ыми и метиленовыми мостиками: ~ArCH2OCH2OCH2ArCH2OCH2ArCH2Ar~. Содержание кислорода в таких полимерах 5—9%.

Ароматич. углеводороды, содержащие боковую ви-нильную группу (напр., стирол), или трициклич. углеводороды с двойной связью в пятичленном цикле (напр., аценафтилен) реагируют с формальдегидом в присутствии кислотных катализаторов, давая циклич. ацетали. Последние полимеризуются с разрывом аце-тального кольца и образованием олигомеров, содержащих до 17% кислорода, напр.,

С6Н5

СВН5СН—СН2 + 2СНгО —СН —снг—снг —»о — сн2—о

С6Н5

—*- [-сн-сн2сн2осн26-|„

о -сн2-о

НС = сн нс-сн-сн2

В зависимости от степени полимеризации, типа углеводорода и количества введенного в реакцию формальдегида формолиты — вязкие жидкости или твердые хрупкие вещества; степень полимеризации 3—10 (мол. м. 300—1000). Они растворимы в бензоле, толуоле, ацетоне, смеси спирта с бензолом. Р-ры формолитов на основе нафталина и ксилолов предложено использовать в качестве нетемнеющих лаков и добавок к эпоксидным смолам.

Благодаря наличию лабильных ацетальных (—СН20СН20СН2—) и достаточно активных димети-леноксидных (—СН2ОСН2—) группировок формолиты легко реагируют с амидами к-т, спиртами, фенолом, жирными к-тами, анилином и др. Наибольший интерес представляют формолиты, модифицированные фенолом (их можно рассматривать как новолачные и резольные фенольные смолы, модифицированные углеводородами,— феноформолиты, или у г л е в о-дород-феноло-формальдегидные смолы (У.-ф.-ф.-с). Получают такие смолы обработкой формолитов фенолом (фенолиз) в слабокислой среде или (в случае эвтектич. смесей) сополиконденсацией фенола, формальдегида и углеводорода.

При фенолизе в молекулах формолитов разрываются ацетальные и часть простых эфирных связей; к продуктам распада присоединяется фенол, образуя фенилоль-ные производные формолитов:

Оон

~ArCH2ArCH2OCH2ArCH2OCH2OCH2Ar —

—~- ~ArCH2 ArCH2OCH2Ar CH2 + CH2Ar h CH20

ФФ

ОН он

Выделяющийся формальдегид вступает в поликонденсацию с фенилольными производными формолитов и избыточным фенолом. Для получения смол с технологически приемлемой скоростью отверждения соотношение углеводород : фенол должно составлять 1 : 2 (по массе). Образующиеся при этом смолы содержат не менее 10—12% фенольных гидроксильных групп, ответственных за реакции, протекающие при отверждении.

Обрабатывая продукты фенолиза, состоящие из фе-нилольных производных формолитов и свободного фенола, формальдегидом, в кислой среде получают смолы новолачного типа, в щелочной — резольного типа.

Из эвтектич. смесей углеводородов, взаимодействующих с формальдегидом с такой же скоростью, как и фенол, феноформолиты получают по периодич. или непрерывной схеме в одну стадию, загружая в аппарат одновременно фенол, углеводороды, формалин, катализатор. На практике таким методом на основе сырого антрацена получают новолачную смолу, используя в качестве катализатора соляную к-ту. По сравнению с феноло-формальдегидной смолой в этом продукте 1/s часть фенола заменена ароматич. углеводородами. Это

обусловливает повышение выхода коксового остатка на 20—30% и соответственно возрастание теплостойкости отвержденной смолы.

Феноформолиты новолачного типа — хрупкие вещества; их цвет изменяется в широких пределах: от светло-желтого (на основе стирола), зеленого (из пи-рена), светло-коричневого (из аценафтилена) до темно-коричневого (из сырого антрацена), причем смолы характеризуются высокой цветостойкостью. Феноформолиты можно окрашивать в различные цвета, используя смеси белых и цветных пигментов. Смолы растворимы в бензоле, смеси спирта с бензолом, ацетоне.

Отверждение завершается в течение 60—90 сек, степень отверждения 97%, коксовое число 68—74, темп-ра каплепадения 90—130°С. Феноформолиты характеризуются высокой теплостойкостью и хорошими диэлектрич. свойствами.

Феноформолиты новолачного типа используют как связующее для приготовления прессматериалов. В качестве отвердителя в композицию вводят 10—15% уротропина. Технология получения прессматериалов такая же, как фенопластов. Изделие из прессматериалов можно длительно эксплуатировать при 200—250 °С, а также в условиях многократных колебаний темп-р от —50 до 200 °С; их можно сваривать, они устойчивы к действию 10%-ного раствора NaOH при 70°С. В таблице приведены некоторые свойства прессматериалов на основе У.-ф.-ф.-с.

Свойства прессматериалов на основе новолачных углеводород-феноло-формальдегидных смол (углеводороды — нафталин, фенантрен, пирен, стирол, аценафтен или сырой антрацен)

Наполнитель

Свойства древесная кварцевая

мука мука

Ударная вязкость, кдж/м2, или

6- -9 -7

Прочность при изгибе, Мн/мг

75- 95 60- •80

Теплостойкость по Мартенсу, °С (750- -950) (600- -800)

50- 180 180— ?200

Уд. объемное электрич. сопро-

10"- -10" 10"- -10"

Уд. поверхностное электрич.

сопротивление, ом 10"- -10" 10"- -10"

Электрич. прочность, кв/мм . . 15- 17 15- 20

Водопоглощение за 40—50 сек.

30- 40 25- ?35

Резольные У.-ф.-ф.-с. обладают хорошими адгезионными свойствами; их можно использовать как связующее для стеклопластиков, прочность к-рых (при сжатии 120—125 Мн/м2, или 1200—1250 кгс/см2, при изгибе до 150 Мн/м2, или до 1500 кгс/см2) и удовлетворительные диэлектрич. свойства не изменяются при нагревании до 300°С.

Для синтеза У.-ф.-с. и У.-ф.-ф.-с. в СССР используют главным образом полициклические ароматические углеводороды, например аценафтен, пирен и сырой антрацен; из моноциклич. углеводородов применяют только стирол.

За рубежом (ФРГ, Япония, США) такие смолы получают в основном из моноциклических ароматических углеводородов.

При взаимодействии ароматич. углеводородов с дифениламином и формальдегидом при рН 7 легко образуются азотсодержащие У.-ф.-с.— а р а м и н ы.

По связи С—N арамины легко взаимодействуют с фенолом и анилином. Наибольший интерес представляют продукты взаимодействия араминов с фенолом — феноарамины:

(C6H6)2NCH2ArCHjArCH2N(C6H5)2 — —

—»~2 (C6H5)2NH + СН2 АгСН2АгСН2

Ф Ф

ОН ОН

Обрабатывая феноарамины формальдегидом в кислой среде, получают смолы новолачного типа. Их используют как связующие в произ-ве прессматериалов. Такие материалы обладают высокими диэлектрич. характеристиками, благодаря чему нашли применение в электротехнике. Значительное содержание азота в араминах позволяет использовать их как добавки в дугостойкие и дугогасящие прессматериалы на основе меламино-формальдегидных смол.

Лит.: Мощинская Н. К., Полимерные материалы на основе ароматических углеводородов и формальдегида, Кшв, 1970;

Перевертов [и др.], Пластич. массы, М 9, И (1972); Ш ор ы г и н а Н. В. [и др.], Пластич. массы, Jvft 4, 34 (1973); Ш ор ы г и н а Н. В., Б у к к о Н. А., Савин В. С, ЖПХ,

46, № 3, 698 (1973). Я. В. Шорыгина.

УГЛЕРОДНЫЕ ВОЛОКНА (carbon fibres, Kohlen-stoffasern, fibres carbonee) — волокна, состоящие в основном из углерода. В данной статье рассматриваются У. в., получаемые термич. обработкой органич. волокон, хотя к У. в. иногда относят также нитевидные кристаллы графита и волокна, образующиеся при разложении углеводородов в газовой фазе с последующим осаждением углерода на подложке.

У. в., полученные из органич. волокон, подразделяют в зависимости от темп-ры обработки и содержания в них углерода на частично карбонизованные (менее 900°С, 85—90%), карбонизованные (900—1500°С, 95— 99%) и графитированные (1500—3000°С, более 99%). (Термин «графитированные волокна» условен, так как У. в. состоят из неграфитирующегося углерода.) Наибольшее значение имеют два последних типа У. в.

Помимо обычных органич. волокон (химических и природных) для получения У. в. могут быть использованы феноло-формалъдегидные волокна, волокна из каменноугольных и нефтяных пеков, лигнина, т. е. из веществ с большим содержанием углерода.

У. в. могут иметь разнообразную текстильную форму, определяемую чаще всего формой исходного сырья (непрерывные или штапельные нити, жгуты, ленты, войлок, ткани и др.). Возможна также переработка У. в. в тканые и нетканые материалы с использованием обычного текстильного оборудования. Такая переработка имеет важное значение при создании комбинированных волокнистых армирующих наполнителей для пластмасс (напр., ленты и ткани из У. в. в сочетании со стеклянными или др. волокнами — см. Углеродопласты).

Волокна, предназначенные для переработки в У. в., должны удовлетворять след. основным требованиям: не плавиться при термич. обработке, давать высокий выход коксового остатка (см. Коксовое число), обеспечивать получение У. в. с высокими физико-механич. свойствами. Наибольшее практич. применение для получения У. в. нашли вискозное кордное волокно (ВК), по-лиакрилонитрильные волокна (ПАН-волокна) и нефтяной пек. Перспективны исследования по разработке способов получения У. в. из фенольных смол.

Получение. Технология получения У. в. включает след. 3 основные стадии: подготовка волокна, низкотемпературная обработка (при темп-рах менее 1500°С), высокотемпературная обработка (1500—3000°С).

Характер подготовки зависит от вида сырья. В случае В К производится удаление замасливателя в результате обработки волокна органич. растворителями или поверхностно-активными веществами. Для снижения потери массы и ускорения химич. превращений поли

мера перед термообработкой в исходное ВК вводят анти-пирены, к-ты Льюиса, соли переходных металлов и др. ПАН-волокна подвергают предварительной термоокислительной обработке в среде воздуха (темп-ра 220— 300°С, продолжительность до 24 ч); при этом происходит циклизация полиакрилонитрила с образованием фрагментов лестничной структуры (см. Акрилонитрила полимеры). Из нефтяного пека и фенольных смол вначале формуют волокна, к-рые для перевода в неплавкое состояние нагревают при повышенной темп-ре и окисляют кислородом воздуха. При использовании новолачных фенольных смол свежесформованное волокно обрабатывают формальдегидом.

Термич. обработку осуществляют в инертной среде (азот, аргон и др.) в строго контролируемых температурно-временных условиях. Наиболее