ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы РАЗ ДЕЛ III Формование карбоцепных волокон и модификация их свойств Новый метод формования полиакрилонитрильных волокон, В. П. Юницкий, Э А. Пакшвер, Соколова из "Карбоцепные волокна" Одним из методов модификации свойств полимеров является образование привитых сополимеров с различной длиной боковых цепей. От химического строения и длины боковых цепей в значительной степени зависят физико-механические свойства привитого сополимера и условия его переработки. В настоящей статье рассматриваются результаты сравнения реологических свойств растворов привитых сополимеров и линейных полимесов. [c.107] Кривые течения концентрированных растворов полимеров в верхней части получали на вискозиметрах АКВ-2а , в нижней части — на вискозиметре Геплера . [c.108] На рис. 1 представлены кривые течения растворов указанных полимеров четырех концентраций. В выбранных условиях кривые течения эквиконцентрированных растворов ацетилцеллюлозы и полиакрилонитрила практически налагаются друг на друга, за исключением кривых, соответствующих 10%-ным растворам. [c.109] Это явление можно объяснить тем, что привитой сополимер под действием малых градиентов скоростей течения при отсутствии ориентационного эффекта своими длинными боковыми цепями как бы пронизывает соседние слои раствора, связывая их, что проявляется в увеличении вязкости системы. При увеличении градиента скорости течения все заметнее становится ориентационный эффект и длинные боковые цепи полиакрилонитрила ориентируются вдоль основной ацетилцеллюлозной цепи. В этом случае соседние слои раствора уже не взаимодействуют с боковыми цепями привитого сополимера и течение его становится аналогичным течению линейных полимеров. [c.110] В последние годы большое внимание уделяется методам модификации свойств полимеров путем синтеза привитых сополимеров. Прививку можно осуществить к исходному полимеру или к готовому изделию. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки. [c.110] При прививке к волокнам, представляющим собой высокоориентированные системы, привитые компоненты не подвергаются ориентации, в результате чего, как правило, снижаются механические свойства волокон, особенно при высоком содержании привитого кoмпoнeнтa . [c.110] Прививка к исходному полимеру имеет то преимущество, что переработке в волокно подвергается привитой сополимер, и боковые цепи наряду с основными цепями принимают участие в образовании структуры при формовании и вытягивании волокна. Это дает основание предполагать, что волокно, сформованное из привитого сополимера, будет обладать более высоким комплексом цеханических свойств. Однако при переработке таких полимеров возникают трудности, связанные с изменением растворимости привитого сополимера и условий формования волокна. [c.110] Одной из важнейших предпосылок, определяющих возможность переработки привитых сополимеров в волокна, являются свойства концентрированных растворов привитых сополимеров, влияющих на структуру, условия формования и физико-механические показатели волокна . [c.110] При изучении свойств расплавов и растворов полимеров широко применяются реологические методы, дающие возможность качественно оценить структуру этих систем . Исследования концентрированных растворов волокнообразующих полимеров начаты в последние годы , однако свойства концентрированных растворов привитых сополимеров не подвергались систематическому изучению. [c.111] Ниже приводятся результаты исследований основных закономерностей течения растворов привитых сополимеров. [c.111] Для исследования применяли линейный сополимер акрилонитрила и 4-Р-винилсульфонил-2-аминоанизола, содержащий 7 вес. % второго компонента, который далее будем назьшать исходным сополимером привитой сополимер на основе указанного исходного сополимера и полиметилакрилата, содержащий 15 вес. % привитого компонента смесь исходного сополимера с полиметилакрилатом. [c.111] Некоторые показатели исходных сополимеров приведены в табл. 1. [c.111] Полиметилакрилат с удельной вязкостью 0,43 (образец 4) применяли при изучении свойств растворов смеси сополимеров. [c.112] Растворителем служил диметилформамид, в котором растворяются гомополимеры и привитой сополимер. [c.112] Реологические исследования проводили на капиллярном вискозиметре АКВ-2, позволяющем определять характеристики полимеров в интервале напряжений сдвига от 9-10 до 3 10 дин см , что соответствует изменению скорости сдвига на 10 —10 . Изучали зависимость вязкости растворов от следующих факторов напряжения сдвига, концентрации и температуры. [c.112] Напряжение сдвига. Кривые течения растворов сополимеров в координатах gD — / (lg т) представлены на рис. I О — градиент скорости). Некоторые свойства растворов сополимеров приведены в табл. 2 (напряжение сдвига X = 1 10 дин см температура 25 °С). [c.112] Следует отметить, что в исследуемых диапазонах напряжений сдвига и градиента скорости снимается не вся реологическая кривая, а только ее структурная ветвь. Поэтому приведенные ниже значения эффективной вязкости и тангенса угла наклона кривых течения привитых и исходных линейных сополимеров относятся к этому участку кривой. [c.112] Из рис. 1 видно, что в исследуемых диапазонах напряжений сдвига концентрированные растворы линейного и разветвленного сополимеров, а также смеси указанных выше сополимеров ведут себя как типичные неньютоновские жидкости, для которых показатель п, характеризующий степень отклонения от ньютоновской жидкости, больше единицы. [c.112] Сопоставление свойств растворов сополимеров приводит к интересным выводам. Растворы смесей, состоящие из исходного сополимера и полиметилакрилата, кинетически устойчивы. Полиметилакрилат представляет собой типичный пример гибкоцепного полимера, и при большом молекулярном весе и относительно высокой концентрации его растворы имеют низкую вязкость. [c.112] например, вязкость 17%-ного раствора полиметилакрилата (с удельной вязкостью 0,43), определенная по стандартной методике, составляет 5 сек, а вязкость 17%-ного раствора исходного сополимера (с удельной вязкостью 0,36) равняется 67 сек. Добавление к раствору исходного сополимера небольших количеств полиметилакрилата приводит к резкому снижению вязкости раствора, поскольку полиметилакрилат оказывает своеобразное пластифицирующее действие на жесткий линейный сополимер, увеличивая текучесть его растворов. [c.113] Вернуться к основной статье