Изменение - свойство - волокно
Cтраница 4
В ряде работ указывается [8, 17], что на поверхности органических волокон существует слой ориентированных молекул, плотность и свойства которого изменяются с глубиной и который может влиять на взаимодействие с эпоксидной Смолой. Однако количественных данных по изменению свойств органических волокон на разных расстояниях от поверхности мало, и обычно считают, что поверхностный слой не отличается от основной массы полимера. Присутствие таких примесей практически неизбежно и избавиться от них без изменения свойств волокна очень трудно. При изготовлении пластиков эти соединения частично переходят в эпоксидное связующее и изменяют его свойства. [46]
 |
Дифрактометрические кривые диацетатного волокна. [47] |
До последнего времени считали, что при термообработке волокна из вторичного ацетата целлюлозы, в котором ацетильные и гидроксильные группы распределены неравномерно по цепи макромолекулы, свойства его не улучшаются. Однако недавно появились сообщения о том, что иногда и диацетатные ткани также подвергают термофиксации. Как видно из дифракто-грамм ( рис. 37), в результате термообработки диацетатное волокно изменяет свою структуру ( несколько увеличивается степень упорядоченности макромолекул), что, по-видимому, и является причиной изменения свойств волокна. [48]
 |
Влияние свойств ПАН-волокна на свойства углеродных волокон. [49] |
Среднечисловой молекулярный вес волокна А составлял 24 000, волокна Б - 123 000, а средневесовой - 52 500 и 135 000 соответственно. Волокно получалось по роданидному методу на модельной установке по схеме: формование - - промывка водой - вытяжка в глицериновой ванне - - промывка - приемка. Изменение свойств волокна достигалось регулированием температуры глицериновой ванны ( 130, 150, 160 С) и степени вытягивания ( 14 - и 22-кратпая вытяжка) волокна. [50]
В химической технологии существует два метода изменения свойств волокон. Один из них заключается в изменении химической природы макромолекул, второй - в сохранении химической природы молекул полимера. Проведенные исследования показали, что независимо от способа изменения свойств волокон наблюдается снижение их механических свойств. Это обусловлено тем, что при изменении химической природы макромолекул обычно уменьшается кристалличность полимера и ориентация волокон, а при сохранении химической природы макромолекул образуются макронеоднородности. Однако в ряде случаев, где не требуется высокая механическая прочность волокон, указанные методы изменения свойств волокон применяют с целью повышения сродства к красителям, увеличения теплостойкости, эластичности и других свойств. [51]
Кроме того, проявление гибкости цепей зависит от условий деформации. Высокомолекулярные вещества могут находиться в трех состояниях: стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем, соответственно разделенных температурами Tg и Т /, эти состояния могут изменяться в зависимости от перечисленных выше условий. Линейные гибкие макромолекулы ( каучуки, эластомеры) способны к большим обратимым удлинениям с малыми модулями, обусловленными преимущественно энтропийными изменениями. Кристаллизация полимеров имеет ряд специфических отличий от кристаллизации простых веществ. Линейные жесткие макромолекулы ( целлюлоза, ее эфиры) дают ориентированные структуры; повышение степени ориентации является важным методом изменения свойств волокон. Белки и нуклеиновые кислоты характеризуются спиральной укладкой макромолекул; крахмал, гликоген и некоторые синтетические полимеры - разветвленными молекулами; пластмассы и многие технические полимеры имеют строение пространственной сетки. Важным способом регулирования свойств полимеров является введение пластификаторов - низкомолекулярных органических веществ, хорошо совместимых с полимером и повышающих гибкость цепей. Механизм действия пластификаторов различен для полярных и неполярных полимеров. Физико-механические свойства полимеров ( растяжение, - сжатие, изгиб и др.) имеют релаксационный механизм; анализ кривых скорости деформации и течения полимеров позволяет характеризовать материалы объективными значениями модулей сдвига, вязкости и предельной упругости сдвига, не зависящими от условий измерения; этими же методами могут исследоваться другие структурированные системы. Диэлектрические свойства полимеров также обладают релаксационным механизмом; в полярных полимерах проявляется ориентация отдельных диполь-ных групп или участков цепей. [52]
Получение волокон из смесей полимеров является одним из наиболее перспективных направлений. Проведенные исследования показывают [39], что молекулярная совместимость двух высокомолекулярных соединений является скорее исключением из общего правила несовместимости полимеров. В качестве второго компонента использовали полиэтилен низкой и высокой плотности, полипропилен, полистирол, полиизобутилен, сополимер стирола с акрилонитрилом, полиэтилентерефта-лат, поливинилпиридин. Результаты исследований показывают, что все изученные системы не совмещаются на молекулярном уровне. Отсутствие молекулярной совместимости полиолефинов и полистирола с другими полимерами не дает оснований сделать заключение о невозможности использования смесей полимеров для изменения свойств волокон. На основании сопоставления экспериментальных данных [40-45], полученных для ряда смесей полимеров, можно сделать заключение, что для качественных изделий применяют полимеры близкой химической природы. Такие системы имеют две температуры стеклования. Однако механическая прочность волокон, полученных из систем с близкой химической природой, снижается меньше прочности волокон, полученных из систем различной химической природы. К числу систем близкой химической природы относятся полипропилен-полистирол и полипропилен-полиэтилен. Волокна из смесей полимеров формуют из расплавов полимеров. [53]
Страницы: 1 2 3 4