ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИОЛЕФИНОВЫХ волокон
Стойкость к ультрафиолетовым лучам. При оценке практической пригодности волокон существенное значение приобретает их стойкость к ультрафиолетовым лучам. Этот показатель особенно важен для полиолефиновых волокон, которые, по - видимому, найдут широкое применение для технических целей (изготовления рыболовных сетей и канатов). Вследствие деструкции полимера под влиянием ультрафиолетовых лучей снижаются прочность и удлинение волокна.
Для ускорения испытаний полиолефиновые волокна подвергают облучению ультрафиолетовыми лучами; полученные результаты испытаний достаточно хорошо коррелируются с поведением волокон в условиях эксплуатации. По данным Эрлиха15, потери прочности тканей из полиэтиленового волокна под влиянием солнечной радиации в районе Южной Флориды в течение года эквивалентны снижению прочности этих тканей при облучении их в лабораторных условиях в течение 1000 ч.
Результаты облучения полиолефиновых волокон лампой ПРК-2 в течение 20 ч при 30 °С приведены в табл. 55.
Из табл. 55 видно, что по стойкости к ультрафиолетовым лучам полиэтиленовое волокно превосходит полипропиленовое. Значительное снижение прочности полипропиленового волокна связано с более интенсивной окислительной деструкцией полимера вследствие наличия подвижного атома водорода при третичном атоме углерода. По этой же причине снижается устойчивость к облучению ультрафиолетовыми лучами волокна из сополимера этилена и пропилена (СЭП). При облучении полиэтиленового волокна разветвленной структуры снижение
прочности проявляется в большей степени, чем снижение прочности волокна из линейного полиэтилена.
ТАБЛИЦА 55 Уменьшение прочности и удлинения волокон под влиянием ультрафиолетовых лучей18 (о % от исходной величины)
|
sm ~ШГо Облучение, ч Рис. 91. Изменение прочности моноволокна из полиэтилена в зависимости от продолжительности облучения и применяемого пигмента: 1—черное, ?темно-синее, темно-зеленое (стабилизированное пигментом)', 2—красное, зеленое, синее {стабилизированное пигментом)’, 3—желтое {стабилизированное пигментом): 4—белое {стабилизированное пигментом): 5—желтое (нестабилизирован- ное пигментом). |
Для повышения стойкости полиолефиновых волокон к действию ультрафиолетовых лучей целесообразно применять светостабилизаторы в сочетании с красителями (рис. 91 и 92),
Рис. 92. Изменение прочности моноволокна из полипропилена в зависимости от продолжшпел ьности облучения и применяемого пигмента'. 1— голубое {стабилизированное пигментом); 2— белое, желтое {стабилизированные пигментом): 3—неокрашенное (стабилизированное пигментом); 4—желтое {нестабилизи - рованное пигментом); 5—неокрашенное {нестабилиэированное). |
усиливающими действие стабилизаторов; это дает возможность выпускать окрашенное волокно, обладающее достаточно высокой стойкостью к ультрафиолетовым лучам.
Хемостойкость полиолефиновых волокон. Химический состав полиолефинов обусловливает их низкую реакционную способность. Они достаточно стойки к агрессивным средам — кислотам, щелочам22. Данные об устойчивости полиолефиновых
волокон к кислотам и щелочам приведены в табл. 56. При длительной выдержке в разбавленных и концентрированных растворах H2S04, HN03 и NaOH механические свойства полиолефиновых волокон изменяются незначительно.
Полипропиленовое волокно более чувствительно к действию азотной кислоты, чем полиэтиленовое. Это связано с тем, что HN03 является довольно сильным окислителем, при действии которого происходит окислительная деструкция полимера.
ТАБЛИЦА 56 Влияние различных агрессивных сред на прочность и удлинение (в %) полиолефиновых волокон18 (исходные значения приняты за 100%)
|
В 60%-ной HN03 при выдержке в течение 100 ч потеря прочности полипропиленового волокна составляет 14%, тогда как прочность полиэтиленового волокна в этих условиях практически не изменяется.
Кислород воздуха (гл. II) при повышенной температуре окисляет полипропиленовое волокно. Другие более сильные окислители вызывают еще более заметную деструкцию волокна. Полиэтиленовое волокно стойко к действию окислителей.
Из других свойств полиолефиновых волокон следует отметить их стойкость к действию микроорганизмов, т. е. иначе говоря, они, как и другие синтетические волокна, не подвергаются гниению. Полиэтиленовое волокно относительно устойчиво к радиационному облучению.