Волокнообразующие полимеры полярные группы

Волокнообразующими свойствами обладают полимеры с линейной структурой, т. е. с очень длинными (вытянутыми) макромолекулами, при взаимном упорядочении которых возникают меж-молекулярные связи, препятствующие скольжению их и повышающие сопротивление одноосной деформации волокна, что способствует его более глубокой ориентации. До появления изотактического полипропилена считалось, что текстильные волокна с высокими физико-механическими свойствами можно получить только в том случае, если в линейных макромолекулах имеются группы, которые отличаются способностью к ассоциации. Высокую разрывную прочность найлона объясняли образованием межмолекулярных водородных мостиков. В отсутствие их, например в случае полиэтилентерефталатных и полиакрилонитрильных волокон, межмолекулярные силы возникают между полярными группами соседних макроцепей. [c.229]

Большое влияние оказывает структура волокна и на его термостойкость. В отличиё от природных волокон, которые вследствие своей полярности разлагаются без плавления, синтетические волокна в большинстве случаев термопластичны. Некоторые из них достаточно устойчивы при нагревании выше температуры плавления, что позволяет проводить формование волокна прямо из расплава полимера (таковы, например, найлон-6, найлон-6,6, полиэтилентерефталат и полипропилен). Формование волокон из термически нестойких полимеров, особенно полиак-рилонитрила, ацетатов целлюлозы, поливинилового спирта и поливинилхлорида, производится более трудоемким способом полимер растворяют в подходящем растворителе и полученный раствор выдавливают через отверстия фильеры в поток горячего воздуха, вызывающего испарение растворителя, или в осадительную ванну. Безусловно, формование из расплава (там, где оно возможно) является наиболее предпочтительным методом получения волокна. Низкоплавкие волокна во многих случаях имеют очевидные недостатки. Например, одежда и обивка мебели, изготовленные из таких волокон, легко прожигаются перегретым утюгом, тлеющим табачным пеплом или горящей сигаретой. Желательно, чтобы волокно сохраняло свою форму при нагревании до 100 или даже 150 °С, так как от этого зависит максимально допустимая температура его текстильной обработки, а также максимальная температура стирки и химической чистки полученных из него изделий. Очень важным свойством волокна является окрашиваемость. Если природные волокна обладают высоким сродством к водорастворимым красителям и содержат большое число реакционноспособных функциональных групп, на которых сорбируется красящее вещество, то синтетические волокна более гидрофобны, и для них пришлось разработать новые красители и специальные методы крашения. В ряде случаев волокнообразующий полимер модифицируют путем введения в него звеньев второго мономера, которые не только нарушают регулярность структуры и тем самым повышают реакционную способность полимера, но и несут функциональные группы, способные сорбировать красители (гл. Ю). Поскольку почти все синтетические волокна бесцветны, их можно окрасить в любой желаемый цвет. Исключение составляют лишь некоторые термостойкие волокна специального назначения, полученные на основе полимеров с конденсированными ароматическими ядрами. Матирование синтетических волокон производится с помощью добавки неорганического пигмента, обычно двуокиси титана. Фотоинициированное окисление [c.285]

Молекулы ПАВ состоят из гидрофобного, не имеющего сродства к воде углеводородного радикала (алифатическая цепь, иногда включающая и ароматическую группу), и одной или нескольких гидрофильных полярных групп, способных гидратироваться и придающих веществу растворимость. Такая структура, называемая дифильной, обусловливает способность ПАВ адсорбироваться на поверхности раздела фаз. Образуя мономолеку-лярный адсорбционный слой на поверхности раздела вода — воздух и вода — твердое тело, ПАВ уменьшают поверхностное натяжение воды. Снижением поверхностного натяжения воды и сродством гидрофобных частей молекул ПАВ к нерастворимым в воде волокнообразующим полимерам объясняются смачивающие, эмульгирующие, моющие и другие свойства этих соединений. [c.79]

Рассмотрены силы, проявляющиеся при взаимодействии растворителя с полимером. Для большинства волокнообразующих полимеров решающее значение имеет диполь-ное взаимодействие. Такие полимеры растворяются преимущественно в полярных жидкостях. Большое значение имеет также ассоциация молекул растворителя. Влияние числа полярных групп в полимере и ассоциации молекул растворителя подробно рассмотрено на примере поливинилхлорида и его сополимеров в различных растворителях. [c.5]

Молекулы ПАВ обладают дифильной структурой, состоящей из гидрофобного углеводородного радикала (алифатическая цепь, включающая иногда и ароматическую группу) и одной или нескольких гидрофильных полярных групп. Такая структура позволяет адсорбироваться ПАВ из водного раствора на поверхности раздела фаз и уменьшать поверхностное натяжение воды. Снижением поверхностного натяжения воды и сродством гидрофобных частей молекул разнообразных ПАВ к соответствующим нерастворимым в воде примесям и волокнообразующим полимерам обусловливаются смачивающие, эмульгирующие, моющие и другие свойства этих соединений. [c.10]

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]

Катализаторы стереоспецифической полимеризации окажут большое влияние и на применение синтетических полимеров в текстильной промышленности. Получение текстильных волокон, обладающих высокой прочностью, было возможно раньше лишь при применении довольно дорогих мономеров. В молекуле полимера должны присутствовать сильно полярные группы для создания межмолекулярных взаимодействий, необходимых для обес печения высокой прочности, а стоимость мономеров, в молекулах которых содержатся подобные группы, высока. Было показано, что методом стереоспецифической полимеризации из относительно простого и дешевого исходного материала, такого, как пропилен, можно получить волокна столь же прочные, как и из более сложных и дорогих волокнообразующих материалов, применяемых в настоящее время. [c.11]

Из теории трения текстильных нитей - ° известно, что при малом содержании поверхностно-активных веществ (ПАВ) и масел (вплоть до образования моно- или бимолекулярного слоя) трение определяется межмолекулярным взаимодействием полярных групп на поверхности волокнообразующего полимера. [c.147]

При трении волокон, нитей и других текстильных материалов нормальная сжимающая сила N обычно сравнительно невелика, хотя шероховатость волокон, несомненно, влияет на трение. Основное значение имеет сила N0, которая растет с увеличением дипольного момента полярных групп волокнообразующего полимера и уменьшением электропроводности волокна [c.11]

До недавнего времени считали, что нз гибкоцепных полимеров, к которым относятся полиолефины, нельзя получить волокна с удовлетворительными механическими свойствами. Обычно к волокнообразующим относили только такие линейные полимеры, в которых содержатся полярные группы, обусловливающие снижение гибкости макромолекул и обеспечивающие интенсивное межмолекулярное взаимодействие. Исследования в области полиолефиновых волокон показали, что пз гибкоцепных полимеров можно получить высокопрочные волокна. Однп.м пз факто- [c.200]

При выборе ПАВ и композиций на их основе немаловажную роль играет также прочность связи мономолекулярного слоя на поверхности волокна. Чем прочнее эта связь, т. е. чем больше энергия взаимодействия полярных групп ПАВ с такими же группами волокнообразующего полимера, тем труднее сдвигаются слои ПАВ на поверхности волокон и нитей при их движении и трении. При малой прочности активной пленки на поверхности волокна и ее смещении во время движения волокон и нитей равномерность распределения ПАВ ухудшается и Ац увеличивается. Однако экспериментальные данные о влиянии химического строения поверхностно-активных веществ на прочность их связи с волокном и о возрастании А л во время текстильной переработки отсутствуют. [c.44]

Действие воды зависит от способности полярных групп волокнообразующего полимера сольватироваться водой, т. е. от его гидрофильности. Гидратцеллюлозные волокна сохраняют свои свойства в сухом воздухе при нагревании до 160 °С, а в воде усаживаются уже при 20 С полиамидные волокна усаживаются при температурах выше 50 °С. [c.84]

Синтез полимеров с неорганическими цепями молекул и полярными группами в органических радикалах представляет интерес для получения волокнообразующих полимеров. [c.623]

Интенсивность межмолекулярного взаимодействия является решающим фактором, лежащим в основе разделения полимеров на эластомеры, пластомеры и волокна. Высокомолекулярные соединения со слабыми межмолекулярными взаимодействиями (ПЭК менее 320 Дж/см ) являются эластомерами, однако при наличии в макромолекулах полярных атомов или групп каучуки могут обладать и более высокими значениями ПЭК. Для термопластов характерны величины ПЭК в интервале 320-420 Дж/см . Полимеры с наиболее интенсивными межмолекулярными взаимодействиями, склонные к образованию упорядоченных областей, являются типичными волокнообразующими, для них ПЭК может достигать 1000 Дж/см и более. [c.342]

Данные табл. 5 свидетельствуют о том, что интенсивность межмолекулярного взаимодействия является решающим фактором, лежащим в основе разделения полимеров на эластомеры, пласто-меры и волокна. Высокомолекулярные соединения, в которых слабые межмолекулярные взаимодействия (ПЭК < 320 Дж/см ) незначительно затрудняют конформационные превращения, относятся к группе эластомеров. При наличии в макромолекулах полярных атомов или групп каучуки могут обладать и более высокими значениями ПЭК. Для полимеров, относящихся к группе пласто-меров, характерны значения ПЭК в интервале 320—420 Дж/см . Высокомолекулярные соединения с наиболее интенсивными межмолекулярными взаимодействиями, склонные к образованию упорядоченных областей, являются типичными волокнообразующими материалами. Для них ПЭК может достигать весьма высоких значений (более 1000 Дж/см ). [c.28]

Дисперсионные силы обусловливают взаимодействие между неполярными молекулами, например, в кристаллическом полиэтилене индукционные силы возникают между молекулами, одна из которых неполярна, а другая имеет постоянный диполь, например, между цепями полиэтилена и поливинилхлорида. Если обе молекулы обладают постоянным диполем, то между ними возникают дипольные взаимодействия (между полиамидными цепями). Такое разделение схематично, в действительности нельзя проводить резкое разграничение. Было бы неправильным полагать, что между двумя полиамидными цепями действуют только дипольные силы между ними проявляются также индукционное и дисперсионное взаимодействия. Однако величина каждого из этих взаимодействий для различных полимеров неодинакова. Большинство волокнообразующих синтетических полимеров содержит полярные группы (амидные, уретановые, эфирные, нитрильиые), и в этом случае решающее значение имеет дипольное взаимодействие. Оно проявляется в существенном увеличении когезионной энергии так, для полиэтилена когезионная энергия равна 1300/сал, для поливинилхлорида 2500 кал, для поливииилиденхлорида 3500 кал. [c.17]

В волокнообразующий полимер перед формованием волокна веществ, уменьшающих образование зарядов статического электричества. Так, например, электризуемость вискозного волокна значительно снижается при добавлении элементарного углерода (ламповой сажи) в прядильный раствор (при формовании окрашенного в массе волокна). При получении синтетических волокон целесообразно для формования исиользовать полимер, полученный путем сополиконденсации или сополимеризации с соединениями, содержащими полярные группы. В этом случае к исходным мономерам перед синтезом полимера или перед плавлением полиамидной крошки вводят добавки, например арилзамещенные углеводороды ряда метана, обра- зующие свободные радикалы [143]. [c.577]

Во всех перечисленных случаях происходит сольватация полярных. групп волокнообразующего полимера и смешение звеньев этого, полимера с молекулами растворителя. Вследствие этого энтальпия системы-убывает, энтропия возрастает, и подвижность макромолекул увеличивается. Благодаря ослаблению межмолекулярных взаимодейс.твий и облегчению тепловых колебаний звеньев макромолекулы в целом,- или частично (в виде сегментов и звеньев) приобретают способность самопроизвольно изменять свою ориентацию в волокне и принимать более вероятностную изогнутую форму. В результате снижаются иооч- [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология