ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исходные мономеры н растворители, применяемые в производстве термостойких волокон из "Термо-жаростойкие и негорючие волокна" Глава 1. Исходные мономеры н растворители, применяемые в производстве термостойких волокон. [c.9] Условно температурной границей считают 200°С, так как все известные волокна выше этой темпера туры для эксплуатации е пригодны. [c.11] В волокнах, подвергающихся действию высоких температур, протекают два существенно различающихся процесса. Первый из них — обратимый процесс, который связан с физическими явлениями в полимерах при их нагревании, приводящими к потере заданной формы волокна (усадка, размягчение, плавление). Протекание этого процесса в основном определяется только температурой, хотя некоторое влияние на количественные показатели этого процесса может оказывать и временной фактор вследствие релаксационной природы полимеров. Обратимый процесс условно оценивается критерием теплостойкости. [c.11] Второй процесс представляет собой необратимое разложение (деструкцию) волокна при воздействии тепла и окружающей среды (кислород, вода и др.). Последний зависит от температуры и времени. Критерием его является термостойкость. Методы определения этих характеристик приводятся во многих монографиях [1, с. 27 2]. [c.11] Критерии тепло- и термостойкости оценивают различные процессы, но для характеристики эксплуатационных свойств волокон, они должны рассматриваться совместно, так как изделия, за редким исключением, подвергаются деформациям и нагрузкам непосредственно в зоне высоких температур. [c.11] Истинной характеристикой термостойкости волокна является предельная температура, при которой не наблюдается изменений механических и других свойств как необратимого, так и обратимого характера. [c.11] Имеются два пути получения волокон с повышенной термостойкостью. Первый связан с модификацией известных синтетических волокон (капрон, нитрон и др.). Второй основывается на получении волокон из специально синтезируемых высокотермостойких полимеров. [c.11] Модификация синтетических волокон сводится к применению реакций в цепях полимеров (полимераналогичные превращения), радиационно-химической модификации, применению смесей полимеров, термостабилизирующих добавок и других методов структурно-химической модификации. [c.11] Радиационно-химическая модификация также практически не увеличивает термостабильности волокон, по-видимому, по тем же самым причинам, что и реакции полимераналогичных превращений. [c.12] Кроме того, при радиационно-химической модификации так же, как и при реакциях в цепях полимеров значительно ухудшаются механические свойства нитей, так как реакции проводятся выше температуры стеклования волокон. Все остальные виды модификации — применение смесей полимеров, термостабилизация, структурно-химическая модификация и др. приводят к положительным результатам только в приложении к некоторым видам высокотермостойких волокон. Поэтому они будут описаны в соответствующих разделах. [c.12] 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] Наряду с изложенными требованиями важнейшим фактором является также технико-экономическая целесообразность получения данного типа волокна и, особенно, доступность исходного сырья. [c.12] Создание новых волокнообразующих термостойких полимеров является задачей чрезвычайно сложной, так как основывается исключительно на эмпирическом поиске. До сих пор остается в силе утверждение Мелвила [5] о том, что практически нет достоверных данных о взаимосвязи механических свойств с химическим составом, и об основных физических причинах проявления этих свойств. Не будет большой ошибкой указать в первую очередь на отсутствие четких Корреляций между теплостойкостью и термостойкостью полимеров и механическими (в том числе термомеханическими) свойствами получаемых на их основе волокон. [c.12] При прогнозировании термостабильности полимеров и волокон отсутствует возможность даже такого расчета. Поэтому обычно руководствуются рядом установленных формальных связей, полученных на основании анализа обширного экспериментального материала [1 2 8]. [c.13] Кратко их можно свести к следующему. [c.13] Перечисленные общие соображения согласуются с тем экспериментальным материалом, который накоплен к сегодняшнему дню. В самом деле, в литературе приводится очень много примеров получения волокон из относительно доступных жирноароматических полимеров [9] или алициклических полиамидов [10]. Однако эксплуатационные свойства таких волокон оказались низкими по механическим показателям, а по термостабильности не выше обычных полиамидных и полиэфирных волокон. [c.13] наоборот, волокна из полностью ароматических полиамидов могут успешно эксплуатироваться при температурах до 250 °С. [c.13] Для волокон на основе гетероциклических и, особенно, лестничных полимеров температурная граница эксплуатации выше еще на 50— 100 °С. Возможно, что дальнейшие исследования в области элементоорганических полимеров или смешанных органо-минеральных систем позволят достигнуть границ 400—500 °С. [c.13] Вернуться к основной статье