Волокно температура стеклования

На рис. 9.3 показан характер шейки и отмечена зависимость эффекта от температуры, при которой происходит вытяжка . Зависимость показана на примере полиэтилентерефталатного волокна, температура стеклования которого находится в интервале 67—70 С. Превращения в области шейки связаны также с морфологическими особенностями кристаллитов и фазовыми переходами полимера, о чем будет сказано в дальнейшем. [c.214]

Механическая пластификация осуществляется путем нагревания полимера в деформированном состоянии до температуры выше температуры стеклования и охлаждении под нагрузкой. При этом происходит распределение и ориентация макромолекул в одном (волокна) или двух (пленки) направлениях, сближение и уплотнение макромолекулярных цепей. [c.380]

Вытягивание полиэфирного волокна при температуре ниже температуры стеклования происходит при больших напряжениях с образованием шейки, обусловленной концентрацией напряжений на одном из сечений волокна и адиабатическим превращением работы в тепло. Процесс вытягивания с шейкой может быть вполне устойчивым на малых скоростях вытягивания даже при темиературах на 100—140 °С ниже температуры стеклования полиэфира. Температура в шейке в этих условиях достигает 70—80 °С. Процесс вытягивания, сопровождающийся образованием четко выраженной шейки, условно называют холодным вытягиванием. Его общая теория описана Томпсоном [74]. [c.125]

При повышении скорости выше определенного предела, обусловленного Скоростью релаксации макромолекул, наступает хрупкий разрыв или нарушение сплошности структуры, что проявляется в возникновении продольных трещин и полостей в волокне. В последнем случае температура в конечной области шейки поднимается значительно выше температуры стеклования. Это явление очень характерно для полиэтилентерефталата, в результате него создается так называемый эффект серебра (рис. 5.31, а). [c.125]

И ТМА, и ДМА можно использовать для изучения твердых полимеров, пленок и волокон, а также вязких жидкостей и гелей. Примеры применений включают определение температуры стеклования полимера и динамический модуль волокна (ДМА). [c.486]

У целлюлозы как аморфно-кристаллического полимера возможны переходы релаксационных (физических) состояний в ее аморфных участках. У сухого целлюлозного волокна аморфная фаза находится в стеклообразном состоянии. Температура стеклования целлюлозы Тс лежит выше температуры деструкции, и перевод аморфной части целлюлозы (как и кристаллической) в высокоэластическое состояние нагреванием невозможен. Однако пластификация волокна, например, глицерином, этиленгликолем, водой, ледяной уксусной кислотой и др. снижает температуру перехода и делает возможным переход целлюлозы из стеклообразного состояния в высокоэластическое. Это позволяет экспериментально определять Т< целлюлозы методом термомеханического анализа на пластифицированных образцах с постепенно уменьшающейся долей пластификатора и последующим фафическим экстраполированием на ее нулевое значение. Найденное таким методом значение Тс составляет около 220°С. [c.244]

Наличие сильно сольватированных остаточных ксантогенатных групп в волокне приводит к снижению температуры его стеклования и текучести. Приведенная на рис. 7.52 термомеханическая кривая получена для кордной нити, в которой число остаточных ксантогенатных групп сравнительно невелико (у = 6—Ю). При формовании высокомодульных волокон ВВМ, и особенно полинозных волокон, у остаточных ксантогенатных групп достигает соответственно 15—20 и 35—45. Температура стеклования такого волокна лежит ниже 20 °С и оно при обычной температуре цеха способно к вытягиванию на 60—120%. [c.232]

У кристаллических полимеров ориентация осуществляется путем холодной вытяжки , приводящей к рекристаллизации и образованию шейки . Обычно эта операция, приводящая к возрастанию модуля упругости в направлении ориентации, выполняется при температурах выше температуры стеклования, но ниже температуры плавления. В производстве химических волокон коэффициент вытяжки, т. е. отношение длины вытянутого волокна к исходной длине, часто достигает 400—500%, и процесс сопровождается возрастанием прочности вдоль волокна и некоторым падением ее в поперечном направлении. Холодная вытяжка аморфных полимеров, не способных кристаллизоваться, осуществляется в режиме вынужденной эластичности при температурах, превышающих температуры хрупкости, но ниже температуры стеклования. [c.469]

В присутствии волокон подвижность макромолекул связующего по сравнению с подвижностью их в ненаполненном связующем может снижаться, так как волокна влияют на образование надмолекулярных структур в связующем. Этот процесс, очевидно, затрагивает не только макромолекулы, находящиеся непосредственно у поверхности волокон, но и распространяется в объем связующего, так как известно [12], что конформации всех молекул, входящих в надмолекулярные структуры полимеров, изменяются согласованно. Это может привести к тому, что при ограничении подвижности макромолекул связующего с увеличением количества волокон в материале изменятся температуры стеклования и текучести связующего и соответственно повысится температура начала деформации и нулевой прочности нетканого материала. [c.283]

Уравнение (30) наглядно показывает, что ускорение процесса диффузии однозначно связано с увеличением разности Т—Тс-Это достигается либо путем повышения температуры обработки Т, либо понижением температуры стеклования волокна, например при крашении в среде растворителей, пластифицирующих волокно. [c.65]

В настоящее время разработаны и непрерывные способы крашения полиакрилонитрильных волокон, в частности способы, основанные на использовании интенсификаторов процесса, например резорцина и этиленкарбоната, способствующих, с одной стороны, снижению температуры стеклования волокна, а с другой,— диспергированию и растворению красителя. Волокно пропитывают в течение 30 с при 90—95 °С в растворе, содержащем краситель, уксусную кислоту (до pH 4,5), интенсификатор [резорцин (25 г/л) или этиленкарбонат (60 г/л)]. После отжима волокно запаривают при 100—105 °С в течение 1—2 мин, промывают горячей водой (70—80°С), обрабатывают раствором моющего средства при 70—75 °С, снова промывают горячей (50—60 °С), теплой и холодной водой. [c.120]

Обширные исследования в области механизма взаимодействия полимера с наполнителем выполнены в последнее время Липатовым и др. Обнаружено существенное повышение температуры стеклования при введении наполнителя во многие полимеры. Стеклянное волокно, стеклянный порошок, бентонит, каолин, графит, двуокись титана и многие другие наполнители были исследованы в сочетании с полистиролом, полиметилметакрилатом, [c.139]

Безотносительно к детальной надмолекулярной организации полимеров их теплостойкость (т. е. температурный предел, в котором сохраняются эксплуатационные свойства) определяется в основном температурами стеклования и кристаллизации. В тех случаях, когда полимер работает главным образом в ориентированном и кристаллическом состояниях (например, волокна), доминирующей характеристикой, определяющей теплостойкость, становится температура плавления, в то время как общий комплекс механических свойств непосредственно определяется надмолекулярной организацией. [c.5]

А. Т. Серковым [331 получены интересные данные о температу-рах стеклования и фазовых переходах свежесформованного вискозного волокна. Температура стеклования такого волокна (не подвергнутого сушке) 20—30°С при 60—100°С оно находится в высокоэластическом состоянии и только при температурах выше 100 °С переходит в пластическое состояние. Это надо учитывать при выборе оптимальных условий вытягивания вискозной нити. [c.328]

Полимеры Плотность, 2 см прочность разрывн., км Удлинение. % Область размягче- ния Температура стеклования, °С Пот еря прочности волокна пр 100 " по сравнению с прочностьк> при 20" ." [c.344]

Несмотря на то что величина молекулярной ориентации, определенная по двулучепреломлению, сильно зависит от температуры и деформации, другие физические свойства волокна практически не зависят от этих параметров. Клеерман объясняет это следующим образом. При низких температурах деформация волокна реализуется за счет подвижности структурных элементов с малыми временами релаксации. Перегруппировка структурных элементов с большими временами релаксации (перемещение целых молекулярных цепей) требует слишком большого времени. Поэтому закаленные образцы, полученные методом низкотемпературной вытяжки, будут содержать много ориентированных сегментов, присутствие которых проявляется в значительной оптической анизотропии, но эти сегменты при отжиге быстро разориентируются под влиянием броуновского движения. Именно это демонстрируют эксперименты по исследованию скорости усадки при температурах выше температуры стеклования. [c.70]

Некоторые методы переработки полимеров"рассчитаны на то, что формование надмолекулярных структур (структурирование) будет происходить непосредственно в самом процессе переработки. Примерами таких технологических процессов являются формование волокна и экструзионно-выдувное формование с предварительной вытяжкой. В первом примере волокно после фильерного формования для получения нужной структуры должно быть подвергнуто холодной вытяжке (см. разд. 3.7). Во втором примере характер ое время релаксации полимера при температуре формования должно быть достаточно велико, для того чтобы в материале до начала ох. лаждения сохранилась большая часть созданной в процессе формования двухосной ориентации. Таким свойством обладают аморфные полимеры при температуре, несколько превышающей температуру стеклования. Можно назвать эту способность структурируемостью она зависит как от реологических характеристик расплава полимера, так и от его механических свойств при Тд < Т < Г (. [c.615]

Поликонденсации в твердой фазе при температурах несколько ниже температуры плавления, но значительно выше температуры стеклования полиэтилентерефталата подвергают полиэфир, уже достигший среднего уровня молекулярной массы. Этот процесс интересен возможностью достижения высоких значений степени полимеризации, уменьшением (по условиям равновесия) содержания циклических олигомеров, но отличается большой продолжительностью, повышенным расходом тепла и инертного газа. Кроме того, при этом не исключаются трудности, связанные с понижением молекулярной массы при плавлении в процессе формования волокна. Возможности осуществления такого способа поликонденсации (вернее, дополиконденсации) стали известны давно по ряду патентов [129]. [c.96]

Все эти процессы сопровождаются выделением или поглощением энергии. Об этом можно судить по дифференциальным кривым нагревания [40, 41]. На рис. 5.8 приведена кривая нагревания аморфного невытянутого пол-иэфир-ного волокна. При равномерном повышении температуры нагревателя температура образца изменяется неравномерно. Это объясняется тем, что при нагревании полиэфир последовательно претерпевает превращения, протекающие с поглощением тепла (участки кривой А и В) и с выделением тепла (процесс, характеризующийся участком Б). Эндотермический процесс в области А протекает, начиная с 77—80 °С, и заключается в переходе полимера из стеклообразного в эластическое состояние без фазового превращения. Этот процесс, называемый рас-стекловыванием (при охлаждении — стеклованием), соответствует -переходу. В области температуры стеклования, которая характеризуется появлением подвижности сегментов полимерных цепей в аморфных областях полимера, наблюдается также изменение теплоемкости, что было видно из рис. 5.7. [c.110]

Зависимость температуры стеклования, характеризующей гибкость и подвижность кинетических элементов только в аморфной фазе, от степени кристалличности и ориентации представляет большой интерес. При изучении влияния кристаллизации полиэтилентерефталата на его диэлектрические потери, было отмечено, что кристаллизация приводит к уменьшению подвижности сегментов в аморфной фазе [36]. Применение метода ядерного магнитного резонанса позволило установить [44], что интенсивность движения в аморфных областях полимера уменьшается с увеличением степени кристалличности. Подвижность частей молекул, расположенных в аморфных областях, ограничена за счет того, что другие их части входят в состав кристаллических областей. Другой причиной снижения подвижности макромолекул в аморфной фазе, по-видимому, является напряжение. Херви экспериментально установил [45], что температура стеклования увеличивается при повышении напряжения при растягивании полиэфирного волокна. [c.111]

Область рабочих температур волокон из некристаллизуюпщхся полимеров ограничена уровнем их температуры стеклования, выше которой их деформация носит характер необратимого пластического течения. Примером таких волокон являются поликарбонатные волокна = 150 °С), которые могут быть получены в закристаллизованном состоянии только в виде сополимеров, содержащих вполне определенное число гибких алифатических звеньев с таким же периодом идентичности, как и основные звенья цепи [47]. Способность полиэтилентерефталата легко кристаллизоваться в ходе технологических операций во многом определяет успех и свойства полиэфирного волокна. [c.111]

При температурах выше температуры стеклования напряжение при вытягивании полиэфирного волокна постепенно падает и при 105 °С становится очень низким, независимо от кратности вытяжки (рис. 5.34) [78]. При этой температуре полиэфирное волокно может быть вытянуто без заметной ориентации практически во сколь угодно раз, при этом структура волокна по рентгенографическим данным будет оставаться аморфной с очень слабым двойным лучепреломлением. Такой процесс называют сверхвытягиванием . [c.128]

Патентом [481 предложено изготовлять полиэфирное волокно из гомополимера или из сополиэфиров с меньшей молекулярной массой, определяемой по характеристической вязкости в о-хлорфеноле. Как видно из рис. 8.5, удовлетворительный уровень пиллингообразования достигается, если вязкость полимера в волокне находится в пределах 0,35—0,49. При такой вязкости прочность волокна не снижается ниже 270 мН/текс (27 гс/текс). Одновременно, чтобы не увеличивать сминаемость тканей из сонолиэфирных волокон, температура стеклования сополимера должна быть на 5—10 "С выше температуры в стиральных машинах (около 60 °С). [c.234]

Установлено [9], что макромолекулы вытянутого и термофиксированного волокна имеют а-форму с периодом идентичности 154 нм, что соответствует скрученной г ис-конформации. После термообработки под натяжением наряду с а-формой волокна содержат и р-форму с периодом идентичности 290 нм. Макромолекулы р-формы имеют вытянутую зигзагообразную конформацию. Плотность полностью аморфного полимера найдена равной 1,312 г/см , плотность кристаллитов а-формы составляет 1,386 г/см . Температура стеклования аморфного продукта — 65° С, частично закристаллизованного — 84 °С. Максимальная скорость кристаллизации наблюдается при 140 С. [c.266]

В отличие от поливинилхлорида сополимеры винилхлорида и винилацетата (винилит — СССР, США) прекрасно перерабатываются методом литья под давлением и пригодны для производства лаков и синтетического волокна. По мере уменьшения доли винилхлорида в сополимере улучшается растворимость сополимера, снижается температура стеклования и повышается эластичность. Техническое значение имеют также сополимеры винилхлорида с метакрилатами, простыми виниловыми эфирами, винили-денхлоридом, акрилатами, малеатами, пропиленом, этиленом и др. Некоторые сомономеры, такие, как малеиновый ангидрид, N-винилпирролидон, акролеин, непредельные сульфокислоты, улучшают адгезию, гидрофильность и окрашиваемость соответствующих полимеров, другие сообщают нм наряду с окраской еще антистатические свойства (N-метакрилоиламиноазобензол) или образуют с винилхлоридом альтернатные сополимеры (акрилонитрил 13 присутствии 2H5AI I2). [c.293]

Гидрофобные синтетические волокна отличаются от гидрофильных природных и химических волокон прежде всего тем, что они не набухают в воде и водных растворах, поэтому требуются какие-то иные способы повышения восприимчивости гидрофобных синтетических волокон к красителям, например повышение температуры. В обычных условиях (20—25 °С) макромолекулы термопластичных синтетических полимеров находятся как бы в замороженном, застеклованном состоянии и не способны к каким-либо перемещениям. При повышении температуры в определенный момент происходит расстекловывание полимера, т. е. возникает явление сегментальной подвижности макромолекул, что приводит к образованию в аморфных областях волокна свободных пространств, достаточных для прохода молекул красителя. Температура, при которой происходит изменение сегментальной подвижности макромолекул волокнообразующего гидрофобного полимера, называется температурой стеклования. О том, насколько эффективен температурный фактор при краш1ении гидрофобных синтетических волокон в водной среде, можно судить по следующим экспериментальным данным. При 100 °С коэффициент диффузии красителя в полиэфирном волокне, характеризующий скорость проникновения красителя в волокно, составляет 10 —10см /с. Повышение температуры до 150—230°С приводит к увеличению этого показателя до 10 °—10 см /с. С примерно такими же скоростями диффундируют красители в набухшие в воде гидрофильные волокна при 100°С. [c.48]

С целью более глубокого изучения структуры целлюлозы и ее эфиров В. А. Каргин в ряде работ совместно с В. Л. Карповым, 3. Г. Пинскером и Д. И. Лейпунской специально исследовал поверхность вискозного волокна и тонких пленок гидратцеллюлозы и некоторых эфиров целлюлозы сравнением дифракции быстрых электронов и рассеяния рентгеновских лучей. В результатах этих исследований В. А. Каргиным были выдвинуты представления об аморфном состоянии целлюлозы, которые вызвали широкую научную дискуссию. Значительно позднее, в работе В. А. Каргина совместно с П. В. Козловый, была установлена причина аморфности целлюлозы, заключаюш аяся в том, что она в чистом виде, являясь типичным жесткоцеп-пым полимером, обладает температурой стеклования, превышающей температуру ее химического разложения, т. е. не удовлетворяет одному из обязательных условий к])исталлизуемости полимеров. [c.6]

Морфологическая структура изотактического ПС, выделенного из декали-новых растворов, отличается от той, которая образуется из ксилольных и толуольных растворов. Если растворение проводить при температуре кипения, а декалин испарять при 110°, то, как уже было показано, изотактический ПС образует аморфные бесструктурные частички. Такие же результаты получены при растворении изотактического ПС при 135° (минимальная температура, при которой идет растворение в декалине). При 25° из этих же растворов получены волокна (рис. 3, в). Электронографические исследования показывают, что BOJ[OKHa имеют аморфное строение. Температура стеклования для ПС —80°. Поэтому при температуре ниже 80° мы вправе ожидать преобладания хотя и упорядоченных, но аморфных форм, как это наблюдалось в последнем случае. При прогреве волокна кристаллизуются, при этом образуются снопы. На рис. 4 представлена электронная микрофотография, полученная от образцов, прогретых при 120°. [c.182]

Несмотря на большое число работ, посвяш енных свойствам систем, содержащих наполнители с несферическими частицами, лишь в очень немногих из них рассматриваются вопросы механизма действия анизодиаметричных частиц на свойства полимеров [1]. Изучение влияния формы частиц наполнителя на свойства наполненных систем проведено в настоящей работе. В качестве объекта для исследования была взята система, состоящая из поли-нзобутилена мол. веса 670 ООО , наполненного волокном лавсан (нолиэтилен-терефталат). Выбор этих веществ дает возможность проводить исследования в широком интервале температур, причем волокно лавсан сохраняет неизменность размеров и формы при температурах, значительно более высоких, чем температуры стеклования и текучести полиизобутилепа. Следует заметить, что лавсан однородно распределяется в полиизобутилене, что позволяет получать хорошие образцы. [c.379]

Волокна из сополимеров винилиденхлорида с винилхлоридом получают только экструзионным способом. Теми-ра нагрева сополимера в зоне шпека составляет 130 —170 "С, давление перед фильерой — 15 — 25 Мн/м (150—250 кгс1см ). В сополимер вводят стабилизаторы, напр, феноксипропиленоксид (1—2% от массы иолимера). Быстрая кристаллизация сополимера при темп-рах выше температуры стеклования затрудняет вытяжку волокон. Поэтому волокна носле формования быстро охлаждают ( закаливают ), а затем, для достижения необходимой прочности, проводят холодную вытяжку уже закаленного волокпа. Синтез высокоэффективных термостабилизаторов и усовершенствование конструкции экструдеров могут привести к тому, что экструзионный способ станет осповным для производства П. в. [c.401]

Волокно киана, сформованное из расплавленного полимера на основе амина 43 и, по-видимому, жирной дикарбоновой кислоты С12, напоминает по внешнему виду натуральный шелк. По прочности оно приближается к найлону-6,6, однако обладает меньшей сминаемостью при небольших деформациях и несколько меньшей гигроскопичностью. Отличительная особенность волокон типа киана — более высокая по сравнению с найлоном-6 и найлоном-6,6 температура стеклования и в то же время достаточно низкая температура плавления, делающая возмол<ной переработку полимера в расплавленном состоянии. Сравнительные данные о свойствах волокон киана и найлона-6,6 приведены в табл. 9.4. [c.324]

Смит [2401, 2402] определил теплоемкости растянутого и не-растяпутого волокна, хлопьев, растянутого и отожженного при 210° волокна, некристаллического растянутого волокна и других образцов из полиэтилентерефталата. Температурный ход теплоемкости для аморфного полиэтилентерефталата в виде хлопьев и нерастянутого волокна одинаков. В области температуры стеклования теплоемкость резко возрастает, затем около 100° падает за счет кристаллизации и далее вновь возрастает. Растянутое и медленно охлажденное после расплавления волокно в области температуры стеклования показывает очень незначительное изменение теплоемкости, что связано с его кристалличностью. Большая часть полученных данных описывается уравнением Ср = А- В/, где А и В — постоянные, 1 — температура. Все образцы достигали максимума кристалличности при 230°. Наибольшей кристалличностью обладал расплавленный, отожженный полимер (51%). По понижению степени кристалличности при 25° образцы можно расположить в следующем [c.121]