Термостойкие волокна из ароматических полиамидов

Монография посвящена важному классу термостойких полимеров — полностью ароматическим полиамидам. В ней изложены основы получения высокомолекулярных ароматических полиамидов, подробно рассмотрены особенности их строения и структуры (фазовые состояния, молекулярная подвижность, кристаллизуемость и т. д.). Большое внимание уделено вопросам переработки ароматических полиамидов, описанию свойств получаемых изделий (пластмассы, волокна, пленки, лаки, бумага, адсорбенты, мембраны и т. д.), а также областям их применения. [c.2]

Практически все волокна из ароматических полиамидов получаются формованием из растворов. Следует, однако, отметить, что принципиально возможными способами получения термостойких полиамидных волокон, кроме указанных, могут быть также формование волокон непосредственно в процессе синтеза (при межфазной поликонденсации) и формование волокон из дисперсий полимеров, аналогично получению волокон на основе политетрафторэтилена [18, 19]. Эти способы, правда, не нашли широкого применения, по-видимому, потому, что в первом случае получаются низкопрочные волокна, а во втором — принципиальной трудностью является получение устойчивой коллоидной системы с высокой степенью дисперсии полиамида. На сегодняшний день, как уже указывалось в предыдущей главе, наибольшее внимание уделяется трем способам формования волокон из ароматических полиамидов, а именно сухому, мокрому и сухо-мокрому. [c.97]

Возможность получения полиамидных волокон и изделий на их основе, обладающих повышенной термостойкостью и температурой плавления, ограничивается затруднениями, возникающими при переработке соответствующих полимеров в волокна. В последнее время разработан и осуществлен метод синтеза полиамидов с температурой плавления 350°С и выше путем поликонденсации ароматических дикарбоновых кислот и диаминов. Однако переработка таких полимеров в волокно обычным методом формования из расплава не представляется возможной, так как температура плавления этих полиамидов выше температуры их разложения. Для некоторых ароматических полиамидов, растворимых в органических растворителях, это затруднение может быть устранено путем формования волокна из растворов. Таким методом, по-видимому, получается волокно НТ-1, производство которого начато в последнее время в США в опытном масштабе . [c.113]

Промышленные волокна используются в качестве армирующих материалов в композитах. Эти волокна также назьшают структурными волокнами, поскольку они обладают высоким модулем, прочностью, термостойкостью, жесткостью, долговечностью. Структурные волокна используют для упрочнения таких изделий, как жесткие и гибкие трубы, трубки и шланги, а также в композиционных структурах, называемых волокнитами и применяемых в конструкциях кораблей, автомобилей, самолетов и даже зданий. К этому классу волокон относятся одноосно ориентированные волокна ароматических полиамидов и полиэфиров, углеродные и кремневые волокна. [c.348]

Заметим, что несмотря на необычайно высокую термостойкость фенольных волокон, они все же несколько уступают волокнам на основе ароматических полиамидов. При 150°С фенольные волокна сохраняют первоначальную массу, но при этой температуре их разрывная прочность и удлинение заметно снижаются [17]. [c.267]

Отмечалось [21], что наличие в волокнах из ароматических полиамидов примесей хлоридов или бромидов металлов снижает их термостойкость. Способ повышения термостойкости таких волокон состоит в вымывании указанных примесей горячей водой или горячей смесью воды и диметилформамида. Эффективность указанного способа иллюстрируется приведенными ниже данными [c.143]

Волокна нз ароматических полиамидов, сформованные из растворов в амидно-солевых растворителях или в серной кислоте, так же тщательно, как и пленки, промывают водой для удаления следов растворителей и солей, содержание которых в волокне недопустимо из-за снижения прочности при последующих термообработках и уменьшения термостабильности в процессе эксплуатации изделий на основе этих волокон. Промывка термостойких нитей может произвол диться непрерывно на роликах при большой длине пути нити, обеспечивающей продолжительность промывки в течение 2 мин и более при скорости до 38 м/мин [98]. Промытые и высушенные волокна в большинстве случаев подвергают ориентационному упрочнению путем вытягивания при повышенных температурах. [c.184]

Ароматические полиамиды явились первым классом полимеров, на основе которых в промышленном масштабе были получены термостойкие волокна, способные выдерживать действие повышенных температур (до 300—350°С). Важнейшими характеристиками, определяющими возможность применения указанных волокон при повышенных температурах, являются их тепло- и термостабильность. [c.106]

Термостабилизация. Волокна из ароматических полиамидов, находясь в условиях воздействия температурных полей, постепенно изменяют свои механические характеристики, причем процессы деструкции, снижающие механические свойства волокон, протекают в температурной области, весьма далекой от температурных областей плавления или разложения исходных полимеров. Для ароматических полиамидов наиболее вероятными процессами, протекающими под действием тепла и кислорода воздуха, могут быть реакции гидролиза, окисления, структурирования и гомолитического распада. Замечено [26, с. 155], что тип реакции влияет на изменение свойств изделия. Так, например, разрыв макромолекулярной цепи приводит к потере прочности и эластических свойств волокна, тогда как сшивка макромолекулярных цепей в меньшей мере сказывается на изменении прочности. Обнаружено также, что чем выше температура начала термического разложения ароматических ПА, тем выше термостойкость волокна на их основе, однако прямая корреляция между этими величинами отсутствует [95]. [c.107]

Традиционные природные и синтетические волокна, за исключением галогенсодержащих, широко применяемые для изготовления товаров народного потребления и в технике, являются горючими материалами. Появившиеся в последнее время новые типы негорючих синтетических волокон — термостойкие на основе ароматических полиамидов и полиэфиров, из гетероциклических и лестничных полимеров не могут удовлетворить спрос на огнестойкие волокнистые материалы. Области их применения ограничены только техническим сектором и то в небольшом масштабе. Поэтому проблема уменьшения горючести известных типов [c.343]

В последнее время по.пучены так называемые полу карбонизованные волокна, обладающие повышенной термостойкостью и пониженной горючестью. С этой целью волокна из ароматических полиамидов [5, 27] подвергают окислению при температурах от 250 до 500 °С и выдерживают при конечной температуре обработки в течение 1—12 ч. [c.223]

Термостойкие волокна. Для производства таких волокон, как уже было указано, пригодны только жесткоцепные полимеры с высокой энергией химических связей, соединяющих атомы в макромолекуле. Такими полимерами являются, например, ароматические полиамиды и полибензимидазолы, состоящие из пяти- и шестичленных циклов или из конденсированных ядер без открытых гетеросвязей в макромолекулах. [c.26]

Поверхностная структура высокопрочного и термостойкого волокна из ароматического полиамида (растровый электронный микроскоп). Отчетливо видна фибриллярная структура волокна. [c.228]

Эти ароматические полиамиды растворяются в различных апротонных растворителях, например в диметилформамиде, причем растворимость значительно улучшается при добавлении небольщих количеств (5—8% от массы раствора) хлоридов магния или кальция, а особенно хлорида лития. Такие бинарные смеси растворителей впервые были использованы при формовании термостойкого волокна из приведенного полиамида. [c.307]

На первой стадии по реакции поликонденсации образуется гетероцепной полимер линейной структуры, растворимый в тех же апротонных растворителях, в которых растворяются описанные выше волокнообразующие ароматические полиамиды. Получаемое из этого полимера волокно является только полупродуктом, так как обладает низкой термостойкостью. [c.310]

Анилинфталеин представляет значительный интерес в связи с использованием его в качестве мономера для синтеза термостойких полимеров. Полученные на его основе ароматические полиамиды и полиимиды , в отличие от известных ранее, обладают хорошей растворимостью в доступных растворителях, что дает возможность перерабатывать их в различные изделия (волокна, пленки и т. д.). К сожалению, существующие методы получения анилинфталеина отличаются большой трудоемкостью, требуют применения специальной коррозионностойкой аппаратуры и характеризуются низкими выходами (10—30%). Кроме того, качество получаемого анилинфталеина является неудовлетворительным для использования последнего в качестве мономера для термостойких полимеров, поэтому эти методы вряд ли могут быть использованы для опытнопромышленного получения анилинфталеина. [c.314]

Арамидные волокна получают на основе ароматических полиамидов. Они характеризуются достаточно высокой термостойкостью (по сравнению с другими органическими волокнами), не плавятся и не подвергаются деструкции вплоть до 400°С и выше. Арамидные волокна обладают высокой химиче- [c.355]

Среди хлорорганических соединений важное значение в настоящее время приобрели хлорпроизводные алкилароматических углеводородов, и в первую очередь толуола и ксилолов, поскольку они являются ценными полупродуктами для производства полимерных материалов, красителей, лекарственных препаратов, поверхностно-активных и душистых веществ, отвердителей смол, пластификаторов, смазочных масел и др. Особый интерес эти хлорсодержащие углеводороды представляют для синтеза различных функциональных производных-жирноароматических спиртов и гликолей, аминов, ароматических кислот и их хлорангидридов. Последние представляют собой незаменимое сырье для синтеза полиэфиров и полиамидов, на основе которых получают волокна, пластические массы, пленки, лаки и другие изделия, отличающиеся повышенной термостойкостью, высокими механическими свойствами, пониженной горючестью и т.д. [c.4]

Одним из наиболее важных направлений развития полимерной химии в последние годы является синтез термостойких материалов (волокна, пленки, покрытия), способных выдерживать длительное время действие высоких температур без существенного ухудшения физико-механических и эксплуатационных показателей. В этом направлении достигнуты значительные успехи, и в настоящее время описано несколько классов полимерных систем, отличающихся высокой термической устойчивостью (ароматические полиэфиры и полиамиды, полигетероарилены, лестничные и паркетные полимеры, полифенилены и т. д.). [c.305]

Одним из интересных термостойких полимеров, получаемых низкотемпературной поликонденсацией дихлорангидрида изофталевой кислоты с м-феиилендиамином, является ароматический полиамид номекс, разработанный фирмой Вц Роп1 (США) [13]. Полученное на основе этого полиамида волокно не размягчается при нагревании до 400 °С, отличается высокими радиационной стойкостью и прочностными характеристиками. Его можно использовать в качестве изоляционного материала, а также для изготовления фильтровальных тканей и огнезащитной одежды [14]. В США производится около 10 тыс. т в год волокна номекс. Аналогичную структуру имеет ароматический полиамид фенилон, выпускаемый в Советском Союзе в виде волокна и изоляционной бумаги с температурой эксплуатации 200-250 °С [15]. [c.11]

Установлено, что волокна, полученные формованием раствора смеси поли-и-фенилентерефталамида н поли-п-ксилилеиадипамида в серной кислоте, имеют более низкие физико-механические показатели и термостойкость, чем волокна из индивидуальных полимеров [70]. Сообщается о выпуске бикомпонентного волокна Х-88. состоящего из найлона 6,6 и ароматического полиамида [71]. Отмечается, что это волокно обладает повышенной усталостной прочностью. [c.222]

Описанные волокна из ароматических полиамидов вместе с термостойкими волокнами других типов — аримидом [76] и оксалоном [77] и выс. копрочнкм волокном вниивлон [78] способны удовлетворить разнообразные нужды народного хозяйства. [c.225]

Ряд иностранных фирм выпускает термостойкие волокна, бли. кие по свойствам к волокнам на основе ароматических полиамидов, например волокно кер-мель (кегше ) фирмы Рон-Пуленк (Франция) на основе полиамидоимндов [79] волокно на той же основе фирмы Тэйдзин (Япония) волокно Х-бОО фирмы Монсанто (США) на основе ароматических полиамидогидразидов и другие [79, 87]. [c.229]

Способ сухого формования волокон из ароматических полиамидов имеет ряд преимуществ. В первую очередь необходимо отметить высокие скорости формования и сравнительно высокие концентрации полимера в прядильном растворе кроме того, большая часть растворителя, испаряющегося в прядильной шахте, легко регенерируется. В связи с тем, что при формовании волокон из ароматических полиамидов применяются высококипящие растворители, аппаратурное оформление процесса имеет ряд особенностей, касающихся устройства прядильной шахты, распределения газового потока, способов отвода нити и т. д. Более подробно специфические особенности процессов сухого формования рассмотрены в обзоре [20]. Одним из недостатков сухого способа формования полиамидных ароматических волокон является необходимость и трудность промывки сравнительно тонких волокон от остатков неорганических солей. В присутствии следов хлоридов лития или кальция в готовых волокнах значительно снижается термостойкость последних, и поэтому указанное обстоятельство необходимо иметь в виду, в особенности в случае использования волокон при повышенных температурах [21]. С технологической точки зрения формование волокон по сухому способу из изотропных и анизотропных растворов соответствующих полиамидов практически должно проходить одинаково. Различаются они лишь тем, что для волокон, формуемых из растворов полужестких ароматических полиамидов, характерны значительные степени дополнительной вытяжки, в то время как для предельно жесткоцепных полиамидных волокон дополнительная вытяжка невелика [22]. [c.97]

Изучен качественный и количественный составы летучих продуктов термоокислительного разложения и горения ряда термостойких полимерных материалов при 300, 600 и 850 С в атмосфере воздуха методом газовой хроматографии. Исследованы следующие полимерные материалы волокно на основе отечественного ароматического полиамида (фенилон), полиоксадиазольное волокно, бромированное полиоксадиазольное волокно, пленка на основе полиэтилентерефталата, стеклотекстолит на полиимидном связующем сетчатого и линейного строения, стеклотекстолит на фосфоракрилатном связующем. Табл. 1. Библ. 6 назв. [c.125]

Развитие авиационной и космической техники привело к необходимости создания ароматических полиамидов с еще более высокими эксплуатационными свойствами. В 1970 г. фирма Ои РоЩ на основе полиамида, полученного низкотемпературной конденсацией дихлорангидрида терефталевой кислоты с п-фенилендиамином, разработала полиамидное волокно кевлар (Кеу1аг), а в 1973 г. в США было организовано первое производство его мощностью 2700 т в год [16]. Отличительными особенностями этого волокна являются очень высокая прочность и значительно более высокий начальный модуль, чем у стали и стекловолокна. Благодаря более низкой плотности по сравнению со стальной проволокой и большей прочности (почти в пять раз превышающей прочность стального корда) удалось значительно уменьшить массу автомобильных и авиационных шин, армированных волокном кевлар (по сравнению с металлокордом). По термостойкости это волокно аналогично волокну номекс. Оно начинает разлагаться при температурах выше 300 °С, в то время как максимальная температура эксплуатации автомобильных и авиационных шин не превышает 200-250 °С. Волокно кевлар применяется также для производства армированных пластических масс, парашютных строп для космических кораблей, прочных якорных канатов, нефтяных шлангов и др. [17]. [c.11]

Однако для получения волокон народного потребления (капрон, анид, рильсан, энант и др.) формование из растворов не применяется. Это объясняется тем, что формование из расплава имеет явные преимущества по сравнению с формованием из растворов как по сухому, так и мокрому способу. При формовании из расплава не требуются растворители, а поэтому отпадар необходимость в их регенерации, обезвреживании воздушного и водного бассейнов и др. При применении расплавного метода допускаются более высокие скорости формования за счет более легких условий фазовых переходов и образования твердой нити. В (Случае получения полиамидных волокон специального назначения (термостойкие, высокомодульные и др.) формование из растворов оказывается единственно возможным методом, пригодным для промышленного применения. Это объясняется тем, что специальные волокна формуются из ароматических или циклоалифатических полиамидов, плавление (размягчение) которых наблюдается выше температуры их разложения. Формование из растворов осуществляется как мокрым, так и сухим методом. Мокрым методом формования из растворов получают такие волокна, как фенилон, сульфон-Т, вниивлон (СВМ) и др. [c.118]

Полиамидные волокна капрон характеризуются высокой устойчивостью и прочностью на разрыв. Термостойкость относительно невысока, химическая стойкость в кислых средах низкая, что ограничивает область их использования в рукавных фильтрах. За рубежом успешно применяют ткани на основе ароматических полиамидов ноумекс . Они отличаются высокой прочностью, устойчивостью к истиранию и эластичностью. [c.117]

Из ароматических полиамидов производится полимер под маркой фенилон , получаемый из хлорангидрида изофталевой кислоты и мета-фенилендиамина. На основе фенилона получают термостойкое волокно. Ценными свойствами обладают арилалифатические полиамиды из ароматических диаминов и алифатических кислот, а также жирноаро-матических диаминов п- и л-ксилилендиаминов, обладающие высокой прозрачностью. [c.131]

Кристалличность полиамидов с циклическими группировками в цепи зависит от содержания амидных связей. Стоимость исходных веществ (диаминов и дикарбоновых кислот), получаемых из продуктов нефтехимии, находится на обычном уровне. Алициклические и алифатически-ароматические полиамиды многих типов производятся в промышленном масштабе с середины 60-х годов. Они устойчивы к гидролизу и применяются в качестве высокотермостойких полимеров конструкционного назначения, перерабатываемых обычными способами. Из чисто ароматических полиамидов (полиарамидов) в промышленностгг выпускается голько поли-лг-фениленизофталамид. Верхняя температура длительной эксплуатации этого полимера равна около 230°С он используется в качестве волокна для огнезащитной одежды, высокотермостойких газовых фильтров и электроизоляции. Пресс-массы на основе поли-ж-фениленизофталамида перерабатываются при 320—330 °С. В опытном масштабе выпускаются регулярные сополиамиды с карбо- и гетероциклами в цепи. Из регулярных карбоциклических ароматических сополиамидов вырабатываются высокомодульные волокна. Они обладают более высокой термостойкостью, чем соответствующие статистические сополиамиды. Регулярные сополимеры с гетероциклическими звеньями в цепи лучше растворяются, поэтому их легче перерабатывать. Их стойкость к термоокислительной деструкции выше, чем у карбоциклических ароматических полиамидов. [c.361]

Волокно ВВВ характеризуется значительно более высокой термостойкостью, чем аналогичное волокно из ароматических полиамидов и полибензимидазолов (рис. 8.8). При 700 °С сохраняется 50 % исходной прочности термообработка на воздухе при 360 °С в течение 30 ч приводит к снижению прочности на 50%. Волокно ВВВ имеет исключительно высокую стойкость к действию УФ-излучения. После 400 ч облучения в федеометре прочность, удлинение и модуль практически не меняются. Термостойкость волокна можно повысить, проводя его термообработку при 500—700 °С и кратковременно при 1200°С, в ходе которой происходит декар- [c.1038]

Волокна, полученные из полностью ароматических упорядоченных сополиамидов, обладают высокой термостойкостью и их свойства сохраняются в течение длительного выдерживания при повышенных температурах [1—4]. Все эти полимеры синтезированы из симметрично построенных мономеров и, следовательно, обладают свойствами, ожидаемыми для гомополимеров. Недавно авторы данного доклада сообщили о новом классе ароматических сополиамидов на основе несимметричных диаминов [5]. В настоящей статье описывается получение одного из представителей этого класса — политерефтал-амида 4,4 -диаминобензаннлнда (ДБТ)—и приведены некоторые свойства волокон на его основе. Данное волокно — единственное из описанных, полученных на основе полностью ароматических полиамидов, в молекулах которых все фениленовые звенья находятся в пара-положении. [c.262]

В данной главе рассмотрены способы получения и свойства нескольких классов термостойких волокон, работы в области которых вышли за рамки лабораторных исследований. Это — волокна на основе полностью ароматических полиамидов, полиимидов, полиоксадиазолов,. лестничных полимеров и другие. Производство некоторых волокон, таких, как полибензоксазольные, полихиноксалиновые и политиадиазоль-ные, несмотря на их высокие термические свойства, не получило пока развития. Причиной этого является отсутствие сырьевой базы, либа сложность технологии, а комплекс физико-механических характеристик получаемых волокон лишь не намного выше комплекса свойств уже известных волокон. В главе также кратко рассмотрены возможные пути модификации термостойких волокнообразующих полимеров и волокон на их основе. [c.92]

Аш Тэ-1 (НТ-1) — опытное термостойкое волокно на основе ароматического полиамида. Название изменено — см. номекс. Е. I. Du Pont de Nemours and o. (США). [c.18]

Производство химических волокон развивается в последние годы по двум направлениям. Волокна общего назначения, вырабатываемые в больших количествах, применяемые для изготовления предметов народного потребления, автомобильных шин и резинотехнических изделий, получают почти исключительно из пяти основных полимеров целлюлозы, ацетатов целлюлозы, полиамидов (главным образом капрон и анид), полиэфиров (типа лавсан), полиакрилонитрила и сополимеров акрилонитрила. Волокна специ-гльного назначения термостойкие, хемостойкие, бактерицидные, ионообменные, электроизоляционные и другие, выпускаемые в значительно меньших количествах, формуют из большого числа полимеров различных классов (полиоксазолов или полибензоксазолов, ароматических полиамидов, полиуретанов и др.). [c.355]

Для производства термостойких волокон ароматические полиэфиры применяются значительно реже ароматических полиамидов или полисульфонамидов. Это объясняется в основном тем, что ароматические полиэфиры имеют более низкую температуру плавления или разложения, чем ароматические полиамиды. Лишь немногие полиэфиры плавятся выше температуры 350—380 °С. Из ароматических полиэфиров для получения волокна иногда применяются полиарилаты — продукты поликонденсацни бис-фенолое [c.309]

Органические волокна высокой прочности получают из расплавов различных полимеров. Наибольший интерес для производства волокон представляет использование полимеров, синтезируемых из терефталевого альдегида и метилзамещенного п-фенилендиамина, а также ароматических сополиэфиров, изготавливаемых из доступных видов сырья (терефталевой кислоты, диметилтерефталата, гидразина или гидразинсульфата). Термостойкие полимерные волокна получают из ароматических полиамидов и полиимидов, полибензоксазолов и других полимеров. Вначале формуют волокна из растворов промежуточных продуктов. Затем полученные волокна подвергают химической или термической дегидроциклизации, вследствие чего они становятся нерастворимыми и выдерживают длительную эксплуатацию при повышенных температурах. Так, волокна из ароматических полиимидов (аримид) получают иоликонденса- [c.322]

Подобные полиамиды, так же как полиамиды с ароматическими циклами в цепи, могут быть сформованы в волокна только из концентрированных растворов Н2504, НСООН и других растворителей и используются для производства термостойких волокон. [c.117]

Полимеры из пзофталевой кислоты и - -фенилендиамина имеют более низкую Гпл и в соответствии с этим обладают более низкой тепло- и термостойкостью (до 400°С), но легче растворяются (например, в диметилформамиде с добавкой Li l) и их растворы более стабильны. Полимеры из ксилилендиамина и ароматических дикарбоновых кислот, а также из фенилендиамина и циклогек-сандикарбоновой кислоты отличаются еще более низкой термостойкостью, но зато в определенных условиях волокна могут быть сформованы не только из раствора полиамида в диметилформамиде, но и из расплава полимера. [c.379]

В качестве исходных продуктов для синтеза термостойких полимеров могут быть использованы различные ароматические диамины и ароматические дикарбоновые кислоты. Наибольшее практическое применение получили продукты поликонденсации фени-лендиамина и фталевых кислот. При одинаковом составе исходных продуктов положение реакционноспособной группы в молекуле мономера оказывает существенное, а в ряде случаев решающее влияние на тепло- и термостойкость получаемых полимеров и их растворимость. Наиболее высокой термостойкостью обладает полиамид, синтезированный методом поликонденсацни п-фениленди-амина и терефталевой кислоты (температура разложения 500— 600 °С) [6]. Но полученный полимер плохо растворяется, поэтому переработка его в волокно сопряжена со значительными трудностями. Из этого класса термостойких волокнообразующих полимеров наиболее широко применяется продукт взаимодействия Л4-фе-нилендиамина и изофталевой кислоты. Йз этого полимера в США вырабатывается волокно номекс. [c.307]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология