Навигация
2.2 Физические
Полиакрилонитрил в отличие от других акриловых смол не растворяется в обычных растворителях. Эта особенность объясняется значительными межмолекулярными силами, возникающими вследствие полярной природы – С = N-групп. Представления о влиянии водородных связей в полимерах на их растворимость в полярных растворителях и установление растворимости полиакрилонитрила в гидротропных растворителях (например, в концентрированном водном растворе роданистого кальция), послужили толчком к поискам высокополярных растворителей.
Так как группа – CN является сильно полярной, то полиакрилонитрил растворяется только в очень полярных растворителях, например, в диметилформамиде, диметилацетамиде, этиленкарбонате, диметилсульфоксиде, концентрированных водных растворах бромистого лития, роданистого натрия или кальция, смеси ZnCl2+CaCl2, концентрированных HNO3 и H2SO4 (в последнем случае группы – CN гидролизуются).
Показатель растворимости полиакрилонитрила 
=30,8*10-3 (Дж/м3)0,5, а воды =46,4*10-3 (Дж/м3)0,5 напомним, что растворение полимера в растворителе происходит при значениях 
4 (Дж/м3)0,5, т.е. 
должен быть почти равен 
, что для воды и полиакрилонитрила не наблюдается [4, C. 99].
При нагревании полиакрилонитрил растворяется в N-формилпиперидине (170–180°С), цианацетамиде (165–170°С), N-метил-иианацетамиде (180–190°С), этиленциангидрине (165–170°С), однако при охлаждении этих растворов образуются гели (происходит застудневание). Предполагается, что механизм застудневания растворов полиакрилонитрила заключается в образовании трехмерной сетки за счет возникновения вторичных межмолекулярных связей. Скорость застудневания повышается при увеличении концентрации растворов, молекулярного веса полимера и количества введенной воды [6, С. 43].
Растворители способные разрушить межмолекулярные связи в полимере это диметилформамид и тетраметиленсульфон, динитрил малоновой и янтарной кислот, смеси, содержащие более 60% этиленкарбоната и воды, диметилцианамид, концентрированные водные растворы некоторых солей, например бромистого лития, роданистого натрия и кальция, хлористого цинка.
Для снижения растворимости полиакрилонитрил обрабатывают водным раствором формальдегида.
Таблица 1 Свойства полиакрилонитрила
| Свойство | Значение |
| Плотность, г/см3 | 1,14–1,15 |
| Показатель преломления, n | 1,49–1,52 |
| Температура размягчения (с одновременной деструкцией), °С | 220–230 |
| Удельная теплоемкость, кДж/(кг*К) [кал/(г*°С)] | 1,51 |
| Прочность при растяжении (для волокна), Мн/м2 (кгс/мм2) | 600 (60) |
| Относительное удлинение, % | 10–35 |
| Влагопоглощение отпрессованного образца, % | 1–2 |
| Дипольный момент, к*м (D) | 1,13–10-4 |
| Диэлектрическая проницаемость при | |
| 50 гц | 6,5 |
| 1 Мгц | 4,2 |
| Удельное объемное электрическое сопротивление, Том*м (Ом*см) | 1 (1014) |
| Тангенс угла диэлектрических потерь при | |
| 50 гц | 0,11 |
| 1 Мгц | 0,03 |
Для полиакрилонитрила характерны две температуры стеклования. Первая из них лежит в области от 86 до 96,5 °C. Зависимость ее от молекулярной массы хорошо описывается уравнением Флори:
где а=(2,8±0,1)*105; Т
=(96,5±1,0)°С, т.е. значение при М
. Вторая температураpa стеклования составляет около 140°С и определяется сдвигом равновесия дипольного взаимодействия нитрильных групп [6, С. 43].
Похожие работы
... углеродных волокон, а также для армирования пластиков, используется эта продукция и в производстве гардин, брезентов, парусины, палаточных тканей. 2. Особенности вязкотекучего состояния полимеров Текучее (жидкое) состояние веществ характеризуется их способностью к развитию необратимых деформаций, обусловленных взаимными поступательными перемещениями частиц (чаще - молекул). Механические ...
... ассортимент вырабатываемых волокон. В настоящее время, подавляющее число ПАН волокон получают на основе сополимеров различного состава [5]. 1.2. Технология получения прядильного раствора Независимо от используемого растворителя при непрерывной технологии получения прядильного раствора в производстве волокна нитрон технологический процесс включает следующие основные стадии [5]: - ...
... ? 25. В чем сущность биохимических, фотохимических, радиационно-химических, плазмохимических процессов? Указать области их применения. 26. Какие основные группы физических процессов используют в системах технологий? 27. Дать определение машиностроению как комплексной области. Какова структура машиностроительного предприятия? 28. Раскрыть сущность понятий «изделие», «деталь», «сборочная единица ...
... ; - высокая вязкость прядильный растворов и сравнительно легкий гидролиз растворителя при повышенных температурах, в частности при ректификации. Глава 2. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ТИОЦИАНАТА НАТРИЯ ИЗ ОТРАБОТАННЫХ РАСТВОРОВ ДЛЯ ПРЯДЕНИЯ АКРИЛОВОГО ВОЛОКНА В процессе производства акриловых волокон, включающем стадии полимеризации, растворения и прядения, в систему вводятся различные виды органических и ...
0 комментариев