ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Растворители гомополимера и сополимеров акрилонитрила из "Карбоцепные синтетические волокна" Однако несмотря на обилие растворителей, промышленное применение для производства полиакрилонитрильных волокон получили только диметилформамид, диметилацетамид, диметилсульфоксид, этиленкарбонат, водные растворы азотной кислоты, роданида натрия и хлорида цинка. В Советском Союзе применяются два растворителя диметилформамид и роданид натрия. Все растворители ПАН являются сильнополярными жидкостями и, как правило, хорошо смешиваются с водой, что облегчает их применение в производстве волокна. [c.40] От вида применяемого растворителя полиакрилонитрила в значительной мере зависят технологические особенности и аппаратурное оформление процесса производства полиакрилонитрильных волокон. Это связано с различиями в летучести растворителей, способности растворять полимер и их коррозионной активности. [c.40] Получающиеся в результате реакции хлороформ и диметилформамид легко разделяются. [c.41] Эта реакция ускоряется под действием кислот и щелочей. Смешение диметилформамида с водой происходит с выделением теплоты (до 22 ккал/кг). При низких температурах диметилформамид образует с водой гидраты [8] H 0N( Hз)2 ЗH20 и N 0N( Hз)2 H20, нестойкие при температурах выше 60 С. [c.42] Из-за гигроскопичности диметилформамида при низких температурах требуется некоторая предосторожность при его хранении и транспортировке. Вода в диметилформамиде является крайне нежелательной примесью. [c.42] К техническому диметилформамиду как к растворителю предъявляется ряд требований, из которых наиболее важными можно считать минимальное содержание воды (до 0,1%) и диметиламина (до 0,01%), Присутствие воды в диметилформамиде приводит к уменьшению стабильности прядильных растворов. Диметиламин способствует пожелтению растворенного полимера. Если диметилформамид используется в качестве среды для полимеризации, то технические требования к нему повышаются, особенно в части содержания аминов. [c.42] Роданид натрия. Водные растворы роданида натрия широко применяются в производстве полиакрилонитрильных волокон. [c.42] Раствор нейтрализуется щелочью и упаривается. Из упарендого раствора выпадают в осадок сульфаты и элементарная сера, которые отфильтровываются. Оставшиеся в фильтрате растворенные сульфаты осаждают гидроокисью бария. Затем из раствора при помощи сульфида натрия удаляют примеси тяжелых металлов. Раствор роданида пропускают через слой активированного угля для осветления, фильтруют и еще раз упаривают до концентрации 860 г/л. Из этого раствора выделяются кристаллы роданида натрия, которые отделяют на центрифуге и упаковывают в специальные мешки. Го товый продукт представляет собой расплывающиеся на воздухе кристаллы, содержащие 68—70% роданида натрия. [c.43] Однако они, по-видимому, в промышленном масштабе пока не применяются. [c.43] Свойства [10—13]. Для растворения полиакрилонитрила применяется раствор роданида натрия, содержащий 51% соли. Меньшая или большая концентрация роданида увеличивает вязкость прядильных растворов. [c.43] Полная сольватация роданида в водных раствора наступает при содержании 3,96 г-моль/1000 мл (вес. 25%) воды, однако при этом он еще не приобретает способности растворять ПАН. [c.43] Плотность растворов роданида натрия в пределах от 40 до 60% изменяется пропорционально концентрации (рис. 3.5), а вязкость этих растворов растет несколько быстрее (рис. 3.6). [c.43] Способность к кристаллизации вызывает необходимость хранения 51%-ных растворов роданида натрия при температуре выше 15 °С. Растворы роданида натрия стабильны, но вызыварт сидьную коррозию металлов и в первую очередь железа. Содержание примесей металлов в растворе не должно превышать 2-10 %, так как они отрицательно влияют на процесс полимеризации акрилонитрила. [c.43] Диметилсульфоксид. По своей растворяющей способности ПАН диметилсульфоксид следует за диметилформамидом. В последнее время этот растворитель начали применять в промышленности полиакрилонитрильных волокон. [c.43] Свойства [20, 24]. Температура плавления этиленкарбоната 36 °С, температура кипения 244 °С. Этиленкарбонат растворяет ПАН, если содержит примерно 15% воды. Это обстоятельство значительно упрощает применение его для производства ПАН волокна. Растворяющая способность этиленкарбоната ниже, чем у диметилформамида и диметилсульфоксида. [c.45] Плотность его при 40 °С равна 1,3218 г/см . Вязкость растворов ПАН в этиленкарбонате значительно выше, чем в диметилформамиде и диметилсульфоксиде. Этиленкарбонат смешивается с водой в любых соотношениях. [c.45] Водные растворы этиленкарбоната при нагревании не совсем стабильны, так как этиленкарбонат гидролизуется с образованием этиленгликоля. Эта реакция ускоряется в присутствии кислот и щелочей, поэтому этиленкарбонат, полученный из этиленгликоля, нетоксичен и не вызывает коррозии металлов. Он растворяет акрилонитрил и мало влияет на обрыв цепей при полимеризации, следовательно, в нем можно проводить полимеризацию в растворе. Однако в промышленной практике такой процесс пока не осуществлен. [c.45] Давление паров при 25 °С, мм рт. ст. [c.46] Азотная кислота. В Японии (фирма Асаки ) для производства ПАН волокна в значительном количестве применяется 68%-ная азотная кислота высокой степени чистоты. [c.46] Вернуться к основной статье