ПОЛУЧЕНИЕ ПРИВИТЫХ ПОЛИОЛЕФИНОВЫХ ВОЛОКОН БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ АКТИВАЦИИ ПОЛИМЕРОВ
Большой интерес представляет прививка виниловых мономеров без предварительной активации полиолефиновых волокон. В процессе формования полиолефиновых волокон, осуществляемом при высоких температурах, происходит термическая деструкция полимера. В присутствии даже следов кислорода воздуха дополнительно протекает окислительная деструкция полимера. В результате термоокислительной деструкции возникают перекисные и гидроперекисные группы, которые сохраняются в готовом волокне и могут вызвать привитую полимеризацию виниловых мономеров без предварительной активации волокна. Степень окисления полиолефинов зависит от температуры, продолжительности нахождения полимера в расплавленном состоянии, содержания кислорода, количества и типа стабилизатора. При равномерном распределении перекисных и гидроперекисных групп в волокне обеспечивается равномерное распределение привитого компонента.
Исследовалась возможность привитой полимеризации без предварительной активации полиолефиновых волокон, не содержащих стабилизатора, а также содержащих различные стабилизаторы. Формование модельных волокон из полимеров, не содержащих стабилизатора, проводилось при 300 °С и выдержке расплава при этой температуре в течение 60 мин. К полученным волокнам прививалась из водных растворов акриловая кислота.
Из приведенных ниже данных видно, что этим способом можно получить привитые сополимеры без предварительной активации волокна[10]:
Волокна............................... Полнпропи - Полиэтилено - Полиамидное Полиэфирное
леновое вое
Количество привитой полиакриловой кислоты, % 6,3 21,8 1,6 0
Наибольшее количество акриловой кислоты привилось к полиэтиленовому волокну, хотя, как известно, полипропилен з большей степени подвергается окислительной деструкции. Видимо, в указанных условиях нагревания расплава в полипропилене происходит более интенсивный распад перекисных и гидроперекисных групп.
ТАБЛИЦА 62
Зависимость количества привитого полиакрилонитрила к полиэтиленовому волокну (в %) от типа и содержания стабилизатора*
Содержание стабилизатора, %
|
* Услоеия реакции прививки: продолжительность—8 ч насыщенный водный раствор акрилонитрила при температуре кипения реакционной смеси; среда—воздух; содержание Fe04-7H20-0,04%. |
Полиолефиновые волокна получаются из полимеров, содержащих стабилизаторы. Поэтому существенный интерес представляло выяснение возможности модификации полиолефиновых волокон, содержащих стабилизаторы. На модельной установке получали полиэтиленовое волокно, содержащее различное количествоотличных по активности стабилизаторов: фенил-а-нафтил - ам«на, (J-нафтола, дифенилпарафенилендиамина и фосфита Р-24. Формование волокна проводилось при 320°С. К перечисленным волокнам прививался акрилонитрил (табл. 62).
Как видно из приведенных данных, в присутствии стабилизаторов, ингибирующих окисление полимера, уменьшается количество привитого полиакрилонитрила. Эффективность действия стабилизатора зависит от его количества и активности. При содержании 0,05% наиболее активного стабилизатора (неозон А) прививка акрилонитрила не происходит. Остальные стабилизаторы также значительно снижают количество прививаемого акрилонитрила. В присутствии активного неозона А перекис - ные группы не образуются. Так, например, в полиэтиленовом волокне, не содержащем стабилизатора, количество перекисей составляло 0,0096%, а в волокне, содержащем 0,05% и более неозона А и 0,2% и более других стабилизаторов, перекисные и гидроперекисные группы не были обнаружены. Эти результаты показывают, что привитая полимеризация без предварительной активации полиолефинов вызывается перекисными группами. Стабилизаторы препятствуют их накоплению при формовании волокна и тем самым затрудняют или совершенно исключают привитую полимеризацию виниловых мономеров.
Существенное влияние на реакцию прививки оказывает кислород. В отсутствие кислорода воздуха (в среде аргона) прививка не наблюдается. Наиболее благоприятные условия прививки создаются при определенном оптимальном содержании кислорода воздуха. Важная роль кислорода при прививке подтверждается данными, полученными при проведении реакции в присутствии восстановителя (глюкозы). С увеличением количества глюкозы выход привитого сополимера проходит через максимум. Для выяснения причин своеобразного влияния кислорода на реакцию прививки необходимы дополнительные исследования.