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DE69507629T2 - Aramid zusammensetzung - Google Patents

Aramid zusammensetzung

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DE69507629T2
DE69507629T2 DE69507629T DE69507629T DE69507629T2 DE 69507629 T2 DE69507629 T2 DE 69507629T2 DE 69507629 T DE69507629 T DE 69507629T DE 69507629 T DE69507629 T DE 69507629T DE 69507629 T2 DE69507629 T2 DE 69507629T2
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Beverly Jean Wilmington De 19809-3201 Selle
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EIDP Inc
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EI Du Pont de Nemours and Co
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/78Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products
    • D01F6/80Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from copolyamides
    • D01F6/805Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from copolyamides from aromatic copolyamides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/32Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids from aromatic diamines and aromatic dicarboxylic acids with both amino and carboxylic groups aromatically bound
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
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Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aramid-Polymer, dessen Repetiereinheiten abgeleitet werden von p-Phenylendiamin, Terephathalsäure, 3,3'-Dibenzoesäure und wahlweise Chlorterephthalsäure.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Aromatische Polyamide oder Aramide sind für eine Vielzahl von Anwendungen und speziell als Fasern verwendbar. Einige dieser Polymere verfügen über hohe Festigkeit, Elastizitätsmodul. Wärmebeständigkeit usw. Aramide in Kombination mit guten physikalischen Eigenschaften sind daher ständig gefragt. Dieses bedeutet normalerweise Herstellung von Aramiden mit neuen Kombinationen von Repetiereinheiten.
  • Die US-P-4172938 ist ein solches typisches Patent und beschreibt zahlreiche Repetiereinheiten, die bei Aramiden verwendbar sind. Die hierin offenbarten speziellen Aramide werden nicht beschrieben.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorligegende Erfindung betrifft ein Aramid, im wesentlichen bestehend aus 5 bis 50 Molprozent der Repetiereinheit:
  • 0 bis 25 Molprozent der Repetiereinheit:
  • und
  • als dem verbleibenden Teil der Einheiten.
  • DETAILS DER ERFINDUNG
  • In der vorliegenden Erfindung wird ein Aramid offenbart, das zwei obligatorische Repetiereinheiten und eine wahlfreie Repetiereinheit enthält. Einheit (I) wird abgeleitet von 3,3'-Dibenzoesäure und p-Phenylendiamin (PPD), und wahlweise werden Einheit (II) abgeleitet von Chlorterephthalsäure und PPD und Einheit (III) abgeleitet von Terephthalsäure und PPD. In bevorzugten Amiden betragen Einheit (I) 10 bis 25 Molprozent und/oder Einheit (II) 0 bis 15 Molprozent der vorhandenen Repetiereinheiten und mehr bevorzugt Null Molprozent. Repetiereinheit (III) macht den verbleibenden Teil des Aramids aus.
  • Obgleich die Repetiereinheiten formal aus verschiedenen aromatischen Dicarbonsäuren und PPD abgeleitet werden, wird das Aramid selbst gewöhnlich aus reaktionsfähigen Äquivalenten der Dicarbonsäuren und am typischsten den Acylchloriden hergestellt. Die Polymere können nach Verfahren hergestellt werden, die dem Fachmann auf dem Gebiet der Erzeugung von Aramiden gut bekannt sind, siehe beispielsweise die US-P-3673143 und die darin enthaltenen Beispiele.
  • Die hierin offenbarten Aramide haben vorzugsweise eine logarithmische Viskositätszahl von mindestens 2,5 oder mehr (in Schwefelsäure bei einer Konzentration von 0,5%), mehr bevorzugt 3,0 oder mehr und besonders bevorzugt 3,5 oder mehr. Wie für den Fachmann offensichtlich, können die Endgruppen in dem Polymer Carboxyl oder Amino sein, sofern eines dieser beiden während der Polymerisation im Überschuß vorliegt, oder können von einem vorsätzlich zugesetzten Kettenabbrecher abgeleitet werden oder können von zufälligen Verunreinigungen im Polymerisationsprozeß abgeleitet werden.
  • Diese Aramide verfügen über hervorragende physikalische Eigenschaften speziell in der Form von Fasern. Überraschenderweise lassen sich aus diesen Aramiden hergestellte Fasern verstrecken, wobei die verstreckten Fasern oftmals über einen höheren Zug-Elastizitätsmodul und über eine höhere Zugfestigkeit verfügen als die unverstreckte Faser, was eine hervorragende Kombination von Eigenschaften ist. Ein derartiges Verstrecken und Aramid-Eigenschaften werden in den Beispielen beschrieben. Dadurch werden die erfindungsgemäßen Aramide besonders verwendbar in Seilen und Kabeln und als die Verstärkung in Verbundwerkstoffen mit thermoplastischen oder wärmehärtbaren Kunststoffen.
  • In Analysen der Differentialscanningkalorimetrie (DSC) wurde das Polymer im ersten Erwärmungszyklus von Umgebungstemperatur auf 410ºC mit 10ºC/min erhitzt und danach auf Umgebungstemperatur gekühlt. Bei der zweiten Erwärmung wurde das Aramid mit 10ºC/min auf 650ºC erhitzt. In der Thermogravimetrischen Analyse (TGA) wurde eine Erwärmungsgeschwindigkeit von 20ºC/min angewendet.
  • Es wurde Terephthaloylchlorid (TCl) destilliert (90ºC, 0,1 mmHg) oder in der Form verwendet, wie es erhalten wurde. Dimethyl-3,3'-biphenyldicarboxylat wurde hergestellt über das allgemeine Kuppeln von Arylchloriden durch Nickel und reduzierende Metalle entsprechend der Beschreibung von I. Colon und D. R. Kelsey. J. Org. Chem., 51, 2627-2637 (1986), oder nach der allgemeinen Prozedur für Palladium-katalysiertes Arylhalogenid-Kuppeln in Gegenwart eines Erdalkalimetallcarbonatsin wasserfreiem Methanol entsprechend der Beschreibung in der JP-A-03-2279. Die 3,3'-Biphenyldicarbonsäure wurde hergestellt über die Hydrolyse von Dimethyl-3,3'-biphenyldicarboxylat mit LiOH in einem Methanol/H&sub2;O-Gemisch entsprechend der allgemeinen Prozedur nach der Beschreibung von Corey et al., Tetrahedron Lett., 3529 (1977). Die Umwandlung des Säurechlorids wurde durch Refluxieren von Thionylchlorid mit katalytischem DMF erreicht. Alle Polymerisationsreaktionen wurden unter einer Atmosphäre aus trockenem Stickstoff oder Argon ausgeführt. Wasserfreies 1-Methyl-2-pyrrolidinon (NMP) wurde über aktivierte Siebe gelagert. Die IR-Spektroskopie wurde an einem "Nicolet 60SX"-FTIR-Spektrophotometer ausgeführt. Die größeren IR-Speaks sind in Wellenzahlen (cm&supmin;¹) angegeben. Die Thermogravimetrische Analyse wurde auf einem "2905 TGA"-TA-Instrument ausgeführt. Die Differentialscanningkalorimetrie wurde an einem "2910 DSC"-TA-Instrument ausgeführt. Es wurden Multifilamentfasern auf einer "Rheometer Spinning Unit" oder auf einer "Microspinning Unit" gesponnen.
  • ALLGEMEINES VERFAHREN ZUR ERZEUGUNG DER SPINNLÖSUNG UND VERSPINNEN
  • Das Polymer wurde über Nacht getrocknet (100ºC, Vakuumofen), bevor die Spinnlösung zubereitet wurde. Es wurde ein Doppelschneckenmischer "Atlantic" zusammengebaut, auf 80ºC erhitzt und für 2 Stunden mit N&sub2; gespült und auf Raumtemperatur gekühlt. Zu dem auf Raumtemperatur befindlichen Mischer wurde 100%ige H&sub2;SO&sub4; zugesetzt, die mit einem Trockeneis/Aceton-Bad gekühlt wurde, um einen Schwefelsäure-"Schnee" (-63ºC) zu ergeben. Das trockene Polymer wurde dem "Säure-Schnee" zugesetzt und gerührt, während man diesen langsam auf Raumtemperatur kühlen ließ. Das Gemisch wurde erhitzt (etwa 60 bis 80ºC), bis eine viskose, einphasige Spinnlösung resultierte. Die Spinnlösung wurde unter Vakuum entlüftet, unter Verwendung eines Stickstoffstroms in den Spinnschacht gegeben und mit Luftspalt versponnen. Die aufgenommenen Faserproben wurden in Wasser eingeweicht, bis sie neutral waren. Sofern nicht anders angegeben, wurden die Zugproben an 1"-Filamentproben ausgeführt. Faserproben wurden wärmebehandelt, indem sie über einen heißen Dorn (Durchmesser 0,75") von Hand verstreckt wurden. Die Verstreckung wurde als ein prozentualer Wert berechnet.
  • BEISPIEL 1
  • In einen ofengetrockneten Harzkessel wurden 7,78 g (70,1 mMol) Calciumchlorid (bei 400ºC unter N&sub2; getrocknet) und 95,1 g wasserfreies NMP gegeben. Der Harzkessel war mit einem pneumatischen Rührer vom Käfig-Typ und einer Stickstoffspülung ausgestattet. Die Suspension wurde für eine Stunde auf 75ºC erhitzt, um die Auflösung des Salzes zu unterstützen. Die Mischung wurde auf Raumtemperatur gekühlt, mit 5,347 g (49,45 mMol) PPD versetzt und gerührt, bis die Auflösung des PPD vollständig war. Die Amin-Lösung wurde auf 0ºC gekühlt und danach ein Gemisch von 1, 385 g (4, 958 mMol) 3,3'-Biphenyldicarbonylchlorid und 1,844 g (9,083 mMol) TCl zugesetzt und für 4,75 Minuten bei 0ºC gerührt. Das Eisbad wurde weggenommen und das Rühren für 10,75 Minuten fortgesetzt. Der Suspension wurden 7,217 g (35,55 mMol) TCl zugesetzt. Die Rührgeschwindigkeit wurde von mäßig auf hoch erhöht. Das Gemisch gelierte 1,5 Minuten später, wobei das Eindicken fortgesetzt wurde, bis nach 6 Minuten eine Krume resultierte. Das Polymer wurde mit 3 · 200 ml H&sub2;O, 100 ml 1,4%iger NaOH, 2 · 200 ml H&sub2;O, 100 ml Aceton und 3 · 200 ml H&sub2;O gewaschen. Der Feststoff wurde getrocknet (100ºC, 20 inch Hg), um 12,03 g Polymer zu ergeben. Die logarithmische Viskositätszahl betrug ηinh = 2,79 dl/g (0,5%, H&sub2;SO&sub4;). Das Polymer ist in NMP/CaCl&sub2; löslich (0,5% Feststoffe) und in 4% LiCl/DMAc schwach löslich. Es wurde keine augenscheinliche Polymer-Löslichkeit in Ethylacetat. Aceton, Ethanol oder Dichlormethan festgestellt. Die Thermogravimetrische Analyse (TGA) zeigt einen Anfangsgewichtsverlust bei 487ºC in N&sub2; und bei 477ºC in Luft. Die Differentialscanningkalorimetrie (DSC) zeigt vor Zersetzung kein thermisches Ereignis.
  • BEISPIEL 2
  • In einen ofengetrockneten Harzkessel wurden 15,45 g (0,139 Mol) Calciumchlorid und 188,12 g wasserfreies NMP gegeben. Der Harzkessel war mit einem pneumatischen Rührer vom Käfig-Typ und einer Stickstoffspülung ausgestattet. Die Suspension wurde für 3,25 Stunden auf 75ºC erhitzt, um die Auflösung des Salzes zu unterstütze. Die Mischung wurde auf Raumtemperatur gekühlt, mit 10,601 g (98,03 mMol) PPD versetzt und gerührt, bis die Auflösung des PPD vollständig war. Bei Raumtemperatur wurden 2,745 g (9,83 mMol) 3,3'-Biphenyldicarbonylchlorid zugesetzt, 20 Sekunden gerührt und 5,000 g (24,63 mMol) TCl zugesetzt. Das Rühren wurde für 17,5 Minuten fortgesetzt. Der Mischung wurden 12,962 g (63,85 mMol) TCl zugesetzt. Die Rührgeschwindigkeit wurde eine Minute später von mäßig auf hoch erhöht, wonach sich ein Gel ergab. 160 Sekunden nach beendeter Zugabe von Säurechlorid resultierte eine Krume. Das Rühren wurde für 10 Minuten nach der Bildung der Krume fortgesetzt. Das Polymer wurde mit 3 · 500 ml H&sub2;O, 300 ml 4%iger NaOH, 2 · 500 ml H&sub2;O, 300 ml Aceton und 2 · 400 ml H&sub2;O gewaschen. Der Feststoff wurde getrocknet (100ºC, 20 inch Hg), um 24,05 g Polymer zu ergeben. Die logarithmische Viskositätszahl betrug ηinh = 4,18 dl/g (0,5%, H&sub2;SO&sub4;). IR-Spektrum (KBr): 3288, 3035, 1653, 1648, 1608. 1545, 1512, 1491, 1406, 1316.
  • BEISPIEL 3
  • Der Atlantic-Mischer wurde zusammengebaut, auf 80ºC erhitzt und für 2 Stunden mit Stickstoff gespült und auf Raumtemperatur gekühlt und unter Stickstoff gelagert. Zu dem Mischer wurden 93,5 g Schwefelsäure (100%) gegeben. Die Säure wurde in einem Trockeneis/Aceton-Bad (-61ºC) gekühlt, um einen "Säure-Schnee" zu ergeben; zu dem Schnee wurden 22,5 g PPD-T/3,3'-BB (90/10)-Polymer-Krume gegeben (ηinh = 4,11 dl/g). Die Feststoffe wurden für eine Stunde gerührt, während sie langsam auf Raumtemperatur anwärmen konnten. Der Mischer wurde auf 73ºC erhitzt, und es wurde für 0,75 Stunden gerührt, wonach auf 80ºC erhitzt wurde und unter Vakuum für 1,25 Stunden gerührt wurde. Die viskose gelbe Spinnlösung wurde in einen Spinnschacht gegeben und bei 75 bis 80ºC zu Fasern versponnen. Die aufgenommenen Faserproben wurden in Wasser eingeweicht, bis sie neutral waren. Die Faserproben wurden unter einer Vielzahl von in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen hergestellt. In Tabelle 2 sind die Eigenschaften des versponnenen Filamentes (Mittelwert von 5 Brüchen) angegeben, wobei die höchsten Einzelbruchwerte in Klammern angegeben sind. Faser: ηinh = 3,31 dl/g. Die Eigenschaften verstreckter Filamente sind in Tabelle 3 angegeben. TABELLE 1 TABELLE 2 TABELLE 3
  • BEISPIEL 4
  • In einen ofengetrockneten Harzkessel wurden 7,79 g (70,2 mMol) Calciumchlorid und 95,1 g wasserfreies NMP gegeben. Der Harzkessel war mit einem pneumatischen Rührer vom Käfig-Typ und einer Stickstoffspülung ausgestattet. Die Suspension wurde auf 75ºC erhitzt, um die Auflösung des Salzes zu unterstützen. Die Mischung wurde auf Raumtemperatur gekühlt, mit 5,347 g (49,45 mMol) PPD versetzt und gerührt, bis die Auflösung des PPD vollständig war. Die Amin-Lösung wurde auf 0ºC gekühlt und danach 1,384 g (4,958 mMol) 3,3'-BBCl zugesetzt. Nach dem Rühren für 9,3 Minuten wurden 1,117 g (4,704 mMol) ClTCl zugesetzt und sodann nach 3 Minuten weitere 0,095 g (0,400 mMol) ClTCl zugesetzt. Die Mischung wurde weitere 13 Minuten bei 0ºC gerührt, 2,005 g (9,88 mMol) TCl zugesetzt, 3 Minuten gerührt und 6,048 g (29,79 mMol) TCl zugesetzt. Das Reaktionsgemischgelierte nach 2 Minuten, und es resultierte nach weiteren 10 Minuten eine Krume. Das Polymer wurde nach der Krumenbildung 10 Minuten gerührt, 10 Minuten ohne Rühren ruhen gelassen und danach mit 3 · 200 ml H&sub2;O gewaschen, in 200 ml H&sub2;O über Nacht ruhen gelassen, mit 3 · 200 ml H&sub2;O, 100 ml 1,4%iger NaOH. 2 · 200 ml H&sub2;O, 100 ml Aceton und 3 · 200 ml H&sub2;O gewaschen. Der Feststoff wurde getrocknet (100ºC, 20 inch Hg), um 11,73 g Polymer zu ergeben. Die logarithmische Viskositätszahl betrug ηinh = 3,40 dl/g (0,5%, H&sub2;SO&sub4;). Das Polymer ist in NMP/CaCl&sub2; löslich (0,5% Feststoffe) und in 4% LiCl/DMAc schwach löslich. Eine augenscheinliche Polymer-Löslichkeit in Ethylacetat. Aceton. Ethanol oder Dichlormethan wurde nicht beobachtet. Die Thermogravimetrische Analyse (TGA) ergab einen Anfangsgewichtsverlust bei 474ºC in N&sub2; und bei 465ºC in Luft. Die Differentialscanningkalorimetrie (DSC) zeigte vor der Zersetzung kein thermisches Ereignis.
  • BEISPIEL 5
  • In einen ofengetrockneten Harzkessel wurden 7,79 g (70,2 mMol) Calciumchlorid und 95,0 g wasserfreies NMP gegeben. Der Harzkessel war mit einem pneumatischen Rührer vom Käfig-Typ und einer Stickstoffspülung ausgestattet. Die Suspension wurde auf 75ºC erhitzt, um die Auflösung des Salzes zu unterstützen. Die Mischung wurde auf Raumtemperatur gekühlt, mit 5,342 g (49,40 mMol) PPD versetzt und gerührt, bis die Auflösung des PPD vollständig war. Die Amin-Lösung wurde auf 0ºC gekühlt und danach 1,383 g (4,95 mMol) 3,3'-BBCl zugesetzt. Das Eisbad wurde eine Minute später entfernt, und nach 5 Minuten zum Kühlen des Harzkessels wieder zurückgegeben, wonach 1,179 g (4,97 mMol) ClTCl 16 Minuten nach der 3,3'-BBCl-Zugabe zugesetzt wurden. Die Mischung wurde weitere 9 Minuten bei 0ºC gerührt, 2,00 g (9,88 mMol) TCl zugesetzt, 5,5 Minuten gerührt und 6,047 g (29,79 mMol) TCl zugesetzt. Das Reaktionsgemisch gelierte nach 3 Minuten, und nach weiteren 4,5 Minuten resultierte eine trockene Krume. Das Polymer wurde 12 Minuten nach Krumenbildung gerührt, 17 Minuten ohne Rühren ruhen gelassen und danach mit 3 · 250 ml H&sub2;O, 250 ml 1,4%iger NaOH, 2 · 250 ml H&sub2;O, 200 ml Aceton und 2 · 250 ml H&sub2;O gewaschen. Der Feststoff wurde getrocknet (100ºC, 20 inch Hg), um 12,01 g Polymer zu ergeben. Die logarithmische Viskositätszahl betrug ηinh = 3,88 dl/g (0,5%, H&sub2;SO&sub4;). IR-Spektrum (KBr): 3286, 3030, 1653, 1648, 1608, 1545, 1513, 1405, 1314.
  • BEISPIEL 6
  • Der Atlantic-Mischer wurde zusammengebaut, auf 80ºC erhitzt und für 2 Stunden mit Stickstoff gespült und auf Raumtemperatur gekühlt. In den Mischer wurden 87,4 g Schwefelsäure (100%) gegeben. Die Säure wurde in einem Trockeneis/Aceton-Bad (-63ºC) gekühlt, um einen "Säure-Schnee" zu ergeben: zu dem Schnee wurden 21,0 g PPD-T/3,3'-BB/ClT (80/10/10)-Polymer-Krume gegeben (ηinh = 3,79 dl/g). Die Feststoffe wurden für 30 Minuten gerührt, während sie langsam auf Raumtemperatur anwärmen konnten. Der Mischer wurde auf 65ºC erhitzt und für 30 Minuten gerührt, auf 70ºC erhitzt und für 30 Minuten gerührt, auf 75ºC erhitzt und für 30 Minuten gerührt sowie auf 80ºC erhitzt und für 0,8 Stunden unter Vakuum gerührt. Der Mischer wurde mit N&sub2; gefüllt, wonach die Spinnlösung in den Spinnschacht unter N&sub2;-Druck gegeben wurde. Die aufgenommenen Faserproben wurden in H&sub2;O eingeweicht, bis sie neutral waren. Die Faserproben wurden unter einer Vielzahl von in Tabelle 4 angegebenen Bedingungen hergestellt. In Tabelle 5 sind die Eigenschaften des versponnenen Filamentes (Mittelwert von 5 Brüchen) angegeben, wobei die höchsten Werte der Reißfestigkeit in Klammern angegeben sind. Faser: ηinh = 2,69 dl/g. Die Eigenschaften verstreckter Filamente sind in Tabelle 6 angegeben. TABELLE 4 TABELLE 5 TABELLE 6
  • BEISPIEL 7
  • In einen ofengetrockneten Harzkessel wurden 15,44 g (0,1391 Mol) Calciumchlorid und 188 g wasserfreies NMP gegeben. Der Harzkessel war mit einem pneumatischen Rührer vom Käfig-Typ und einer Stickstoffspülung ausgestattet. Die Suspension wurde auf 75ºC erhitzt, um die Auflösung des Salzes zu unterstützen. Die Mischung wurde auf Raumtemperatur gekühlt, mit 10,600 g (98,02 mMol) PPD versetzt und gerührt, bis die Auflösung des PPD vollständig war. Die Amin-Lösung wurde auf 0ºC gekühlt und danach 1,371 g (4,91 mMol) 3,3'-BBCl zugesetzt. Die Mischung wurde für 9 Minuten gerührt und sodann mit Hilfe einer Spritze 1,168 g (4,92 mMol) ClTCl zugegeben. Das Eisbad wurde 9 Minuten später entfernt und 6,000 g (29,55 mMol) TCl zugegeben. 5 Minuten später wurden 11,955 g (58,89 mMol) TCl zugegeben. 3 Minuten nach beendeter Reagentienzugabe hatte sich ein Gel gebildet: innerhalb der nächsten 3 Minuten dickte das Gel ein und kam zur Krummbildung. Die Krume wurde 10 Minuten gerührt und mit 5 · 500 ml und 400 ml H&sub2;O gewaschen. Es wurde eine Probe entnommen und getrocknet (100ºC, 20 inch Hg), um 1,18 g Polymer zu ergeben, ηinh = 3,54 (0,5%, H&sub2;SO&sub4;). Das verbleibende Polymer wurde mit 500 ml H&sub2;O, 500 ml Aceton und 3 · 500 ml H&sub2;O gewaschen, um zusätzliche 20,55 g Polymer zu ergeben, ηinh = 3,56 (0,5%, H&sub2;SO&sub4;).
  • BEISPIEL 8
  • Der Atlantic-Mischer wurde zusammengebaut, auf 80ºC erhitzt und für 2 Stunden mit Stickstoff gespült und auf Raumtemperatur gekühlt. In den Mischer wurden 85,0 g Schwefelsäure (100%) gegeben. Die Säure wurde in einem Trockeneis/Aceton-Bad (-60ºC) gekühlt, um einen "Säure-Schnee" zu ergeben; zu dem Schnee wurden 20,46 g PPD-T/3,3'-BB/ClT (90/5/5)-Polymer-Krume gegeben (ηinh = 3,56 dl/g). Die Feststoffe wurden für 30 Minuten gerührt, während sie langsam auf Raumtemperatur anwärmen konnten. Der Mischer wurde auf 71ºC erhitzt und für eine Stunde unter N&sub2; gerührt. An der Mischung wurde ein Vakuum gezogen, während das Rühren für 0,8 Stunden bei 71,0ºC fortgesetzt wurde. Die Temperatur wurde auf 75ºC erhöht und für 0,3 Stunden unter Vakuum gerührt. Der Mischer wurde mit N&sub2; gefüllt, wonach die Spinnlösung in den Spinnschacht unter N&sub2;-Druck gegeben wurde. Unter einer Vielzahl von in Tabelle 7 gezeigten Bedingungen wurden Faserproben hergestellt. Die Eigenschaften des versponnenen Filamentes (Mittelwert von 5 Brüchen) sind in Tabelle 8 gegeben, wobei die höchsten Werte für die Zugfestigkeit in Klammern angegeben sind. Faser: ηinh = 2,89 dl/g. Die Eigenschaften verstreckter Filamente sind in Tabelle 9 angegeben. TABELLE 7 TABELLE 8 TABELLE 9
  • BEISPIEL 9
  • In einen ofengetrockneten Harzkessel wurden 14,58 g (0,131 Mol) Calciumchlorid und 177,47 g wasserfreies NMP gegeben. Der Harzkessel war mit einem pneumatischen Rührer vom Käfig-Typ und einer Stickstoffspülung ausgestattet. Die Suspension wurde auf 75ºC-erhitzt, um die Auflösung des Salzes zu unterstützen. Die Mischung wurde auf Raumtemperatur gekühlt, mit 10,00 g (92,47 mMol) PPD versetzt und gerührt, bis die Auflösung des PPD vollständig war, und danach 3,881 (4,91 mMol) 3,3'-BBCl zugesetzt. Dem Reaktionsgemisch wurden 1,100 g (4,63 mMol) ClTCl, etwa 1/3 von 15,057 g (74,17 mMol) TCl zugesetzt und danach das restliche TCl. 30 Sekunden nach beendeter Terephthaloylchlorid-Zugabe resultierte Opaleszenz, gefolgt von einer Gelbildung (90 Sekunden) und einer trockenen Krume (505 Sekunden). Die Krume wurde mit 3 · 300 ml H&sub2;O, 300 ml 1,4%ige NaOH, 2 · 300 ml H&sub2;O, 300 ml-Aceton und 300 ml H&sub2;O gewaschen. Der Feststoff wurde getrocknet (100ºC, 20 inch Hg), um 23,08 g Polymer zu ergeben, ηinh = 3,30 dl/g (0,5%, H&sub2;SO&sub4;).

Claims (7)

1. Aramid, im wesentlichen bestehend aus 5 bis 50 Molprozent der Repetiereinheit:
0 bis 25 Molprozent der Repetiereinheit:
und
als dem verbleibenden Teil der Einheiten.
2. Aramid nach Anspruch 1, bei welchem (I) 10 bis 25 Molprozent der Repetiereinheiten beträgt.
3. Aramid nach Anspruch 1, bei welchem (II) 0 bis 15 Molprozent der Repetiereinheiten beträgt.
4. Aramid nach Anspruch 2, bei welchem (II) 0 bis 15 Mol Prozent der Repetiereinheiten beträgt.
5. Aramid nach Anspruch 2, bei welchem (II) nicht vorhanden ist.
6. Aramid nach Anspruch 1 in Form einer Faser.
7. Aramid nach Anspruch 1 in Form einer verstreckten Faser.
DE69507629T 1994-11-08 1995-11-01 Aramid zusammensetzung Expired - Fee Related DE69507629T2 (de)

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US33603594A 1994-11-08 1994-11-08
PCT/US1995/014715 WO1996014350A1 (en) 1994-11-08 1995-11-01 Aramid composition

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