Модификация вискозных и полиакрилонитрильных волокон с целью снижения горючести и композиционные материалы на их основе

• Автор: Крылова, Наталья Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 148 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Литературный обзор
1.1. Состояние вопроса об особенностях горения полимеров
1.2. Термическая деструкция полимеров
1.2.1. Термическая деструкция вискозных волокон
1.2.2. Термическая деструкция полиакрилонитрильных волокон
1.3. Методы снижения горючести химических волокон
1.4. Особенности снижения горючести волокноармированных композиционных материалов
2. Объекты и методы исследования
2.1. Объекты исследования
2.2. Методы исследования
2.2.1. Метод термогравиметрического анализа
2.2.2. Метод инфракрасной спектроскопии
2.2.3. Метод ступенчатой пиролитической газовой хроматографии
2.2.4. Метод рентгено-флуоресцентного анализа
2.2.5. Метод капиллярного поднятия
2.2.6. Метод определения времени гелеобразования
2.2.7. Определение степени отверждения
2.2.8. Методики испытаний по ГОСТ
3. Разработка технологических основ получения огнезащищенных вискозных волокон
3.1. Оценка взаимодействия вискозных волокон и замедлителей горения. Изучение влияния замедлителей горения на структуру и физико-механические свойства вискозных волокон
3.2. Изучение влияния замедлителей горения на процессы термолиза и горения вискозных волокон. Оценка эффективности замед-
лителей горения
4. Разработка технологических основ получения огнезащищенных полиакрилонитрильных волокон
4.1. Изучение кинетики сорбции полиакрилонитрильным волокном замедлителя горения в зависимости от режима модификации и расчет термодинамических характеристик сорбции
4.2. Изучение взаимодействия в системе полиакрилонитрильное волокно - фосфолан
4.3. Изучение влияния фосфолана на физико-химические свойства волокон
4.4. Изучение влияния фосфолана на процессы термолиза и горения полиакрилонитрильных волокон
4.5. Математические методы планирования эксперимента и оптимизация свойств
5. Изучение влияния армирующих полиакрилонитрильных волокон на свойства полимерных композиционных материалов
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Перечень условных обозначений и сокращений, принятых в диссертации.
ПКМ - полимерный композиционный материал КМ - композиционный материал ВВ - вискозное волокно ВН - вискозная нить
ПАН волокно - полиакрилонитрильное волокно
ЗГ - замедлитель горения
ПФ - пирофакс
МТЗ - метазин
ФК - фосфорная кислота
ФЛ - фосфолан
ПЭПА - полиэтиленполиамин
ДТА - дифференциально-термический анализ
ТГ - термогравиметрия
ДТГ - дифференциальная термогравиметрия
КО - карбонизованный (коксовый) остаток
ИКС - инфракрасная спектроскопия
СПГХ - ступенчатая пиролитическая газовая хроматография
РФА - рентгено-флуоресцентный анализ
Т - температура
т - продолжительность
КИ - кислородный индекс
Т - линейная плотность
пр - поверхностная плотность
Р - разрывная нагрузка
/ - разрывное удлинение
Я - работа разрыва

изменялась в пределах от 5 до 15% масс., карбамола - от 1 до 3% масс., МН4С1 -1% масс. КИ для целлюлозных материалов, полученных на основе фосфонит-риламидов, 38- 48% об. Полученные волокна стойки к мокрым обработкам.
Для получения негорючих тканей из смеси вискозных и синтетических волокон [86] использовали в качестве ЗГ ТЫ-замещенное производное этил-фосфоновой кислоты, содержащее конечные амидные группы. Обработку ткани ЗГ проводили по плюсовочно-термофиксационному режиму, принятому в текстильной промышленности для придания тканям несминаемости.
Для получения негорючей ткани с использованием Ы,М-заметценного производного этилфосфоновой кислоты в вискозную ткань вводили 1,7- 2,0% масс, фосфора (КИ=28- 30% об.). Полученные ткани стойки к мокрым обработкам.
Для огнезащитной обработки волокон и тканей широкое распространение получил ЗГ, в молекуле которого содержится фосфор и азот, так называемый, пироватекс [1,79]. Он относится к метилоламидам диалкилфосфонкарбоновых кислот и содержит активную метилольную группу:

4 Р - СН2 - СН2 - С - Ш - СН2ОН (Я - алкил)
/ II II
КО О О
М-метилол (0,0-диалкилфосфон)пропионамид
Из [79] известно, что пироватекс может химически взаимодействовать с гидроксилами целлюлозы, а также с предконденсатами термореактивных смол. Поэтому обработка ткани может вестись водным раствором пироватекса, или раствором пироватекса в смеси с предконденсатами термореактивных смол. В качестве катализатора в обоих случаях используется хлористый аммоний.
Ткань плюсуется раствором пироватекса, высушивается, подвергается термообработке при температуре 150-160°С в течение 4-5 мин. и промывается для удаления непрореагировавшего препарата. Значения кислородного индекса для ткани, модифицированной пироватексом, составляют 24 - 26% об.