Кристаллизация - волокно
Cтраница 2
После термообработки уменьшается прочность всех видов неорганических волокон. Это вызвано также кристаллизацией, хотя она происходит при температуре даже более высокой, чем кристаллизация волокна из бесщелочного стекла. [16]
Высокотермостойкое полибензимидазольное волокно весьма чувствительно при высоких температурах к действию влаги и химических агентов. На рис. 7.44 приведена диаграмма растяжения полибензимидазольного волокна в условиях различной ориентации и влажности. Ориентация и кристаллизация волокна не улучшают его влагостойкость. [18]
Рассмотрим последовательность изменений, происходящих на уровне НМС при получении, например, волокон из аморфнокристаллических полимеров. Исключая малоисследованную, но существенную стадию перевода полимера в раствор или расплав и его роль в создании первичной аморфнокристаллической НМС, рассмотрим процесс отверждения волокна при формовании ere из расплава. Как правило, кристаллизация волокна происходит после остывания расплава после выхода его из отверстий фильеры в шахту. В зависимости от степени фильерной вытяжки, температурных условий охлаждения и некоторых других параметров отвердевшее волокно содержит некоторую объемную долю сферолитов определенного размера. Размеры этих сферолитов зависят от температурно-скоростного режима формования и лежат в пределах от долей до 10 мк. При дальнейшем ориентационном вытягивании волокна ( режим которого зависит от механических свойств отдельных сферолитов в системе) происходит деформация этих сферолитов и переход к ориентированной НМС. [19]
 |
Действие различных химических реагентов на полиимидные волокна типа ПМ ( температура 95 - 100 С. [20] |
Полиамидокислотные волокна, независимо от способа формования и степени пластификационной вытяжки, обладают аморфной структурой со слабо развитым одномерным порядком вдоль оси ориентации. Химическая имидизация не приводит к существенным изменениям в надмолекулярной структуре волокон. Термическая имидизация сопровождается кристаллизацией волокон. В работе [142] приводятся результаты рентгенографического изучения некоторых полиимидных волокон. Отмечается, что, несмотря на хороший порядок вдоль оси волокна, поперечная упаковка несовершенна. [21]
В неориентированном состоянии молекулы волокна обладают наиболее вероятной конфигурацией. В процессе вытяжки они переходят из более вероятного состояния в менее вероятное: следовательно, этот переход сопровождается уменьшением энтропии. Вследствие образования связей между макромолекулами они не могут после снятия растягивающих усилий возвратиться в свое первоначальное положение. Помимо этого, вследствие некоторой кристаллизации волокна в процессе вытяжки следует учитывать энергию решетки. Если энтропийный фактор превышает энергию межмолекулярного взаимодействия, что имеет место в каучуке, образец после снятия нагрузки должен испытывать усадку. [22]
Рядом исследований с использованием методов малоугловой рентгеновской дифракции с одновременным контрастированием иодом было установлено [94, 106], что структура ориентированных волокон из ПВО преимущественно состоит из микрофибриллярных образований. Однако часть молекул - ПВО находится в аморфных межфибриллярных прослойках. По мере увеличения кратности вытяжки часть участков макромолекул, очевидно, переходит из межфибриллярного пространства в межкристаллитные прослойки внутри фибрилл. Было отмечено [8, 76, 103], что условия протекания процессов кристаллизации ПВС волокон при термообработке, и характер надмолекулярных образований зависят от термической предыстории образцов. [23]
Анализ формы кривых изометрического нагрева позволяет установить тип протекающих физических процессов и сделать некоторые выводы об особенностях поведения волокна при высоких температурах. На рис. 8.9 показаны диаграммы изометрического нагрева для капроновых нитей разной степени вытяжки. Совместный анализ кривых изометрического нагрева позволяет сделать некоторые выводы о влиянии вытяжки на поведение волокон при нагревании. В невытянутом волокне ( Я1) напряжения в максимуме почти не отличаются от исходного. Температура максимума лежит в области 20 - 25 С. Во всем диапазоне температур напряжения уменьшаются. Ход кривой ясно показывает, что основными процессами, определяющими поведение ( волокна при нагревании, являются кристаллизация ( поскольку эффект теплового расширения является небольшим) и релаксация напряжения. Дальнейшая ориентация волокна приводит к усилению влияния кинетического фактора. Напряжение волокна заметно увеличивается при нагревании до 150 - 170 С. Но кристаллизация волокна еще может продолжаться. Для высокоориентированных волокон кинетический фактор преобладает над всеми остальными. Увеличение температуры приводит только к расту внутренних напряжений. Заметная релаксация напряжений возможна только после начала плавления и разрушения кристаллитов. [24]
Страницы: 1 2