ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Тепло- и термостойкие волокна из "Физико-химические основы технологии химических волокон" В последнее время особое внимание уделяется увеличению те-пло- и термостойкости химических волокон, что объясняется в основном все возрастающим применением их в технике. При этом часто не делается различий между термостойкостью и теплостойкостью волокон, хотя эти свойства различны и не всегда связаны между собою. [c.377] Примером могут служить кремнийорганические полимеры, отличающиеся высокими значениями энергии химических связей в цепи ( 1 для связи 81—О равняется 110—120 ккал/моль), однако высокая гибкость этих цепей и отсутствие сильных дипольных групп и значительных межмолекулярных связей резко снижают их теплостойкость при хорошей термостойкости. Вискозные же волокна характеризуются высокой теплостойкостью (в сухом виде), так как наличие трех групп ОН в звене обеспечивает большую величину дипольных взаимодействий, а пирановые кольца повышают жесткость цепей. В то же время их термостойкость невелика, так как наличие двух ацетальных связей (между звеньями и внутри пирановых колец) снижает величину 1. [c.377] Термостойкие химические волокна должны обладать возможно более высокими значениями 1 и 2 и жесткостью макромолекулярных цепей. [c.377] В то же время для обеспечения достаточно высокой теплостойкости волокон следует формовать их из полимеров с большим числом дипольных групп. Кроме того, степень ориентации и кристалличности у таких волокон должна быть высокой. [c.377] Для придания этим же волокнам теплостойкости в макромоле-кулярные цепи или в боковые группы полезно ввести значительное число дипольных групп. Однако это осложняет формование химических волокон. [c.378] Наличие в макромолекулярной цепи небольшого числа открытых (не циклических) связей снижает величину Ей т как при нагревании волокон эти связи рвутся в первую очередь и термостойкость уменьшается. [c.378] Термостойкие волокна получают одностадийным или двухстадийным методом формования. [c.378] Одностадийное формование. Волокно формуют сухим или мокрым способом и затем подвергают его вытягиванию и термообработке. Этим методом получают следующие виды волокон. [c.378] Полиамидные волокна типа найлон 2, 3, 4. С уменьшением числа групп СНг в макромолекулярной цепи I—НЫОС(СНг) СОЫН—ч возрастают Гс и Гпл, т. е. теплостойкость волокна. [c.378] Волокно можно формовать только из растворов (например, в диметилформамиде с добавкой солей). Термостойкость этих волокон невелика из-за наличия открытых связей и групп СНг при 320° С волокна полностью разрушаются. [c.379] Полимеры из пзофталевой кислоты и - -фенилендиамина имеют более низкую Гпл и в соответствии с этим обладают более низкой тепло- и термостойкостью (до 400°С), но легче растворяются (например, в диметилформамиде с добавкой Li l) и их растворы более стабильны. Полимеры из ксилилендиамина и ароматических дикарбоновых кислот, а также из фенилендиамина и циклогек-сандикарбоновой кислоты отличаются еще более низкой термостойкостью, но зато в определенных условиях волокна могут быть сформованы не только из раствора полиамида в диметилформамиде, но и из расплава полимера. [c.379] Ароматические полиамидные волокна могут быть получены из ранее синтезированного полимера (обычно методами межфазной поликонденсации) или прямым формованием из сиропа, образующегося при поликонденсации диамина с дикарбоновой кислотой в общем растворителе (например, в диметилформамиде с Li l), в котором должен растворяться также полимер. [c.380] 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] К волокнам подобного рода можно отнести волокна из производных полипиромеллитимида с большими боковыми заместителями, например волокна из пиромеллитового диангидрида и производных диаминодифенилметана. [c.380] Поликонденсация диангидрида с диамином может быть произведена межфазным методом или непосредственно в растворе диметилформамида с Li l. Волокно формуют из раствора полимера сухим или мокрым способом с последующим термовытягиванием. Термостойкость волокна высокая (Гд 500°С), но теплостойкость несколько ниже, чем у волокон из полипиромеллитимида. [c.380] Температура размягчения полипиромеллитимида выше температуры деструкции (Тд 500°С), что объясняет высокую термо-и теплостойкость волокон. [c.381] При замене д-фенилендиамина его производными типа NHs—СбН4—R—СбН4—NH2 термостойкость зависит от величины и характера группы R. Если в качестве диамина взять бензидин (R отсутствует), термостойкость оказывается наивысшей, но формование может производиться только из растворов полимера в диметилформамиде или диметилацетамиде с добавкой Li l, а циклизация протекает с трудом. Если в качестве R взять группу с большим боковым заместителем, то даже циклизованный полимер способен растворяться в диметилформамиде с Li l, но теплостойкость снижается. [c.381] Поликонденсация сперва производится в диметилацетамиде при 275° С в течение 20 ч затем выделяющийся из раствора полимер дополнительно нагревают при 375° С в течение 40 ч (до полной циклизации). Даже при длительном растворении циклизованного поли-бензимидазола в растворе диметилацетамида с Li l в автоклаве в раствор переходит только 95—98% полимера, так как, по-видимому, наряду с циклизацией происходит химическое сшивание макромолекул. Однако даже при таких жестких условиях циклизации остается около 20% открытых амидных связей. [c.382] Вернуться к основной статье