Структура п свойства полиэтилентерефталат

Комплексное исследование структуры и свойств полиэтилентерефталата в условиях одноосной и двухосной вытяжки показало, что большое внимание следует уделять ориентации макромолекул в аморфных областях полимера. [c.321]

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА [c.101]

Модификация физической или химической структуры полиэтилентерефталата позволила значительно расширить ассортимент полиэфирных волокон, придать им новые ценные свойства, которыми не обладает в ряде случаев волокно из гомополимера. [c.228]

Монография является четвертой книгой из серии Химические волокна . В ней описаны свойства исходных мономеров для производства полиэфирных волокон на основе полиэтилентерефталата и модифицирующих добавок, возможные варианты синтеза полиэтилентерефталата и механизмы протекающих при этом реакций. Подробно рассмотрены структурные особенности полимера и изменения его структуры при формовании полиэфирного волокна. Описаны технологические процессы и применяемое оборудование. Приводятся сведения [c.263]

Химические свойства полиэтилентерефталата в основном обусловлены его структурой. Ароматическое ядро и две метиленовые группы являются срав-1Штельно инертными участками структурного звена сложноэфирная связь [c.412]

Большое влияние оказывает структура волокна и на его термостойкость. В отличиё от природных волокон, которые вследствие своей полярности разлагаются без плавления, синтетические волокна в большинстве случаев термопластичны. Некоторые из них достаточно устойчивы при нагревании выше температуры плавления, что позволяет проводить формование волокна прямо из расплава полимера (таковы, например, найлон-6, найлон-6,6, полиэтилентерефталат и полипропилен). Формование волокон из термически нестойких полимеров, особенно полиак-рилонитрила, ацетатов целлюлозы, поливинилового спирта и поливинилхлорида, производится более трудоемким способом полимер растворяют в подходящем растворителе и полученный раствор выдавливают через отверстия фильеры в поток горячего воздуха, вызывающего испарение растворителя, или в осадительную ванну. Безусловно, формование из расплава (там, где оно возможно) является наиболее предпочтительным методом получения волокна. Низкоплавкие волокна во многих случаях имеют очевидные недостатки. Например, одежда и обивка мебели, изготовленные из таких волокон, легко прожигаются перегретым утюгом, тлеющим табачным пеплом или горящей сигаретой. Желательно, чтобы волокно сохраняло свою форму при нагревании до 100 или даже 150 °С, так как от этого зависит максимально допустимая температура его текстильной обработки, а также максимальная температура стирки и химической чистки полученных из него изделий. Очень важным свойством волокна является окрашиваемость. Если природные волокна обладают высоким сродством к водорастворимым красителям и содержат большое число реакционноспособных функциональных групп, на которых сорбируется красящее вещество, то синтетические волокна более гидрофобны, и для них пришлось разработать новые красители и специальные методы крашения. В ряде случаев волокнообразующий полимер модифицируют путем введения в него звеньев второго мономера, которые не только нарушают регулярность структуры и тем самым повышают реакционную способность полимера, но и несут функциональные группы, способные сорбировать красители (гл. Ю). Поскольку почти все синтетические волокна бесцветны, их можно окрасить в любой желаемый цвет. Исключение составляют лишь некоторые термостойкие волокна специального назначения, полученные на основе полимеров с конденсированными ароматическими ядрами. Матирование синтетических волокон производится с помощью добавки неорганического пигмента, обычно двуокиси титана. Фотоинициированное окисление [c.285]

Выше уже указывалось, что наряду со специфическими ценными свойствами полиэфирное волокно имеет ряд недостатков (трудность окрашивания, недостаточная устойчивость к истиранию), затрудняющих его переработку и практическое использование. Для устранения этих недостатков необходимо понизить кристалличность получаемого полиэфирного волокна. Понижение кристалличности полиэтилентерефталата без заметного ухудшения цепных свойств этого полимера и получаемых из него волокон может быть достигнуто уменьшением регулярности его структуры. [c.154]

Многие полимеры, в том числе полиэтилентерефталат, при медленном охлаждении из расплава кристаллизуются. В этом случа говорят, что они находятся в кристаллическом, но неориентированном состоянии. Хотя в макроскопическом масштабе размеров такие образцы неориентированы, т. е. характеризуются изотропными механическими свойствами, в микроскопическом масштаба они негомогенны, и при наблюдении в поляризационном микроскопе часто можно обнаружить существование сферолитной структуры. [c.18]

Несмотря на общую чувствительность скорости кристаллизации к температуре, между полимерами остаются достаточно большие различия, позволяющие свободно и с полным основанием говорить о полимерах, которые кристаллизуются быстро, и о полимерах, которые кристаллизуются медленно. Например, пленки расплавленного полиэтилена кристаллизуются, даже если их закаливать в жидком азоте, тогда как пленки полиэтилентерефталата или найлона легко закаливаются с образованием аморфного стекла. Значительные различия в этих свойствах могут быть следующим образом связаны со структурами различных рассматриваемых здесь молекул. Как мы видели, лимитирующей стадией, определяющей скорость кристаллизации полимеров, является зародышеобразование, причем более значительную роль играет в этом отношении первичное зародышеобразование. Независимо от того, имеют ли первичные зародыши гомогенное или гетерогенное происхождение, а также от того, образован ли каждый из них несколькими соседними молекулами, вытянутыми в длину, или одной многократно сложенной молекулой, их рост до критического размера требует согласованного, или кооперативного, перераспределения молекул в пределах значительного объема расплава. Молекулы вынуждены совершать поступательное и вращательное движение относительно своих соседей, и кристаллическая упаковка будет достигнута гораздо быстрее, если эти движения происходят свободно и в ограниченных пределах. Аналогичные условия необходимы также для образования поверхностных зародышей при дальнейшем росте кристалла из первичных зародышей, и в общем случае более высоким скоростям первичного зародышеобразования соответствуют более высокие скорости вторичного зародышеобразования. Для быстрой кристаллизации очень желательно, чтобы повторяющиеся химические звенья цепи не были слишком длинными и чтобы профиль молекулы отличался высокой симметрией. Низкая симметрия уменьшает число возможных положений молекулы и, кроме того, препятствует вращательному движению, необходимому для переориентации. Особенно нежелательны большие боковые группы, так как они могут служить серьезным препятствием движению одной цепи относительно другой. Наличие полярных групп может явиться дополнительным препятствием кристаллизации, особенно если они находятся далеко друг от друга (или неравномерно расположены) в цепи молекулы, и необходимы значительные перемещения, чтобы полярные группы соседних молекул заняли в кристалле соответствующие положения. Более того, в расплаве между беспорядочно расположенными молекулами могут устанавливаться локальные полярные связи, которые должны быть затем разорваны и заново образованы в кристалле между другими парами групп. [c.412]

СНг — СО — и — СНг — NH — в общем более затруднено, чем вокруг связи —СНг — О—, хотя заметно не отличается от вращения вокруг связи — СНг —СНг—. Так, высокие точки плавления найлонов нельзя объяснить просто с точки зрения пониженной гибкости цепей по-видимому, они должны быть обусловлены скорее преобладающим влиянием межмолекулярных водородных связей, приводящих к свободно упакованной и в то же время прочной кристаллической структуре. Кроме того, имеются многие возможности изгибов цепей ниже точки плавления, и сложные свойства этих веществ (Слихтер [121]) наглядно свидетельствуют о характере затруднений, которые следует учитывать при попытках подробного рассмотрения процесса плавления, особенно у полимеров с сильными межмолекулярными взаимодействиями. Более того, в случае полиэтилентерефталата (плавится при 265°) показано, что роль связей, допускающих свободное вращение, не всегда ощущается достаточно сильно. Между, сложноэфирными связями в молекуле этого вещества расположены жесткие плоские группы (см. табл. 1), у которых асимметричные поперечные сечения , по всей вероятности, мешают вращательным движениям, возможным в других случаях. [c.418]

П. п. из кристаллизующихся полимеров (напр., иа полиэтилентерефталата) после ориентации подвергают кристаллизации, к-рая резко улучшает прочностные свойства пленок и стабилизирует структуру, образованную при ориентации. [c.321]

Связь формы и размеров молекулярных и надмолекулярных образований с комплексом механических свойств полиэфирного волокна является несомненной. Но эта зависимость изучена недостаточно, как не изучены условия возникновения этих структур в процессе горячего вытягивания. Несомненно, большое значение в образовании структуры имеют условия плавления, формования и вытягивания. По данным Петухова [46], одним из путей создания мелкокристаллической и малонапряженной структуры является повышение молекулярной массы полиэтилентерефталата. [c.134]

Ряд исследований, как и в прежние годы, посвящен изучению структуры полиэтилентерефталата, вопросам его ориентации, кристаллизации, влиянию структуры на различные свойства полимера. Так, например, методом электронной микроскопии исследованы надмолекулярные структуры ряда волокон, в том числе 240 [c.240]

Метод экструзии приобрел особенно большое значение за последние годы по мере развития производства новых полимерных материалов и оборудования для их переработки вследствие своей универсальности. Экструзионный метод производства пленок может быть осуществлен в двух вариантах — рукавный и плоскощелевой. Получение пленок из высококристаллических полимеров с высокой температурой стеклования (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, полипропилен, полиамиды) происходит в основном методом экструзии расплава через плоскощелевую головку с эффективным охлаждением пленки на валках или в водяной ванне. Однако было бы ошибкой недооценивать рукавный вариант экструзии при производстве пленок. Этот метод более универсален в смысле возможностей вариации параметров структуры непосредственно в процессе экструзии и достаточно перспективен при модификации свойств пленочных материалов на основе полиолефинов и сополимеров винилиденхлорида. [c.111]

В зависимости от степени сегментальной подвижности цепных молекул полимера кинетика процесса образования бояее сложных кристаллических структур весьма отлична для различных кристаллизующихся полимеров. Если эти процессы требуют весьма продолжительного времени для их протекания, то в полимерах в обычных условиях прогревания выше температуры стеклования возникают лишь кристаллические пачки, как это происходит, например, в обычных условиях в поликарбонатах [7]. Наоборот, если эти процессы протекают достаточно быстро, то в полимерах в указанных условиях возможно возникновение разнообразных форм кристаллических структур, как это наблюдается, например, в полиамидах и полиэтилентерефталате [8]. Это надо учитывать при исследовании свойств полимеров. [c.182]

Наконец, кроме высоких электроизоляционных свойств пленка для мембраны конденсаторного микрофона должна также обладать и достаточными адгезионными свойствами к металлу [2]. Понадобилось проведение специальной исследовательской работы по сравнительной характеристике свойств тонких пленок из различных пленкообразующих полимеров и по длительной эксплуатационной проверке мембран, изготовленных из этих пленок, в конденсаторных микрофонах, чтобы установить наиболее подходящий для указанных целей тип полимерного продукта [2]. Им оказался полиэтилентерефталат (терилен, лавсан), получение и свойства которого были рассмотрены в главе второй. Пленки из полиэтилентерефталата обладали наибольшим объемным электрическим сопротивлением, т. е. наилучшими электроизоляционными свойствами, высокой механической прочностью и влагостойкостью. Так как получение указанных пленок для мембран конденсаторных микрофонов осуществлялось из расплава с радиально-плоскостной растяжкой полученной пленки и последующей тепловой ее обработкой, то высокая устойчивость ее структуры по крайней мере до температуры, при которой осуществлялась ее тепловая обработка (выше 100°), гарантировала отсутствие изменений геометрических размеров в процессе эксплуатации мембраны. [c.163]

Свойства полиэфирных волокон можно изменять в широких пределах путем модификации структуры и химического состава этих волокон. Благодаря отсутствию в макромолекуле полиэтилентерефталата реакционноспособных групп описанные выше методы химической модификации, в частности методы превращения реакционноспособных функциональных групп, не могут быть использованы для направленного изменения свойств полиэфирных волокон. [c.161]

Свойства и структура покрытий Ni — Со — Р обсуждены в работах [56, 71]. Описаны технологические процессы нанесения этих покрытий на пленки полиэтилентерефталата непрерывным методом [56]. [c.146]

Обладая строго линейной структурой с высокой степенью кристалличности, полиэтилентерефталат отличается высокой температурой плавления и большой вязкостью расплава, что позволяет получать из него волокна и пленки, прочные как в сухом, так и в мокром состоянии. Полиэтилентерефталат характеризуется также высокими электроизоляционными свойствами, значительной прочностью на истирание, эластичностью и способностью к сохранению формы в сухом и мокром виде. Волокно на основе полигликольтерефталата выпускается с 1947—1948 гг. в Англии под названием терилен, а в США — дакрон. В СССР аналогичную смолу под названием лавсан применяют для изготовления волокон и электроизоляционных пленок для конденсаторов, электрических машин и аппаратов. [c.290]

Влияние подложки на структуру кристаллизующихся полимеров подробно рассмотрено [386]. Обычно полагают, что у полимера, обладающего сферолитной структурой, на поверхности могут быть обнаружены сферолиты того же диаметра, что и в объеме, или несколько меньшего [387, 388], а также вытянутые сферолиты, ориентированные перпендикулярно поверхности [389— 393], и ориентированные ламелярные кристаллы [394]. Первые два случая можно объяснить действием давления при плавлении, а третий — ориентацией молекул при экструзии. Кроме того, причиной различий в структуре поверхности и блока полимера считают температурные градиенты [390, 391], а также различия в типе и концентрации зародышей кристаллизации [395, 396]. Однако результаты, полученные в работе [386], показывают, что температурный градиент не может вызвать столь существенного различия в структуре поверхности и объема полимера. Разумеется, при быстром охлаждении сферолиты оказываются значительно меньше, чем при медленном, но при этом сферолиты в транскри-сталлитные структуры не превращаются. Концентрация зародышей кристаллизации в объеме и на поверхности также может быть причиной существенного различия в структуре [386]. Основным фактором, обусловливающим различия структуры полимера в наружном слое и в объеме, являются зародышеобразующие свойства подложек [386]. Наиболее четко этот эффект проявляется, когда подложку (пленку полиэтилентерефталата) помещают внутрь [c.142]

Изучение волокон сыграло важную роль в развитии химии высокомолекулярных соединений (гл. 8). Пионерские работы Штаудингера по выяснению структуры целлюлозы и натурального каучука (1920 г.) привели к представлению о том, что эти вещества состоят из длинноценочечных молекул высокого молекулярного веса (т. 4, стр. 83), а не из коллоидальных ассоциа-тов небольших молекул. Исследование Штаудингера, выводы которого были позднее подтверждены данными по рентгеноструктурному изучению целлюлозы (Мейер и Марк, 1927 г.), положило начало пониманию макромолекулярной природы полимеров. Вскоре после этого Карозерс с сотрудниками разработали рациональные методы синтеза волокнообразующих полимеров. Приблизительно в конце прошлого века были получены гидратцеллюлозные волокна — вискозное и медноаммиачное (т. 4, стр. 93), а в 1913 г. появилось сообщение о возможности получения волокна из синтетического полимера (поливинилхлорида). Однако это изобретение не было реализовано в промышленности. Первым промышленным чисто синтетическим волокном был, по-видимому, найлон-6,6 (т. 1, стр. 172), производство которого началось в 1938 г. Вслед за ним очень быстро были выпущены найлон-6, волокно ПЦ (из хлорированного поливинилхлорида), виньон (из сополимера винилхлорида с ви-нилацетатом, 1939 г.), саран (из сополимера винилхлорида с винилиденхлоридом, 1940 г.), полиакрилонитрильные волокна (1945 г.) и, наконец, терилен (из полиэтилентерефталата, 1949 г.) (т. 1, стр. 170). В последующие годы не было выпущено ни одного нового многотоннажного волокна происходило лишь расширение производства и улучшение свойств уже существующих волокон. Вместе с тем разработаны и продолжают разрабатываться многочисленные волокна специального назначения, что свидетельствует о большом размахе исследований в этой области. [c.282]

За последние годы в нашей стране и за рубежом все большее распространение получают ориентированные пленки из кристаллизующихся термопластов полиэтилентерефталата, полипропилена, полистирола и его сополимеров, сополимеров поливинилхлорида и других полимерных материалов. Ориентированные пленки имеют прочность в 2—3 раза выше, чем обычные пленки, отличаются большой прозрачностью, лучшими электроизоляционными свойствами, повышенной стойкостью при высоких и низких температурах. В зависимости от назначения пленки изготовляют одно- и двухосно ориентированные, усадочные или термофиксированные, плоские или рукавные и т. д. Наибольший интерес представляют плоские двухосно ориентированные пленки с термофиксированной надмолекулярной структурой. [c.196]

Особый интерес для технологии магнитных лент представляют пленки из полиэтилентерефталата. Этот полимер оказался наилучшим плепкообразующим веществом как по своим физикомеханическим свойствам, так и по устойчивости заданной структуры в широком интервале температур. [c.28]

Часть жидкой физически активной среды, проникающей в структуру деформируемой полимерной пленки, в результате сложных структурных перестроек может оказаться заключенной в микродефекты и поры, не сообщающиеся с жидкостью, окружающей пленку. Доля закрытых микрополостей в общем объеме структурной дефектности полимера зависит от структуры полимера, условий вытяжки пленки и свойств жидкости. Количество закрытых полостей в пленке, деформированной в жидкой среде, может быть приблизительно оценено по изменению массы пленки при сушке. Жидкость, находящаяся в поверхностных микропорах или имеющая микрокапиллярную связь с атмосферой, в процессе сушки покидает полимерную пленку значительно быстрее, чем герметично запечатанная в микропорах, поэтому вакуумированием или многочасовой сушкой можно достаточно точно выделить и взвешиванием оценить долю жидкости, заключенной в замкнутых микропорах. Как показано на рис. 1.4, доля закрытых микродефектов в пленке из аморфного полиэтилентерефталата нелинейно возрастает с увеличением степени вытяжки и становится значительной при 3-4-кратном удлинении пленки. При этих удлинениях в пленках из полиэтилентерефталата наблюдается боковая контракция, уплотняющая структуру полимера, с которой, по-видимому, и связано нелинейное увеличение доли замкнутых микрополостей. В пленках из кристаллических полимеров, вынужденная высокоэластическая деформация которых в физически активных средах реализуется путем развития шейки, соотношение между открытыми и закрытыми микродефектами практически не изменяется в процессе стационарного роста шейки (см. разд. 1.1.2), так как боковая контракция пленки осуществляется локализованно в переходном участке шейки. [c.63]

Высказанное соображение относительно ограниченной применимости сведений о термоокислении поликарбоната для прогнозирования изменения свойств его в условиях хранения или эксплуатации справедливо и для полиэтилентерефталата [19, 254]. К подобным выводам приводит анализ результатов, полученных при исследовании теплового старения пленок из полиэтилентерефталата [249]. При изучении теплового старения пленок из полиэтилентерефталата различных марок (терфан, лу-миррор и мелинекс) в среде аргона, кислорода и воздуха при температуре около 423 К установлено, что снижение разрушающего напряжения при растяжении после теплового старения в течение 2000 ч обуславливается изменением надмолекулярной структуры полимера. При тепловом старении в этих условиях происходит укрупнение кристаллических образований и увеличение их количества. На скорость структурных превращений и связанного с ним изменения механических свойств оказывает влияние толщина образца. Отсутствие различий в характере изменения свойств при старении в инертной среде и в кислороде свидетельствует о том, что не толь- [c.170]

В последнее время в конденсаторсстроении все больше применяются пленки кристаллических полимеров политрифторхлорэтилена (Ф-3), полиэтилентерефталата (ПЭТ), поликарбоната (ПК) и др. Для улучшения физико-механических свойств пленок путем термической обработки часто изменяют степень их кристалличности . Например, после изготовления конденсатора его отжигают при температуре выше Т,, увеличивая таким образом степень кристалличности полимера. В связи с этим изучение влияния кристаллизации на электропроводность полимеров и представляет практический интерес. С другой стороны, сопоставляя изменения структуры полимера при кристаллизации с соот-ветствукщими изменениями р ,, мсжко судить о механизме электропроводности. [c.99]

Вопрос о влиянии первичной структуры волокна на свойства готовой нити является в достаточной мере спорным. В первую очередь это относится к волокнам, имеюш им в невытянутом состоянии кристаллические образования. По мнению Келлера , в процессе вытягивания происходит деформирование исходных сферолитов до конечной иглообразной формы. Имеются доводы и в пользу механизма, включающего плавление и рекристаллизацию исходных структур - . В силу сравнительной легкости фазовых превращений полиэтилентерефталата невытянутое полиэфирное волокно может содержать набор промежуточных структур, так называемых паракристал-лических структур , которые возникают при различных технологических операциях. Поэтому вопрос о влиянии начальной упорядо- [c.81]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология