Химическое строение полимеров Химическое формование

Растворы полиоксадиазолов, полученные одностадийным способом, имеют высокую вязкость [151]. Поэтому их разбавляют концентрированной серной кислотой и после фильтрации и обезвоздушивания перерабатывают в волокна по мокрому способу формования. При исследовании процесса формования ПОД волокон из сернокислотных растворов было установлено [153— 155], что одним из важных факторов, определяющих механические свойства волокон и их структурные особенности, является состав осадительной ванны, а также химическое строение полимера. Применение воды в качестве осадителя приводит к получению хрупкого волокна с пористой структурой. Одной из причин появления пористости является высокий тепловой эффект взаимодействия кислоты с водой. Прочность волокон, сформованных в воду, оказывается ниже, чем у волокон, сформованных в водно-сернокислотную осадительную ванну (табл. 4.24). [c.138]

Форма макромолекул в равновесном состоянии зависит от химического строения полимера, которое в значительной степени влияет на интенсивность межмолекулярного взаимодействия. Этот фактор в основном определяет соотношение высокоэластического и общего удлинений волокна. Большинство полимеров, используемых для получения волокон, содержит полярные группы и имеет сравнительно вытянутую форму макромолекул в равновесном состоянии. Поэтому величина высокоэластической деформации у этих соединений значительно меньше, чем у каучукоподобных полимеров. Изменяя условия формования волокна (из одного и того же полимера), можно в сравнительно широких пределах изменять величину замедленно-эластических деформаций (с большим периодом релаксации — более 0,5 мин) и тем самым суммарное удлинение волокна. Однако изменение условий формования не может существенно влиять на ускоренно-эластическое удлинение волокна, поскольку равновесная форма макромолекул зависит в основном от химического строения полимера. Поэтому, изменяя условия формования, нельзя приблизить гидратцеллюлозные волокна по эластическим свойствам к полиамидным. [c.111]

Свойства волокон определяются в первую очередь свойствами исходных полимеров. Правда, такая зависимость не всегда оказывется однозначной, поскольку ряд свойств обусловлен структурой волокна, которую можно регулировать в процессе формования волокна и при его последующей обработке. Тем не менее целесообразно вначале проследить зависимость свойств волокон от химического строения полимера и от некоторых его общих характеристик. [c.17]

Рассматриваются основные физические и химические свойства полимеров, особенности их молекулярного строения и химических реакций, приводящие к изменению свойств, а также пути улучшения этих свойств. Даны представления об особенностях полимерного состояния вещества, о связи между строением молекул полимеров и свойствами полимерных материалов, о физикохимических основах формования волокон. [c.2]

Свойства полимерных пленок и покрытий определяются, во-первых, природой пленкообразующего полимера — его химическим строением, молекулярной массой и степенью полидисперсности, наличием модифицирующих веществ во-вторых, специфическими особенностями пленочных материалов, связанными с их малой толщиной, большой удельной поверхностью и степенью ориентации в-третьих, надмолекулярной структурой полимеров, определяемой технологией формования. [c.214]

Уменьшение линейных размеров изделий и анизотропия усадки зависят от строения полимера и условий формования. Усадка термопластичных и термореактивных полимерных материалов имеет различную физико-химическую основу. [c.76]

Кроме указанных волокон, свойства которых изучены достаточно подробно и для которых уже определены области применения, имеется еще целый ряд волокон из полиимидов различного химического строения. В табл. 4.15 приведены термические характеристики полимеров, способы формования и основные физико-химические показатели волокон. [c.122]

Модифицированное волокно—волокно, улучшенное по ряду свойств по сравнению с основным типом данного волокна, что достигается изменением условий формования (см. структурно-модифицированное волокно), химического строения молекул волокна (см. химически модифицированное волокно) и добавлением в прядильный раствор других полимеров (см. волокно из смеси полимеров). [c.72]

Низкотемпературная и, особенно, стереоспецифическая полимеризация обеспечивает более регулярное и линейное строение образующихся макромолекул. Высокая регулярность особенно полезна в тех случаях, когда полимер не содержит сильных полярных групп. Только при стереоспецифической полимеризации получается полипропилен, пригодный для производства химических волокон. Но не всегда высокая регулярность строения полимера полезна при его переработке в волокно. Например, применение поливинилхлорида низкотемпературной полимеризации (—70° С) для формования волокон обеспечивает повышение их теплостойкости (Гр = = 110° С), но вызывает значительные затруднения при растворении этого полимера (в диметилформамиде). [c.35]

Вряд ли найдутся такие материалы, которые по многообразию химического строения и вариантов переработки можно сравнить с полиуретанами (ПУ). Хотя фундаментальные исследования немецкого химика Байера в этой области были сделаны еще тридцать лет назад, в широком масштабе их результаты реализованы лишь в последнее время. Сегодня в распоряжении технологов имеются полиуретаны, перерабатываемые как жидким формованием, так и по классической технологии термопластов и резин. Разнообразие реакций их структурирования определяет широчайший набор их свойств. Возможность образования пористого материала за счет газовыделения в процессе структурирования также существенно расширяет техническое применение полиуретановых эластомеров. Отличительными свойствами этих полимеров являются высокая прочность и твердость (рис. 68), сочетающиеся с относительно высокой эластичностью и хорошей стойкостью к истиранию, которая, в свою очередь, придает им отличную износостойкость. Благодаря эластичности они способны хорошо воспринимать динамические деформации. Эти жесткие и прочные эластомеры представляют собой промежуточное звено между эластичными резинами и термопластами. Однако, в отличие от термопластов, они почти не изменяют своей жесткости при повышении темпера- [c.104]

Более существенные изменения свойств ПВХ волокон могут быть достигнуты изменением состава и строения исходных полимеров или готовых волокон путем синтеза статистических, привитых или блоксополимеров, полимераналогичных превращений, образования межмолекулярных химических связей, а также формования волокон из смесей полимеров- [c.424]

В ЭТОЙ области очень затруднены, так как такие структурные факторы, как, например, химическое строение, разветвление, сшивание, кристаллизация, ориентация макромолекул и др., часто оказывают большее влияние на свойства полимера в массе, чем молекулярный вес этого полимера. Тем не менее при переработке полимеров (вулканизация каучуков, формование, прядение, пленкообразование и др. процессы, связанные с течением полимеров) влияние величины молекулярного веса на процесс и качество получаемых изделий довольно велико. [c.42]

Армированные стеклопластики. Пластмассы на основе термореактивных смол с 45—60% наполнителя из стеклянного волокна называются армированными стеклопластиками и отличаются механической прочностью, в некоторых случаях превышающей прочность стали. Получают их, пропитывая стеклянное волокно или ткань жидким полимером или его раствором с отвердителем. Пропитанную ткань или стекловолокно режут на куски и прессуют в специальных формах при нагревании до 80—100° С в течение 30—60 мин. Полимер при этом отверждается в монолитный материал. Применяют также вакуумное формование, сущность которого состоит в том, что размягченный лист материала, прикрепленный к форме, прижимается к ней вследствие выкачивания воздуха из пространства между формой и листом через множество отверстий в форме. В качестве термореактивных полимеров применяют фенолоформальдегидные смолы, полиэфиры сетчатого строения и другие полимеры. Из армированных стеклопластиков изготовляют детали самолетов, трубы для нефтепродуктов и химических веществ, кузова автомобилей, корпуса судов и пр. [c.311]

Двадцать пять лет тому назад соединение, образующееся при полимеризации акрилонитрила, рассматривали как любопытный лабораторный продукт, непригодный для переработки, — нерастворимый в обычных органических растворителях, не плавящийся и не поддающийся формованию. Важным моментом явилось открытие того факта, что полиакрилонитрил может растворяться в сильно полярных растворителях. В результате для определения природы химических сил, обусловливающих инертность полиакрилонитрила, стало возможным исследовать как растворы, так и частицы различной формы, полученные из растворов полиакрилонитрила. Однако до СИХ пор полностью не выяснили природу этих сил. Различные лаборатории не смогли согласовать своей точки зрения относительно свойств разбавленных растворов. Кроме того, диапазон изменений в молекулярной структуре полимера ограничен, и это затрудняет установление связи между структурой и химическими свойствами. Несмотря на большое число исследований, посвященных полимеризации акрилонитрила, и общее качественное объяснение феноменологических особенностей процесса, различные лаборатории продолжают детальные количественные исследования. Результаты количественных исследований очень важны, поскольку свойства полимера зависят от условий полимеризации. Цель данной главы состоит в том, чтобы дать обзор современных представлений о строении твердого полиакрилонитрила, механизме полимеризации акрилонитрила, сополимеризации его с другими мономерами и влиянии сомономера на свойства полимеров, полученных на основе акрилонитрила. [c.351]

Одной из характерных особенностей быстрого развития химии и технологии высокомолекулярных соединений в настоящее время является более широкое использование при синтезе и переработке этих соединений таких приемов и методов работы, которые не являются специфическими для того или иного класса полимеров (каучук, пластические массы, химические волокна, лаки), но представляют интерес для всех отраслей химии и технологии полимеров. Резкие разграничения между приемами и методами, используемыми как в научных исследованиях, так и в технологической практике в отдельных отраслях промышленности высокомолекулярных соединений становятся все более искусственными и в известной степени тормозят дальнейший прогресс в этой области, одной из важнейших в современной химии и химической технологии. Достаточно указать на такие проблемы, как получение и применение изотактических полимеров, разветвленных и блок-полимеров, использование радиации для модификации свойств полимеров, формование разнообразных изделий-из расплава, не говоря уже о новых методах исследования строения и свойств полимеров, чтобы подтвердить это очевидное положение. [c.3]

Полимеры сетчатого строения не пригодны для формования изделий, так как они не плавятся, не растворяются и не размягчаются. Изделия из них можно готовить только механической обработкой, что приводит к большому расходу материала и увеличивает стоимость изделий, поэтому при синтезе стремятся получать полимеры линейной структуры, которая либо сохраняется в готовом изделии, либо переходит под действием тепла или химических реагентов в пространственную структуру в процессе переработки. [c.354]

При переработке целлюлозы и ее производных, а также при изготовлении последних исходные продукты часто переводят в растворенное состояние с последующим формованием готовых изделий или осаждением продуктов переработки из их растворов. Поэтому свойства продуктов и изделий на их основе так же, как и технология производства, определяются не только химическим составом и строением полимерных молекул, но и особенностями взаимодействия молекул полимеров друг с другом и с молекулами растворителя, а также способом и условиями осаждения продукта или формования изделия [1—3]. [c.214]

Таким образом, в отличие от щироко распространенного мнения о том, что изменение свойств полимеров при тепловом старении происходит в основном в результате окислительной деструкции, следует признать большое значение для процессов старения молекулярной подвижности, уровень которой зависит от химического состава и строения макромолекулы, а также способа и режима формования изделия (образец). Изменение в структуре полимера приводит к изменению комплекса его эксплуатационных свойств. [c.170]

Реакции структурирования. Эти реакции находят очень щирокое практическое применение как конечная стадия при переработке полимеров в изделия. В большинстве случаев оптимальными физическими свойствами обладают полимеры сетчатого строения. Получение таких полимеров непосредственно в процессе синтеза нецелесообразно, так как наличие межмолекулярных химических связей не позволяет перевести полимер в вязкотекучее состояние или в раствор, что делает практически невозможными процессы формования. Поэтому при получении изделий из резины или термореактивных пластмасс используются линейные полимеры, которые структурируются после окончания процесса формования изделий. В резиновой промышленности эти реакции объединяются общим термином вулканизация. [c.231]

Физико-механические свойства пространственных полимеров зависят от их химического строения и числа межмолекулярных связей (частоты сетки). По мере увеличения частоты сетки повышается твердость, температура размягчения, термостойкость и уменьшается растворимость полимера. Эти свойства, ценные в готовых изделиях, затрудняют формование полимерного материала. Поскольку пространственные полимеры не плавятся и не растворяются, из них нельзя формовать волокна и пленки. С другой стороны, часто для ювышения термостойкости и улучшения упругих и других свойств полимеру необходимо придать в готовом изделии пространственное строение. [c.301]

Механические свойства, механизм деформации и соответственно разрыхление структуры полимерных пленок при вытяжке во многом определяются химическим строением макромолекул, типом и размерами надмолекулярных структур, толщиной пленок, характером распределения внутренних напряжений, обусловленных режимами формования, термообработки и деформирования. Влияние перечисленных и других факторов, объединенных понятием технологическая наследственность полимерной пленки , на структурную перестройку полимера при вытяжке в жидкости исследо алась нами на примере гомо- и сополимеров трифторхлорэтилена. Выбор кристаллических фторполимеров обусловлен многообразием морфологических форм и чувствительностью структуры этих полимеров к технологическим факторам. [c.38]

Развитие технологии химического формования связано с родившейся еще на заре промышленности пластмасс технологией формования изделий из реактопластов, так как в обоих случаях формование изделия происходит одновременно с образованием химической структуры конечного материала. Химическое формование можно рассматривать как современный этап (или новую стадию) развития процессов переработки мономеров, и реакди-онноснособных олигомеров. Вместе с тем химическое формование имеет ряд специфических признаков. Каждый из них не имеет решающего значения (более того — необязателен), но в совокупности они составляют те отлиЧ Ительные особенности современного этапа развития процессов формования изделий из мо1Номеров и реакционноспособных олигомеров, которые позволяют считать его новой технологией химического формования. Эти признаки таковы низкая вязкость исходной смеси, позволяющая резко снизить давление формования и быстро заполнять формы большого объема и сложной конфигурации, при этом объем (масса) изделия в отличие от традиционных процессов практически не ограничен высокая скорость реакции образования конечного продукта, позволяющая сократить продолжительность цикла формования с десятков минут до нескольких секунд и проводить реакции в мягких условиях (температура и давление) отсутствие побочных продуктов, что существенно упрощает технологическую схему и облегчает охрану окружающей среды регулярность строения конечного продукта, который часто представляет собой термопласт, что обеспечивает возможность кристаллизации образующегося полимера и применения его в качестве материала конструкционного назначения с присущими материалам этого класса прочностными характеристиками и стойкостью к ударным нагрузкам сравнительно просто осуществляемое регулирование свойств материала изменением химического состава исходных мономерных и олигомерных продуктов, а также введением в процессе формования в, маловязкую реакционную среду наполнителей, эксплуатационных добавок, модификаторов и пр. [c.7]

Комплекс технологических свойств полимеров в значительной степени определяется их химическим строением и молекулярными характеристиками (так как от них зависят полярность, гибкость макромолекулярных цепей и свободный объем), т. е. фундаментальными свойствами материалов. Однако показатели технологических свойств полимеров нельзя рассматривать как физические и физико-химические константы, поскольку на эти показатели влияют не только условия их определения (давление,температура и т.п.), ной параметры процессов переработки, такие, как скорость и напряжения деформирования, скорость нагревания и охлаждения, продолжительность силоскоростных воздействий. Технологические свойства полимеров зависят от их состояния до переработки (гранулометрического состава, содержания примесей, влажности и т. п.). Таким образом, технологические свойства полимерных материалов определяются тремя важнейшими факторами — фундаментальными характеристиками полимеров, условиями подготовки материалов к переработке и параметрами самих процессов переработки. Взаимосвязанность многих из этих факторов осложняет установление однозначного влияния каждого из них и практически указывает лишь на проявляющиеся при этом тенденции. Различные технологические свойства полимеров в разной степени зависят от фундаментальных характеристик и параметров формования. Кроме того, на показатели технологических свойств во многом влияют условия (даже стандартизованные) их измерений [87, 98]. При этом во многих случаях для различных процессов переработки полимеров (особенно новых) до сих пор информативные показатели технологических свойств применяемого сырья либо не разработаны вовсе, либо разработаны для отдельных конкретных производств, что осложняет установление и количественное описание взаимосвязей технологических свойств материалов с други- [c.194]

Для оценки зависимости прочности от ориентации может быть исп( ль-зован и другой подход. Только что рассмотренная модель строения полимера предусматривала сочетание аморфных и кристаллических участков полимера. Но можно представить себе, что такого чередования в полимере нет. Это относится, например, к слабо или медленно кристаллргзующимся в процессе формования волокон полимерам (целлюлоза, полиэтилентерефталат) или к полиамидным волокнам с кратностью вытяжки более 2—2,5, когда исходная кристаллическая структура разрушается и при последу-юш,ей ориентации начинает возникать новая кристаллическая модификация. В таких случаях правомерно рассматривать упрочнение при ориентации не как перестройку слабых участков, а как результат изменения соотношения между количеством разрушаемых при разрыве основных (химических) связей в цепи полимера и количеством распадающихся при этом межмолекулярных связей, причем это соотношение должно [c.282]

Ценностью этой книги является то, что в ней рассматриваются не только реакции, лежащие в основе синтеза почти всех современных видов волокнообразующих полимеров, получаемых как методами цепной радикальной полимеризации, так и методами поликонденсации, но и основные физические и физико-химические свойства полимеров в зависимости от их химического строения. Существенное внимание в книге уделено рассмотрению вопросов о кристалличности полимеров в связи с их химической природой, установлению количественного соотношения между кристаллической и аморфной фазами, а также вопросам молекулярной ориентации в полимерах. Обсул<даются вопросы о влиянии строения полимерной цепи и наличия боковых групп на температуру плавления полимеров. Интересным в книге является материал, посвященный рассмотрению технологических методов формования синтетических волокон, а также проблем крашения. [c.5]

Получение УВ включает процессы формования исходных волокон (см. Формование химических волокон), их подгото-виг. обрабопу/ и три стадии термич. обработки. В ходе подготовит, обработки меняют хим. структуру волокон или вводят в них в-ва, регулирующие процесс пиролиза и обеспечивающие макс. выход кокса. Первая стация термич. обработки - низкотемпературный пиролиз при т-ре до 400 С, когда удаляются низкомол. продукты деструкции, образуются сшитые и циклич. структуры. При этом создают такие условия, чтобы возрастающая т-ра размягчения (плавления) волокна оставалась выше т-ры обработки и чтобы сохранялись ориентированное фибриллярное строение и форма волокна до его полного перехода в неплавкое состояние. Затем следуют две стадии высокотемпературной обработки - карбонизация (при 800-1500 О и графитизация (при 1500-3000 °С). В их ходе завершается пиролиз, сопровождающийся удалением водорода и гетероатомов в виде летучих соед., и происходит образование углеродного полимера с заданной степенью упорядоченности. Варьируя упорядоченность структуры исходных волокон и условия высокотемпературной обработки, можно регулировать степень ориентации и кристалличность УВ, а также их физ.-мех. св-ва. [c.28]

Главное требование к волокнообразующему полимеру заключается в том, что длина его вытянутой молекулы должна быть не менее 1000А (100 нм), т. е. его молекулярный вес должен быть не ниже 10 000. Эта величина, разумеется, может быть и выше например, молекулярный вес необработанной (не-деструктированной) хлопковой целлюлозы достигает 500000. В случае синтетических волокон молекулярный вес исходного полимера намеренно ограничивают, поскольку прядильный раствор или расплав должен иметь не слишком высокую вязкость. У большинства волокон, сформованных из расплава, молекулярный вес составляет 10 000—20 000. Волокна, получаемые формованием из раствора, могут иметь более высокий молекулярный вес. Для текстильных волокон характерна также определенная степень кристалличности и (или) ориентации молекул вдоль оси волокна. Эти свойства, присущие природным волокнам, придаются искусственным и синтетическим волокнам в процессе их формования, вытягивания и термической обработки. Точность соблюдения параметров этих процессов оказывает существенное влияние на физико-механические и отчасти на химические свойства готового волокна. В свою очередь, регулярная структура волокна возможна лишь при определенной степени регулярности строения макромолекул, достаточной для их плотной упаковки, которая необходима для возникновения сильных меж-цепных взаимодействий (за счет водородных связей, ассоциации диполей или сил вандерваальсова притяжения). Однако при слишком высокой степени крист алличности волокно не только становится очень прочным, но и делается слишком жестким и теряет способность растягиваться в процессе его получения и эксплуатации. Кроме того, такое волокно чрезвычайно трудно окрасить, поскольку реакционноспособные группы почти целиком находятся в неупорядоченных участках. Степень кристалличности наиболее прочных синтетических волокон, по-видимому, не превышает 50—60%. Исключение составляют полиакрилонитрильные волокна, которые обнаруживают мало признаков истинной кристалличности, но вместе с тем обладают высокой однородностью структуры по всему сечению волокна. В неупорядоченных участках силы межцепного взаимодействия [c.284]

Макромолекула характеризуется не только М и ММР, но и строением, которое не тождественно химической структуре на уровне молекулярных групп. Полимерные цепи могут быть линейными (рис. 4.7, а), разветвленными (рис. 4.7,6) или сшитыми (рис. 4.7, в). Если степень сшивки полимера невысока, он сохраняет свою растворимость. При высокой плотности попереч-но-сшивающих связей образуется нерастворимая трехмерная сетчатая структура. Когда такие сильносшитые материалы получают в результате термообработки, они называются термоотвержденными. Полимеры, которые сохраняют свою растворимость и способность к плавлению, называются термопластичными. Известны такие смешанные типы полимеров, например в случае растворимых термопластичных смол, содержащих ненасыщенные группы, которые могут образовывать поперечные связи и после формования мембраны —на стадии последующей обработки. [c.109]

В книге отражены современные представления о строении волокнообразуюших полимерных материалов, о полимерном состоянии вещества, о классификации полимеров и свойствах волокон, о методах создания волокноподобных структур. Рассматриваются две группы современных химических волокон — искусственные и синтетические — методы их получения, основные типы и свойства. В заключение описаны способы получения так называемых нетканых волокнистых материалов и формования одежды непосредственно из полимеров. [c.40]

Теплостойкие полимеры получают одно- и двухстадийными способами. Одностадийные способы наиболее пригодны для синтеза плавких и (или) растворимых полимеров, т. е. тех полимеров, которые подвергаются дальнейшей переработке. Для неплавких и нерастворимых полимеров линейного или трехмерного строения более подходящими являются двухстадийные способы, предполагающие образование на первой стадии плавких и (или) растворимых промежуточных полимеров (интерполимеров),получение из них тех или иных изделий и завершение химического процесса уже непосредственно в изделии. Синтез подобных высокомолекулярных интерполимеров, формование из них пленок, волокон и других изделий и завершение процесса образования полимера в самом изделии явились крупным достижением, позво лившим получить ряд новых теплостойких полимеров,. которые нельзя было получить традиционными способами. [c.25]

Под названием синтетический каучук мы будем описывать получаемые в промышленном масштабе синтетические продукты, способные к вулканизации и обладающие в сыром или вулканизованном виде сходными с натуральным каучуком эластическими свойств ами. Все о и принадлежат к классу высокомолекулярных линейных полимеров, содержащих в своих цепях двойные связи. Последний признак и определяет их способность к вулканизации, что в свою очередь обеспечивает применимость их в резиновой промышленности, поскольку технология последней основана на использовании пластических свойств сырых резиновых смесей при изготовлении (формовании) изделия и на возможности сообщения этИлМ смесям необходимых эластических свойств в результате последующей вулканизации. Высокая эластичность синтетического каучука обусловливается его молекулярным строением — большой длиной и изгибаемостью молекулярной цепи. Химический состав в этом отношении имеет второстепенное значение. [c.357]

Регулярное строение макромолекул, контролируемая степень кристалличности и большая энергия межмолекулярного взаимодействия дают основание ожидать, что поливинилфторид, подобно полиэтилену, ПОЛИ1фО-пилену, поливинилхлориду и другим синтетическим полимерам, способен образовьшать высокопрочные, гибкие, химические стойкие волокна. Однако в настоящее время исследования, посвященные формованию волокон из поливинилфторида, немногочисленны. В связи с необзюдимостью соблюдения мер предосторожностей, связанных с возможностью разложения полимера [c.208]

Циклические полимеры утрачивают растворимость и не переходят в вязкотекучее состояние при температурах плавления. Поэтому одностадийный синтез циклического полимера из мономера трудно сочетать с формованием изделия. Обычно проводят двухстадийный или трехстадийный синтез, получая на первой стадии линейный полимер и формуя из него изделие, а затем на второй стадии методом химического превращения линейный полимер переводят в циклический. При трехстадийном синтезе на первой стадии получают линейные легко растворимые олигомеры и, совмещая их с наполнителем, превращают в циклические олигомеры, сохраняющие способность переходить в вязкотекучее состояние при температуре плавления. Затем формуют изделие, одновременно превращая циклоолигомеры в циклополимер линейного или сетчатого строения. [c.184]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология