химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 2 (Л-Полинозные волокна)

Автор главный редактор В.А.КАБАНОВ

д, N-ме-тил-а-пирролидон, М,Г>1,К',гГ-тетраметилмочевина. Ароматич. П. получают гл. обр. методом низкотемпературной поликонденсации. При этом образуются П. более высокой мол. массы, чем при межфазной поликонденсации.

П. можно получать также полиприсоединением по след. схемам:

п 0=C=N RN=C=0 + nHO — R' — ОН -»

[— CONHRNHCOOR' О - ]„ (4)

п 0=C=NRN—С=Ю + nNH2 - R' - NHs ->>[-CONHRNHCONHR'NH-]„ (5)

n o=c-c(„„ ,;>C—C=0 + n H,NR"NH, —*О NN О

V—R—V (6)

с—CH,

—*- |—COCR'R"NHCORCONHCR'R"CONHR"'NH—]

" JL _)N—R—N<^ I + n HSNR'NH, —

о

сн2—c{

—*- f—COCH2CH2CONHRNHCOCH2CH2CONHR'NH—1

1 'r,

Na

n CH2=C(R) - CONH2 > [ - CH2CH(R)CONH - ]„

0)

(8)

/NCOCH=CH2+ л H2NRNH2—»сн—сн,

0)

nCH2=CHCON

СН2—СН2

СН2 СН2

CH2

=0+n H2NRNH2-»[(10)

n 0=C=C=C=CH2CH2CON\ /NCOCH2CH2NHRNH—

• C0CH2C0NHRNH - }n

+nH20

n NC — R — CN+n HCHO

По реакциям (4) и (5) образуются своеобразные представители класса П.— полиуретаны и полимочевипы, по реакциям (6) и (7) — смешанные П. со строго регулярным чередованием в элементарном звене макромолекулы остатков нескольких диаминов и дикарбоновой к-ты.

К пол и мер изационным методам получения П. относятся:

(12)

1. Гидролитическая и каталитическая (анионная, ка-тионная) полимеризация лактамов w-аминокислот (см. Капролактама полимеры, Лактамов полимеризация):

х HN(CH2)nCO •—— |—HN(CH2)nCO—]

Реакция протекает в присутствии гидролитич. агентов (напр., воды, к-т) и соединений, способных вызывать гидролиз амидной связи в цикле, или ионных катализаторов.

V

I

2. Полимеризация N-карбоксиангидридов а-амино-кислот (см. N-Карбоксиангидридов а-аминокислот полимеризация):

RCH-CO

(13)

/О-Н - HNCH(R)CO - ]„+п С02 HN - СО

3. Анионная полимеризация изоцианатов, приводящая к образованию N-замещенных П. (см. Изоцианатов полимеры):

п R — N=C=0 -> [ — NR — СО — ]„ (14)

В пром-сти П. синтезируют по реакциям (1) — (3) и (12). Исходными соединениями для получения П. могут служить различные алифатические, ароматические, жирноароматические, алициклические дикарбо-новые к-ты и диамины (и их производные), и-амино-карбоновые к-ты и их лактамы. Таким образом, существуют очень широкие возможности для получения П. различного строения и состава. Однако в промышленном масштабе производится лишь несколько П., что связано с недоступностью многих исходных соединений. В пром-сти в качестве сырья для получения П. широко используют е-капролактам, гексаметилендиа-мин, адипиновую, себациновую и аминоундекановую к-ты, а из ароматич. компонентов — терефталевую и изофталевую к-ты, п- и .н-фенилендиамины.

Свойства

Алифатические полиамиды. Свойства алифатич. П. могут изменяться в широких пределах в зависимости от химич. структуры. Одни П.— твердые, рогообраз-ные, в большинстве случаев кристаллические продукты белого цвета, другие — аморфные, прозрачные, стеклообразные вещества.

Макромолекулы П. в твердом состоянии обычно имеют конформацию плоского зигзага (рис. 1). Благодаря наличию амидных групп макромолекулы П. связаны между собой водородными связями, к-рые обусловливают относительно высокие темп-ры плавления кристаллич. П. Максимальная степень кристалличности П. зависит от симметрии звеньев и от регулярности их расположения в макромолекуле; высокой степенью кристалличности (40—60%) обладают регуляр

ные алифатич. гомо-полиамиды, напр. полиамид-6,6, поли-амид-6,10 и полиамид-6, а также нек-рые П., содержащие в своем составе чередующиеся алифатич. и ароматич. звенья, напр. политерефтал-амиды, полученные на основе алифатич. диаминов, содержащих четное число атомов углерода в молекуле. N-Замещенные П. характеризуются низкой степенью кристалличности и относительно невысокими

Рис. 1. Структура кристалла полигексамети-ленадипинамида; макромолекулы в кристалле соединены водородными связями.

темп-рами плавления вследствие снижения симметрии звена и менее сильного межцепного взаимодействия. Многие N-замещенные алифатич. П. представляют собой каучукоподобные полимеры. Высокая кристалличность и высокие темп-ры плавления П., у к-рых отсутствуют межцепные водородные связи, напр. у поли-терефталамидов пиперазина и алкилзамещенных пипе-разина, обусловлены жесткостью и высокой симметрией макромолекул. Энтропия плавления таких полимеров низка.

320 300

§' 280

I 260

о

с 240 | 220

§?200 I

? 180

В гомологич. рядах П., полученные из дикарбоновых к-т и диаминов с четным числом атомов углерода в молекуле, обладают более высокими темп-рами плавления, чем П. из дикарбоновых к-т и диаминов с нечетным числом атомов углерода (рис. 2). Темп-ра плавления повышается с уменьшением числа метиле-новых групп в звеньях макромолекул П., что связано с увеличением числа водородных связей между отдельными макромолекулами в единице объема. Темп-ры плавления алифатич. П.

160 140

Рис. 2. Зависимость темп-ры плавления полиамидов различного строения от числа метиле-новых групп в элементарном звене макромолекулы: 1 — полиамиды из гексаметилендиами-на и различных дикарбоновых кислот; 2—полиамиды из а-аминокислот.

Число метиленовых групп в звене полимера

можно найти из эмпирич. ф-лы: у = 1х + 110, где у — темп-ра плавления (в °С), х — отношение числа амидных групп к числу метиленовых (в %). Приводим темп-ры плавления (в °С) нек-рых П.:

[-NH-CH2-CH2 — NH-CO(CHj)8CO-]„ 260

сн3

N - CO(CH2)„CO [- N-CH2-CH2- N-CO(CH2)8CO-]„ 100

180

СНзN /СНг-СН2\

1-Х *>"-СООСО-1„

. 400

\сн2-сн2/ сн,—СН

СН» СН2

Кривая зависимости Тпл смешанных П. от состава исходных соединений имеет минимум (рис. 3). Положение минимума отвечает составу, при к-ром средняя длина регулярных последовательностей одинаковых звеньев в макромолекулах сополимеров минимальна.

Сополимеры такого строения характеризуются наименьшей степенью кристалличности и наиболее высокой растворимостью по сравнению с соответствующими гомополимерами. Однако известны сополимеры с изоморфными звеньями, для к-рых кривая изменения

Рис. 3. Зависимость темп-ры плавления смешанных полиами дов от состава бинарных систем:

— АГ. моль 1 — соль гексаметилендиамина

с адипиновой (АГ) иазелаиновой (АзГ) к-тами; г — соль гексаметилендиамина с адипиновой (АГ) и себащшовой (СГ) к-тами; з — соль гексаметилендиамина с адипиновой (АГ) и пробковой (ПГ) к-тами.

темп-ры плавления от состава исходных соединений не имеет минимума, т. е. Тпл плавно изменяется между темп-рами плавления соответствующих гомополи-меров. Изоморфизм в смешанных П. возникает в тех случаях, если их звенья имеют весьма близкие размеры и форму. Тогда отсутствие химической однородности цепи не препятствует плотной упаковке макромолекул.

Алифатич. П. растворяются лишь в сильнополярных растворителях, способных специфически сольватиро-вать амидные группы, причем растворимость в значительной мере определяется строением полимера. Растворимость П., как правило, уменьшается с уменьшением числа метиленовых групп в звеньях макромолекул. Алифатич. П. растворяются при комнатной темп-ре в конц. к-тах, напр. в серной, азотной, муравьиной, монохлоруксусной, трихлоруксусной, в фенолах (фенол, крезол, ксиленол, тимол), хлорале, конц. р-ре хлористого кальция и в спиртах. Универсальные растворители для П.— трифторэтиловый и 2,2,3,3-тет-рафторпропиловый спирты. Высококипящие спирты (напр., бензиловый, фенилэтиловый, этиленгликоль) — более слабые растворители.

Гомополиамиды не растворяются в воде, бензоле и др. углеводородах, низших спиртах. N-Замещенные П. характеризуются лучшей растворимостью и растворяются даже в менее полярных растворителях. Напр., поли-Г'ч-этилундеканамид в этаноле растворяется при комнатной темп-ре, а в диоксане — при нагревании. Смешанные П. обладают значительно лучшей растворимостью, чем соответствующие гомополимеры. Так, смешанный полиамид-6,6/10,6 (40 : 60) растворяется в смеси хлороформа с метанолом, хотя соответствующие гомополимеры нерастворимы в этой смеси. П., содержащие в своем составе алифатич. и ароматич. звенья, растворяются несколько хуже, чем алифатич. П.; они растворяются, как правило, только в трифторуксусной и серной кислотах.

Высокая кристалличность обусловливает хорошие

свойства П. Прочность при растяжении, модуль упругости при растяжении и твердость П. возрастают с увеличением степени кристалличности, в то время как абсорбция влаги и ударная вязкость несколько уменьшаются. Свойства нек-рых П. приведены в табл. 1 и 2.

П. можно подвергать холодной вытяжке; при этом образуется «шейка». В результате вытяжки длина волокна или пленки возрастает на 400— 600%. При холодной вытяжке происходит ориентация макромолекул П. в направлении растяжения, что способствует повышению степени упорядоченности макромолекул и, следовательно, прочности (прочность при растяжении ориентированных волокон или пленок П. 300—400 Мн/м2, или 3000—4000 кгс/см2, а неориентированных 50—70 или 500 — 700

физико - механические

Показатели

Плотность, г /см2

Темп-ра, °С

плавления

размягчения

Водопоглощение при насыщении, %

Прочность*, Мн/м2

при растяжении

при сжатии

при изгибе

Ударная вязкость, кдж/м2, или

кгс ? см/см2

Относительное удлинение, % Теплостойкость по Вика, СС . . Твердость* по Бринеллю,

Мн/м2

Диэлектрич. проницаемость . .

Тангенс угла диэлектрич. потерь

Мн/л

Химич. свойства П. определяются в основном наличием амидных групп в макромолекулах. Полярный характер амидной связи обусловливает большую чувствительность П. к различным полярным

Таблица 1. Свойства полиамидов, выпускаемых промышленностью

ПОЛИ-Е-капро-амид Полигск-самети-ленади-пинамид Полигек-самети-ленсеба-цинамид Поли-энанто-амид Поли-ундекан-амид Поли-ж-фенилен-изофтал-амид

1,13 1,14 1,09— 1,11 1,13 1,10 1,33-1,36

225 210 264 250 213-220 223 185 175 430 270

10,9 10,0 3,5 1,6

60 75-90 90 80 46 100 45-60 70-90 70-90 60

25 60-80 110 80-120 до 320

150-170 150-400 160—180 80-100 220-230 100-120 100-150 195-205 120 — 150 100-200 200 90-120

140-150 4,5 4,6 100—150 140-150 4,4 46 3,2 340

0,3 0,04 0,03 0,

страница 206
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 2 (Л-Полинозные волокна)" (22.63Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы по обучению работы эксель и ворд
нарукавники для бухгалтера фото
унитаз subway 35-0433
купить билет мюзикл суини тодд

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(05.12.2016)