96. Производство волокон из фторсодержащих полимеров. Получение волокна тефлон
Среди фторсодержащих полимеров наибольшее распространение получения политетрафторэтилен, кот. всем известен под названием «фторопласт» и «тефлон». Отличительная особенность этого полимера высокая хемо - и теплостойкость, поэтому и использование этих полимеров для производства синтетических волокон представляет большой интерес.
Политетрафторэтилен(ПТФЭ) синтезируют полимеризацией тетрафторэтилена. В свою очередь тетрафторэтилен(ТФЭ) в промышленности получают из фтористого водорода и хлороформа, образующийся промежуточный продукт дифторхлорметан подвергается пиролизу при 7000С. Полимеризация ТФЭ-на в присутствии перекисей, например Н2О2, происходит при 70-800С и Р=40-100атм. Получается полимер множественного строения. ПТФЭ-ен не растворим ни в одном из известных р-лях. Также он не может быть расплавлен или переведен в размягченное состояние без разложения Поэтому, ни один из методов, которые обычно используются при формовании волокон(из р-ра, расплава или продавливанием размягченного полимера) м. б. применен для получения волокна «тефлон» Для пол-я этого волокна используют принципиально новый метод формования: из суспензии полимере, которая образуется в процессе эмульсионной полимеризации. Технологический пр-с получения волокна «тефлон» включает следующие стадии:
В суспензию полимера добавляют заранее приготовленный р-р водорастворимого полимера(загустителя) и эту смесь направляют на прядильную машину для формования. Добавленный в качестве загустителя полимер должен удовлетворять след. требованиям:
1. должно обладать хорошей способностью к волокнообразованию
2. должно растворяться в среде, кот-я используется для образования суспензии фторсодержащего полимера
3. должно полностью разлагаться с образованием газообразных продуктов при последующем процессе спекания.
Одним из наиболее применяемых загустителей, кот. удовлетворяют указанным требованиям явл-ся – Поливиниловый спирт. Чтобы повысить стабильность суспензии и загустителя в состав полимера рекомендуют вводить в качестве стабилизатора небольшое количество поверхностно активных веществ.
Волокно «тефлон» получают методом мокрого или сухого формования, сформованое Волокно обладает, как правило, низкими физико-механическими показателями. Волокно, полученное из суспензии придается дополнительной обработке и простейшими из них явл-ся спекание и вытягивание:
Спекание – закл-ся в быстром(в теч. нескольких секунд) нагревании волокна при температуре=3850С. При этой температуре загуститель разлагается, продукты деструкции(газообразные в-ва) удаляются, а частицы полимера сплавляются и образуется монолитное волокно с более высокой прочностью. Для дополнительного упрочнения, волокно «тефлон» подвергается вытягиванию при повышенной температуре на 300-500%.
Волокно «тефлон» характеризуется следующими показателями:
1) плотность (у этих волокон она выше, чем у всех природных и химических волокон и это недостаток этого волокна)
2) гигроскопичность(у этого волокна ничтожна. При относительной влажности воздуха 65% оно поглощает менее 0,01% влаги, сл-но прочность и удлинение волокна в мокром состоянии не изменится. Оно самое гидрофобное из всех хим-х волокон.)
3) термостойкость (у него достаточно высокая, превышает показатель почти всех природных и хим-х волокон. Это волокно может выдерживать нагрев до 2500С без разложения и без необратимого изменения прочностных св-в. В теч. нескольких минут это волокно может даже использоваться при 3150С.)
4) Теплостойкость(у этого волокна не высокая)
5) Хемостойкость( исключительно высокая. Волокна и изделия из них стойки к действию разнообразных агрессивных реактивов, как при нормальной, так и при повышенной температуре)
6) Модуль эластичности (сравнительно невысокий).
