Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Ряузов A.H. -> "Технология производства химических волокон — 3-е изд." -> 187

Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.

Ряузов A.H., Груздев В.А., Бакшеев И.П., Костров Ю.А., Сигал М.Б., Айзенштеин Э.M., Циперман В.Л., Ходаковский М.Д. Технология производства химических волокон — 3-е изд.: Учебник для техникумов — M.: Химия, 1980. — 448 c.
Скачать (прямая ссылка): chimvolokna.djvu
Предыдущая << 1 .. 181 182 183 184 185 186 < 187 > 188 189 190 191 192 193 .. 196 >> Следующая


При высоких температурах и длительном действии усилий, значительно меньших разрывных, развиваются деформации, приводящие к разрыву нити вследствие текучести полимера; это явление называется крипом. Структурирование (сшивка) полимера в некоторой степени снижает текучесть при одновременном повышении температуры плавления полимера. Например, при обработке капроновых нитей формальдегидом происходит сшивка макромолекул поликапроамида с отщеплением воды в местах пептидных связей:

I I I

СО СО GO

I +неон I I

2NH ->• N-CH2-N +H2O

I II..

' (CHa)5 (CH2)s (СН2)5

В результате такой обработки при 200 °С капроновые нити сохраняют 42—43% первоначальной прочности; полиакрилонитрильные нити обработанные сульфидом аммония, сохраняют. 62—67% первоначальной прочности.

Повышение температуры плавления полимеров может быть достигнуто введением в цепь макромолекул ароматических или гетероциклических звеньев:

----ОС—/~\—COHN-f~V-NHOC—f~\— COHN—f~S—NH-

Повышенную температуру плавления имеет и полимер с -сопряженными связями (полифенилен):

Полимеры, содержащие ароматические, гетероциклические или сопряженные связи, отличаются интенсивным межмолекулярным

взаимодействием и очень большой жесткостью макромолекул; Дли них характерна высокая температура плавления и стеклования. Многие полимеры такого типа не плавятся и не растворяются, они имеют высокую термическую и химическую стойкость. Получение нитей из таких полимеров сопряжено с большими трудностями, а в некоторых случаях просто невозможно.

Термо- и теплостойкие гетероциклические волокна получают двухстадийным методом. На первой стадии получают линейный полимер, не содержащий гетероциклов и растворяющийся в доступных растворителях; из этого полимера получают нити обычным методом.

На второй стадии проводится химическая или термическая обработка полученных нитей, вследствие чего в полимере происходят дальнейшие превращения, сопровождающиеся образованием гетероциклов, а в некоторых случаях — системы сопряженных связей. Готовая нить после такой обработки становится нерастворимой, не Плавится и приобретает высокую тепло- и термостойкость.

Ниже приводится схема получения полипиромеллитимидных волокон. При взаимодействии диангидрида пиромеллитовой кислоты с диаминодифенилоксидом образуется полиамидокислота:

О

с

>+-»*-<ж>

-NH2

О

HO(X ^COH

OO

Из полученной полиамидокислоты обычным методом формуют нить, которая после вытяжки подвергается термической или химической циклизации с образованием нерастворимых гетероциклов!

0 О

1 с

XX ху^о

O

о

В СССР разработаны технологические процессы получения тепло- и термостойких волокон нескольких типов, из которых практическое применение нашли следующие: аримид, фенилон, сульфон-Т

и др. В США выпускают термостойкое волокно, называемое но-макс, с прочностью нитей 450—540 мН/текс; они могут продолжительное время находиться при температурах около 2000C без изменения свойств и более короткое время — до 300 °С. Прочность фе- -нилоновых нитей составляет 450 нМ/текс; при 300 °С они сохраняют 42%, а при прогреве около 3000C в течение 100 ч —54% от исходной прочности. Термостойкое волокно сульфон-Т по термо- и теплостойкости превосходит термостойкое волокно номакс.

Наилучшими свойствами обладает отечественное сверхпрочное синтетическое волокно вниивлон, характеризующееся следующими физико-механическими показателями:

Плотность, кг/м3.................... 1430

Прочность, ГПа..................... 1,5—1,7

Удлинение при разрыве, %............... 3—7

Прочность в мокром состоянии, % от исходной..... 86—96

Термостойкость (сохранение прочности при 300 °С), % . . 64—79 Термостабильность (сохранение прочности при выдержи-

------ - . , 60—68

22.2. ЖАРОСТОЙКИЕ ВОЛОКНА

Жаростойкие волокна могут работать при температурах выше 1000 °С. К ним относятся стеклянные, углеродные, борные, борнит-ридные, сапфировые и некоторые другие. Широкое применение во многих отраслях народного хозяйства нашли стеклянные волокна. Большой интерес представляют углеродные - волокна, так как в зависимости от методов получения их свойства изменяются в большом диапазоне и они применяются для изготовления разнообразных технических изделий. Сырьем для получения углеродных волокон служат целлюлозные, полиакрилонитрильные, поливииилспиртовые и другие волокна, но большая часть углеродных волокон вырабатывается из полиакрилонитрильных и целлюлозных волокон. Углеродные волокна получаются в результате пиролиза исходных волокон. В зависимости от конечной температуры обработки получаемые углеродные волокна подразделяют на 3 группы: частично карбонизованные (400—500°С); углеродные (900—15000C) и углеграфитовые (3000°С).

Пиролиз нитей проводится в специальных печах. Наиболее сложен пиролиз гидратцеллюлозных нитей: перед термической обработкой нити подвергают обработке растворами антипиренов (хлорид аммония, фосфат аммония, бура, борная кислота).

В присутствии кислорода углерод сгорает, превращаясь в диок* . сид и оксид углерода. При этом выход углеродных волокон снижается, поэтому очень важно не допустить сгорания углерода и следить за средой, в которой проходит пиролиз. Обычно его проводят в защитной среде (инертные газы, продукты распада цел-і люлозы, угольная засыпка и др.).
Предыдущая << 1 .. 181 182 183 184 185 186 < 187 > 188 189 190 191 192 193 .. 196 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed