ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химическая модификация из "Физико-химические основы технологии химических волокон" В литературе и в многочисленных патентах методы химической модификации волокон описаны гораздо подробнее, чем физические методы. Однако на практике не все методы химической модификации нашли должное признание. [c.358] Получение волокон из сополимеров. Первоначально заменой гомополимеров на сополимеры стремились облегчить растворение или плавление основного сырья, так как нарушение регулярности расположения функциональных групп в макромолекулярной цепи уменьшает межмолекулярное взаимодействие. Кроме того, вследствие этого снижается температура плавления, увеличивается набухание, уменьшается вязкость раствора и расплава полимера (рис. 13.2). Например, ни поликапроамид (капрон, найлон 6), ни полигексаметиленадипамид (анид, найлон 6,6) не растворяются в метиловом спирте и плавятся соответственно при 216 и 256° С, тогда как сополимер, полученный из капролактама (50 7о) и соли АГ (50%), легко растворяется в этом растворителе и плавится при 160° С. По той же причине повышается растворимость в ацетоне триацетата целлюлозы при частичном омылении эфирных групп и поливинилхлорида при дополнительном его хлорировании. Сополимер акрилонитрила с винилхлоридом в соотнощении от 60 40 до 40 60 растворяется в ацетоне и во многих других растворителях, тогда как оба гомополимера очень трудно растворяются в большинстве органических растворителей. [c.359] Однако одновременно с повышением растворимости при увеличении содержания второго мономера в сополимере ухудшаются такие ценные свойства химических волокон, как стабильность при нагревании и химической чистке, светостойкость, формоустойчивость при деформациях. Поэтому видовые названия (нитрон, капрон, лавсан) сохраняют только для волокон из гомополимеров или сополимеров, содержащих не менее 85% основного мономера. [c.359] Как видно из рис. 13.2, введение в сополимер 5—10% второго мономера резко увеличивает набухание полимера и часто приводит к его полному растворению. [c.359] При получении волокон из сополимеров можно облегчить крашение и придавать сополимерным волокнам новые ценные свойства (гидрофильность, бактерицидность, разноусадочиость и др.). [c.359] Особенно широко используются сополимеры при производстве полиакрилонитрильных волокон. Гомополимер акрилонитрила трудно растворяется даже в таких растворителях, как диметилформамид и диметилсульфоксид. Введение небольших количеств (5—10%) второго мономера облегчает растворение полимера, снижает вязкость прядильного раствора и облегчает его переработку. [c.359] Получаемые волокна отличаются повышенной мягкостью и эластичностью. [c.360] Вводя второй мономер, х)дновременно удается значительно облегчить крашение полиакрилонитрильных волокон. Наличие второго мономера. независимо от его химического строения в большинстве случаев ускоряет диффузию красителя в глубь волокна. Применение мономеров, содержащих НЗОз, СООН, МНг, пиридиновые и другие активные группы (до 2—3% от массы сополимера), увеличивает сродство красителя к волокну, т. е. повышает прочность окраски к стирке и трению. [c.360] Мономеры с указанными функциональными группами придают волокнам также ионообменные свойства, а после обработки солями серебра, ртути и другими биологически активными соединениями эти волокна приобретают бактерицидные свойства. [c.360] Применение сополимеров акрилонитрила, содержащих 10—15% второго мономера (винилацетата, метилметакрилата, олефинов), настолько повышает гибкость макромолекул из-за ослабления внутри- и межмолекулярных циан-циановых связей, что волокна при нагревании (например, в горячей воде) способны усаживаться на 30—40%. Поэтому, применяя сополимеры, у которых содержание второго мономера колеблется в определенных пределах, и подвергая полученные волокна различной релаксации после вытягивания, удается получать так называемые разноусадочные волокна, необходимые для изготовления объемной пряжи. [c.360] За последнее время сополимеры нашли большое применение и при производстве полиэфирных волокон. Для этого в макромолекуле полиэтилентерефталата до 10% терефталевых звеньев заменяют на звенья изофталевой, га-оксибензойной, оксиэтоксибензой-ной или гексагидротерефталевой кислоты. [c.360] Наличие в макромолекуле полиэфира звеньев, отличающихся от терефталевых размером или расположением, затрудняет кристаллизацию сополимера при охлаждении волокна, сформованного из расплава. Вследствие этого снижаются прочность и модуль деформации волокна, зато уменьшается его склонность к пилингу. [c.360] Если в полиэтилентерефталате 3—4% терефталевых звеньев заменить на звенья адипиновой кислоты, размеры которых почти равны звеньям терефталевой кислоты, т. е. осуществить изоморфное замещение, степень кристалличности сополимерных волокон не отличается от гомополимерных. Наличие в макромолекуле гибких адипиновых звеньев облегчает вытягивание волокна. Благодаря этому из изоморфно-замещенных сополимеров удается получать высокопрочные лавсановые волокна технического назначения. [c.360] Волокна из этих сополимеров значительно легче красятся дисперсными красителями, а замена звеньев изофталевой кислоты на сульфоизофталевую дополнительно увеличивает сродство волокон к катионным красителям и прочность выкрасок к стирке и трению. [c.361] Наконец, введение в сополиэфир сульфогрупп или других кислых групп придает волокнам катионообменные свойства. [c.361] Применение сополимеров при производстве полиамидных волокон весьма ограничено, так как взаимная замена капролактам-кых, гексаметилендиаминовых или адипиновых звеньев в молекуле полиамида приводит к снижению температуры плавления сополимера и без того недостаточно высокой теплостойкости волокон. [c.361] Введение сульфогрупп или других активных групп в молекулы полиамида также нецелесообразно, так как обычные волокна легко окрашиваются дисперсными и кислотными красителями. [c.361] Определенный интерес могут представить сополимеры капролактама и соли АГ, содержащие только 10% гексаметиленадип-амида. Температура плавления этих сополиамидов еще достаточно высока, а волокна, полученные из них, отличаются разноусадочностью и прочной извитостью (после соответствующих тепловых обработок). [c.361] Заменяя звенья алифатической кислоты или алифатического диамина в полиамиде на звенья ароматических дикарбоновых кислот или диаминов, например на звенья терефталевой кислоты или фенилендиамина, можно значительно повысить теплостойкость полимера. Однако полная замена алифатических метиленовых цепочек в полиамиде на ароматические циклы резко увеллчивает его температуру плавления и делает невозможным формование волокон из расплава (см. ниже). При частичной замене гибких звеньев в сополимере на жесткие ароматические циклы (не более 10—20% от всех звеньев) температура плавления поднимается в допустимых пределах (до 285—290° С) и формование волокна из расплава возможно. [c.361] Применение сополимеров при производстве полиолефиновых волокон в большинстве случаев, по-видимому, нецелесообразно. Отсутствие сильных полярных групп в полиолефинах снижает энергию межмолекулярного взаимодействия, которая оказывается достаточной только при применении стереорегулярных полимеров. Введение в макромолекулу такого полимера звеньев второго мономера нарушает его регулярность. Поэтому даже небольшие добавки второго мономера делают эти полимеры мало пригодными для формования волокон. [c.361] Вернуться к основной статье