Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Структурообразование сополиамидбензимидазолов и технология волокон на их основе

Диссертация: Структурообразование сополиамидбензимидазолов и технология волокон на их основе
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В настоящее время в России и за рубежом арамиды выпускаются в промышленных объемах, имеют устойчивый спрос для создания специальных изделий, работающих в экстремальных условиях. До начала выполнения работы в отечественной промышленности производился выпуск волокон ВНИИВлон, получивший товарный знак СВМ, разработка которого осуществлена группой ученых во главе с проф. Кудрявцевым Г. И. Проведенный… Читать ещё >

Содержание

  • 1. Литературный обзор. Анализ состояния проблемы получения сверхпрочных волокон
    • 1. 1. Состояние вопроса по созданию и применению сверхпрочных арамидных волокон
    • 1. 2. Низкотемпературная поликонденсация при получении арамидных систем
    • 1. 3. Процессы осаждения волокнообразующих полимеров на основе ароматических полиамидов из амидо-солевых систем
    • 1. 4. Стадии термических воздействий при получении арамидных волокон
    • 1. 5. Получение арамидных волокон на основе сополиариленамидов
    • 1. 6. Области применения арамидных волокон

Структурообразование сополиамидбензимидазолов и технология волокон на их основе (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Получение высокопрочных волокон третьего поколения на основе поли-гетероариленовых соединений (арамидные волокна) привело к созданию новых видов различных материалов. К их числу относятся композиционные системы, ткани, нетканые материалы, обладающие комплексом уникальных свойств.

Эти арамидные волокна, обладающие высокими эксплуатационными свойствами, обеспечили новый импульс в авиационной и космической про-мышленностях, в автомобилестроении, судостроении, при изготовлении пластиков, канатов, тросов, приводных ремней в условиях действия температурно-силовых полей.

Сочетание относительно малой плотности (1.4−1.5)-103 кг/м с высокими значениями прочности и хорошими эластическими свойствами позволило перерабатывать эти волокна в текстильньмлолотна с набором уникальных механических свойств при создании специальной одежды, средств баллистических защит путем применения комбинированных систем.

Описание основных параметров синтеза, формования и упрочнения волокон хорошо представлено в научной литературе [1−8] в виде патентов и публикаций.

В настоящее время в России и за рубежом арамиды выпускаются в промышленных объемах, имеют устойчивый спрос для создания специальных изделий, работающих в экстремальных условиях. До начала выполнения работы в отечественной промышленности производился выпуск волокон ВНИИВлон, получивший товарный знак СВМ, разработка которого осуществлена группой ученых во главе с проф. Кудрявцевым Г. И.

Однако, себестоимость волокон и соответствующих материалов на их основе еще высока, и их внедрение в технику ограничиваются ценовыми критериями.

Широкие возможности применения арамидных волокон в разных областях науки и техники заставили расширить их ассортимент, а, главное, изыскать новые способы конденсации исходных пар диаминов. В результате был создан новый вид волокон на основе сополиамидных систем, содержащих в цепях макромолекул гетероароматические звенья. Несимметричная форма одного из них, а именно, диамина, содержащего бензимидазольный фрагмент, имеет вид, в основном, нерегулярного чередования звеньев, что приводит к аморфному состоянию волокон типа СВМ.

Направление по сополимеризации несимметричного и симметричного диамина с терефталоилхлоридом показало перспективность повышения механических свойств волокон.

Известно, что макромолекулы ароматических полиамидов, содержащих в основной цепи фрагменты бензимидазолов, в апротонных растворителях не образуют ЖК-состояния.

Применение двухстадийных процессов синтеза с последующим растворением арамидов в серной кислоте приводит к возможности существования термодинамически устойчивого ЖК-состояния. Однако, по многим причинам сернокислотный способ формования волокна менее предпочтителен перед способом одностадийного синтеза полимеров в апротонных растворителях. Это касается проблемы создания устойчивой регенерации продуктов, участвующих в синтезе, и вопросов экологии.

Несмотря на ряд публикаций и патентных материалов, посвященных получению растворов арамидов и формованию волокон, многие стадии технологии остаются мало изученными.

Для получения новых видов волокон, расширения номенклатуры и ассортимента потребовалась дальнейшая работа по технологии этих волокон.

В конечном итоге задача работы свелась к решению следующих проблем: 1. Изучение стадии низкотемпературной растворной поликонденсации как го-мополимера, так и двухи трехкомпонентных систем с целью стабилизации процессов синтеза полимера и его прядильного раствора.

2. Исследование структурно-химических превращений стадии осаждения с целью регулирования изменения жесткости макромолекул гомои сополи-мерного вида на разных стадиях волокнообразования.

3. Установление условий проведения температурных воздействий в процессах самоорганизации макромолекул на стадии резкого изменения прочности нитей.

4. Выявление роли межмолекулярного взаимодействия в системе мономерполимер-активная среда на всех стадиях получения волокна.

5. Разработка дополнительных требований к сырью, позволяющих расширить возможности получения новых видов арамидной системы с более высокими показателями механических свойств нитей и реализации их в изделиях.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕРХПРОЧНЫХ ВОЛОКОН.

выводы.

1. Проведенный структурный анализ ароматического диамина 5(6)-аминофенил-2(п-аминофенил) бензимидазола показал существование трех стабильных полиморфных форм, охарактеризованных данными ИК-спектроскопии, термографии и рентгенографии. Выявлено влияние полиморфизма на протекание реакции поликонденсации арамидных волокон СВМ и Русар.

2. Впервые данными УФи ИК-спектров выявлены различные виды ассоциативных форм в системе мономер-амидосолевая среда, что позволило стабилизировать процесс полии сополиконденсации при получении гомои сополиамидбензимидазолов.

3. Изучение структурно-химических превращений на стадии формования арамидных волокон показало возможность регулирования жесткости в цепях макромолекул с направленным регулированием амидо-имидольных переходов при удаления осадителя и растворителя.

4. Термохимическими измерениями и данными ИК-спектров получены энергетические характеристики теплот взаимодействия мономерной системы и в условиях поликондесационного процесса, что позволило внести конструкционные изменения в преакторах производственного оборудования и в машинах формования.

5. Впервые выявлена роль существования и трансформации системы водородных связей в мономерах, в процессах поликонденсации, осаждения и термообработок при получении арамидных волокон.

6. Разработаны дополнительные требования к ароматическому диамину 5(6)-аминофенил-2(п-аминофенил) бензимидазола по стабилизации состава двух безводных форм и кристаллогидрата. Предложен аналитический метод контроля их содержания на основе данных ДТА и ИК-спектров.

7. Впервые разработаны высокономерные волокна и уточнены условия получения широкого ассортимента нитей на основе арамидных волокон серии СВМ и Русар. Выработаны промышленные партии арамидных волокон с л прочностью 300 сН/текс и реализацией в микропластике 513 кг/мм '.

8. Разработаны специальные технические ткани из нитей и пряжи на основе сополиамидных волокон серии Русар, которые внедрены в специальных отраслях техники.

Показать весь текст

Список литературы

  1. КудряБ.^ГИ., Щ^ жаростойкие и. негорючие волокна. Химия, 1978,424 с. • .
  2. Г. И. и др. Химические волокна. 1971, № 1, 76 с.
  3. J.Macromol. Sci. Chem. 1981. V.15 °F, № 6, p. l 113−1131.4. Патент 2 667 511, США.
  4. Жидкокристаллический порядок в полимерах./Пер. под ред. В. Н. Цветкова, М., Мир, 19Ц, 352с^
  5. Europ.Rubber. J. 1982, v. 164, № 7, p. l7.
  6. Г. В. Химическая промышленность за рубежом. 1988. № 5, 15 с.
  7. С.П., Куличихин В. Г. Жидкокристаллическое состояние полимеров. М.: Химия, 1977, 240 с.
  8. А.В., Кудрявцев Г. И. Жидкокристаллические полимеры. М., 1988, С. 372−407.
  9. Л.Б., Герасимов В. Д., Савинов В. М. Термостойкие ароматические полиамиды. М.: Химия, 1975, С. 210.
  10. Армирующиеся волокна для композиционных материалов./Под ред. Кудрявцева Г. И. М.: Химия, 1992, С. 329.
  11. Патент 3 767 756 и 3 671 542, США.13. Патент 4 009 153, США.
  12. Jingsheug B. Anjiy J/ Appl. Polim Sci. 1981. v.26, «4, p.1211−1220.
  13. Международный патент W092/8 094 F 41 H 1/02, 5/04 от 14.05.92.
  14. Международный патент W099/37 969 F 41 Н 1/02, 32 В 7/02, 27/20 от 20.07.99.
  15. Международный патент W098/5 917 F 41 Н 1/02, от 28.08.99
  16. Патент США 6 000 058 F 41 Н 1/02, от 02.07.2001.
  17. Патент США 5 796 028 F 41 Н 51/04, от 15.02.2002.
  18. Патент Франции 2 725 018 F 41 Н 1/02, от 20.08.98.
  19. Патент России 2 100 748 F 41 Н 1/02, В 32 В 27/04 от 27.12.97.
  20. Патент России 2 147 721 F 41 Н 1/02, от 20.04.2000.
  21. ПатентРоссии 94 030 188 A1 F 41 Н 1/02, В 32 В 5/02- 5/08 от 20.05.97.
  22. Патент России 2 156 942 F 41 Н 1/02, 5/04 от 27.09.2000.
  23. Патент России 2 175 035 С2 ДОЗ Д 05/00 F 41 Н 1/02 от 30.12.99.
  24. Патент России 2 210 648 С1 от 29.04.2002.
  25. Заявка на получение патента с положительным решением РФ № 2 004 119 012 от 23.06.2004.
  26. Патент России 2 147 363 CI F41 Н 1/02, 5/04 от 10.04.2000.
  27. Г. Л., Солдатова Т. А., Новожилова А. В. Ж. Физическая химия, 1975, т.49, вып. 11, С.3005−3006.
  28. В.Г., Милькова Л. П., Шаблыгин М. В. Ж.Физическая химия, 1977, т.51, вып. 10, С. 2708.
  29. М.В. Сборник „Термостойкие волокна“, Мытищи, 1974, вып.1,"' ч.1. С.132−136.
  30. Г. Д., Бондарева Л. В., Шаблыгин М. В. Сборник „Термостойкие волокна“, Мытищи, 1974, вып.1, ч.1. С.142−148.
  31. Л.Я. Сборник „Термостойкие волокна“, Мытищи, 1976, С.24−28.
  32. И.Д. Сборник „Термостойкие волокна“, Мытищи, 1976, С.41−46.
  33. Г. Д., Бондарева Л. В., Шаблыгин М. В. Сборник „Термостойкие волокна“, Мытищи, 1982, вып.У, ч.1. С.57−63.
  34. И.Д., Шаблыгин М. В. Ж.Физическая химия, 1983, т.53, вып. 10. С.2662−2663.
  35. И.Д., Шаблыгин М. В., Манина О. И. Ж.Физическая химия, 1983, Т.57, вып.2. С.452−453.
  36. М.В. Сборник „Термостойкие волокна“, Мытищи, 1974, вып.1, ч.1. С.150−152.
  37. Л.Б. термостойкие ароматические поламиды. М.:Химия. 1975. С. 60.
  38. В.В. Мономеры для поликонденсации. И., Мир, 1976. С. 632.
  39. Л.Б. Поликонденсационный метод синтеза полимеров. М.:Химия, 1966, с. 336.
  40. А.В., Калмыкова В. Д. Химия и технология ВМС, т. 15, М.:ВИНИТИ, 1986, с.3−71.
  41. А.В., Щетинин A.M., Френкель Г. Г. Арамидные волокна и их применение в технике. Об^?информ., серия Промышленность химических волокон. М. НИИТЭХим, 1984, с. 64.
  42. Кия-оглу В.Н., Серова Л. Д. Волокна на основе поли-п-фенилентерефталамида. Обз.инф. Промышленность химических волокон. М&bdquo- НИИТЭХим, 1985, С. 50.
  43. В. М. Щетинин A.M., Френкель Г. Г., Кудрявцев Г. И. Новые волокна из ароматических полимеров. М. НИИТЭХим, 1981, с. 70.
  44. Г. А., Кудрявцев Г. И. Новое в области термостойких полимеров и волокон. Обз.инф. серии Промышленность химических волокон. М. НИИТЭХим, 1978, с. 83.
  45. С.П. Теория формования химических волокон. М.: Химия, 1976, с. 280.
  46. Л.Д. Химические волокна. 1975, № 2, с. 13−15.
  47. В.Н. Жесткоцепные полимерные молекулы. Л. 1986, с. 167.
  48. Н.П., Пекер Т. З., Гармонова Т. И. ВМС, 1981, 23А, № 1, с.2510−1515.
  49. П.Н., Штенникова Н. П., Гармонова Т. И. ВМС, 1986, 28А, № 10, с.2102−2106.
  50. И.П., Цветков В. Н. ВМС, 1981, 23А, № 9, с.2092−2095.
  51. Л.Б. Термостойкие высокопрочные полимерные материалы. М.:3нание, 1989, с. 62.
  52. С.С., Федотов Ю. А., Субботин В.А, Химические волокна, 1987, № 2, с.23−24.
  53. В.А., Френкель С. Я. Композиционная неоднородность сополимеров. Л.: Химия, 1988, с. 246.
  54. A.M., Акулин Ю. А., Гельмонд Н. М. Сборник^№^ермстойкие волокна», Мытищи, 1978, вып.З, ч.2, с. 36.
  55. A.M., Корчмарчик О. С., Соловьева Т. Н. Сборник «Термостойкие волокна», Мытищи, 1976, вып.З, ч.2, с.95−103.
  56. A.M., Чижик В. И., Улина В. В. Тезисы конференции «Современные методы ЯМР в химии твердого тела», г. Черноголовка, Моск.обл., 1979, с. 52.
  57. A.M., Чижик В. И., Шустер М. Н. ВМС, 1983, т.256, «4, с.264−268.
  58. С.Г., Шаблыгин М. В., Иовлева М. М. ВМС, 1976, 19Б, № 1, с.69−71.
  59. М.В., Куличихин В. Г., Калмыкова В. Д. ВМС, 1976, 18А, № 4, с.942−944.
  60. В.А., Белоусова Т. А., Шаблыгин М. В. Химические волокна, 1975, № 4, с.36−38.
  61. В.А., Белоусова Т. А., Шаблыгин М. В. ВМС, 1976, 18А, № 1, с.221.
  62. М.В., Белоусова Т. А., Никитина О. А. ВМС, 1982, № 6, с. 12 291 234.
  63. С.П., Иовлева М. М., Шаблыгин М. В. Сборник «Термостойкие волокна», Мытищи, 1976, вып.З, с.71−76.
  64. М.В., Прозорова Г. А., Диброва А. К. Сборник «Термостойкие волокна», Мытищи, 1974, вып.2, ч.1, с.99−106.
  65. М.В., Никитина О. А., Белоусова Т.А.,. ВМС, 1982, № 4, с. 18−20.
  66. Л.М., Файнберг Э. З., Авророва JI.B. Сборник «Термостойкие волокна», Мытищи, 1976, с.133−138.
  67. А.Г., Глазунов В. Б., Комиссаров Вл^. А.с. 646 605 (СССР) Б.И., 1979, № 29, с. 29.
  68. В.Б. Диссертация на соис.уч.ст.к.т.н., Мытищи, 1982, с. 150.
  69. Авророва J1.B., Волохина А. В., Глазунов В. Б. Химические волокна, 1989, № 4, с.21−26.
  70. Сверхвысокомолекулярные волокна./Под ред. Чиффериа и Уорда. Л.:Химия, 1983, с. 120.
  71. Г.А., Токарев А.В., Гвоздев В. В. А.с. 262 325, СССР, Б.И. № 10, 1987.
  72. М.В., Михайлов Н. В., Волохина А. В. ВМС, 1963, т.5, № 11, с. 1756.
  73. Volohina A., Kudiyavcev G., Shablygin М., Hemiky list, 1967,№ 11, р.394−397.
  74. М.В., Михайлов Н. В., Шигорин Д. Н. Доклады АН СССР, 1966, т.170, с. 1364.
  75. М.В. Диссерт. на соис. уч. ст. к.х.н., М., 1968, с. 167.
  76. М.В., Михайлов Н. В. ВМС, 1969, 11Б, № 7, с.435−438.
  77. М.В., Белоусова Т. А., Новикова С. В. Препринты III Международного симпозиума по химическим волокнам, г. Калинин, 1981, т.5, с. 166 170.
  78. Л.Н. Диссерт. на соиск. уч.ст. к.х.н.
  79. И.А., Ракитина В. А., Слугин И. В., Шаблыгин М. В. Химические волокна, 2004ЛМ, с.42−45.
  80. Платонова И. В. Диссерт. на соиск. уч. ст. к. ф-м.н., г. Калинин, 1990.
  81. И.В., Шаблыгин М. В., Платонова С. Ю. Вестник МГУ им. Ломоносова, М., 1998, т.39, № 4, с.253−25
  82. М.В. Диссерт. на соиск. уч. ст. д.х.н., М., 1984, 410 с.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!