Волокнообразующие полимеры молекулярный, вес

К пекам, применяемым в качестве сырья для получения углеродных волокон, предъявляется ряд требований (высокая механическая прочность, эластичность и др.). В тех случаях, когда состав и молекулярная структура пека не соответствует этим требованиям, использую компаундирование пека с синтетическими волокнообразующими полимерами. [c.256]

Приведены методы оценки молекулярных масс, полидисперсности, формы и размеров макромолекул рассмотрены вопросы синтеза волокнообразующих полимеров методами полимеризации и поликонденсации при малых и глубоких степенях конверсии, а также даны основные сведения по химии и физикохимии природных волокнообразующих полимеров целлюлозы, хитина и фибриллярных белков. Изложение основано на количественных примерах и задачах, наиболее часто встречающихся в практике научных и технологических работ. [c.2]

Вискозиметрическое определение средней молекулярной массы Му является наиболее удобным способом оценки этой важнейшей характеристики волокнообразующих полимеров и поэтому применяется как в лабораторных исследованиях, так и при оценке характеристик качества полимерного сырья. Значения А т и а в уравнении Марка-Хаувинка-Флори (1.32) для ряда волокнообразующих полимеров приведены в Приложении 6. [c.37]

Константа седиментации связана с молекулярной массой соотношением SQ = KsM - . (1.54) В табл. 1.4 приводятся значения и А для некоторых волокнообразующих полимеров. Для многих карбоцепных полимеров выполняется приближенное уравнение [c.48]

Коэффициент разбухания зависит от температуры Т. При 7=0 = 1. Это справедливо для всех волокнообразующих полимеров. Зависимость этой характеристики от молекулярной массы для достаточно длинных полимерных цепей следующая [c.108]

Такая интенсивная зависимость ло = / () обусловливает необходимость ограничения молекулярной массы волокнообразующих полимеров. Несмотря на существенное улучшение физико-механических свойств полимерных материалов (нитей, пленок и др.) при увеличении Му,, возрастание ло расплавов [c.198]

Каргиным и Козловым с сотр. показано, что кристаллические волокнообразующие полимеры характеризуются разнообразием надмолекулярных структур. Поэтому прочность кристаллических волокон зависит не только от молекулярной ориентации, но и от характера надмолекулярной структуры . [c.139]

Текстильные волокна независимо от их происхождения состоят из высокомолекулярных соединений — полимеров. Молекулярная масса природных волокнообразующих полимеров составляет от 100—200 тыс. до 1—2 млн. У химических волокон она колеблется от 15—20 тыс. до 200—300 тыс. Эти значения являются среднестатистическими, так как все высокомолекуляр- [c.7]

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]

Возвращаясь к уже затронутому нами примеру синтетических волокон, имеет смысл остановиться на вопросе о так называемых волокнообразующих полимерах. Как следует из самого названия, существует некоторый класс полимеров, молекулярное строение которых является оптимальным для получения волокон тем не менее именно текстура оказывает наиболее заметное влияние на физические свойства индивидуальных нитей в волокне. Эту особенность следует признать исключительно ценной, поскольку она позволяет получать из одного и того же полимера изделия, свойства которых могут варьироваться в очень широком диапазоне с помощью большого числа известных в настоящее время методов переработки и формования. По-видимому, можно утверждать, что проблема исследования характера надмолекулярной, организации полимеров приобрела огромное значение еще и потому, что наличие надмолекулярной структуры затрудняет выяснение истинной связи между молекулярным строением и макроскопическими свойствами полимера. [c.151]

Коллоидный метод формования позволяет получать волокна из любых полимеров и их смесей и особенно из волокнообразующих полимеров, обладающих большой молекулярной массой, неплавких и нерастворимых в доступных растворителях. В большинстве слу- [c.242]

В. X. имеют в основном текстильное назначение и должны характеризоваться очень большим отношением длины к диаметру (>10 ООО), а также своеобразными механич. свойствами 1) высокой прочностью [до 1 Гн/м (100 кгс/мм )] 2) большим относительным удлинением (>5%) 3) эластичностью и быстрым исчезновением деформаций, возникающих под воздействием внешних сил 4) минимальными пластическими (остаточными) деформациями после снятия нагрузки 5) максимальной устойчивостью к многократным и знакопеременным нагрузкам. Поэтому для производства В. х. в качестве сырья используют лишь волокнообразующие полимеры, к-рые состоят из гибких макромолекул линейной или слаборазветвленной формы, обладающих большой молекулярной когезией. Мол. масса этих полимеров должна быть более 15 ООО, а молекулярно-массовое распределе- [c.249]

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]

Этим условиям отвечают полимеры линейной структуры с молекулярным весом не менее 8000—10 000, которые обладают регулярным строением цепей и высокой энергией когезии. Типичными волокнообразующими полимерами являются сильно полярные кристаллические материалы, например полиамиды, полиэфиры и другие. Процесс получения волокон состоит из трех стадий 1) приготовление прядильного раствора или расплава, 2) формование волокон, 3) механическая и термическая обработка волокон. [c.318]

Рассмотрены различные типы волокнообразующих полимеров с точки зрения их гибкости и когезионной энергии. Благодаря наличию кислорода в молекулярной цепи полиэфиров и полиангидридов возрастание гибкости компенсирует прирост когезионной энергии. У полиамидов при возрастании числа амидных групп, приходящихся на 100 атомов цепи, температура плавления увеличивается. Вследствие наличия кислорода в цепи температура плавления полиуретанов всегда ниже температуры плавления соответствующих полиамидов. Высокая температура плавления терилена объясняется повышением когезионной энергии и понижением гибкости цепи благодаря наличию бензольных колец. [c.5]

Синтетические волокна получают из высококристаллических полимеров, которым присуща высокая степень молекулярной ориентации. Более подробно этот вопрос рассмотрим на примерах отдельных волокнообразующих полимеров. [c.280]

Выше рассмотрена зависимость свойств волокнообразующих полимеров только от молекулярного веса. Однако, как видно из данных, приведенных в табл. 57, основным фактором является не абсолютная величина молекулярного веса, а диэлектрические свойства макромолекулы, т. е. прочность по сечению волокна определяется межмолекулярным взаимодействием. Чем больше это взаимодействие, тем меньше степень полимеризации, требуемая для обеспечения необходимой прочности волокна. Следовательно, необходимый для образования волокон молекулярный вес полимера зависит от типа макромолекулы, т. е. от интенсивности межмолекулярного взаимодействия (и наличия водородных связей) между отдельными группами. В табл. 60 приведены данные о способности к образованию волокон и пленок для различных полиэфиров из этих данных видно, что эти свойства обусловливаются числом эфирных групп, причем как в случае четного, так и нечетного числа атомов углерода в элементарном звене молекулы полиэфира имеется относительно постоянное число эфирных групп однако при нечетном числе атомов углерода способность к образованию нитей и пленок начинает проявляться при более высоких значениях степени полимеризации. Это связано с возможностью проявления полярности эфирных связей. [c.206]

Обсуждение физических свойств отвержденных полиэфиров выходит за рамки данной монографии, хотя можно заметить, что в общем чем выше молекулярный вес основного полимера, тем выше и твердость и прочностные характеристики конечного продукта. При данном молекулярном весе прочность выше для систем из линейных ненасыщенных полиэфиров волокнообразующие полимеры получают в этих условиях. Если для синтеза полиэфира применяются ненасыщенные соединения, то происходящее одновременно с этерификацией образование поперечных связей приводит к появлению разветвлений в полиэфире, в результате чего прочность на разрыв продукта уменьшается. Жесткость и абразивостойкость отвержденных смол зависят от числа ненасыщенных групп, имеющихся в исходном полиэфире и способных к участию в образовании поперечных связей. [c.71]

Молекулярный вес сарана равен около 20 ООО, т. е. его макромолекулы примерно в 80 раз длиннее отрезка цепи, указанного на схеме. Макромолекулы сарана, так же как и других волокнообразующих полимеров, имеют линейное строение. [c.353]

Молекулярный вес. С увеличением молекулярного веса возрастает величина 2 и, следовательно, затрудняется перевод полимера в раствор или расплав. Это вынуждает технологов уменьшать концентрацию полимера в прядильном растворе или увеличивать температуру расплава. Кроме того, с ростом молекулярного веса резко возрастает вязкость прядильной массы, а также осложняется формование и ориентационное вытягивание волокон. Поэтому принято считать, что молекулярный вес волокнообразующих полимеров не должен превышать 100 000. Однако дальнейшее усовершенствование технологического оборудования (увеличение давления при очистке и транспортировке прядильных растворов и расплавов, изменение условий ориентационного вытягивания), по-видимому, позволит повысить указанный предел. Это должно улучшить механические свойства химических волокон, особенно при многократных нагружениях. [c.21]

Волокнообразующие полимеры растворяются и плавятся тем легче, чем выше гибкость их молекулярных цепей. В то же время термостойкость и формоустойчивость химических волокон тем выше, чем больше жесткость макромолекул. Поэтому в зависимости от назначения химического волокна необходимо выбирать полимеры с различной гибкостью макромолекул. Полимеры с очень высокой гибкостью макромолекулярных цепей [например, полиди- [c.23]

Одной из причин неравномерной окраски материала является разная степень ориентации макромолекул целлюлозы в наружных и внутренних слоях волокна (наличие так называемой ориентационной рубашки). Другая причина состоит в том, что волокнообразующий полимер, как правило, неоднороден по молекулярно-весовому распределению некото- [c.167]

Обычно молекулярные массы волокнообразующих полимеров составляют от 20 ООО до 100 ООО. [c.25]

Выбор способа перевода в вязкотекучее состояние волокнообразующих полимеров определяется их молекулярной и надмолекулярной структурой химической и пространственной регулярностью молекулярных цепей, их гибкостью, наличием функциональных групп, степенью полимеризации, кристалличностью образца и т. д. [c.33]

Наиболее вредными примесями являются альдегиды и соединения железа. В присутствии этих веществ получается сильно окрашенный полимер . Наличие небольших примесей монофункциональных кислот или спиртов приводит к снижению молекулярного веса образующегося полиэфира в результате блокирования концевых групп растущих цепей. По данным Б. В. Петухова , при содержании в реакционной смеси всего 0,05% метилового эфира п-толуиловой кислоты реакция поликонденсации прекращается. Поэтому чистота диметилтерефталата имеет важнейшее значение для синтеза высококачественного волокнообразующего полимера. [c.128]

При этом образуется интенсивно-окрашенный низкомолекулярный сополимер акрилонитрила. Чем ниже молекулярный вес сополимера, тем больше красителя вводится в молекулу сополимера. Изменяя химический состав винилсульфонового красителя, можно получить сополимеры акрилонитрила, содержащие 0,3—2,5% красителя и окрашенные в красный, желтый, синий и фиолетовый цвета. Такой сополимер добавляют в количестве 6—8% к волокнообразующему полимеру или сополимеру акрилонитрила [44]. При формовании получается окрашенное волокно, устойчивое к различным обработкам. [c.214]

Для создания термостойких полимеров необходимо обеспечить интенсивное взаимодействие между макромолекулами, высокую степень кристалличности полимера и наличие объемных заместителей в цепи, затрудняющих свободное вращение отдельных цепей или сегментов, но не препятствующих их плотной упаковке (наличие жестких цепей) [3]. Исходные полимеры должны быть достаточно высокого молекулярного веса, так как от этого зависят способность волокон к вытягиванию ц их механические свойства. Полимеры должны растворяться в некоторых растворителях. Для выполнения этих требований необходимо, чтобы макромолекулы волокнообразующего полимера содержали ароматические или циклические звенья, обусловливающие жесткость цепи, высокий начальный модуль, тепло- и термостойкость волокон. [c.305]

Необходимо, однако, отметить, что прочность при разрыве не вполне характеризует устойчивость волокна к другим воздействиям, имеющим место в процессе эксплуатации изделий, в частности к истиранию и многократным деформациям (см. разд. 5—6). Большое значение имеет также устойчивость волокна к механическим воздействиям, в частности при стирках. Систематические исс.тедования влияния степени полимеризации на эти важнейшие эксплуатационные свойства волокна еще не проведены, однако имеются данные, что они в значительно большей степени зависят от молекулярного веса волокнообразующего полимера, чем прочность при разрыве. [c.31]

В некоторых случаях значение [т ] может быть оценено по результатам определения г уд при одной концентрации. Этот способ является применимым и достаточно точным только для тех систем гголимер - растворитель, для которых график Луд/С от С - прямая, а угол ее наклона - постоянный. Этот способ оценки [т]] может быть использован для определения молекулярных характеристик волокнообразующих полимеров, синтезированных в одинаковых условиях. Для таких расчетов используют формулу Соломона-Сьюта [c.36]

При измерении вязкости при т -> О значения Лэф Ло- Поэтому наибольшая ньютоновская вязкость (вязкость неразрушенной структуры) расплавов полимеров определяется как функция молекулярной массы при Т = onst. Для многих волокнообразующих полимеров справедливо соотношение [c.197]

Другой пример связан с регистрацией макрорелаксационных процессов в полимерных нематических жидких кристаллах. Мы уже несколько раз упоминали о жесткоцепном волокнообразующем полимере поли-п-бензамиде (ПБА). В соответствии с теорией Флори (см. гл. I и VI) этот полимер при молекулярных массах порядка 10 и концентрациях порядка 10% образует нематическую фазу. Однако фаза эта неупорядс ченна в том смысле, чтО имеет как бы поликристаллическую структуру. Объем раствора распадается на малые домены, границы между которыми образованы дисинклинациями, играющими ту же роль, что дислокации в обычных кристаллах. [c.279]

Изучение волокон сыграло важную роль в развитии химии высокомолекулярных соединений (гл. 8). Пионерские работы Штаудингера по выяснению структуры целлюлозы и натурального каучука (1920 г.) привели к представлению о том, что эти вещества состоят из длинноценочечных молекул высокого молекулярного веса (т. 4, стр. 83), а не из коллоидальных ассоциа-тов небольших молекул. Исследование Штаудингера, выводы которого были позднее подтверждены данными по рентгеноструктурному изучению целлюлозы (Мейер и Марк, 1927 г.), положило начало пониманию макромолекулярной природы полимеров. Вскоре после этого Карозерс с сотрудниками разработали рациональные методы синтеза волокнообразующих полимеров. Приблизительно в конце прошлого века были получены гидратцеллюлозные волокна — вискозное и медноаммиачное (т. 4, стр. 93), а в 1913 г. появилось сообщение о возможности получения волокна из синтетического полимера (поливинилхлорида). Однако это изобретение не было реализовано в промышленности. Первым промышленным чисто синтетическим волокном был, по-видимому, найлон-6,6 (т. 1, стр. 172), производство которого началось в 1938 г. Вслед за ним очень быстро были выпущены найлон-6, волокно ПЦ (из хлорированного поливинилхлорида), виньон (из сополимера винилхлорида с ви-нилацетатом, 1939 г.), саран (из сополимера винилхлорида с винилиденхлоридом, 1940 г.), полиакрилонитрильные волокна (1945 г.) и, наконец, терилен (из полиэтилентерефталата, 1949 г.) (т. 1, стр. 170). В последующие годы не было выпущено ни одного нового многотоннажного волокна происходило лишь расширение производства и улучшение свойств уже существующих волокон. Вместе с тем разработаны и продолжают разрабатываться многочисленные волокна специального назначения, что свидетельствует о большом размахе исследований в этой области. [c.282]

Главное требование к волокнообразующему полимеру заключается в том, что длина его вытянутой молекулы должна быть не менее 1000А (100 нм), т. е. его молекулярный вес должен быть не ниже 10 000. Эта величина, разумеется, может быть и выше например, молекулярный вес необработанной (не-деструктированной) хлопковой целлюлозы достигает 500000. В случае синтетических волокон молекулярный вес исходного полимера намеренно ограничивают, поскольку прядильный раствор или расплав должен иметь не слишком высокую вязкость. У большинства волокон, сформованных из расплава, молекулярный вес составляет 10 000—20 000. Волокна, получаемые формованием из раствора, могут иметь более высокий молекулярный вес. Для текстильных волокон характерна также определенная степень кристалличности и (или) ориентации молекул вдоль оси волокна. Эти свойства, присущие природным волокнам, придаются искусственным и синтетическим волокнам в процессе их формования, вытягивания и термической обработки. Точность соблюдения параметров этих процессов оказывает существенное влияние на физико-механические и отчасти на химические свойства готового волокна. В свою очередь, регулярная структура волокна возможна лишь при определенной степени регулярности строения макромолекул, достаточной для их плотной упаковки, которая необходима для возникновения сильных меж-цепных взаимодействий (за счет водородных связей, ассоциации диполей или сил вандерваальсова притяжения). Однако при слишком высокой степени крист алличности волокно не только становится очень прочным, но и делается слишком жестким и теряет способность растягиваться в процессе его получения и эксплуатации. Кроме того, такое волокно чрезвычайно трудно окрасить, поскольку реакционноспособные группы почти целиком находятся в неупорядоченных участках. Степень кристалличности наиболее прочных синтетических волокон, по-видимому, не превышает 50—60%. Исключение составляют полиакрилонитрильные волокна, которые обнаруживают мало признаков истинной кристалличности, но вместе с тем обладают высокой однородностью структуры по всему сечению волокна. В неупорядоченных участках силы межцепного взаимодействия [c.284]

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]

Так, атактич. полипропилен в зависимости от молекулярного веса при обычных темп-рах представляет собой вязкую жидкость или каучукоподобный пекриеталлизующийся материал с темп-рой стеклования порядка —40°. Изотактич, полипропилен — кристаллизующийся волокнообразующий полимер, т. пл. кристаллов 176 . Атактич. полистирол не кристаллизуется, темп-ра стеклования порядка 80 . Изотактич. поли- [c.87]

С тех пор как появилась первая публикация о прочностных характеристиках волокон из ПАБГ-Т, выполнены новые исследования в области переработки этих волокнообразующих полимеров. Исследования касались получения волокон из ПАБГ-Т высокой молекулярной массы и из полимеров различной молекулярной массы, но при очень высоких скоростях сдвига. Главный результат работ, выполненных с полимерами повышенной молекулярной массы, — заметное повышение прочности для волокон с одинаковыми разрывными (табл. У.4) удлинениями. (Заметим, что даже более впечатля-120 [c.120]

КРИТИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ВЕСОВ И (СМ. РИС 28) ДЛЯ НЕКОТОРЫХ ВАЖНЫХ ВОЛОКНООБРАЗУЮЩИХ ПОЛИМЕРОВ (ПО МАРКУ1 [c.210]

Колманом было показано, что для простых полиэфиров выполняются условия а — в . Эти полиэфиры обладают также достаточно высокой химической стабильностью (ср. также [38]). В результате блокполиконденсации полиэтилен гликоля молекулярного веса 1000—6000 с полиэтиленгликольтерефталатом (соотношение компонентов 30 70) образуется блокполиэфир с высокой температурой плавления ). Одновременно значительно улучшается накрашиваемость, гигроскопичность и гибкость полиэфира при сохранении неизменными (как у исходного полиэтиленгликольтерефталата) вязкости и способности к вытягиванию. Однако, несмотря на ряд ценных свойств этого блоксополиэфира, использовать его в качестве волокнообразующего полимера не представляется возможным вследствие низкой светостойкости. [c.64]

Формованием из растворов в концентрированной серной кислоте получают волокна на основе полигексаметилентерефталамида [52 , полиарилен-1,3,4-оксадиазолов [53], полибензимидазолов [54], ароматических полиамидов [51] и других волокнообразующих полимеров, [55]. Для получения высокопрочных волокон необходимо применять полимеры с высокой молекулярной массой и концентрацией. Такие прядильные растворы являются высоковязкими и нетекучими. Чтобы перевести их в текучее состояние, необходим нагрев до 80—90 °С. Осадительную ванну при этом необходимо охлаждать, поэтому единственно приемлемым способом для таких растворов является формование па сухо-мокрому способу. По данным [56], высокомолекулярный полигид-разидоксадиазол формуют из сернокислотного раствора, нагретого да 120°С, через фильеру, расположенную на расстоянии 1,27 см от поверх- [c.89]

Органические растворители, включая амидные, не растворяют линейные немодифицированные полиимидные волокна. Это затрудняет определение молекулярной массы и молекулярно-массового распределения волокнообразующих полиимидов. Установлено, что полиимиды могут быть растворены в кипящих азотной или серной кислотах, а также в расплаве треххлористой сурьмы. Логарифмическая вязкость волокнообразующих полимеров, определенная в указанных растворителях, составляет 1,0— 1,3 [118]. Зависимость прочности полиамидокислотных волокон- от молекулярной массы соответствующих полимеров носит 5-образный характер предел прочности при растяжении достигает максимального значения при молекулярной массе, равной 140 ООО, и при дальнейшем росте молекулярной массы прочность волокон практически не изменяется [121]. [c.122]

Обнаружено [208], что при проведении синтеза полимера типа ВВЬ в ПФК в присутствии небольшого количества кислот Льюиса может значительно повыситься молекулярная масса полимера, при этом полимер обладает хорошей растворимостью в концентрированной серной кислоте и образует растворы, пригодные для формования волокон. Полагают, что применение в качестве реакционной среды расплавленных кислот Льюиса даст возможность синтезировать высокомолекулярные волокнообразующие полимеры типа ВВВ, полихиназолиндионы, полихиноксалины, в том числе и фенилированные полихиноксалины 222], интерес к которым в последнее время значительно возрос 189 223]. [c.176]

Большая часть волокнообразующих полимеров и волокон на их основе содержит активные функциональные концевые группы ОН и СООН (полиэфирные волокна), СООН и ЫНа (полиамидные волокна), СООН, 50зН или ОН (полиакрилонитрильные волокна). Количество этих групп зависит от молекулярного веса полимера (20000—80000) и обычно равняется от 2-10" до 4-Ю г-экв на 1 г волокна. Такое количество, активных групп обеспечивает крашение в неглубокие тона волокон из полимеров сравнительно большого молекулярного веса (>50000) и в глубокие тона волокон е меньшим молекулярным ч весом (20000— 30000). Для более глубокого крашения волокон, молекулярный вес которых превышает 50000, необходимо большее количество указанных функциональных групп. В этом случае волокна следует формовать из сополимеров, содержащих повышенное число групп NH2, СООН, ЗОзН и др. [c.322]

На про цесс получения и свойсша волокон оказывает большое влияние не только величина средней молекулярной массы, но и полидиспероность полимера. Большинство данных сводится к тому, что волокнообразующие полимеры должны иметь кривую ММР с одним максимумом без значительного содержания низкю-и высокомолекулярных фракций. [c.25]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология