ТЕРМОСТОЙКИЕ ВОЛОКНА
,
синтетич. волокна, предназначенные для длит. эксплуатации при 200-250 °С
(иногда до 300 °С). Важные преимущества Т. в. перед углеродными и неорг.
волокнами (асбестовым, стеклянным и др.)-высокая эластичность и небольшая плотность.
Т. в. получают из ароматич.
полиамидов (напр., из поли-м-изофталамида, поли-м-фениленизофталамида;
волокна фенилон, номекс,
конскс, апиейл и др.-т. наз. арамидные волокна), ароматич. полиимидов (волокна
аримид, кантон, Р-84), полиамидоимидов (напр., из полиамидопиромеллитимида;
волокно кермель), полиокса-золов (напр., из поли-n,м-фениленоксадиазола;
волокно ок-салон), полиамидобензимидазолов (тогилен) и др.
Термостойкими являются
также ароматич. сверхпрочные и сверхвысокомодульные волокна из n-арамидных
и n-со-полиамидных полимеров (напр., из поли-n-фенилентере-фталамида;
волокна кевлар, терлон, тварон, технора).
Особо термостойкие волокна
получают на основе полулестничных и лестничных полимеров (напр., из полибен-зимидазольных,
полибензотиазольных, полибензооксазоль-ных и др.; волокна ВВВ, BBL, лола) и
дегидриров. циклизов. полиакрилонитрила.
Ограниченно термостойкими
волокнами являются полностью ароматич. полиэфирные волокна и нек-рые кар-боцепные
волокна -политетрафторэтиленовые (см. Фтор-волокна), сшитые полиакрилонитрильные
и др.
Т. в. имеют аморфно-кристаллич.
фибриллярную структуру. Форма их поперечного сечения круглая, реже ганте-левидная
или бобовидная. Т. в. характеризуются высокими т-рами стеклования, термич. и
термоокислит. стабильностью. Осн. св-ва Т.в. приведены в таблице.
Обычно в качестве критерия
термостойкости волокон используют долю сохранения прочности при заданной т-ре
испытаний (как правило, при 300 °С) или после длит. прогрева при заданных
условиях (напр., 300 °С, 100 ч) и охлаждения до первоначальной т-ры.
К термостойким относят
волокна, сохраняющие не менее 50% исходной прочности при указанных условиях
термич. воздействий, а к особо термостойким-сохраняющие не менее 75-90% исходной
прочности при 300 °С. В случае особо Т.в. оценка их св-в может проводиться
также при т-рах 350 или 400 °С.
Почти все виды Т.в. являются
трудногорючими (см. Трудногорючие волокна
), их кислородный индекс
27-45% и выше. Горючесть этих волокон м.б. дополнительно снижена обработкой
антипиренами (фосфор- и галогенсодер-жащими соединениями).
Большинство Т.в. и нитей
получают формованием из р-ров с последующим вытягиванием и термич. обработкой
(см. Формование химических волокон). Формование волокон из расплавов
термостойких полимеров невозможно из-за высокой т-ры плавления или возникающей
до плавления термодеструкции. Основным является мокрый метод формования из р-ров
(напр., полиоксадизолов-из р-ров в олеуме). Сухой метод формования применяют
только в случае использования р-рителей с умеренной т-рой кипения (ДМФА, ДМСО
и др.) и без добавок в них неорг. солей.
При получении разл. видов
Т.в. проводят вытяжку в пластифицир. состояний в присут. компонентов осадит.
ванны с последующей термич. вытяжкой.
Общая кратность вытяжки
составляет в зависимости от вида волокон от 3 до 9. Термич. вытяжку и термообработку
проводят при т-рах существенно выше т-ры стеклования (в зависимости от вида
полимера-при 350 °С и выше).
Получение нек-рых волокон
из гетероциклич. полимеров включает стадию полимераналогичных превращений. Напр.,
полиимидные волокна формуются из р-ра нолиами-докислоты в ДМФА, а их циклизация
происходит на стадии Термообработки. Дегидрированные полиакрилонитрильные волокна
получают при термич. обработке с образованием лестничной полициклич. структуры.
Т.в. используют для изготовления
спецодежды (пожарников, рабочих горячих произ-в и др. специальностей), защитных
материалов, изделий интерьера в общественных помещениях и транспорте (занавеси,
обивка мебели, ковры), тканей и нетканых материалов для фильтрования технол.
И отходящих газов при высоких т-рах, РТИ, высокотемпературной электроизоляции
в проводах и кабелях, волокнистой теплоизоляции, термостойких композитов и др.
Лит.: Кудрявцев
Г.И., Щетинин A.M., в кн.: Термо-жаростойкие и негорючие волокна, под ред. А.
А. Конкина, М., 1978, с. 7-216; Волохина А. В., Калмыкова В. Д., в кн.: Итоги
науки и техники, сер. Химия и технология высокомолекулярных соединений, т. 15,
М., 1981, с. 3-71; Одноралова В.Н., Васильева-Соколова Е.А., там же, т. 25,
М., 1988, с, 85-135.
К.Е. Перепелкин.
|
