Характерной особенностью полиолефиновых волокон являет­ся их малая по сравнению с другими волокнами плотность (меньше единицы). Сочетание малой плотности и высокой проч­ности создает условия для изготовления из этих волокон легких и прочных изделий.

Физические свойства полиолефиновых волокон приведены в табл. 45.

Как видно из табл. 45, кристалличность полиэтиленового волокна из линейного полимера и полипропиленового волокна составляет 50—70%. Полиэтиленовое волокно из полимера раз­ветвленной структуры характеризуется более низким содержа­нием кристаллической фракции. С увеличением степени кристал­личности несколько возрастает плотность волокна.

К недостаткам полиэтиленового волокна относится низкая температура размягчения и плавления. Полипропиленовое во­локно по этому показателю выгодно отличается от полиэтилено­вого, однако температура его плавления также недостаточно высока.

Для полиолефиновых волокон характерна низкая, близкая к нулю гигроскопичность. Поэтому они практически не теряют

прочности в мокром состоянии. Вследствие незначительных ди­электрических потерь полиолефиновые волокна могут служить прекрасными электроизоляционными материалами.

Полиолефиновые волокна довольно стойки к органическим растворителям. При обычной температуре они не растворяются в большинстве органических растворителей и только в некоторых набухают. Степень набухания зависит от природы растворителя, температуры и продолжительности воздействия. При высокой температуре полиолефиновые волокна растворяются в аромати­ческих и алифатических углеводородах и их производных.

Полиолефиновые волокна обладают своеобразными физико­механическими свойствами. В ряде случаев отсутствует корре­ляция между отдельными взаимосвязанными показателями. Осо­бенности физико-механических свойств полиолефиновых волокон Есецело определяются степенью кристалличности полимера и интенсивностью межмолекулярного взаимодействия.

До недавнего времени считали, что из гибкоцепных полиме­ров, к которым относятся полиолефины, нельзя получить волок­на с удовлетворительными механическими свойствами. Обычно к волокнообразующим относили только такие линейные полиме­ры, в которых содержатся полярные группы, обусловливающие снижение гибкости макромолекул и обеспечивающие интенсив­ное межмолекулярное взаимодействие. Исследования в области полиолефиновых волокон показали, что из гибкоцепных полиме­ров можно получить высокопрочные волокна. Одним из факто­ров, определяющих свойства этих волокон, является степень кристалличности полимера. Именно вследствие высокой кри­сталличности полиолефиновые волокна обладают высокой проч­ностью, небольшими разрывными деформациями и имеют характерные кривые на диаграмме напряжение — деформа­ция. Большие модули эластичности высокомодульного поли­этиленового волокна обусловлены высокой кристалличностью полимера.

Любой гибкоцепной полимер в области температур, лежа­щих ниже температуры стеклования, становится жестким и те­ряет присущие ему большие высокоэластические деформации. Примером может служить натуральный каучук, охлажденный до температуры ниже —70 °С. Полиэтлиен и полипропилен от типичных каучуков отличаются тем, что температуры кристал­лизации их выше 100 °С, поэтому при обычных условиях они являются высококристаллическими полимерами и обладают свойствами, присущими волокнообразующим полимерам. При нарушении регулярности цепи, например в результате хлориро­вания или хлорсульфирования полиэтилена, снижается степень кристалличности и температура плавления полимера и он уже при обычной температуре становится каучукоподобным. Анало­гичные изменения свойств наблюдаются для сополимеров эти­лена и полипропилена при содержании в них более 15% пропилена.

В полиолефинах связи С—С и С—Н мало поляризованы, поэтому межмолекулярное взаимодействие обусловлено ван-дер - ваальсовымн силами, которые невелики. Эти силы вполне доста­точны, чтобы создать жесткую кристаллическую структуру поли­мера при обычной температуре, но они слишком малы, чтобы оказать сопротивление воздействию повышенной температуры и внешним механическим усилиям. Энергия межмолекулярного взаимодействия в полиолефинах составляет всего 1 — 2 ккал/моль. С этим связана склонность полиолефиновых воло­кон к течению. При обычной температуре под влиянием напря­жений, возникающих при приложении внешних усилий, проис­ходит разрыв межмолекулярных связей, вероятно в первую очередь между кристаллитами, и, как следствие этого, холодное течение (крнпп) волокна. По этим же причинам полиэтиленовое волокно обладает низкими эластическими свойствами. Под влия­нием напряжения происходит течение полимера, приводящее к накоплению необратимых деформаций.

В связи с лабильной структурой на механические свойства полиолефиновых волокон большое влияние оказывают условия эксперимента, особенно продолжительность испытания волокна. Для полиолефиновых волокон характерно несоответствие одних н тех же величин, полученных на различных приборах.

Для улучшения комплекса физико-механических свойств (особенно теплостойкости и снижения текучести) необходимо по­высить межмолекулярное взаимодействие путем образования хи­мических связей.