Ar3представляет собой незамещенную (С6-С10)ароматическую группу, Х представляет атом галогена , и a и b каждый независимо означает целое число от 1 до 4, и
(с) получение композиции прядильного раствора введением в полимер, по меньшей мере, одной неорганической соли из числа таких, как карбонат щелочного металла, оксид щелочного металла, гидрид щелочного металла, гидроксид щелочного металла, карбонат щелочноземельного металла, гидрид щелочноземельного металла, оксид щелочноземельного металла и гидроксид щелочноземельного металла, или их смеси, после полимеризации полиамидного полимера.
19. Способ получения по п.18, где неорганическую соль вводят и полимеризуют в полимеризации полиамидного полимера.
20. Способ получения по п.18, где растворитель, использованный в процессе полимеризации, выбран из группы, состоящей из N,N-диметилацетамида (DMAc), N-метил-2-пирролидона (NMP), гексаметилфосфорамида (HMPA), N,N-диметилформамида (DMF), N,N,N’,N’-тетраметилмочевины (TMU), диметилсульфоксида (DMSO) или их смеси.
21. Способ получения по п.18, где мономер, представленный химической формулой 3, вводят частями и полимеризуют при полимеризации полиамидного полимера.
22. Способ получения по п.19, где неорганическая соль включает Li2CO3.
23. Способ получения по п.18, где в композиции прядильного раствора содержание сухого вещества в полиамидном полимере составляет от 5 до 30 масс. %
24. Способ получения по п.18, где ароматический диаминовый мономер, содержащий CONH2заместитель и представленный химической формулой 1, представляет один или несколько мономеров, выбранных из соединений, представленных следующими структурными формулами:
А представляет H, -Cl, -Br, -I, -NO2, -CN, -CONH2 или алкильную или алкоксигруппу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, и B представляет CO-, -C(O)NH-, -NH-C(O)-, -COO-, -SO2-, -SO- или (С1-С10) линейную или разветвленную алкиленовую группу.
25. Способ получения по п.18, где ароматический диаминовый мономер, содержащий нитрильную группу и представленный химической формулой 2, представляет любой мономер, выбранный из соединений, представленных следующими структурными формулами:
А представляет H, -Cl, -Br, -I, -NO2, -CN, -CONH2 или алкильную или алкоксигруппу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, и B представляет CO-, -C(O)NH-, -NH-C(O)-, -COO-, -SO2-, -SO- или (С1-С10) линейную или разветвленную алкиленовую группу.
26. Способ получения по п.18, где диаминовый мономер, замещенный нитрильной группой, и ароматический диаминовый мономер, замещенный первичной аминогруппой, представляют соединения, представленные следующими структурными формулами, соответственно:
27. Способ получения по п.18, где мономер, представленный химической формулой 3, представляет один или несколько мономеров, выбранных из группы, состоящей из хлорида терефталевой кислоты, хлорида нафталиндикарбоновой кислоты и их заместителей, включающих заместитель, выбранный из Cl, Br, I, NO2 или алкильной группы или алкоксигруппы, содержащей от 1 до 4 атомов углерода.
28. Способ получения по любому из пп. 18-27, где полимер включает хиназолиноновую структуру.
29. Полиамидное формовое изделие, полученное прядением композиции прядильного раствора, полученной способом по любому из пп. 18-27, и коагуляцией спряденого волокна.
30. Полиамидное формовое изделие по п.29, где формовым изделием является волокно.
31. Полиамидное формовое изделие по п.29, где прядение композиции прядильного раствора осуществляют при коэффициенте вытяжки 15 или больше.
32. Полиамидное формовое изделие по п.29, где оно имеет прочность при растяжении 15 г/д или больше и модуль эластичности при растяжении 450 г/д или больше.
33. Полиамидное формовое изделие по п.29, где оно представляет волокно, имеющее тонину 1,5 денье или меньше.
