ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исходные вещества, применяемые для получения термостойких волокон из "Термо-жаростойкие и негорючие волокна" Ароматические полимеры, пригодные для получения термостойких волокон, практически не растворяются в известных органических растворителях. Это обстоятельство в сочетании с неплавкостью указанных полимеров длительное время оказывалось препятствием для синтеза исходных полимеров, так как для большинства термостойких полимеров поликонденсация в растворе является практически единственным способом их получения. И в настоящее время, несмотря на то, что имеется ряд технологически пригодных растворителей и разработаны основы теории растворов жесткоцепных высокомолекулярных соединений, подбор новых растворителей осуществляется эмпирически. Характерно при этом, что термостойкие полимеры растворяются лишь в системах, обладающих высокой полярностью. К такого рода веществам относятся органические апротонные растворители, такие, как Ы,Ы-диметилацетамид, Ы-метилпирролидон, гексаметилфосфортриамид, 1 ,Ы-диметилформ-амид, диметилсульфоксид и т. д. Некоторые полимеры, например ароматические полиамиды, растворимы в Ы-метилкапролактаме, адипонит-риле, сульфолане. Практически универсальным растворителем для большинства термостойких волокнообразующих полимеров являются концентрированные кислоты, такие, как серная, олеум, полифосфорная, хлор- или метансульфоновая. Ниже приведены характеристики некоторых органических и неорганических растворителей, применяемых в производстве термостойких волокнообразующих полимеров и волокон на их основе. [c.15] Нестабильное соединение. В присутствии влаги гидролизуется с выделением хлористого водорода и терефталевой кислоты. [c.20] Нестабильно, быстро темнеет на воздухе. Производится в промышленном масштабе. Применяется для синтеза ароматических полиамидов, является составляющей волокон номекс (США), фенилон (СССР). [c.23] Продукт умеренно токсичен. [c.24] Стабилен. Выпускается в промышленном масштабе. Применяется для получения ароматических по-лиимидов и полиамидов, Нашел применение для получения волокон аримид ПМ (СССР). [c.24] Малотоксичен. Пары расплавленного диангидрида обладают ограниченной токсичностью. [c.29] Диметилформамид (ДМФ). Из многих способов получения ДМФ наиболее экономичными являются синтез его из метанола, аммиака и углекислого газа, а также из диметиламина и муравьиной кислоты [21]. ДМФ представляет собой прозрачную жидкость, обладающую специфическим запахом. Хорошо смешивается с водой и с другими полярными органическими растворителями. Легко летуч. Как и ДМАА, ДМФ, являясь амидом, склонен к гидролизу, причем скорость гидролиза увеличивается при температурах выше 100 °С. Конечным продуктом гидролиза являются диметиламин и муравьиная кислота. Присутствие солей, кислот и оснований катализирует гидролиз. По характеру токсического воздействия на организм аналогичен ДМАА. ПДК в воздухе рабочих помещений составляет 10 мг/м [6, с. 39 и 266]. Для открытых водоемов ПДК составляет 10 мг/л. Интересно отметить, что в сточных водах, направляемых на биологическую очистку, может содержаться до 1000 мг/л ДМФ [22]. Горюч. Образует с воздухом взрывоопасные смеси. Растворяющая способность ДМФ по отношению к некоторым термостойким полимерам или промежуточным продуктам близка к растворяющей способности ДМАА. ДМФ используется как растворитель поли-л1-фениленизофталамида при получении волокон номекс и фенилон [23, с. 149 24] в особенности, в сочетании с лиофильными солями типа хлорида лития или кальция. [c.33] ДМСО — слегка желтоватая, маслянистая жидкость, отличается гигроскопичностью, хорошо смешивается с водой, спиртами, циклическими углеводородами, кетонами, эфирами и т. д. [c.34] Предполагают, что ДМСО образует с водой гидраты. ДМСО, как и ДМФ, не пригоден для использования в качестве реакционной среды в тех случаях, когда одним из реагентов являются дихлорангидриды ароматических дикислот, так как сам легко вступает в реакцию с ди-хлорангидридами [23, с. 15], однако он хорошо растворяет ароматические полигидразиды и полиамиды, а также некоторые типы полигетеро-ариленов. Зависимость физических свойств ДМСО от температуры приведена в табл. 1.3. [c.34] ДМСО — сильный донорный растворитель, смешивается с различными акцепторами с выделением тепла, склонен к образованию сольватов. Может содержать в виде примесей меркаптаны. Горюч. Токсические свойства, по мнению ряда исследователей, выражены менее ярко по сравнению с ДМАА и ДМФ. Некоррозионноактивен по отношению к металлам. [c.34] МП хорошо смешивается с водой, спиртами, эфирами, кетонами, углеводородами, некоторыми галоидуглеводородами и растительными маслами. С хлористым водородом дает хлоргидрат, плавящийся при температуре 85 °С. Образует комплексные соединения с галоидами никеля, кобальта и железа. [c.34] Бесцветная жидкость, смешивающаяся в любых соотношениях с водой, полярными и неполярными органическими соединениями. Избирательно сольватирует хлорированные углеводороды и служит экстрагирующим агентом для извлечения последних из водных смесей. Образует комплексы с бромидами кобальта и кадмия. Устойчив к гидролизу в инертных средах. Загорается с трудом. Токсикологические характеристики практически не изучены, однако предполагается, что пары ГМФА канцерогенны. ГМФА широко используется в химии и технологии координационных соединений, а также в электрохимии. В последнее время нашел применение для получения термостойких полиамидов [30 31], которые плохо растворяются в других амидных растворителях. При этом используются смеси ГМФА с другими амидными растворителями— такими, как ДМАА и МП. Оказалось, что смеси ГМФА с указанными соединениями обладают повышенной растворяющей способностью по сравнению с растворяющей способностью отдельных компонентов смеси. Некоторые физические свойства ГМФА приведены в табл. 1.4. [c.35] Сульфолан — торговое название двуокиси тетрагидротиофена [32—33]. Он представляет собой при обычной температуре бесцветное твердое вещество с приятным запахом, растворимое в воде, этиловом спирте, бензоле, ацетоне и других веществах, нетоксичен. Обладает высокой гигроскопичностью. Кроме реакционной среды при получении термостойких полимеров, сульфолан находит применение в качестве экстрагента ароматических углеводородов из нефтяных фракций, пластифицирующей и стабилизирующей добавки, а в производстве химических волокон как растворитель полиакрилонитрила или его сополимеров. [c.35] Физико-химические свойства органических апротонных диполярных растворителей, нашедших широкое распространение при получении термостойких полимеров и волокон на их основе, представлены в табл. 1.4. [c.36] Второй способ дает возможность получать полифосфорную кислоту высокой степени чистоты. [c.36] В связи с тем, что полифосфорная кислота является продуктом насыщения ортофосфорной кислоты фосфорным ангидридом, ее физические свойства резко зависят от многих факторов (концентрации ангидрида, температуры и т. д.). [c.36] В табл. 1,5 представлены данные, характеризующие влияние концентрации фосфорного ангидрида на свойства полифосфорной кислоты. Одной из главных характеристик полифосфорной кислоты, влияющей на процесс синтеза термостойких полимеров, является ее вязкость, в большой степени зависящая от концентрации и температуры (табл. 1.6). [c.36] ПФК с содержанием Р2О5 до 77,6% способна выдерживать сильное переохлаждение без заметной кристаллизации. При более высоких концентрациях фосфорного ангидрида и в присутствии механических примесей кристаллизация становится заметной, однако кислота не расслаивается. [c.38] Вернуться к основной статье