Растворимость термостойких полимеров

Ароматические полимеры, пригодные для получения термостойких волокон, практически не растворяются в известных органических растворителях. Это обстоятельство в сочетании с неплавкостью указанных полимеров длительное время оказывалось препятствием для синтеза исходных полимеров, так как для большинства термостойких полимеров поликонденсация в растворе является практически единственным способом их получения. И в настоящее время, несмотря на то, что имеется ряд технологически пригодных растворителей и разработаны основы теории растворов жесткоцепных высокомолекулярных соединений, подбор новых растворителей осуществляется эмпирически. Характерно при этом, что термостойкие полимеры растворяются лишь в системах, обладающих высокой полярностью. К такого рода веществам относятся органические апротонные растворители, такие, как Ы,Ы-диметилацетамид, Ы-метилпирролидон, гексаметилфосфортриамид, 1 ,Ы-диметилформ-амид, диметилсульфоксид и т. д. Некоторые полимеры, например ароматические полиамиды, растворимы в Ы-метилкапролактаме, адипонит-риле, сульфолане. Практически универсальным растворителем для большинства термостойких волокнообразующих полимеров являются концентрированные кислоты, такие, как серная, олеум, полифосфорная, хлор- или метансульфоновая. Ниже приведены характеристики некоторых органических и неорганических растворителей, применяемых в производстве термостойких волокнообразующих полимеров и волокон на их основе. [c.15]

Высокие показатели физико-механических свойств ароматических полиимидов и доступность сырьевой базы делают их одними из наиболее перспективных термостойких полимеров " . В настоящее время синтез полиимидов и переработка их в различные изделия (волокна, пленки, покрытия и др.) осуществляются в две стадии. На первой стадии низкотемпературной сополимеризацией диаминов с диангидридами получают растворимые полиамидокислоты (ПАК), которые перерабатывают в изделия, и на второй стадии уже в изделиях циклизуют в соответствующие полиимиды (ПИ). Последние, как правило, являются неплавкими и нерастворимыми продуктами. Наибольшие технологические трудности вызывает проведение второй стадии, поскольку циклодегидратация полиамидокислот протекает при повышенных температурах (200—300 °С) в вакууме или инертной атмосфере в течение довольно длительного времени. Кроме того, степень циклизации зависит от толщины обрабатываемого изделия (волокна, пленки и др.), и в конечном итоге изделия могут получиться разного качества, что ограничивает области их применения. [c.289]

Полиимидные смолы отличаются высокими показателями тепло- и термостойкости, радиационной стойкости. КМ на их основе способны длительное время работать при температурах выше 300 С. На конечной стадии образования полиимидные смолы теряют пластичность и растворимость и превращаются в полициклические сетчатые полимеры. С ними связаны перспективы создания высокотемпературных КМ. Недостатки существующих полиимидных смол - необходимость использовать высокие температуры и давления при их отверждении. [c.76]

Эти полимеры могут найти применение в качестве клеев, пресс-порошков, связующих для стеклопластиков, покрытий и т. п. Затем, уже в изделии, такой плавкий, растворимый полимер можно превратить в нерастворимый и неплавкий термостойкий полимер термообработкой. или каким-нибудь другим способом. [c.245]

Формование волокон. Основным преимуществом сухого формования (рис. 111.44) по сравнению с формованием в жидкостные осадительные ванны (мокрое формование) является высокая скорость прядения (до 200 м/мин). Считают [67], что для переработки термостойких полимеров, растворимых в органических растворителях амидного типа, наиболее подходит сухое формование. Амидные растворители являются сравнительно высококипящими, поэтому аппаратурное оформление процесса сухого прядения характеризуется рядом особенностей. Эти особенности касаются устройства обогреваемой шахты, длина которой составляет 4,5—5,5 м при диаметре 180—200 мм, регенерации растворителя, распределения газового потока в основном параллельно движению пучка волокон, нагревания раствора перед формованием нити [68—70]. Для создания газового потока используют инертные газы, предотвращающие взрыв паров растворителя. [c.173]

Растворимость термостойких полимеров [c.64]

Существует прямая связь между полярностью растворителя и его растворяющей способностью по отношению к полимеру. Тем не менее, хотя амидные растворители являются высокополярными, их применимость для синтеза ряда термостойких полимеров оказывается ограниченной. Термостойкие полимеры характеризуются сильным межмолеку-лярным взаимодействием многие из них имеют жесткую стержнеобразную конфигурацию макромолекул или их агрегатов. При растворении таких полимеров большое значение приобретает энтропийный фактор кроме того, требуется применение растворителей, обладающих повышенным сродством к полимеру. В этих случаях для повышения растворимости прибегают либо к добавкам неорганических лиофильных солей типа хлоридов лития, кальция и др., либо к применению смесей растворителей. Механизм растворяющего действия обеих систем рассматривается в специальном разделе. [c.51]

Помимо основного направления-поиска новых полимеров с повышенной термостойкостью — усилия исследователей направлены на придание жесткоцепным, плохо растворимым ароматическим полимерам лучшей эластичности и перерабатываемости. [c.241]

Оптимальное соответствие между термостойкостью, перерабатываемостью и свойствами полимерных материалов достигается для карбоциклических ароматических полимеров посредством введения таких атомов или атомных группировок между ароматическими кольцами, как —О—, —СО—, —NH—, —5—, —ЗОг—. Это приводит к снижению сопряжения между ароматическими кольцами и повышению гибкости цепей макромолекул. Полимеры, построенные таким образом, плавки и растворимы в полярных растворителях. Гибкие связи имеют достаточную стойкость к термической и термоокислительной деструкции, поэто.му термостойкость ароматических полимерных углеводородов большей частью при этом не ухудшается. Из значений энергии диссоциации (см. табл. 2.4) и температур разложения ароматических двухъядерных соединений как модельных соединений для ароматических полимеров с алифатическими мостиковыми группами (табл. 2.5) можно сделать вывод, что при создании термостойких полимеров для [c.35]

При конденсации П. с. с различными алифатич. и ароматич. альдегидами в присутствии к-т (в качестве катализаторов) образуются поливинилацетали. Эту реакцию используют для придания пленкам и волокнам из П. с. нерастворимости в воде и повышенных влаго- и термостойкости. Полимер теряет растворимость при ацеталировании гидроксильных групп на 30—40%. Подобно крахмалу, П. с. дает синее окрашивание с иодом. [c.72]

Таким образом, в настоящее время достигнуты значительные успехи в решении сложной проблемы превращения ПСС в термостойкие полимерные материалы. Эти достижения в основном связаны с развитием методов синтеза, позволяющих получать растворимые плавкие полимеры и превращать их в ПСС, свойства которых мало изменяются при действии высоких температур, радиации, растворителей и агрессивных сред. [c.74]

Было обнаружено, что полимеры, синтезированные на границе раздела фаз, имеют несколько более высокую степень кристалличности и обладают меньшей растворимостью по сравнению с полимерами, получаемыми в расплаве. Это, возможно, обусловлено некоторой разветвленностью полимеров . Наличие при синтезе водной фазы понижает термостойкость полимеров, полученных методом гетерофазной поликонденсации. В последнее время это было доказано экспериментально . [c.325]

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]

Учитывая высокую термостойкость полученного полимера, дальнейшие исследования необходимо направить на поиск растворителей или нахождение условий синтеза растворимых модификаций полимера. [c.66]

Сульфолан — торговое название двуокиси тетрагидротиофена [32—33]. Он представляет собой при обычной температуре бесцветное твердое вещество с приятным запахом, растворимое в воде, этиловом спирте, бензоле, ацетоне и других веществах, нетоксичен. Обладает высокой гигроскопичностью. Кроме реакционной среды при получении термостойких полимеров, сульфолан находит применение в качестве экстрагента ароматических углеводородов из нефтяных фракций, пластифицирующей и стабилизирующей добавки, а в производстве химических волокон как растворитель полиакрилонитрила или его сополимеров. [c.35]

Эти полимеры растворимы в обычных органических растворителях и после испарения растворителя образуют на поверхности твердые лаковые пленки . Такие полимеры предложены в качестве ускорителей полимеризации силоксанов, для повышения термостойкости и гидрофобности аминопластов, для создания огнестойких лаковых пленок. Образующиеся на поверхности стали бесцветные пленки полимеров обладают высокой жаростойкостью. [c.499]

Эти полимеры хорошо растворимы в органических растворителях. Поливом из растворов полимеров могут быть получены покрытия по стеклу и металлам. Введение в полигексазоцикланы хиназолоновых фрагментов приводит к увеличению термостойкости полимеров (температуры 5%-го уменьшения их массы составляют 470-490 °С). [c.238]

Большое влияние на свойства полиорганосилоксанов оказывает и природа органических групп К, обрамляющих атомы кремния. Увеличение длины алкильных радикалов делает полимер более мягким, повышает его растворимость в органических растворителях и гидрофобизирующую способность, но уменьшает стойкость к термоокислительной деструкции и нагреванию фенильные радикалы повышают термостойкость полимера. Широкое распространение получили полиорганосилоксаны, содержащие фенильные и метильные группы в обрамлении главной цепи молекулы. [c.208]

Наличие аномальных звеньев в макромолекулах полимеров уменьшает их способность к плотной упаковке и кристаллизации. Поэтому снижается механическая прочность, температуры плавления и размягчения, т. е. теплостойкость полимеров, повышается их растворимость. В ряде случаев снижается термостойкость полимеров [168, 173]. [c.80]

Крамер [1344] рассмотрел влияние длины и формы макромолекулы на температуру плавления и на растворимость синтетических волокнообразующих полимеров. Он указал, что кривая, характеризующая изменение температуры плавления и вязкость расплава с ростом молекулярного веса, показывает, 410 нецелесообразно использовать полимеры с молекулярным весом сверх определенного значения, так как температура плавления повышается крайне незначительно, а трудность формования резко возрастает. Для получения термостойких полимеров необходимо повышать энергию межмолекулярного взаилю- [c.100]

В кислой среде с избытком фенола образуется растворимая смола. Она термопластична и не способна к дальнейшему превращению. В щелочной среде с избытком формальдегида при 80° С образуется растворимая плавкая смола, называемая резолом. Она имеет линейное строение, но содержит свободные метилольные группы. Эта смола термореактивна, так как при нагревании выше 100° С (нри 130—180° С) переходит в неплавкое состояние за счет дальнейшей реакции поликонденсации с образованием трехмерных структур. Этим пользуются при формовании слоистых изделий для 1слеевых и лаковых покрытий. Растворами полимера, который находится в стадии резола, пропитывают бумагу, ткани, древесные стружки. После удаления растворителя и нагревания до 130—180° С под давлением 100— 300 кГ/см смола переходит в нерастворимое и неплавкое состояние и прочно скрепляет слои ткани, древесину и др. Термостойкость полимера ограничивается 250—280° С, после чего начинается деструкция. Изделия из феноло-формальдегидной смолы с наполнителями имеют прочность до 2500 кПсм . [c.135]

Свойства. П.— термостойкие полимеры от томножелтого до коричневого цвета (в зависимости от строения и методов получения). Полностью ароматич. П. начинают разлагаться на воздухе при темп-рах выше 500 °С, П. на основе алифатич. к-т — при темп-рах выше 300 С (см. табл.). Ароматич. П., за исключением П., содержащ,их в макромолекулах боковые бензимидазольные циклы, неплавки и не растворимы в органич. растворителях (растворимы лишь в полифосфорной и конц. серной к-тах). [c.389]

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]

Поли-.и-карборанпленсилоксаны содержат от одной до пяти силоксановых групп между двумя Л(-карборанпльпыдп1 группировками. Первый член )яда карборансодержащих полидиметилсилоксанов —81(СНз)2СВюН1пС31(СНз)20 —] — кристаллич. полимер белого цвета, хорошо растворимый в органич. растворителях мол. масса 16 500 т. пл. 238 С. Остальные члены ряда представляют собой растворимые в органич. растворителях вязкие жидкости или эластомеры с темп-рами стеклования —70 мол. масса 10 000—20 ООО. Эти полимеры характеризуются устойчивостью на воздухе при 300 °С. При частичном замещении метильных групп в карборансодержащих полидиметилсилоксанах на фенильные термостойкость полимеров возрастает на 50 " С. [c.425]

Известно несколько модификаций бакелита. Растворимая в спирте и эфире форма носит название резола. При нагревании (особенно в присутствии формальдегида) до 140° резол превращается в трехмерный сшитый полимер — резит, отличающийся нерастворимостью и неплавкостью. Резит — прекрас ный диэлектрик. Применяется в качестве электроизоляционного материала. Легко поддается механической обработке, в связи с чем используется как конструкционный материал. Спирторастворимые формы бакелита (резолы) применяют для изготовления лаков. Бакелитовый лак хорош тем, что после должного прогрева он образует на предмете прочный, нерастворимый, неплавкий (термостойкий), химически стойкий и электроизолирующий слой (бакелитовая смола принадлежит к числу термореактивных высокополимеров). [c.247]

Широкие исследования ведутся в области создания новых термостойких материалов, в том числе отвечающих современным требованиям авиа- и ракетостроения. Для этой цели изучаются различные классы полимеров, например ароматические, гетероциклические, неорганические 126]. Полимеры, содержащие ароматические ядра, обычно имеют хорошую термостабильность, но плохую растворимость. Например, п-поли-фенилен разлагается при температуре свыше 500 °С, но не растворим в обычно применяемых растворителях. Разработаны растворимые ароматические полимеры, из которых могут быть получены прозрачные и эластичные пленки. Это сложные полиэфиры гидрохинона и терефталевой или изофталевой кислот. Гетероциклические соединения показывают еще большую устойчивость к высоким температурам, чем ароматиче-454 [c.454]

П. — белые твердые кристаллич. или аморфные продукты, нерастворимые в обычных органич. растворителях, растворимые в конц. минеральных, муравьиной и уксусной к-тах, фенолах, крезолах. Модифицированные П.,напр, иолученные из N-алкил-или N-оксиэтилдиаминов, растворяются также в метаноле и нек-рых других органич. растворителях. П. имеют более высокие темп-ры плавления, чем полиамиды аналогичного строения, благодаря тому, что мочевинные групны образуют большее число водородных связей и вызывают более сильное межмолекулярное взаимодействие, чем амидные группы-NH O—. Свойства П. находятся в такой же зависимости от их химич. строения, как и свойства других гетероцепных полимеров, напр, полиамидов и полиэфиров. Так, алифатич. П., содержащие четное число метиленовых групп между мочевинными группами, плавятся при более высокой темп-ре, чем П. с нечетным числом Hj-групп уменьшение числа метиленовых групп приводит к повышению темп-ры плавления и уменьшению растворимости. Замещение атомов водорода в метиленовой цепочке и в особенности у атома азота вызывает понижение темп-ры плавления и увеличение растворимости. П., полученные из ароматич. диаминов и диизоцианатов, плавятся при более высокой темн-ре и менее растворимы, чем алифатич. П. При действии сшивающих агентов, напр, формальдегида, или при пагревании линейные П. способны превращаться в неплавкие пространственные полимеры за счет реакции подвижных атомов водорода в мочевинных группах. Свойства П. (температура плавления, растворимость, термостойкость) зависят не только от их химического строения, но и от способа получения. В таблице приведены температуры плавления некоторых П. [c.99]

Растворимость кислорода слабо зависит от химической природы полимера. Величина растворимости кислорода в термостойких полимерах при 25 °С близка к его растворимости в полиолефи-нах, рассчитанной на аморфную фазу. Теплоты растворения кислорода в полимерах невелики и лежат в интервале 13 кДж/моль. [c.21]

Второй путь синтеза и превращения ПСС в полимерные материалы может быть реализован при применении олигомеров, содержащих хинонные, индигоидные или индофениновые группы в цепн сопряжения. При восстановлении такие ПСС превращаются в растворимые лейко-формы. В результате окислительного дегидрирования полученных из раствора пленок при действии кислорода воздуха или окислителей образуются нерастворимые термостойкие полимеры, обладающие электронообменными, каталитическими и полупроводниковыми свойствами. [c.74]

Вместе с тем при температуре выше 80 °С начинается интенсивная деструкция полимера. Поэтому важной проблемой при приготовлении высококонцентрированных прядильных растворов является снижение температуры плавления геля. Проще всего температуру плавления снизить путем введения в основную цепь макромолекул шарнирных групп или гибких звеньев [21]. К сожалению, этот путь ограничен, так как при введении большого числа гибких звеньев понижается термостойкость полимера. Содержание таких звеньев не должно быть >10%. В патенте [22] указывается на возможность снижения температуры и вязкости геля ПФТА путем добавления в концентрированную Н2504 небольших количеств других минеральных кислот или некоторых органических соединений. Облегчить растворимость геля при умеренных температурах можно путем применения аппаратов реологического действия [23, с. 543]. Быстрота растворения полимера в этих аппаратах достигается благодаря большим градиентам скорости и напряжениям сдвига, создаваемым быстро вращающимися шнеками или растирате-лями с узкими щелями между вращающимися и неподвижными частями аппарата. [c.70]

Гидродинамический метод формования ВПС из растворов полимеров. Гидродинамический метод является наиболее универсальным, так как его можно использовать для получения ВПС из всех растворимых полимеров по одной относительно несложной в аппаратурном оформлении принципиальной схеме. Особое значение этот метод имеет для переработки в связующие термостойких полимеров, перевод которых в необходимое для переработки вязкотекучее состояние осуществляется растворением в высококипящих растворителях (диметилформамид, ди-метилацетамид и др.). В результате исследований свойств ВПС, сформованных различными способами, установлено, что гидродинамический метод позволяет получать связующие с наибольшей удельной поверхностью и высокой способностью к самосвязыванию частиц в массе. [c.129]