Изменение свойств высокопрочных, высокомодульных параарамидных нитей при термическом старении

• Автор: Андреева, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 05.19.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Основные виды параарамидных нитей.

1.2 Принципы получения Ю

1.3 Строение параарамидных волоконнитей

1.4 Механические свойства

1.5 Изменение свойств параарамидных волоконнитей при термических воздействиях

1.6 Применение сверхпрочных и сверхвысокомодульных волокон нитей.

1.7 Выводы из литературных данных и задачи исследования.

ГЛАВА 2 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Выбор и характеристика объектов исследования. 4
2.2 Методы испытаний основных свойств 4
2.2.1 Определение линейной плотности. 4
2.2.2 Определение разрывных характеристик 4
2.3 Методы изучения влияния термического старения на механические свойства. 4
2.4 Методы определения усадки
2.4.1 Непосредственным измерением длины нити.
2.4.2 Метод термомеханического анализа.
2.5 Методы термического анализа 4
2.6 Обработка результатов исследования
ГЛАВА 3 ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ПАРААРАМИДНЫХ НИТЕЙ
ПРИ ТЕРМИЧЕСКОМ СТАРЕНИИ В ФИКСИРОВАННОМ
состоянии.
3.1 Изменение удельной разрывной нагрузки
3.2 Изменение удлинения при разрыве
3.3 Изменение диаграмм растяжения параарамидных нитей.
ГЛАВА 4 ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ПРИ ТЕРМИЧЕСКОМ СТАРЕНИИ ПАРААРАМИДНЫХ НИТЕЙ В . СВОБОДНОМ СОСТОЯНИИ.
4.1 Изменение линейных размеров нитей
4.1.1 Влияние воздействия температуры на усадочные свойства параарамидных нитей.
4.1.2 Исследование изменений линейных размеров нитей методом термомеханического анализа
4.2 Изменение разрывных характеристик
4.3 Сравнительный анализ процесса термостарения параарамидных нитей, обработанных в свободном и фиксированном состоянии.
ГЛАВА 5 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПАРААРАМИДНЫХ НИТЕЙ МЕТОДАМИ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА.
5.1 Исследование протекания термоокислительных процессов
5.2 Сравнительный анализ двух групп параарамидных нитей.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Основные результаты работы докладывались и были обсуждены на Международной научно-технической конференции "Текстильная химия - " (Иваново, ), Международной конференции по химическим волокнам "Химволокна - " (Тверь, ), Юбилейной научно-технической межвузовской конференции (Санкт-Петербург, ), Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях" (Кострома, ), Политехническом симпозиуме «Молодые ученые — промышленности северо-западного региона». СГ1ГУТД - г. Публикации. По материалам диссертации опубликовано работ. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 3 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, приложений и списка использованной литературы, содержащего 4 наименования. Роль химических волокон в производстве материалов и изделий, необходимых для обеспечения жизни людей, развития техники и науки, стала неоспоримой. Выпуск химических волокон из года в год увеличивается. Это одежда и предметы интерьера, спортивные и медицинские изделия, а также многое другое, что входит в круг важных и повседневных потребностей человека. Дальнейшее развитие техники, транспорта, строительства сегодня невозможно без использования волокнистых материалов на основе химических волокон и нитей. Потребность техники в химических волокнах обусловила быстрое развитие этой отрасли полимерной химии. Это привело к широкому развитию научно-исследовательских работ, направленных на получение новых видов химических волокон, обладающих наряду с известными свойствами новым комплексом свойств, в ряде случаев превосходящих свойства традиционных материалов, таких как металлы и их сплавы, графит и другие. Подобные типы химических волокон были названы волокнами третьего поколения, наиболее перспективными из них являются органические высокомодульные, высокопрочные и термостойкие волокна[4, 6, ]. Среди новых видов химических волокон технического назначения в последнее время широкое распространение получили параарамидные волокна и нити. Волокна на основе полностью ароматических полимеров были созданы двумя независимыми путями в России и США. Фенилон (Россия), Номекс (США), Конекс (Япония). Первые две группы относятся к высокопрочным высокомодульным параарамидным волокнам. В мире имеется несколько типов таких волокон, применяемых для армирования композитов и создания высоконагруженных текстильных изделий. Две последние группы относятся к волокнам с высокими термическими характеристиками, но имеют более высокую деформативность (меньшую жесткость) [3, 6, , -, , 2, 8]. Они приведены в таблице 1. Таблица 1. Лрмос ароматический пара-сополиамид на основе полиамидобезимидазола из (-)% мол. Тварон (ранее Аренка) полипара- фенилентерефталамид Нидерланды, Teijin Twaron B. Таким образом, для получения волокон с комплексом высоких механических характеристик необходимо получение структурнооднородных предельно ориентированных полимерных систем с минимальным содержанием "слабых мест" и дефектов. Наряду с перечисленными, одним из требований является максимальная однородность макроструктуры. Параполиамиды и сополиамиды получают путем конденсации дихлорангидрида терефталевой кислоты и параароматических диаминов (парафенилендиамина и/или гетероциклических диаминов параструктуры)[, ]. Принципы получения параарамидных волокон отличны от тех, на которых основаны традиционные процессы получения химических волокон[1,,,,, , -, , , , ]. СВМ, армос, русар). При истечении этих растворов из отверстий фильеры происходит их переход в анизотропное состояние. Технологические схемы получения растворов для формования могут быть различными. Используют как схемы с раздельными стадиями синтеза полимера и последующим его растворением, так и с непосредственной переработкой растворов, получаемых в результате синтеза полимера. Существенное значение имеют фильтрация и дегазация формовочных растворов, обеспечивающие высокую степень их чистоты, а соответственно стабильность процесса формования волокон. Во всех случаях важна минимизация времени от получения раствора полимера до момента формования из него волокна, с тем, чтобы снизить возможность деструкции полимера и протекания побочных процессов. Формование волокон ведут по мокрому методу (часто по сухомокрому через воздушную прослойку) с использованием водных осадительных ванн, хотя не исключено и применение органических ванн.