Структура ароматических полиамидов

Монография посвящена важному классу термостойких полимеров — полностью ароматическим полиамидам. В ней изложены основы получения высокомолекулярных ароматических полиамидов, подробно рассмотрены особенности их строения и структуры (фазовые состояния, молекулярная подвижность, кристаллизуемость и т. д.). Большое внимание уделено вопросам переработки ароматических полиамидов, описанию свойств получаемых изделий (пластмассы, волокна, пленки, лаки, бумага, адсорбенты, мембраны и т. д.), а также областям их применения. [c.2]

Макромолекулы должны быть достаточно жесткими или образовывать жесткие надмолекулярные структуры. Это, во-первых, облегчает получение рыхлой матрицы при формовании асимметричных мембран, а во-вторых, затрудняет расстекловывание полимера при эксплуатации мембран, препятствуя их деформации под влиянием давления. Повышению жесткости полимера способствует наличие в цепи циклических звеньев, причем желательно, чтобы эти звенья составляли не менее половины массы полимера. Перечисленным требованиям отвечают эфиры целлюлозы, ароматические полиамиды, ароматические полиэфиры, ароматические полиимиды, полибензимидазолы, ароматические полиамидокислоты. [c.49]

Таблица 1.13. Структура ароматических полиамидов при их самопроизвольном выпадении из раствора при синтезе [62]

Выпадение полимера в осадок в процессе поликонденсации влияет также на структуру получаемых ароматических полиамидов [62]. Так, если в случае гомогенных растворов структуру ароматических полиамидов удавалось регулировать путем изменения условий выделения полимера из раствора, то их самопроизвольное выпадение из раствора при синтезе приводило, как правило, к получению закристаллизованных продуктов (табл. 1.13). Это следует иметь в виду при выборе способов переработки этих полимеров. [c.31]

Надмолекулярная структура ароматических полиамидов к настоящему времени мало изучена. Наиболее подробно исследованы морфологические особенности поли-л-фениленизофталамида. Ниже описаны результаты этих исследований. [c.91]

При изучении термического окисления аморфного и кристаллического поли-ж-фениленизофталамида было показано [24], что с упорядочением структуры ароматических полиамидов значительно уменьшается скорость поглощения кислорода, увеличивается гидролитическая стойкость и повышается термостабильность материалов на их основе. [c.143]

Поверхностное натяжение на границе раздела фаз. Экспериментально установлено, что для получения высокомолекулярных полимеров при межфазной поликонденсации необходимо определенное поверхностное натяжение на границе раздела фаз. Влияние данного фактора особенно проявляется при проведении процесса в динамическом режиме, т. е. с перемешиванием системы. Предполагается [1], что поверхностное натяжение влияет на структуру и свойства образующейся на границе раздела полимерной пленки, а также создает условия для направленных (встречных) потоков реагентов. Для ароматических полиамидов, как это видно из рис. 1.24, характерно повышение молекулярного веса с увеличением поверхностного натяжения на границе раздела фаз. [c.54]

В последнее время пристальное внимание привлекает лиотропный мезоморфизм концентрированных растворов ароматических полиамидов [7] в связи с их важным значением в производстве синтетических волокон [8]. Этот тип полимерных жидких кристаллов весьма интересен также и потому, что в них наиболее отчетливо проявляется специфика структуры полимерных молекул, обеспечивающая возможность возникновения на их основе надмолекулярной организации с отчетливо выраженным ориентационным порядком. Изучение конформационных свойств молекул ароматических полиамидов в разбавленных растворах показало, что для этих молекул характерно наличие внутримолекулярного ориентационного порядка с высокой степенью организации [9]. Это значит, что в рассматриваемом случае оправдывается общий принцип, известный в области низкомолекулярных термотропных жидких кристаллов в мезоморфном состоянии могут находиться лишь те вещества, молекулы которых имеют палочкообразную форму, что обеспечивается наличием в них сопряженных связей и ароматических циклов, включенных в молекулярную цепь в пара-положении [10]. [c.58]

Изменение условий формования, в частности скорости осаждения полимера, позволяет в широком диапазоне варьировать структуру и свойства волокон. При формовании волокна из ароматического полиамида было показано [26], что осаждение полимера в жестких условиях (водная осадительная ванна) приводит к образованию в стенках волокна крупных вакуолей, и структура волокна оказывается весьма неоднородной. Увеличение в осадительной ванне содержания - растворителя дает возможность повысить однородность структуры стенок волокна и получить равномерную полимерную сетку. Физико-химические аспекты этого явления были рассмотрены в гл. 3. [c.146]

В течение последнего десятилетия стало очевидным, что подобные явления могут быть связаны также с образованием упорядоченных структур в полимерах, в которых элементы мезогенных структур включены не только в основную цепь, как, например, в ароматических полиамидах, но и в боковую группу. Это привело к созданию третьего класса организованных полимеров — полимеров, структура боковых групп которых обусловливает мезоморфное поведение. Структура й свойства таких полимеров определяются природой и структурой боковой группы, которые в свою очередь зависят от природы исходного мономера. [c.119]

Помимо большого практического интереса к анизотропным растворам палочкообразных полимеров, используемых для прядения волокон с высокими прочностными свойствами, их изучение представляет значительный теоретический интерес. Флори [24] в своей классической работе предсказал свойства палочкообразных полимеров в растворе, а Германе [25] экспериментально подтвердил эту теорию для поли- у-бензил-Ь-глутамата, палочкообразная форма которого в растворе обеспечивается спиральной конформацией. С появлением ароматических полиамидов, полученных на основе полифенильных циклов, ориентированных в лара-положении, обнаружился совершенно новый тип полимерного жидкокристаллического раствора, который существует не за счет спиральной конформации, а обеспечивается неотъемлемой жесткой вытянутой структурой самой цепи. [c.165]

Фенилон [4, т. 2, с. 326 и сл.] — ароматический полиамид, получаемый поликонденсацией ароматического диамина и производных изофталевой кислоты. Структура [c.165]

Несмотря на принципиальную возможность получения многих ароматических полиамидов несколькими способами, вопрос выбора оптимального способа синтеза должен решаться в каждом конкретном случае с учетом большого числа факторов. Правильно выбранный способ синтеза должен обеспечить получение полимера с необходимыми свойствами (молекулярный вес, полидисперсность, структура и др.), в виде, удобном для последующей переработки (порошок, гранулы, раствор) и с минимальными затратами сырья, вспомогательных материалов, энергии и т. п. Большое значение при этом имеет выбор исходных веществ для синтеза того или иного полиамида. [c.11]

Повышенная растворимость (или набухание) ароматических полиамидов в водно-органических средах подтверждается также данными о скорости процесса упорядочения структуры поли-л -фениленизофталамида (оцениваемой по прозрачности растворов в Ы,Ы-диметилформамиде) в смесях тетрагидрофуран — вода. Из рис. 1.8 видно, что максимальная скорость процесса упорядочения структуры полиамида наблюдается при содержании в смеси 10—12% воды, что позволяет сде -лать вывод о том, что именно этот состав растворителя по своей растворяющей способности является наилучшим для полимера. [c.24]

СТРОЕНИЕ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА АРОМАТИЧЕСКИХ ПОЛИАМИДОВ [c.59]

Многие ароматические полиамиды при соответствующих условиях выделения их из растворов довольно легко могут быть получены в аморфном состоянии, что в ряде случаев практически очень важно. Однако оказалось, что упорядоченность структуры полимеров подобного типа (аморфных по рентгеновским [c.79]

Ранее указывалось, что ароматические полиамиды могут быть получены различной структуры. Так, для поли-ж-фениленизофталамида могут быть реализованы различные упорядоченные состояния от частично кристаллического до весьма разупорядоченного аморфного (по рентгеновским данным) [34]. [c.91]

В отличие от вязкости расплава энергия активации течения практически не зависит от молекулярного веса, напряжения сдвига и температуры. Ее значение определяется химическим строением и структурой макромолекул и является характеристикой, присущей данному полимеру. Поэтому улучшить перерабатываемость ароматических полиамидов, по-видимому, можно только за счет значительного понижения вязкости расплава. [c.138]

Были предложены методы стабилизации ароматических полиамидов путем изменения их структуры. [c.143]

Для выявления закономерностей растворения ароматических полиамидов авторами был изучен процесс растворения поли-ж-фениленизофталамида в амидных растворителях. Было показано, что на растворимость поли-ж-фениленизофталамида влияет упорядоченность его структуры. В зависимости от исходного состояния полимера предельно достижимая концентрация гомогенных растворов в диметилформамиде и диметилацетамиде может изменяться от 18—22 /о для поли- [c.161]

Большинство ароматических полиамидов и часть сополиамидов являются, как указывалось выше (см. гл. И), кристаллизующимися полимерами. Однако в силу замедленности релаксационных процессов перестройки структуры, обусловленной большой жесткостью цепей, сильным межмолекулярным взаимодействием и высокими температурами стеклования, по-видимому, очень многие представители этого класса полимеров могут быть получены в аморфном состоянии [c.165]

Упорядочение (параллелизация) макро молекул в анизотропном растворе представляет собой как бы заготовку структур формуемых волокон. Ориентация структурных элементов волокна в этом случае должна сводиться, в основном, к развороту уже ориентированных макромолекул вдоль оси волокна. Поэтому анизотропное упорядоченное состояние макромолекул ароматических полиамидов в растворе представляет не только большой теоретический интерес, но имеет и практическое значение, так как оно облегчает получение высокопрочных волокон [12, 13]. Волокна, сформованные из анизотропных растворов, обладают более высокими механическими показателями, чем сформованные из обычных изотропных растворов в сравнимых условиях (табл. П1.1). [c.175]

Существо технологического процесса получения асимметричных мембран из ароматических полиамидов состоит в том, что очищенный раствор ароматического полиамида в амидном растворителе наносится ровным тонким слоем на непроницаемую подложку, подсушивается при определенной температуре для удаления части растворителя и образования плотного слоя на границе с воздухом и далее помещается в осадитель (чаще всего, воду), где при осаждении полимера образуется пористый матричный слой мембраны и закрепляется ее структура. [c.181]

Принципы упрочнения волокон из ароматических полиамидов определяются в основном химической структурой, точнее, гибкостью макромолекулярных цепей полиамида. Для упрочнения волокон на основе относительно гибкоцепных ароматических полиамидов (мета-замещенные полиамиды, сополиамиды, а также пара-замещенные полимеры, содержащие шарнирные атомы или объемные боковые группировки) используют предельное пластификационное вытягивание, т. е. максимально возможное вытягивание нити (в несколько раз от первоначальной длины] по выходе из осадительной ванны в среде пластификатора. Для волокон из ароматических полиамидов с наиболее жесткими цепями, способных переходить в жидкокристаллическое состояние, пластификационную вытяжку произвести, по-видимому, невозможно. [c.184]

Ароматические полиамиды благодаря их способности к образованию межмолекулярных водородных связей и упорядочению структуры оказались весьма пригодными для получения волокон. [c.216]

Структура ароматических полиамидов как и других полимеров существенно влияет на его войства реологическое поведение, динамиче- кие механические свойства, монолитизацию при прессовании, физико-механические свойства изделий, растворимость и свойства растворов [48]. [c.82]

Влияние упорядоченности структуры ароматических полиамидов на механические свойства пластмассовых изделий на примере поли-ж-фениленизофтал-амида показано на рис. 11.19. Упорядоченность варьировалась временем пребывания полимера в системе тетрагидрофуран — вода. [c.82]

Проблема гидролиза совершенно не затрагивает целые классы ОВП (например, полифенилены), а для ОВП, чувствительных к гидролизу, снижение термостабильности невелико—10—15 °С. Например, по устойчивости к гидролизу структура ароматических полиамидов полностью дефектна по сравнению с циклоцепными ОВП, тем не менее температуры длительной стабильности этих полимеров на воздухе близки 250 °С для полиимидов марок кап-тон Н, пайр ML, веспел, XPI, амамин, ОХВ и полибензнмидазолов [1, 4] 230 °С для ароматического полиамида марки номекс [1]. [c.154]

У наиболее жесткоцепных полимеров, таких, как ароматические полиамиды или полипептиды в форме а-спиралей, макромолекулы подобны жестким палочкам. Их растворы при низких концентрациях ведут себя как ньютоновские жидкости, а при более высоких концентрациях они проявляют аномалию вязкости. При некоторой критической концентрации в них возможно образование тактоидной структуры , и они начинают вести себя подобно жидкокристаллическим системам со всеми особенностями, характерными для этих систем . В определенном диапазоне концентраций могут быть получены кривые течения растворов жесткоцепных полимеров с очень хорошо развитой структурной ветвью, как это показано па рис. 2.45 (по данным Дж. Янга ). [c.224]

Необходимо учитывать трудность стоявшей перед издателем задачи — собрать в одной книге всю информацию, имеющуюся в данной области, поскольку границы области в ее современном состоянии определить нелегко. Кроме того, расширение круга обсуждаемых вопросов, естественно, всегда сопряжено с неравнозначностью материала различных глав. Так, например, гл. 5, посвященная жидкокристаллическому порядку в растворах полипеп-тидо1В, дает законченную не только качественную, но и количественную картину закономерностей, характерных для лиотропных (Кристаллов с палочкообраэными молекулами. Изложенный в ней материал может служить хорошо сформулированной программой физических исследований, которые следует провести с жидкокристаллическими растворами ароматических полиамидов и других волокнообразующих полимеров (см. гл. 4) для более полного понимания их структуры. [c.6]

Полимерами с наиболее детально исследованными свойствами, такими, как кристаллическая структура, кристаллическая ориентация, ориентация цепи и вытянутость цепи, являются поля-амидгидразиды [92, 93], поли-лара-фенилентерефталамид [94— 96] и поли-лара-бензамид [77, 96], а также некоторые другие ароматические полиамиды, например поли-лега-фениленизофталамид [95, 97]. [c.40]

Слуцкер Л. И., Черейский 3. Ю., Утевский Л. Е. и др. Об особенностях надмолекулярной структуры и упругих свойств волокон из некоторых ароматических полиамидов.— ВМС. Сер. А, 1Э75, 17, № 7, с. 1569—1573. [c.310]

Котон М. М. Изучение процесса образования структуры и свойств ароматических полиамидов (полиарими-дов).— Высокомолекуляр. соединения, 1971, т. 13А, № 6, с. 1348—1357. [c.356]

Высокая прочность волокон из ароматических полиамидов обусловливается определенной структурой, зависящей от комплекса ориентационных и кристаллизационных факторов [27]. Однако возможность получения оптимальной струк туры, без сомнения, обусловлена химической природой полимера. Возможность усиления внутримолекулярного взаимодействия за счет водородных связей и сопряжения (см. гл. II) может привести к значительному увеличению жесткости молекул таких полимеров, как поли-ге-фенилентерефталамид или поли-п-бензамид. Вследствие этого процесс получения высокоупорядоченного волокна может быть значительно облегчен, поскольку уже в растворе могут формироваться заготовки необходимой структуры [28]. [c.195]

Сочетание высокрориентированной структуры волокон, сформованных из жесткоцепных молекул, с сильным межмолекулярным взаимодействием за счет совершенной системы водородных связей вероятно обеспечивает особенно высокие прочностные показатели волокон на основе п-замещенных ароматических полиамидов. [c.195]

Очень важно изучать свойства и структуру растворов органических полимеров в неорганических растворителях. Это относится прежде всего к жесткоцепным полимерам типа целлюлозы, по-лиарилатов, ароматических полиамидов и т. д. Надо проводить систематическое изучение растворов неорганических полимеров. [c.97]