Синтез волокнообразующих полимеров полиамидов

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]

Полиамиды, сложные полиэфиры и полиуретаны являются превосходными синтетическими волокнообразующими полимерами некоторые из них находят промышленное применение. Наряду с этими полимерами имеются и некоторые другие типы конденсационных полимеров, химическое строение которых обусловливает их способность к волокнообразованию. Карозерс и его сотрудники в своих капитальных исследованиях в области высокомолекулярных линейных полимеров разработали синтез большого числа полимеров конденсационного типа. Некоторые из них, как показал Хилл [1], обладают волокнообразующими свойствами. После этих работ значительно возрос научный и технический интерес к волокнообразующим конденсационным полимерам, что вызвало интенсивное развитие исследований в этой области. Как будет показано ниже, полиамиды, сложные полиэфиры и полиуретаны—далеко не единственные вещества, способные давать волокна. Применяя методы органического синтеза, можно получить многочисленные разнообразные полимеры, обладающие удовлетворительными волокнообразующими свойствами необходимо лишь правильно подобрать исходные компоненты и довести реакцию поликондепсации до образования продуктов с достаточно высоким молекулярным весом. Однако, не говоря уже об ограничениях, обусловленных требованиями к физикомеханическим свойствам конечных продуктов, получение многих из этих продуктов является экономически невыгодным. Действительно, ни один из волокнообразующих конденсационных полимеров, рассматриваемых в настоящей статье, не производится в промышленном масштабе. Однако исследование этих полимеров способствует развитию науки о синтетических волокнах. На их примере подтверждаются основы теории волокнообразующих полимеров, разработанные за последние двадцать лет. Еще раз было показано, что факторами, влияющими на волокнообразующие свойства полимеров, являются их температура плавления, пространственная конфигурация макромолекул, способность к кристаллизации и ориентации, взаимодействие цепей и их жесткость. Правда, сколько-нибудь подробно предсказывать свойства волокна на основе данных о химическом строении пока еще не представляется возможным. [c.161]

Поликонденсация а-аминокислот приводит к синтезу полипептидов, которые, с одной стороны, являются синтетическими аналогами простейших составных частей белков, с другой — сами по себе должны представлять большой интерес как волокнообразующие полимеры. Однако поликонденсация а-амино-кислот в обычных условиях образования полиамида (при высоких температурах) не приводит к получению полимеров с высоким молекулярным весом, так как при этом происходит образование дикетопиперазина и имеют место некоторые деструктивные реакции. [c.209]

Поэтому при выборе исходных мономеров для синтеза волокнообразующих полимеров нужно останавливаться на таких, которые не приводят к образованию устойчивых циклов. Известно, что если при конденсации ожидается образование циклов с числом членов более ш ти, процесс идет главным образом в направлении образования линейных макромолекул, а реакция образования циклов, если и имеет место, то лишь в незначительной степени. Образование циклов с числом звеньев восемь и более при поликонденсации практически вообще не имеет места . Точно так же аминокапроновая кислота при конденсации образует линейный полимер, а аминовалериановая — шестичленный цикл, валеро--лактам. Адипиновая кислота и гексаметилендиамин, исходные вещества в синтезе полиамидов типа нейлона, реагируя на первой стадии процесса, дают линейный димер [c.48]

Последующие годы ознаменовались чрезвычайно сильным развитием методов синтеза в области высокомолекулярных соединений. Из крупнейших достижений этого периода следует отметить полимеризацию мономеров диенового ряда, изученную С. В. Лебедевым и приведшую к промышленному производству синтетических каучуков, а также разработанные Карозерсом методы поликонденсации, с помощью которых было получено множество новых синтетических веществ, в частности важных волокнообразующих полимеров — полиамидов и полиэфиров. Наряду с этим в 40-х годах интенсивно изучались природные полимеры — целлюлоза, крахмал, каучук. Из крупнейших достижений физики полимеров того времени следует упомянуть разработку безупречных методов измерения молекулярных весов макромолекул (осмометрию и измерение светорассеяния), а также изучение седиментации в ультрацентрифуге, построенной Сведбергом. [c.16]

Котелок (см. рис. 30) можно применять в качестве сборника прядильного раствора и в качестве автоклава для проведения синтеза волокнообразующих полимеров, т. е. получения расплавов полиэфиров или полиамидов непосредственно из мономеров. Котелок изготовлен из кислотоупорной стали и рассчитан на рабочее давление 10 атм. Сборник 1 котелка имеет общий объем 300 см- рабочий объем 150—200 см . Котелок снабжен нагревательной рубашкой 2, наполненной высококипящей жидкостью, обогреваемой газовой горелкой 3. До 130°С применяют глицерин выше 130°С — высококипящие минеральные масла или силиконовую жидкость. Для обогрева выступа вместо газовой горелки можно применять электрическую спираль. В рубашку [c.39]

Предметам крупнотоннажного промышленного производства являются адипонитрил — полупродукт в производстве полиамидов, акрилонитрил, широко используемый при получении волокнообразующих полимеров и сополимеров, синтетического каучука и других полимерных продуктов, ацетон- и этиленциангидрины — полупродукты в производстве многочисленных акриловых мономеров. К легко доступным нитрилам можно отнести и ацетонитрил, широко применяемый в органическом синтезе. [c.7]

Окрашивание полимера в процессе его синтеза по существу является совмещением двух процессов синтеза и окрашивания. Этот способ используют при окрашивании немногих полимеров — полиметилметакрилата, полистирола, а также волокнообразующих полимеров, таких, как полиэтилентерефталат и полиамид. [c.159]

Метод полимеризации в трубе НП может быть использован не только для синтеза полиамидов из со-аминокарбоновых кислот и капролактама, но и из некоторых солей диаминов и дикарбоновых кислот, однако число их ограничено. Уже указывалось, что осуществить поли конденсацию соли АГ при атмосферном давлении с образованием волокнообразующего полимера чрезвычайно трудно. Причина этого заключается в низкой термостабильности расплава [c.137]

Как уже указывалось, содержание концевых групп в волокнообразующих полиамидах невелико — -примерно одна амино- или карбоксильная группа на 100—150 элементарных звеньев макромолекулы. Тем не менее реакции концевых функциональных групп играют важную роль н химии полиамидов. Эти реакции, в частности связывание кислот и оснований концевыми амино- и карбоксильными группами, лежат в основе методов определения среднечисловых значений молекулярных масс полиамидов. Кроме того, они играют большую роль в крашении полиамидных волокон. Введение в макромолекулы полиамидов остатков молекул красителей и окрашивание таким образом полимера в процессе его синтеза также основано на реакциях концевых функциональных групп полиамида [204, 205]. [c.71]

В 30-х годах Карозерс в фирме Du Pont разработал процесс получения высокомолекулярных полиамидов, нашедших затем очень широкое применение. Помимо патентов фирмы Du Pont , начатые в Германии исследования, направленные на разработку новых методов синтеза волокнообразующих полимеров, привели в 1937 г. к открытию процесса полимеризации на основе реакции полиприсоединения, сделанному Отто Байером с сотрудниками [80, 81]. Первые типы полимочевины были получены при взаимодействии диизоцианатов с диаминами [c.348]

Основные научные исследования посвящены химии волокнообразующих полимеров, в частности высокомолекулярных соединений на основе полиамида-6 (дедерона). Осуществил серию диеновых синтезов на основе пиридина и ацети-лендикарбоновых кислот. Установил условия и механизм образования вискозных суиеркордов и вискозного шелка. Руководил работами по созданию методов получения новых акриловых волокон и по подбору катализаторов для непрерывного производства полиэфиров. Участвовал в создании и совершенствовании технологии производства волокон на основе полиамида-6 с начала исследований (1939) и до завершения технологического проекта (1953). Разрабатывал способы текстурирования вискозных волокон. [c.239]

Впервые (1942) показал возможность полимеризации е-капролак-тама в линейный полимер. Осуществил (1947) серию работ по синтезу волокнообразующих полиамидов, в ходе которых изучил условия бекмановской перегруппировки оксимов циклогексана в капролак-там, определил оптимальные условия полимеризации лактамов и очистки полиамида от мономера. Разработал (1947) методы синтеза [c.244]

Основные научные работы относятся к химии высокомолекулярных соединений. В начале своей научной деятельности (до 1928) занимался химией ацетиленовых соединений, осуществил синтез по-лиацетнлена. Был сторонником выдвинутой Г. Штаудингером макромолекулярной теории строения полимеров и способствовал ее утверждению, доказав существование соединений присоединения к целлюлозе гидроксидов щелочных металлов, воды и кислот. С помощью рентгеноструктурного анализа изучал (1931) различные кристаллические модификации целлюлозы и продукты присоединения к ней, фибриллярные белки. Исследовал межмолекулярное взаимодействие в полимерах и его влияние на когезию. Осуществил синтез волокнообразующего полиамида поликонденсацией 11-аминоундекановой кислоты. Установил (1948) линейную зависимость между температурами плавления полиамидов и числом межмолекулярных водородных связей. Синтезировал заме--щенные полиамиды трехмерной структуры (благодаря наличию ди-сульфидных мостиков), а также замещенные целлюлозы, например аминоцеллюлозу. [c.562]

С точки зрения возможности изменения свойств привитые сополимеры, несомненно, представляют значительный интерес для получения волокон. Более полно данные о синтезе привитых сополимеров и их свойствах изложены в работах Марка с сотрудниками [80], Шампетье [48] и Роговина [85] (см. также часть I, раздел 2.3.3). Поскольку рассмотрение условий превращения и переработки других азотсодержащих волокнообразующих полимеров, близких по строению к полиамидам (полиуретаны, полиаминотриазолы), выходит за рамки данного изложения, ограничимся лишь указанием на литературу, в которой эти вопросы рассматриваются более подробно [82]. [c.53]

Как уже указывалось выше, синтез полиамидов проводится путем низкотемпературной поликонденсации в растворе ДМАА, содержащем хлориды кальция или лития [2, с. 30]. После завершения реакции образования полимера проводится неЙ11рализация выделившегося хлористого водорода окисями или гидроокисями металлов, при этом в реакционной среде достигается определенная концентрация хлорида металла, и получаемая композиция оказывается стабильной и пригодной для формования. В том случае, когда полиамиды получают другими методами, например путем эмульсионной поликонденсации диаминов и дихлорангидридов, и когда во время синтеза полимер выпадает в виде порошка, для растворения сухого полимера используют смеси растворителя с хлоридами лития или кальция. Первый путь оказывается более предпочтительным и, по-видимому, он является основным при получении растворов таких волокнообразующих полимеров и волокон, как номекс [7], фенилон [11, с. 12], сульфон-Т [12] и волокон из упорядоченных сополиамидов [13]. [c.95]

Из нескольких возможных способов синтеза полигидраз1идов в расплаве, на границе раздела фаз, низкотемпературная растворная поликонденсация — наиболее приемлемым является последний, так как в этом случае молекулярная масса образующегося полимера оказывается достаточной для получения прочных волокон [54, с. 113]. Реакция проводится в амидных растворителях. Основные закономерности синтеза полигидразидов аналогичны закономерностям, наблюдаемым при получении волокнообразующих ароматических полиамидов, и описаны выше. [c.133]

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]

Впервые (1942) показал возможность полимеризации к-капролак-тама в линейный полимер. В 1944 совм. с 3. А. Роговипым разработал метод получения полиамидной смолы капрон. Осуществил (1947) серию работ по синтезу волокнообразующих полиамидов. Разработал (1947) методы синтеза (5-пропи- [c.211]

Осн. работы относятся к химии полимеров. Впервые в СССР синтезировал (1940, совм. с В. В. Карша-кам) волокнообразующие полиамиды. Разработал (1950—1958, совм. с Б. В. Суворовым и А. Д. Кагарлицким) эффективные способы синтеза ароматических карбоновых к-т и их производных каталитическим окисл. и окислительным ам-монолизом алкилбензола. Предложил (1959—1964) метод получения привитых сополимеров радиационной полимеризацией мономеров из газовой фазы на тв. поверхности орг. полимеров или неорг. в-в. Разработал (196() —1966) ряд эффективных способов стабилизации полимеров, а также методов регулирования и технологии полимеризации метилметакрилата и некоторых др. мономеров в крупных ионо-блоках. Синтезировал (1975—1980, совм. с С. Н. Салазкиным) полиа-риленфталиды. [c.369]