Волокнообразующие полимеры термостойкие

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]

Свойства. Большое разнообразие волокнообразующих полимеров, а также методов модификации как самих полимеров, так и волокон из них, позволяют производить В. X. с самыми различными текстильными (табл. 1) и другими свойствами (см,, напр., Антимикробные волокна, Медицинские нити. Термостойкие волокна). О методах модификации свойств В. х. см. Модификация химических волокон. [c.251]

Основными исходными мономерами для получения практически всех термостойких волокнообразующих полимеров являются многофункциональные ароматические соединения, содержащие две, три или [c.14]

Применяемые в качестве волокнообразующих полимеров гетероцепные полиамиды и полиэфиры, хотя и относительно более устойчивы к старению, чем углеводородные полимеры, также требуют применения стабилизаторов. Они весьма чувствительны к ультрафиолетовому свету, хотя достаточно термостойки. [c.207]

Свойства и применение. Большое разнообразие термостойких волокнообразующих полимеров позволяет получать Т. в. с самыми различными свойствами в зависимости от предъявляемых к ним требований. Т. в. исиользуют как армирующий наполнитель в производстве конструкционных пластиков и резино-технич. и.з-делий. Ткани из них ирименяют в качестве теплоизолирующих и декоративных материалов. Сочетание высокой термостойкости, хемостойкости и негорючести позволяет использовать Т. в. для фильтрации горячих газов и жидкостей в цветной и черной мота.о[лургии, а также в производстве специальной одежды я огнезащитных материалов. [c.316]

Второй путь получения термостойких волокон, базирующийся на волокнообразующих полимерах, специально предназначенных для использования при высоких температурах, оказался более перспективным, хотя и он пока не привел к решению проблемы получения волокон с термостойкостью выше 300 °С. [c.12]

Оказалось, что несмотря на наличие нескольких тысяч синтезированных термостойких полимеров, только очень немногие из них нашли применение для формования волокон. Это объясняется очень жесткими требованиями к волокнообразующим полимерам. [c.12]

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]

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ СИНТЕЗА ТЕРМОСТОЙКИХ ВОЛОКНООБРАЗУЮЩИХ ПОЛИМЕРОВ [c.40]

Этот класс полимеров и волокон является наиболее изученным по сравнению с другими классами термостойких волокнообразующих полимеров. [c.111]

ТЕРМОСТОЙКОСТЬ ВОЛОКНООБРАЗУЮЩИХ ПОЛИМЕРОВ [c.17]

Способность гидразидной группировки в определенных условиях превращаться в цикл была использована для получения нового класса термостойких волокнообразующих полимеров — полиоксадиазолов (ПОД), под волокна могут быть получены по двухстадийному и одностадийному способам. [c.130]

Полиарилаты — гетероцепные сложные полиэфиры, синтезированные из двухатомных фенолов и ароматических дикарбоновых кислот. Характеризуются высокой термостойкостью, применяются в качестве волокнообразующего полимера. [c.91]

Стойкость к нагреву, окислению кислородом воздуха, свету и влаге. Все химические волокна должны быть достаточно стойкими в обычных условиях эксплуатации, т. е. в среде воздуха и влаги, при нагревании до 100—110° С и облучении солнечным светом. В некоторых случаях, например для изготовления термостойких или радиационностойких волокон, требуется применение специальных полимеров. Большинство волокнообразующих полимеров содержит группы, которые легко окисляются (КН, ННг, ОН и т. п.), и связи, легко разрушающиеся при нагревании, облучении (амидные) или гидролизе (эфирные). В растворе эти полимеры легко окисляются, подвергаются деструкции или гидролизу, вследствие чего стабильность прядильных растворов или расплавов при хранении бывает иногда недостаточной. Но в твердом виде, т. е. в форме химических волокон, применяемые на практике полимеры обладают достаточной стойкостью, а если их стабильность в отдельных случаях недостаточна, то в их состав вводят соответствующие стабилизаторы. [c.20]

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]

Технологические методы получения термостойких гетероцепных волокон существенно отличаются от методов производства многотоннажных синтетических гетероцепных волокон (полиамидных и полиэфирных). Если волокна будут использоваться при 250°С и более высокой температуре, то, естественно, температура плавления исходных полимеров и получаемых из них волокон должна быть выше, чем температура их эксплуатации. Получить такие волокна формованием из расплава нельзя, так как температура плавления этих полимеров, как правило, превышает температуру их разложения. Поэтому термостойкие органические волокна можно формовать только из растворов полимеров. Термостойкие волокнообразующие полимеры растворяются в ограниченном числе органических апротонных растворителей, обладающих высокой растворяющей способностью по отношению к различным классам полимеров. [c.305]

Как известно, замена алифатических звеньев на ароматические в макромолекулах указанных гетероцепных волокнообразующих полимеров значительно повышает их температуру плавления и термостойкость. Температура плавления ароматических полимеров значительно выше их температуры разложения, поэтому синтез обычными методами поликонденсации в расплаве проводить нельзя. Ароматические полимеры можно получить следующими тремя способами [c.306]

Наиболее перспективным является использование для получения термостойких волокон специального класса термостойких волокнообразующих полимеров, химическое строение которых определяет их термическую стойкость и температурный интервал эксплуатации изделий. [c.305]

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]

Как правило, такие волокна не могут быть получены из карбоцепных полимеров. Для этой цели могут быть использованы только некоторые гетероцепные полимеры, в макромолекуле которых содержатся указанные выше группы. Следовательно, термостойкие волокнообразующие полимеры могут быть получены не по реакции полимеризации, а по реакции поликонденсацни, в ряде случаев с последующей циклизацией полученного материала. [c.305]

С изменением химического состава и соответственно структуры фторполимеров меняется ряд их характеристик и прежде всего хемо- и термостойкость. Строение полимера оказывает также существенное влияние на его волокнообразующую способность и свойства получаемого волокна. В связи с этим ниже рассматриваются основные особенности структуры ряда фторсодержащих волокнообразующих полимеров. [c.455]

Интенсивные исследования проводятся по синтезу новых волокнообразующих полимеров и получению волокон. Особенно большая потребность испытывается в термостойких и теплостойких волокнах. [c.9]

Из огромного числа новых волокнообразующих полимеров только немногие находят практическое применение для производства синтетических волокон. К перспективным типам синтетических волокон, появившимся за последние годы, относятся термостойкое и теплостойкое полиамидное волокно НТ-1, высокоэластические каучукоподобные волокна, известные под названием спандекс-волокон, и полипропиленовое волокно. Эти волокна производятся в опытном и полупромышленном масштабах. [c.9]

Ориентация высокополнмеров приводит к существенному изменению их физико-механических и структурных свойств. Так, например, при ориентации волокнообразующпх полимеров повышается разрывная прочность и термостойкость, понижается температура хрупкости и т. п. С физической точки зрения, ориентация волокнообразующих полимеров представляет собой процесс, при котором изотропная полимерная система, состоящая из беспорядочно расположенных структур, переходит в анизотропную (ориентированную), т, е. приобретает анизотропию физических свойств. Сама по себе анизотропия молекул или структурных элементов не приводит к анизотропии полимерной системы в целом, так как она сглаживается в среднем беспорядочным расположением молекул друг относительно друга, и материал остается изотропным. Для возникновения макроскопической анизотропии свойств необходимо какое-то внешнее воздействие, которое создает преимущественное направление в расположении структурных элементов [50]. Внешние силы могут вызвать в полимере такое перемещение отдельных структурных элементов, что он не сможет вернуться в прежнее ио- [c.76]

При поликоиденсации дикарбоновых ароматических кислот и ароматических диаминов получают термостойкие волокнообразующие полимеры. Так, при поликондеисации хлорангидрида изофта-левой кислоты и ж-фенилендиамина образуется полимер, называемый полифенилоном [c.49]

Близкие ему по химическому строению термостойкие волокнообразующие полимеры синтезированы на основе дихлорангид-рида терефталевой кислоты и оксамидразона. Преполимер 82 обрабатывают хелатообразующим металлом и получают сшитое координационными связями негорючее волокно энкатерм (83). [c.350]

Большая часть термостойких волокнообразующих полимеров не растворяется в известных растворителях, вследствие чего волокна из них получают в две стадии. Вначале формуют волокна из промежуточных незациклизованных полимеров, способных образовывать высококонцентрированные р-ры, но не обладающих высокой термостабильностью. На второй стадии свежесформо ванное волокно подвергают химич. или термич. дегидроциклизации, в результате к-рой оно приобретает нерастворимость, неплавкость, термостабильность и др. свойства (см. также Полициклоконденсация). [c.315]

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]

Таким образом, в больщинстве случаев введение атома кислорода в основную цепь макромолекулы полностью ароматических политиазолов позволяло улучшать их растворимость, причем такая модификация практически не снижала термостойкости политиазолов. Наряду с этим введение м, г -дифени-леноксидного радикала придавало растворимость политиазолу в органических растворителях и в сочетании с ти-фениленовым радикалом обеспечивало высокую теплостойкость. Как отмечалось, температура размягчения такого полимера 363°. Кроме того, проведение реакции в подходящем растворителе, а именно в муравьиной кислоте, способствовало получению более высокомолекулярных пленко- и волокнообразующих полимеров. [c.69]

В особую группу выделяют конструкционные пластики (полиамиды, поликарбонат, полиформальдегид и др.), каучуки специального назначения, волокнообразующие полимеры (поликапроамид, полиэтилентерефталат, полиакрилоиитрил), термостойкие полимеры и др. [c.9]

Широкие перспективы открываются для использования нафталин-2,6-дикарбоновой кислоты (2,6-НДК). На ее основе получают волокнообразующие полимеры, обладающие высокими кристалличностью и термостойкостью. 2,6-НДК в составе смешанных полиэфиров ациклических дикарбоновых кислот, этиленгликоля п гексаметиленгликоля образует волокно, способное вытягиваться на холоду. А волокно полиэтилен-2,6-нафта-линдикарбоксплат в 5 раз устойчивее лавсана к радиации. Высокой теплостойкостью обладают полимеры на основе 2,6-НДК и ее дихлорида ( пл выше 500 °С). [c.187]

Термостойкие волокна получаются, как правило, формованием из растворов полимеров. Из-за большой жесткости макромолекул, зачастую наличия сопряженных связей, интенсивнюго межмолекулярного взаимодействия, специфичного жидкокристаллического состояния растворов полимеров, особых методов синтеза волокнообразующих полимеров, при получении этих волокон возникали сложные технические проблемы, которые успешно были преодолены. [c.6]

Закономерности, выявленные при изучении процессов формования сверхпрочных термостойких волокон, позволяют сформулировать фундаментальные основы образования высокопрочных волокон из большинства волокнообразующих полимеров а) получение высокомолекулярного полимера, не образующего складчатых цепей или способного легко разворачиваться б) создание в процессе нитеобразования структуры предельно ориентированных распрямленных макроцепей в) возможно быстрое и полное затормаживание процессов тепловой дезориентации при коагуляции полимера. [c.90]

В данной главе рассмотрены способы получения и свойства нескольких классов термостойких волокон, работы в области которых вышли за рамки лабораторных исследований. Это — волокна на основе полностью ароматических полиамидов, полиимидов, полиоксадиазолов,. лестничных полимеров и другие. Производство некоторых волокон, таких, как полибензоксазольные, полихиноксалиновые и политиадиазоль-ные, несмотря на их высокие термические свойства, не получило пока развития. Причиной этого является отсутствие сырьевой базы, либа сложность технологии, а комплекс физико-механических характеристик получаемых волокон лишь не намного выше комплекса свойств уже известных волокон. В главе также кратко рассмотрены возможные пути модификации термостойких волокнообразующих полимеров и волокон на их основе. [c.92]

Одной из важнейших характеристик волокнообразующих полимеров является термостойкость, характеризующая скорость протекания процессов их термического н термоокислител ного разрушения, которое может происходить как при получении, так и при эксплуатации волокон. Во многих случаях сама возможность переработки полимеров через ра оплавы и протекание процессов термических обработок волокон лимитируются протеканием процессов их термического или термоокислительного разложения. Эти процессы детально изучецы в ряде работ [12, 15, 21—24]. [c.17]

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]

Полимочевины, полученные на основе ксилилендиаминов (табл. 4), при растворении в концентрированной Н2804 осмо-лялись, поэтому определить их вязкость не представлялось возмол<ным. Однако на основании термомеханической кривой, приведенной на рисунке, полимочевину на основе гексаме-тилендиизоцианата и п-ксилилендиамина следует считать перспективной для получения термостойкого волокнообразующего полимера. [c.98]

В растворе другого волокнообразующего полимера. Таким полимером-посредником служит поливиниловый спирт или ксантогенат целлюлозы. После выжигания полимера-посреднш а происходит частичное спекание частиц политетрафторэтилена и образуется непрерывная нить, которая имеет сравнительно низкую прочность, не превышающую в оптимальных случаях 20 гс/текс. Пока производство полифена или тефлона (промышленные наименования политетрафторэтиленового волокна) является единственным примером получения волокон из дисперсий со спеканием полимера. Общая схема перевода дисперсии в волокно при формовании полифена изображена на рис. 4.4. Другие трудноплавкие (в частности, термостойкие) полимеры, которые было бы целесообразно переработать по этому методу, имеют температуру размягчения выше температуры быстрого термического распада и не могут быть получены этим способом. [c.70]

Указанные наблюдения подтверждены путем изучения модельных реакций с ал-килцианидами. Термостойкость этих полимеров значительно выше термостойкости полимеров, содержащих тетразиновую группировку. В цитированной выше работе описано получение хороших волокнообразующих полимеров при нагревании нитрила адипиновой или себациновой кислоты с 2,5—3 молями гидразингидрата при 200—230° очистка полимера осуществлялась его растворением в горячем крезоле. Температура плавления этих полимеров равна 290—300° и 220—240° соответственно. Было также найдено, что динитрилы, полученные присоединением акрилонитрила к гликолям, при взаимодействии с гидразином дают лишь маслянистые продукты [96]. [c.177]