МЕТОД ХИМИЧЕСКОГО ФОРМОВАНИЯ ПОЛИМЕРОВ

МЕТОД ХИМИЧЕСКОГО ФОРМОВАНИЯ ПОЛИМЕРОВ [c.8]

Эта монография написана по замыслу и по инициативе Альфреда Анисимовича Берлина — видного советского ученого, одного из ведущих специалистов по химии и технологии полимеров и, в частности газонаполненных. Автор более 600 научных работ и более 300 авторских изобретений и патентов, А. А. Берлин счастливо сочетал черты академического ученого, постигающего глубину и фундаментальную сущность научных проблем, технолога-практика, глубоко разбирающегося в тонкостях процессов и особенностях производства, и ученого-организатора, умеющего увидеть и осознать далекую перспективу и найти конкретные пути ее достижения. Все эти качества особенно ярко проявились в двух из многих направлений творческой деятельности Альфреда Анисимовича — газонаполненные полимеры и олигомерная технология. В газонаполненных системах он сумел увидеть колоссальную перспективность тогда, когда их применение было весьма ограниченным, а промышленности газонаполненных пластмасс не было и в помине. Именно по его инициативе и при его участии в СССР начала развиваться наука о пенополимерах, их технология и производство. Одним из первых в мире он сумел предвидеть в использовании реакционноспособных олигомеров технологию завтрашнего дня — метод химического формования , исключающий стадию вторичной переработки материала в изделие. Эта технология нашла широчайшее применение, а в области пенопластов составляет сегодня самостоятельное и ведущее направление. Богатство научных идей А. А. Берлина еще долго будет питать полимерную науку и, в частности, науку о газонаполненных полимерах. [c.8]

Очевидно, что основные достоинства данного технологического метода—его экономичность (низкая энергоемкость, скорость формования, мягкость технологических режимов), являющаяся, однако, причиной весьма существенных технических особенностей процесса. При создании промышленных производств на основе метода химического формования возникает ряд научных и технологических проблем. К их числу относятся выбор реагентов (мономеров, олигомеров, каталитических систем), которые образуют полимер с необходимыми эксплуатационными характеристиками без выделения побочных продуктов решение кинетических, реологических, гидродинамических, теплофизических и механических задач, моделирующих заполнение фор,мы, образование полимера, охлаждение готового изделия и позволяющих оптимизировать процесс в целом. [c.7]

В книге рассмотрены химические, кинетические, теплофизические и технологические аспекты изготовления изделий из полимеров методом химического формования, при котором в едином технологическом [c.304]

При формовании волокна из расплава полимера тонкие струйки расплава из отверстий фильеры попадают в пространство, где они охлаждаются и затвердевают. Если формование волокна производится из раствора полимера, то могут быть применены два метода сухое формование, когда тонкие струйки поступают в обогреваемую шахту, где под действием циркулирующего теплого воздуха растворитель улетучивается и струйки затвердевают в волокна мокрое формование, когда струйки раствора полимера из фильеры попадают в так называемую осадительную ванну, в которой под действием различных содержащихся в ней химических веществ струйки полимера затвердевают в волокна. [c.410]

Отсутствие этих свойств у некоторых лестничных полимеров связано, вероятно, с частичным сшиванием в процессе синтеза в таких случаях пользуются методами порошковой металлургии (спекание под давлением) или химического формования (промежуточного продукта реакцни). [c.325]

П. в. в зависимости от свойств исходного полимера формуют из р-ра (сухим или мокрым способом — см. Формование химических волокон), из расплава или методом т. наз. химического формования . [c.27]

При моделировании процесса заполнения формы при химическом формовании целесообразно использовать достижения моделирования литья под давлением термопластов. При течении расплава также происходит резкий рост вязкости, имеющий, однако, другую природу— затвердевание при охлаждении в результате стеклования или кристаллизации полимера. Ввиду различия реологических свойств и температурных условий математическая постановка задачи и методы ее решения различаются, но характер потока имеет общие черты. [c.79]

Специфическим случаем химического формования термопластов является применение реактора вытеснения, который может быть использован [199] для получения профильных изделий. Это частный случай применения трубчатых реакторов для синтеза полимеров в массе, когда полученный в расплаве полимер может быть в этом же цикле сформован в длинномерное изделие. Такой метод позволяет получать полимеры высокой чистоты, упрощает технологическую схему производства, улучшает экономические показатели. При этом, как правило, в технологическую схему включают ряд аппаратов другой конструкции [200], но трубчатый реактор остается важнейшей ее частью. [c.136]

При литье под давлением, которое является одним из ведущих методов переработки полимеров, наблюдается лишь течение материала без изменений его физических и химических свойств. Это относится также и к таким методам, как формование изделий из листовых материалов, экструзия и смешение расплавов полимеров. [c.10]

Для быстро развивающейся промышленности химических волокон очень характерно, что теория широко применяемых в промышленном масштабе методов часто оказывается неразработанной и научно недостаточно обоснованной. Это относится не только к процессу образования волокна из полимера, перерабатываемого методами формования из раствора или расплава, но и к методам синтеза этих полимеров. Эмпирический подход к выбору оптимальных параметров технологического процесса, по-видимому, был оправдан в начальной стадии, однако в настоящее время возможность улучшения существующих методов без использования теоретических данных становится все меньше. Общим принципом развития является переход от качественного описания процесса, которое было в определенных случаях достаточным на начальной стадии развития метода, к точным количественным измерениям, необходимым для создания законченной теории и тем самым для дальнейшего улучшения метода. [c.266]

Из всех синтетических волокон ПАН волокнам могут быть легче всего приданы огнезащитные свойства. Для этого применяют следующие методы химическую модификацию, формование из смесей полимеров, введение добавок в прядильный раствор при формовании и поверхностную отделку волокон или тканей. [c.399]

Измерение большинства электрических характеристик волокон, а также непропитанных тканей из них, весьма затруднительно объясняется это тем, что при обычно применяемых методах измерений решающее влияние будет оказывать воздух, находящийся между отдельными волокнами. Этим и объясняется, что приводимые ииже числовые данные об электрических свойствах различных волокон получены при исследовании не волокон, а пленок. Это допустимо, так как химический состав полимера в обоих случаях один и тот же, а методы и технология формования волокна и пленки принципиально ничем друг от друга. не отличаются. Соответствующие данные приведены в табл. 4-2. [c.31]

Настоящая книга посвящена этому вопросу. В соответствии со сказанным выше следует рассмотреть химическую и физическую характеристики полимерных материалов, применяемых для производства волокон, принципиальные методы выбора индивидуальных полимеров для обеспечения заданных свойств готового волокна, влияние на эти свойства надмолекулярной структуры, возникающей в процессе формования и последующей обработки волокон, а следовательно, и возможности регулирования свойств путем изменения условий формования волокна, и, наконец, те приемы придания волокну определенной геометрической формы (профиль поперечного сечения, устойчивая извитость и т. п.), которые позволяют придать волокнистому материалу дополнительные эксплуатационные свойства. [c.16]

Фиксирование формы изделий из реактопластов сопровождается химическими реакциями образования трехмерного полимера — отверждением. При этом пластмасса необратимо утрачивает способность переходить в вязкотекучее состояние. Форма изделий из термопластов фиксируется не за счет химических реакций, а вследствие охлаждения. ниже температуры стеклования (или кристаллизации). При нагревании термопластов выше температуры текучести они способны вновь переходить из твердого в вязкотекучее состояние без существенного изменения химической структуры. При охлаждении термопластов они снова становятся твердыми. Таким образом, они могут перерабатываться повторно без ухудшения или с некоторым ухудшением свойств. Описанные свойства термопластов определяют способы их переработки в изделия и полуфабрикаты. Обычно эти материалы перерабатывают методами горячего формования. Термопласты могут обрабатываться на токарных, фрезерных, сверлильных и других станках, а также свариваться и оклеиваться. [c.18]

Начиная с 60-х годов В. В. Коршаком и Т. М. Фрунзе проводятся широкие исследования активированной анионной полимеризации лактамов, которая представляет принципиальный интерес как метод химического формования полиамидов по схеме мономер-изделие без стадии переработки полимера [43, 44]. Использование различных активаторов но- [c.115]

Рассмотрены химические, кинетические, теплофизические и технологические аспекты изготовления изделий из полимеров методом химического формования, при котором в едином технологическом процессе совмещен синтез полимера из мономеров или олигомеров с фискацией заданной формы образующегося изделия. Приведено количественное описание процессов и даны рекомендации для их промышленного использования. Описаны конкретные технологические процессы получения изделий из термо- и реактопластов. [c.2]

Существует несколько методов изготовления полимерных смесей для их последующей переработки в изделия методом химического формования одновременное образование двух полимерных СИСТ0М с взаимопереплетением их цепей и возникновением так называемых взаимопроникающих сеток образование полимера с последующим получением второго полимера влутри набухшей первоначально сформированной сетки первого полимера введение в полимерную матрицу олигомера как временного пластификатора с его последующей полимеризацией. [c.24]

Механизм появления остаточных напряжений в изделиях из гомогенных полимерных материалов. Остаточными напряжениями называются самоуравновешепные в объеме тела напряжения, существующие в изделиях при отсутствии внешних воздействий. Возникновение остаточных напряжений в ненагружен-ных изделиях характерно для процессов изготовления изделий из полимеров методом химического формования, поскольку процесс полимеризации (отверждения) происходит с разной степенью завершенности и сопровождается объемной усадкой, изменением механических свойств и т. д. В ряде случаев напряжения в изделии столь велики, что существенно влияют на поведение конструкции под нагрузкой и даже приводят к ее преждевременному разрушению, например при механической обработке заготовок или полуфабрикатов. Такая ситуация является довольно типичной в технологии переработки полимеров, так как изделия из полимерных материалов изготавливают при температуре более высокой, чем температуры эксплуатации, и при охлаждении неоднородность температурного поля обусловливает возникновение неоднородных полей напряжений и деформаций, которые замораживаются при переходе через температуры стеклования или кристаллизации из-за резко возрастающих времен релаксации и перехода материала в состояние, которое, с точки зрения механики, может быть названо упругим (особенно при малых деформациях). [c.80]

Химическое формование широко используется в иром-сти для получения волокна (типа вайрин ) толщиной 4,4—340 текс. СущЕЮСть метода состоит в том, что макродиизоцианат реа гирует с диамином, входящим в состав осадительной ванны, с образованием твердого полимера непосредственно в процессе волокнообразования. [c.28]

Значительное число мембран, используемых в качестве ультрафильтров, получают методом спонтанного студнеобразования. Как следует из рассмотренной выше диаграммы фазового равновесия (рис. 3.7), необходимым условием спонтанного студнеобразования является более высокая упругость паров растворителя по сравнению с упругостью паров нерастворителя. Факторами, определяющими структуру и свойства мембран, помимо химического состава полимера являются природа растворителя и нерастворителя, концентрация полимера в растворе, скорость испарения растворителя, температура, при которой происходит распад раствора на фазы. Закономерности процесса во многом сходны с закономерностями стадии предформования при получении мембран методом сухо-мокрого формования. Распад исходного раствора на фазы может быть зафиксирован по изменению оптической плотности системы [83]. Проведенные с помощью этого метода исследования показали, что кинетика спонтанного студнеобразования в системе ацетат целлюлозы — ацетон — вода существенно зависит от концентрации исходного раствора (рис. 3.14). На кинетику процесса оказывают влияние также молекулярная. масса полимера (рис. 3. 15), концентрация нерастворителя в системе (рис. 3. 16) и температура испарения (рис, 3.17). Обычно увеличению размера пор способствует снижение концент [c.106]

К смеси 3,48 е Ы,Ы -бис-(3-аминофенил)-изофталамида и 2,18 г ПМДА добавляют в атмосфере азота 13,7 мл высушенного диметилацетамида и 9,0 мл высушенного пиридина и при охлаждении (.—О °С) перемешивают реакционную смесь 4 ч. Затем охлаждение прекращают, а перемешивание продолжают в течение 7 ч при комнатной температуре. В результате реакции получают вязкий раствор полимера. Циклодегидратация полимера проводится в пленке при 250 °С. Циклизацию полиамидокислоты можно вести и химическим путем, добавляя к полученному раствору полимера избыток уксусного ангидрида при этом реакционный раствор желтеет и из него выпадает осадок полиамидоимида. Полиамидоимид, полученный термической или химической циклизацией, растворим в концентрированной серной кислоте (т1ло,. раствора полиамидоимида в серной кислоте 0,53 дл1г). Полимер растворим также в диметилацетамиде, содержащем ЫС1 (Ллог раствора полимера в таком растворителе 0,97 дл/г). Раствор полиамидоимида в диметилацетамиде с добавкой ЫС1 используется для получения волокна методом сухого формования [c.138]

Из последних достижений технологии изготовления интегральных ПС отметим следующие. Очень легкие материалы марки Но51угеп-8УР (р = 50—150 кг/м ) изготавливаются методом выдувного формования [81, 246]. Существует метод оплавления , состоящий во вспенивании заготовки, содержащей ХГО, между нагретыми листами монолитного ПС [604] методы получения двойных ИП, содержащих в качестве матрицы смеси ПС с ПВС, ПВХ или с СК- Композиция, содержащая ХГО, ПС, водные эмульсии указанных полимеров и твердые частицы пластификатора (полиакрилата), нагревается под давлением в герметичной форме-и вспенивается, образуя интегральный эластичный материал [594]. Следует отметить методы получения эластичных ИП-изделий на основе смесей (1 1) ПС и бутадиен-стирольных эластомеров [605], а также химические методы создания интегральной структуры путем растворения внешнего слоя изотропного пенополистирола в сильных растворителях (кетонах и эфирах) и последующего нагрева материала и его уплотнения [584]. [c.121]

При химическом формовании метод экструзии в основном используют для изготовления профильных изделий анионной активированной полимеризацией лактамов. В последнее время он приобретает распространение как метод переработки реакционноспособных систем на основе термопластичных полимеров, химически реагирующих с введенными в них модификаторами. Основной недостаток метода — изменение активности реакционной смеси, что приводит к непостоянству степени превращения и нарушению процесса. Для успешного проведения непрерывной полимеризации необходимо, чтобы в экструдере поддерживалось постоянное соотношение между начальной реакционной смесью— низковязкой жидкостью и высоковязким расплавом образующегося полимера. Корпус аппарата должен иметь зоны нагрева и охлаждения, обеспечивающие равномерный отвод тепла, выделяющегося в процессе полимеризации. [c.142]

Метод анионной полимеризации лактамов представляет большой практический интерес, так как дает возможность получать готовые изделия (любых размеров) непосредственно полимеризацией мономера в форме ( химическим формованием ), Образующийся полимер обладает более высокими физико-механическими показателями по сравнению с полимером, получаемым гидролитической полимеризацией. Для изготовления труб, втулок и других изделий, представляющих собой тела вращения, а также крупногабаритных емкостей применяют центробежное и ротационное формование. [c.255]

Получение волокон из расплавов полимеров широко применяется в производстве химических волокон. Использование этого принципа при получении металлических волокон создало бы необходимые предпосылки для их массового производства. Есть все основания полагать, что волокно, полученное формованием из расплава, должно быть самым дешевым по сравнению с волокном, по-лучеппым любым другим методом. Возможность формования волокна из расплава определяется способностью материала переходить в расплавленное состояние и преврашаться в тонкую нить бесконечной длины. [c.326]

Подробные теоретические основы и различные способы получения химических волокон из растворов или расплавов полимеров, включая относительно новые методы получения, имеющие определенные технико-экономические преимущества или позволяющие получать материал с новым (уникальным) комплексом эксплуатационных показателей (как, например, аэродинамический метод, безфильерное формование, формование через газовоздушную прослойку, путем расщепления пленок, через стадию жидкокристаллического состояния и т. д.), приведены в монографиях А. Б. Пакшвера, К. Е. Перепелкина, [c.116]

В процессе испарения растворителя происходит нарастание вязкости системы и ее отверждение. Метод сухого формования широко распространен в технологии производства полимерных пленок и химических волокон. Применительно к ВПС необходимо решить технологически, как осушествить испарение растворителя и разрушить высоковязкую струю концентрированного раствора полимера на элементы заданного размера, обладающие способностью к самосвязыванию. [c.123]

Метод сухого формования наименее изучен с точки зрения анализа физических и физико-химических процессов, протекающих в зоне формования, поэтому не исключена вероятность отыскания дополнительных возможностей его усовершенствования. Если справедливо предположение, что для улучшения физико-механических характеристик волокон обязательным условием является образование структурной микрогетерогенности, то это может быть осуществлено созданием двухфазности за счет расслоения раствора при частичном испарении из формующейся нити одного из растворителей с возникновением несовмещающейся системы или за счет тонкого взаимного диспергирования растворов несовмеща-ющихся полимеров в общем растворителе. Но при этом в качестве одного из обязательных условий должно оставаться осуществление высокой ориентационной вытяжки для того, чтобы обеспечить анизометричность частиц каждого из полимеров. В соответствии с этим еще раз следует обратить внимание на необходимость изучения кинетики изменения вязкоупругих свойств формующейся нити с целью изыскания возможности ориентационной вытяжки волокон на большом участке пути нити в шахте. Эта последняя проблема является, кстати, общей для любых методов формования искусственных волокон и одинаково трудной в экспериментальном отношении из-за высоких скоростей процесса- [c.179]

При получении химических волокон различными методами процесс формования не заканчивается на стадии намотки свежесформованного волокна на приемное устройство. Так, например, при сухом методе формования последующие операции сводятся в основном к удалению остатков летучего растворителя . При формовании волокон из расплава кристаллизующихся полимеров (полиамиды, полиэфиры) выходящее из прядильной шахты волокно, как правило, еще не пригодно для дальнейшей переработки и должно быть подвергнуто ориентационному вытягиванию. При мокром формовании целлюлозных волокон кроме ориентационной вытяжки важной заключительной операцией является удаление воды (сушка) и достижение равновесной влажности. При мокром формовании полиакрилонитрильных волокон процесс последующего ориентационного вытягивания сочетается с процессом смыкания пор, образовавшихся при застудневании раствора (синеретическое отделение жидкости), что приводит к получению более плотного волокна. Для большинства волокон процессы после формования нити включают обычно также и релаксацию внутренних напряжений, возникших вследствие неравновесного протекания ориентационной вытяжки и явлений усадки из-за потери растворителя при сушке. Эти заключительные операции различаются в зависимости от конкретного метода формования волокон. При всей специфике отдельных операций и процессов имеются и такие, которые являются общими для всех видов волокон. К таким процессам относятся в первую очередь ориентация полимера в волокне и релаксация внутренних напряжений. [c.206]

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]

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]

Образующийся свободный радикал инициирует дальнейший распад полисульфидных связей в полихлоропренполисульфиде. Процесс деструкции продолжается до образования стабильных связей К—5—К. В отсутствие тиурама образующиеся полимерные радикалы реагируют по двойной связи или а-метиленовой группой других полимерных молекул, вызывая структурирование полимерных цепей. Процессы деструкции под влиянием тиурам-полисуль-фидных связей происходят частично при щелочном созревании латекса и значительно более интенсивно при вальцевании или термопластикации, с одновременным взаи1 одействием образующихся полимерных радикалов с тиурамом по вышеуказанной схеме. Применение указанной системы регуляторов обеспечивает получение низкопластичного полимера, легко подвергающегося выделению из латекса методом зернистой коагуляции с образованием ленты на лентоотливочной машине, механически достаточно прочной в процессах формования, отмывки и сушки. Полимеры, полученные в присутствии серы и содержащие тиурам, легко пластицируются в процессе механической обработки, особенно в присутствии химически активных пластицирующих соединений (дифенилгуанидина совместно с меркаптобензтиазолом и др.) [24]. По мере израсходования тиурама или его разложения при нагревании или длительном хранении преобладают процессы структурирования. [c.374]

Формование волокна — самая ответственная операция и заключается в том, что прядильная масса подается в фильеру (ннте-образователь), имеющую большое число мельчайших отверстий в донышке в зависимости от метода формования, обычно от 100 до 6000 и выше. Выдавленные через отверстия фильеры тонкие струйки раствора попадают в осадительную ванну, где в результате химических реакций происходит осаждение или выпадение полимера из раствора, т. е. идет отвердение струек и из каждой струйки образуется элементарное волокно. Это способ мокрого прядения из раствора, по которому получается вискозное и медноаммиачное [c.208]

После того как обработка расплава полимера заканчивается получением изделия заданной формы, возникает проблема отверждения, противоположная проблеме плавления. Методы решения уравнений теплопроводности, описанные в этой главе, применительно к плавлению, справедливы и для отверждения. Специальные вопросы отверждения рассматриваются в главах, посвященных формованию. Стадия плавления прежде всего касается переработки термопластов (за исключением холодного формования термопластов). Однако некоторые выводы, сделанные в этой главе, относятся и к переработке термореактивных полимеров, отверждающихся при нагревании вследствие образования поперечных связей. В этом случае нагрев осуществляется как за счет теплопроводности, так и за счет тепла, выделяющегося вследствие химической реакции отверждения. [c.251]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология