DD111387B1 - Verfahren zur modifizierung von hochpolymeren, insbesondere von faserfoermigen hochpolymeren - Google Patents
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Description
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Modifizierung von Hochpolymeren, insbesondere von faserförmigen Hochpolymeren.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Es ist ein Verfahren zur Modifizierung synthetischer Kondensationspolymerer bekannt, bei dem diese in engem Kontakt mit einer niedrig molekularen ungesättigten polymerisierbaren Verbindung einer ionisierenden Bestrahlung unterworfen werden. Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß sehr große Tränkdauern zur Erreichung erforderlicher Massezunahme notwendig sind und daß bei der Bestrahlung des Substrates in Gegenwart der niedermolekularen ungesättigten polymerisierbaren Verbindung große Mengen an Homopolymerisat entstehen.
Weiterhin ist ein Verfahren zur Verbesserung der durch energiereiche, ionisierende Strahlung induzierten Pfropfpolymerisation oder Pfropfcopolymerisation bekannt, wobei zur Erhöhung der Pfropfgeschwindigkeit das zu behandelnde hochpolymere Substrat gemeinsam mit einer polymerisierbaren Verbindung auf eine Reaktionstemperatur gebracht wird, welche im Glasumwandlungstemperaturbereich des das Substrat bildenden Hochpolymeren liegt. Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß die beschleunigende Wirkung der Temperaturerhöhung bei diesem Verfahren der Pfropfpolymerisation nur bis zur Temperatur im Glasumwandlungsbereich ausgenutzt werden kann, da bei höheren Temperaturen durch das Einsetzen der Mikro-Brownschen Bewegung im Substrat die durch ionisierende Strahlung erzeugten Startradikale sehr schnell rekombinieren und damit zum Auslöser einer Seitenkettenpolymerisation nicht mehr zur Verfügung stehen, wodurch der Pfropfgrad absinkt und sich außerdem relativ viel Homopolymerisat bildet, wodurch der Prozeß unökonomisch und schwer kontrollierbar wird.
Weiter wird zur Beseitigung der Homopolymerisationsbildung ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem Substrat und die ungesättigte Verbindung nur kurzzeitig auf die Reaktionstemperatur gebracht und zwischen den Zyklen von Homopolymerisat befreit wird. Nachteilig hierbei ist, daß der Verfahrens- und maschinentechnische Aufwand für diesen Prozeß sehr hoch ist. Weiterhin wurde bereits vorgeschlagen, den Tränkprozeß und die Bestrahlung zeitlich voneinanderzu trennen. Diese Arbeiten beziehen sich aber ausschließlich auf den Einsatz von Quellmitteln beim Tränkprozeß.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Zweck der Erfindung ist es, große Mengen störenden Homopolymerisats zu vermeiden und ökonomische Verfahrensparameter zu erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, kurze Reaktionszeiten bei der Modifizierung von Polyamid, vorzugsweise von faserförmigem Polyamid zu erreichen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Tränkprozeß des faserförmigen Polyamids zeitlich vom Bestrahlungsprozeß getrennt so durchgeführt wird, daß der Prozeß der Kontaktierung bei Temperaturen von 90°C abläuft und der Bestrahlungsprozeß bei Raumtemperatur erfolgt. Vorteilhaft ist es, die polymerisierbare Verbindung in einer
Kurzzeiterhitzung auf die hohe Kontaktierungstemperatur zu bringen, das zu behandelnde Substrat ein- und/oder mehrfach intensiv abzuquetschen und zwischen den Abquetschungen mit der erhitzten polymerisierbaren Verbindung zu besprühen. Die abgequetschte polymerisierbare Verbindung wird zweckmäßigerweise sofort abgekühlt. Es ist weiterhin vorteilhaft, das Substrat nach einem kurzzeitigen Kontaktieren mit der Tränklösung und dem Abquetschen auf einer gekapselten Docke oder in einer Verweilapparatur bei Temperatur zwischen 20 und 145°C verweilen zu lassen.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden:
Beispiel
Ein Polyamidkettengewirke mit einer Flächenmasse von 70g/m2 wird mit einer 8%igen Akrylsäurelösung bei 90°C nur 30s getränkt, anschließend auf einen Effekt von 70% abgequetscht und bis zu einer Dosis von 1 Mrad mit beschleunigten Elektronen unter dem Scanner eines Elektronenbeschleunigers bestrahlt. Nach dem Spülen beträgt die Massezunahme 9%, bezogen auf das Ausgangsgewicht der Probe.
Claims (1)
- Verfahren zur Modifizierung von Polyamid, insbesondere von faserförmigem Polyamid, bei dem das Polyamid mit Akrylsäure kontaktiert, abgequetscht, mit energiereichen Strahlen bestrahlt, die Akrylsäure thermisch vorbehandelt und die Tränk- und Bestrahlungsstufe voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flächengebilde aus Polyamid mit einer wäßrigen Akrylsäurelösung bei 900C getränkt und bis zu einer Dosis von 1 Mrad mit beschleunigten Elektronen unter dem Scanner eines Elektronenbeschleunigers bei Raumtemperatur bestrahlt wird.Anwendungsgebiet der ErfindungDie Erfindung betrifft ein Verfahren zur Modifizierung von Hochpolymeren, insbesondere von faserförmigen Hochpolymeren.Charakteristik der bekannten technischen LösungenEs ist ein Verfahren zur Modifizierung synthetischer Kondensationspolymerer bekannt, bei dem diese in engem Kontakt mit einer niedrig molekularen ungesättigten polymerisierbaren Verbindung einer ionisierenden Bestrahlung unterworfen werden. Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß sehr große Tränkdauern zur Erreichung erforderlicher Massezunahme notwendig sind und daß bei der Bestrahlung des Substrates in Gegenwart der niedermolekularen ungesättigten polymerisierbaren Verbindung große Mengen an Homopolymerisat entstehen.Weiterhin ist ein Verfahren zur Verbesserung der durch energiereiche, ionisierende Strahlung induzierten Pfropfpolymerisation oder Pfropfcopolymerisation bekannt, wobei zur Erhöhung der Pfropfgeschwindigkeit das zu behandelnde hochpolymere Substrat gemeinsam mit einer polymerisierbaren Verbindung auf eine Reaktionstemperatur gebracht wird, welche im Glasumwandlungstemperaturbereich des das Substrat bildenden Hochpolymeren liegt. Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß die beschleunigende Wirkung der Temperaturerhöhung bei diesem Verfahren der Pfropfpolymerisation nur bis zur Temperatur im Glasumwandlungsbereich ausgenutzt werden kann, da bei höheren Temperaturen durch das Einsetzen der Mikro-Brownschen Bewegung im Substrat die durch ionisierende Strahlung erzeugten Startradikale sehr schnell rekombinieren und damit zum Auslöser einer Seitenkettenpolymerisation nicht mehr zur Verfügung stehen, wodurch der Pfropfgrad absinkt und sich außerdem relativ viel Homopolymerisat bildet, wodurch der Prozeß unökonomisch und schwer kontrollierbar wird. Weiter wird zur Beseitigung der Homopolymerisationsbildung ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem Substrat und die ungesättigte Verbindung nur kurzzeitig auf die Reaktionstemperatur gebracht und zwischen den Zyklen von Homopolymerisat befreit wird. Nachteilig hierbei ist, daß der verfahrene- und maschinentechnische Aufwand für diesen Prozeß sehr hoch ist. Weiterhin wurde bereits vorgeschlagen, den Tränkprozeß und die Bestrahlung zeitlich voneinander zu trennen. Diese Arbeiten beziehen sich aber ausschließlich auf den Einsatz von Quellmitteln beim Tränkprozeß.Darlegung des Wesens der ErfindungZweck der Erfindung ist es, große Mengen störenden Homopolymerisate zu vermeiden und ökonomische Verfahrensparameter zu erreichen.Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, kurze Reaktionszeiten bei der Modifizierung von Polyamid, vorzugsweise von faserförmigem Polyamid zu erreichen.Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Tränkprozeß des faserförmigen Polyamids zeitlich vom Bestrahlungsprozeß getrennt so durchgeführt wird, daß der Prozeß der Kontaktierung bei Temperaturen von 900C abläuft und der Bestrahlungsprozeß bei Raumtemperatur erfolgt. Vorteilhaft ist es, die polymerisierbare Verbindung in einer Kurzzeiterhitzung auf die hohe Kontaktierungstemperaturzu bringen, das zu behandelnde Substrat ein- und/oder mehrfach intensiv abzuquetschen und zwischen den Abquetschungen mit der erhitzten polymerisierbaren Verbindung zu besprühen. Die abgequetschte polymerisierbare Verbindung wird zweckmäßigerweise sofort abgekühlt. Es ist weiterhin vorteilhaft, das Substrat nach einem kurzzeitigen Kontaktieren mit der Tränklösung und dem Abquetschen auf einer gekapselten Docke oder in einer Verweilapparatur bei Temperatur zwischen 20 und 145°C verweilen zu lassen. Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden:BeispielEin Polyamidkettengewirke mit einer Flächenmasse von 70g/m2 wird mit einer 8%igen Akrylsäurelösung bei 90°C nur 30s getränkt, anschließend auf einen Effekt von 70% abgequetscht und bis zu einer Dosis von 1 Mrad mit beschleunigten Elektronen unter dem Scanner eines Elektronenbeschleunigers bestrahlt. Nach dem Spülen beträgt die Massezunahme 9%, bezogen auf das Ausgangsgewicht der Probe.
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