Термостойкие волокна растворители полимера

Возможность получения полиамидных волокон и изделий на их основе, обладающих повышенной термостойкостью и температурой плавления, ограничивается затруднениями, возникающими при переработке соответствующих полимеров в волокна. В последнее время разработан и осуществлен метод синтеза полиамидов с температурой плавления 350°С и выше путем поликонденсации ароматических дикарбоновых кислот и диаминов. Однако переработка таких полимеров в волокно обычным методом формования из расплава не представляется возможной, так как температура плавления этих полиамидов выше температуры их разложения. Для некоторых ароматических полиамидов, растворимых в органических растворителях, это затруднение может быть устранено путем формования волокна из растворов. Таким методом, по-видимому, получается волокно НТ-1, производство которого начато в последнее время в США в опытном масштабе . [c.113]

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]

Полипиромеллитимидное волокно — гетероциклическое термостойкое волокно, полученное из полимера на основе пиромеллитового диангидрида с диаминами (как правило, ароматического характера). При последующей термической циклизации в вакууме при высоких температурах (150—300 °С) образуется неплавкий и нерастворимый во всех известных растворителях полимер. Прочн. П. в. 65—90 кгс/мм (45—65 гс/текс) удл. 5—7% мод. 900—1000 кгс/мм срок эксплуатации 1000—10 000 ч при 200—250° С и 1 — 2 ч при 350 °С на воздухе или при 400 "С в атмосфере инертных газов плотн. [c.96]

На второй стадии в результате термической или химической обработки волокна происходят дальнейшие превращения полимера (преимущественно дегидратация) и в макромолекулах образуются гетероциклы (процесс циклизации). Осуществить эти превращения в исходном полимере, предназначенном для получения волокон, в большинстве случаев не представляется возможным, так как гетероциклические полимеры не плавятся и не растворяются в известных растворителях. Чем больше степень циклизации линейных полимеров, осуществляемая на сформованном, а в ряде случаев на уже вытянутом волокне, тем выше термостойкость волокна. [c.311]

В литературе отсутствуют данные о химическом строении хлорированного поливинилхлорида, но, по-видимому, на хлор замещаются более подвижные а-водородные атомы. Полимер обладает очень высокой стойкостью к действию кислот и щелочей, но недостаточной свето-и термостойкостью. При температуре 90—100°С он теряет прочность. Полимер хорошо растворим в ацетоне и других органических растворителях и используется главным образом для производства волокна и эмалей. [c.309]

Таким образом, переработка полимеров через растворы имеет определенные ограничения, связанные с формой изделия (пленки и волокна пли подобные нм тонкослойные изделия). С другой стороны, существуют полимеры, которые могут быть переработаны только чер з растворы (целлюлоза и другие природные полимеры, некоторые виды синтетических термостойких полимеров). Естественно, что высокая производительность и экономичность процессов переработки через расплав выгодно отличают этот метод от метода переработки через раствор, когда требуется рекуперация растворителя, более сложная аппаратура и, как правило, значительные объемы ироизводственных помещений. Тем ие менее через растворы ежегодно перерабатывается свьппе 3,5 млн. т полимерных материалов в волокна и около 0,2 млн. т в упаковочные и изоляционные пленки. Количество полимерных материалов, перерабатываемых через растворы в пленки-подложки для светочувствительных слоев, достигает также сотен тысяч тонн. Кроме того, очень большие количества полимеров используются в виде растворов в качестве пленкообразующего материала для покрытий (пленки, эмали, краски)и в качестве основы для клеев. [c.12]

Требование высокой термостойкости предопределяет способ формования волокна — только из растворов полимеров (сухим или мокрым способом). Но жесткость цепей и необходимость применять полимеры с большими величинами Е2 затрудняют подбор растворителей, дающих достаточно концентрированные прядильные растворы. Тем не менее найдено довольно много подобных растворителей, хотя механизм их растворяющего действия остается еще неясным. Такими растворителями являются [c.378]

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]

В зависимости от природы полимера волокна материалов ФП растворяются или набухают в определенных классах органических растворителей. Высокой стойкостью к большинству известных органических растворителей обладает материал ФП нз полиакрилонитрила. Он растворим только в высокополярных растворителях — диметилформамиде, диметилацета-миде и некоторых других. Известными методами химического модифицирования удается придать стойкость к органическим растворителям волокнам из перхлорвинила, полистирола, фторполимеров. Это достигается сшиванием полимера, из которого изготовлены волокна. При этом еще повышается и термостойкость, и механическая прочность. [c.36]

При получении сополимера акрилонитрила, содержащего 40—60% второго компонента, значительно нарушается регулярность строения макромолекул, что приводит к изменению ряда основных свойств полимера, в частности растворимости. В отличие от полиакрилонитрила и сополимеров акрилонитрила, содержащих 80—85% акрилонитрила, сополимеры, содержащие значительное количество второго мономера, растворимы в более доступных растворителях, например в ацетоне. Благодаря этому обстоятельству значительно упрощается и удешевляется производство сополимерного волокна по сравнению с полиакрило-нитрильным, хотя при этом несколько снижается термостойкость. [c.200]

К карбоцепным волокнам отнесены волокна, формуемые из синтетических карбоцепных полимеров гомополимера и сополимеров акрилонитрила, поливинилового спирта и поливинилхлорида, а также" фторсодержащих полимеров, полиолефинов и полистирола. Эти полимеры приобрели большое значение в производстве химических волокон главным образом благодаря своей доступности и специфическим ценным свойствам. Они имеют химически и термически стойкие главные цепи углеродных атомов и одновременно содержат различные боковые группы, придающие полимеру, а следовательно, и волокну, например, гидрофильные или гидрофобные свойства, свето- и хемостойкость и т. п. Комбинируя боковые группы в карбоцепных гомополимерах или сополимерах, можно модифицировать свойства получаемых из них волокон, например улучшить накрашиваемость, повысить термостойкость, придать им растворимость в воде или в доступных органических растворителях и т. д. [c.6]

Волокна виньон Н и дайнел имеют в технико-экономическом отношении два существенных преимущества перед полиакрилонитрильным волокном. Они вырабатываются из более доступного и более дешевого сырья, так как примерно около 50% общего количества акрилонитрила заменяется винилхлоридом, а вместо диметилформамида применяется ацетон. Второе преимущество заключается в том, что волокна виньон Н и дайнел формуют из растворов полимера в ацетоне, а не из растворов в диметилформамиде, в результате чего упрощается технологический процесс получения волокна и регенерация растворителей. Однако это волокно обладает значительно меньшей термостойкостью, чем полиакрилонитрильное. [c.222]

При Ф. в. ио сухому способу в качестве растворителей полимера применяют, как правило, легколетучие вещества с низкой темп-рой испарения (ацетон, метиленхлорид и др.). По этому способу можно формовать волокна из неплавких иолимеров. Скорости формования здесь, как и в случае Ф. в. из расплава, велики (600—1200 м1мин). Поэтому данный способ экономично применять для производства комплексных нитей (ацетатных и триацетатных, термостойких волокон). [c.377]

На первой стадии по реакции поликонденсации образуется гетероцепной полимер линейной структуры, растворимый в тех же апротонных растворителях, в которых растворяются описанные выше волокнообразующие ароматические полиамиды. Получаемое из этого полимера волокно является только полупродуктом, так как обладает низкой термостойкостью. [c.310]

Анилинфталеин представляет значительный интерес в связи с использованием его в качестве мономера для синтеза термостойких полимеров. Полученные на его основе ароматические полиамиды и полиимиды , в отличие от известных ранее, обладают хорошей растворимостью в доступных растворителях, что дает возможность перерабатывать их в различные изделия (волокна, пленки и т. д.). К сожалению, существующие методы получения анилинфталеина отличаются большой трудоемкостью, требуют применения специальной коррозионностойкой аппаратуры и характеризуются низкими выходами (10—30%). Кроме того, качество получаемого анилинфталеина является неудовлетворительным для использования последнего в качестве мономера для термостойких полимеров, поэтому эти методы вряд ли могут быть использованы для опытнопромышленного получения анилинфталеина. [c.314]

Способ сухого формования волокон из ароматических полиамидов имеет ряд преимуществ. В первую очередь необходимо отметить высокие скорости формования и сравнительно высокие концентрации полимера в прядильном растворе кроме того, большая часть растворителя, испаряющегося в прядильной шахте, легко регенерируется. В связи с тем, что при формовании волокон из ароматических полиамидов применяются высококипящие растворители, аппаратурное оформление процесса имеет ряд особенностей, касающихся устройства прядильной шахты, распределения газового потока, способов отвода нити и т. д. Более подробно специфические особенности процессов сухого формования рассмотрены в обзоре [20]. Одним из недостатков сухого способа формования полиамидных ароматических волокон является необходимость и трудность промывки сравнительно тонких волокон от остатков неорганических солей. В присутствии следов хлоридов лития или кальция в готовых волокнах значительно снижается термостойкость последних, и поэтому указанное обстоятельство необходимо иметь в виду, в особенности в случае использования волокон при повышенных температурах [21]. С технологической точки зрения формование волокон по сухому способу из изотропных и анизотропных растворов соответствующих полиамидов практически должно проходить одинаково. Различаются они лишь тем, что для волокон, формуемых из растворов полужестких ароматических полиамидов, характерны значительные степени дополнительной вытяжки, в то время как для предельно жесткоцепных полиамидных волокон дополнительная вытяжка невелика [22]. [c.97]

При Ф. в. из расплава затвердевание вытекающих струй происходит в результате их охлаждения ниже темп-ры плавления полимера, при Ф. в. из р-ра — в результате испарения растворителя (сухой способ) или замены его на осадитель, осуществляемой путем диффузии (мокрый способ). Существует также т. наз. с у>х о-мокрый способ Ф. в. из р-ра (формование с воздушной прослойкой), к-рый представляет собой комбинацию двух предыдупщх способов. Сухо-мокрый способ применяется пока только в производстве термостойких волокон из жесткоцепных полимеров (см. об этом Термостойкие волокна). [c.374]

Поскольку при формовании волокон используются различные растворители, ванны различного состава и фильеры из различного материала, то можно ожидать, что примеси, которые ускоряют процессы деструкции, присутствуют во всех полиамидных волокнах не в одинаковых концентрациях. Поэтому возможна ситуация, когда термостойкость волокна будет выше термостойкости полимера. И действительно, данные рис. 1У.2 подтверждают это. Если поли-ж-фениленизофталамид и поли-ге-фенилентерефталамид имеют меньшую скорость термоокислительной деструкции, чем волокна на их основе, то ноли-4,4 -дифенилен-сульфонтерефталамид разлагается со значительно более высокой скоростью, чем волокно из него. Это необходимо связать прежде всего с формированием более упорядоченной надмолекулярной структуры полимера [1]. [c.193]

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]

ПТФЭ, производимый в больших количествах по сравнению с другими фторсодержащими полимерами и обладающий повышенными термостойкостью. химстойкостью и антиадгезионными свойствами, из-за плохой формуемости не может использоваться в качестве смазки. С другой стороны, соединения (полимеры и др.,) содержащие в молекуле длинноцепочечньв перфторалкильные группы, в большом количестве применяют в промышленности для обработки волокна и бумаги с целью придания им гидрофобных и олеофобных свойств. Подобными соединениями в виде их водных дисперсий или растворов в растворителях можно легко обрабатывать поверхность изделий, снижая свободную энергию этих поверхностей и придавая им гидрофобные и олео-фобные свойства. Эти соединения по сравнению с ПТФЭ сравнительно легко подвергаются обработке, но при нанесении на поверхность металлической формы не всегда обладают хорошими смазочными [c.329]

Интересный путь синтеза сополимеров с тиазольными циклами был использован Престоном и Блэком 43 . Поликон-денсация осуществлялась взаимодействием ж-быс-(4-п-амино-фе илтиазол-2- Ил)-бензола с пиромеллитовым диа нгидридом. Образующаяся на первой стадии полиамидокислота хорошо растворима в ряде амидных растворителей. Из реакционных растворов полиамидокислоты получены пленки и волокна, которые термической обработкой превращались в соответствующие поли имидотиазолы. Очевидно, что синтез такого рода циклолинейных полимеров с точки зрения термостойкости, а также гидролитической устойчивости более перспективен. [c.73]

Общие принципы формования термостойких волокон. Первой стадией получения любого синтетического волокна является осаждение полимера, т. е. превращение вытекающих из фильеры струек раствора в гелеобразные нити. Этот процесс фазового превращения в системе полимер — растворитель детально рассмотрен в работах С. П. Панкова и его сотрудников [25]. В литературе преимущественно описываются два возможных механизма фазового распада нуклеационный и спино-дальный [26]. [c.71]

Большая часть волокнообразующих термостойких полимеров не растворяется в известных растворителях. В этом случае волокна формуют в две стадии. Вначале формуют волокна из промежуточных линейных форм полимера, способных образовывать высококонцентрированные растворы, но не обладающих нужной термостабильностью. Затем, на второй стадии, свежесформованное волокно подвергают химической или термической циклизации, в результате которой оно приобретает нерастворимость, неплавкость и требуемую термостойкость. Для большинства термостойких полимеров циклизация в основном сводится к дегидроциклизации, в процессе которой из двух функциональных групп (например, аминной и карбоксильной) образуется гетероцикл и выделяется вода. Циклизация осуществляется чаще всего сразу же после пластификационной вытяжки волокна, но в некоторых случаях-(например, для пол но кси аминов) ее проводят после термической вытяжки. Технически более удобной является термическая циклизация, которая сводится к высокотемпературной обработке волокна в вакууме или азоте на жесткой паковке в аппаратах периодического или непрерывного действия. В результате превращения свободных функциональных групп в циклические структуры термостабильность волокон резко возрастает, но одновременно растет и жесткость волокон. Характерна зависимость термических и термомеханических свойств зацикли- [c.81]

Метод сухого формования применяется только для тех полимеров, которые растворяются в достаточно летучих растворителях, таких как ДМАА, ДМСО, МП и другие. Применительно к предельно жестким полимерам способ сухого формования не описан. Сообщается, что номекс, конекс, а также волокна из полигетероциклических и отдельных полулестничных полимеров хорошо формуются на машинах сухого формования. Указывается, что сухое формование является основным способом переработки высоковязких высококонцентрированных поликонденсационных сиропов, нейтрализованных гидроокисями щелочных металлов [49]. Свежесформованные волокна, как правило, аморфны, легко подвергаются ориентационному упорядочению и после дополнительных обработок имеют хорошие физико-механические характеристики. Некоторые исследователи утверждают [50], что основные закономерности процесса сухого формования являются общими для всех волокон и практически не зависят от природы полимера и растворителя. Не отрицая правомерность таких утверждений, все же следует учитывать, что от формования ацетатных волокон сухое формование термостойких волокон отличается не только необходимостью применения более высококипящих растворителей, чем ацетон прядильные машины отличаются устройством прядильных шахт, распределением газовых потоков, способами отвода и последующей обработки нити и т. д. [50]. При формовании из растворов высококипящих растворителей необходимо применять инертный газ, предохраняющий от возможных хлопков и загорания. Можно использовать в качестве инертного газа отработанные топочные газы, смесь двуокиси углерода и азота, двуокись азота или перегретый пар повышенного давления. Параметры формования по сухому способу обычных и термостойких волокон приведены в табл. 3.8. [c.87]

Волокна нз полициклических растворимых полимеров. Полициклические полимеры, как уже было указано, из-за большой жесткости макромолекулярных цепей плохо растворяются в ограниченном числе растворителей. Однако несимметричное расположение циклов в макромолекулярной цени или введение в цепь объемистых боковых заместителей облегчает их растворение (например, в смеси диметилформамида с Li l), но несколько снижает теплостойкость волокон термостойкость их высока и температура деструкции превышает 450° С. [c.380]

При поликонденсацни в растворе получается концентрированный раствор полимера в апротонном растворителе (преимущественно в диметилацетамиде). Формование полибензоксазольногр волокна, так же как и других полигетероциклических термостойких волокон, проводится мокрым способом во избежание преждевременной частичной циклизации, которая может иметь место при формовании волокна сухим способом при повышенных температурах. [c.313]

Раствор полимера смешивают с перекисью и покрывают им наполнитель (волокно или ткань, изготовленные из асбеста или стекла). После удаления растворителя из пропитанного волокна или ткани формуют изделия при 160—200°С. Затем их длительное время прогревают в термошкафу для завершения реакции образования нерастворимого и термостабильного полимера. Полиметилфенилсилоксаны применяют и для изготовления пенопластов, термостойкость которых выше, чем у полиуретановых или феноло-формальдегидных пенопластов. Основным недостатком полиметилфенилсилоксанов сетчатого строения является значительная хрупкость. [c.541]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология