DE1099725B

DE1099725B - Verfahren zum Stabilisieren von linearen, hochmolekularen Polykondensaten

Info

Publication number: DE1099725B
Application number: DEB55710A
Authority: DE
Inventors: Dr Heinz Pohlemann; Dr Hans Burkhardt; Dr Karl-Heinz Koenig; Dr Franz Schmidt; Dr Hans Biczysko; Dr Helmut Stahl
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1959-11-28
Filing date: 1959-11-28
Publication date: 1961-02-16

Description

Verfahren zum Stabilisieren von linearen, hochmolekularen Polykondensaten Die mechanischen Eigenschaften linearer Polykondensate, die Carbonamidgruppen in den Kettenmolekülen enthalten, wie beispielsweise von Polyamiden, Polyurethanen und Polyharnstoffen, werden bekanntlich durch den Einfluß erhöhter Temperaturen, von Sauerstoff oder Licht weitgehend verschlechtert. Zum Stabilisieren derartiger Polykondensate wurden unter anderem schon Zusätze von Phenolen, Aminen und Harnstoffderivaten in der Literatur beschrieben. So ist es beispielsweise aus der französischen Patentschrift 906892 bekannt, daß man Polyamide durch Zusatz von N-arylsubstituierten sekundären aromatischen Di- oder Polyaminen, wie N,N' - Diphenyl -1,4- phenylendiamin, N,N' - Diphenyl-2,7-naphthylendiamin oder N-Phenyl-N'-benzylphenylendiamin, stabilisieren kann.
Es wurde nun gefunden, daß man lineare, hochmolekulare Polykondensate, die Carbonamidgruppen in den Kettenmolekülen enthalten, mit geringen Mengen, z. 13. von 0,01 bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 0,1 bis 2 Gewichtsprozent, p-Phenylendiaminderivaten der aU-gemeinen Formel in der R für einen Phenyl- oder Naphthylrest und R' für einen gesättigten cycloaliphatischen Rest mit 5 bis 15 C-Atomen im Ring steht, besonders vorteilhaft stabilisieren kann.
Erfindungsgemäß verwendete lineare, hochmolekulare Polykondensate sind z. B. Polyurethane, Polyharnstoffe, Polythioharnstoffe und Polyamide, wie sie aus w,w'-Diaminen und co,co'-Dicarbonsäuren mit mehr als 3 C-Atomen zwischen den funktionellen Gruppen, beispielsweise Hexamethylendiamin und Adipinsäure, sowie aus cyclischen Lactamen mit mehr als 3 Ring-C-Atomen zwischen Amino- und Carbonylgruppe, wie Pyrrolidon, Piperidon, Caprolactam, Capryllactam, Dodecy]lactam oder Undecyllactam, hergestellt werden können. p-Pheny]endiaminderivate im Sinne der Erfindung sind beispielsweise N-Phenyl-N'-cyclopentyl-, N-Phenyl-N'-cyclohexyl-, N - Phenyl - - cycloheptyl -, N - Plienyl - - cyclooctyl -, N-Phenyl-N'-cyclododecyl-, N- (-Naphthyl) -N' -cyclohexyl-p-phenylendiamin und das entsprechende a-Naphthyl-Derivat. Die Reste R und R' derartiger p-Phenylendiaminderivate können gegebenenfalls durch Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl-, Alkylol-, Hydroxy-, Alkoxy-, Amino-, Alkylamino- und Cycloalkylaminogruppen sowie durch Halogenatome einfach oder mehrfach substituiert sein. Derartige p-Phenylendiamine verbessern vor allem die Wärmebeanspruchbarkeit entsprechender Polykondensate, insbesondere von Polyamiden, wie Polycaprolactam und Polycapryllactam. Sie können, gegebenenfalls zusammen mit Zusätzen, wie Füllstoffen undloder Pigmenten undloder Trübungsmitteln und/oder Farb- stoffen, in üblicher Weise, beispielsweise unter Verwendung einer Schneckenpresse oder eines Kneters oder durch Mischen der pulverförmigen Hochpolymeren mit einer Lösung der Stabilisatoren, eingearbeitet werden.
Es ist auch möglich, diese Stabilisatoren den für die Herstellung der linearen Polykondensate verwendeten Ausgangsstoffen zuzusetzen.
Erfindungsgemäß stabilisierte Polyamide, insbesondere Polycaprolactam, können auf Grund ihrer überraschend hohen Wärmebeanspruchbarkeit mit besonderem Vorteil für die Herstellung von Geweben, Konstruktionsteilen und Überzügen verwendet werden, die auch bei erhöhten Temperaturen starken mechanischen Belastungen ausgesetzt werden sollen. So ist beispielsweise erfindungsgemäß stabilisiertes Polycaprolactam außerordentlich gut zur Herstellung von Reifencord geeignet.
Die in den folgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel 1 100 Teile Polycaprolactam vom k-Wert 70 wurden mit einem Teil N-Phenyl-N '-cyclohexyl-p-phenylendiamin innig vermischt und die Mischung aus der Schmelze zu Fäden von 778 den versponnen (I). Die Bruchlast der Fäden betrug 5,43 kg, die Dehnung 2801, und die Reißlänge 62,7 km. Zum Vergleich wurden jeweils Proben des gleichen Polycaprolactams ohne Zusatz (II) oder mit einem Zusatz von jeweils 1 Gewichtsprozent N-Phenyl-N'-isopropyl-p-phenylendiamin (III), N,N'-Dicyclohexylp -phenylendiamin (IV) oder 1,4-Diphenyl-p-phenylendiamin (V) unter sonst gleichen Bedingungen zu Fäden versponnen. Die Fäden I bis V wurden 3 Stunden einer Temperatur von 1900C ausgesetzt. Anschließend wurden bei den einzelnen Proben folgende Restfestigkeiten gemessen: I: 93°/0; II: 40%; III: 59%; IV: 48% und V: 43%. Unter Restfestigkeit versteht man das Verhältnis der in Kilogramm gemessenen Festigkeit nach der Beanspruchung zur Festigkeit vor der Beanspruchung in Prozenten.
Beispiel 2 100 Teile Caprolactam werden unter Zusatz von 1 Teil N-Phenyl-N'-cyclohexyl-p-phenylendiamin wie üblich polykondensiert. Das zerkleinerte und getrocknete Produkt (I) wird zu Fäden von 349 den versponnen.
Deren Bruchlast beträgt 1,98 kg, ihre Dehnung 3801o und ihreReißlänge ilkm. ZumVergleich werden entsprechende Spinnproben von PolycaproIactam ohne Zusatz (II) hergestellt. Die Fäden I und II werden 1 Stunde auf 190"C erhitzt. Anschließend werden folgende Restfestigkeiten gemessen: I: 8501o und II: 400/o.
PATENTANSPRCHE: 1. Verfahren zum Stabilisieren von linearen, hochmolekularen Polykondensaten, die Carbonamidgruppen in den Kettenmolekülen enthalten, durch p-Phenylendiaminderivate, dadurch gekennzeichnet, daß als p-Phenylendiaminderivate solche der allgemeinen Formel in der R für einen Phenyl- oder Naphthylrest und R' für einen gesättigten cycloaliphatischen Rest mit 5 bis 15 C-Atomen im Ring steht, verwendet werden.

Claims

2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstoffe für die linearen Polykondensate unter Zusatz der p-Phenylendiaminderivate polykondensiert werden.