Исследование влияния условий формования на свойства гель - волокон из сополимеров акрилонитрила, метилакрилата и 2 -акриламид-2-метилпропансульфокислоты
Автор: Пчелова Н.В., Козловская И.С., Будкуте И.А., Щербина Л.А.
Журнал: Вестник Витебского государственного технологического университета @vestnik-vstu
Рубрика: Химическая технология
Статья в выпуске: 2 (48), 2024 года.
Бесплатный доступ
Цель работы - изучить влияние содержания кислотного сомономера и условий формования на накрашиваемость гель - волокон на основе сополимеров акрилонитрила (АН), метилакрилата (МА) и 2-акриламид-2-метилпропансульфокислоты (АМПС). Для этого синтезированы модельные сополимеры АН, МА и АМПС с содержанием кислотного сомономера в мономерной смеси от 0 до 2 % (масс.) за счет изменения доли МА. Установлено, что фактическое содержание кислотного мономера в волокнообразующем сополимере выше ожидаемого, исходя из состава исходной мономерной смеси. Анализ накрашиваемости модельных образцов полиакрилонитрильных волокон, сформованных из синтезированных сополимеров по диметилформамидному способу при варьировании технологических режимов, показал, что количество красителя, выбираемого из красильной ванны гель - структурой волокон, пропорционально содержанию кислотного сомономера в волокнообразующем сополимере. Наиболее активное снижение индекса белизны (светлоты) готовых волокон наблюдается при увеличении содержания АМПС в сополимере от 0 до 0,7 % (масс.). Проведено микроскопирование модельных волокон. На основе полученных в ходе выполнения работы экспериментальных данных выдвинуто предположение о том, что для достижения приемлемой интенсивности окрашивания и обеспечения мягкого грифа полиакрилонитрильных волокон оптимальное содержание кислотного сомономера при синтезе волокнообразующих сополимеров на основе АН, МА и АМПС должно находиться в диапазоне от 0,9 до 1,3 % (от массы мономеров в реакционной смеси).
Сополимер, акрилонитрил, метилакрилат, диметилформамид, формование, накрашиваемость, 2-акриламид-2-метилпропансульфокислота, микроскопирование
Короткий адрес: https://sciup.org/142242301
IDR: 142242301 | DOI: 10.24412/2079-7958-2024-2-62-81
Список литературы Исследование влияния условий формования на свойства гель - волокон из сополимеров акрилонитрила, метилакрилата и 2 -акриламид-2-метилпропансульфокислоты
- Пчелова, Н. В., Щербина, Л. А., Городнякова, И. С. и Будкуте, И. А. (2020). Исследование влияния условий формования на накрашиваемость гель-волокон из сополимеров акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты, Вестник Витебского государственного технологического университета, № 2 (39), С. 118-129. doi: org/10.24411/2079-7958-2020-13912.
- Чеголи, А. С. и Кваша, Н. М. (1982). Аналитический контроль производства синтетических волокон. Москва: Химия, СССР.
- Щербина, Л. А. (2002). Разработка и внедрение синтеза волокнообразующего терсополимера акрилонитрила в гидротропномрастворителе, дис. канд. тех. наук: 05.17.06, Минск, 2002, 161 с.
- Щербина, Л. А. (2020). Синтез и свойства сополимеров на основе акрилонитрила и 2-акриламид-2-метилпропансуль-фокислоты,Химические волокна, № 6, С. 24-29.
- Ahn, H., Yeo, S. Y. and Lee, B.-S. (2021). Designing Materials and Processes for Strong Polyacrylonitrile Precursor Fibers, Polymers, № 13, pp. 2863-2882. doi: 10.3390/polym13172863.
- Ahn, H., Wee, J.-H., Kim, Y. M., Yu, W.-R. and Yeo, S.-Y. (2021). Microstructure and Mechanical Properties of Polyacrylonitrile Precursor Fiber with Dry and Wet Drawing Process, Polymers, № 13, pp. 1613-1625. doi: org/10.3390/polym13101613.
- Chen, J., Ge, H.-Y., Dong, X.-G. and Wang, C.-G. (2007). The formation of polyacrylonitrile nascent fibers in wetspinning process / Journal of Applied Polymer Science, J. of Appl. Polym. Sci., № 106 (1), pp. 692-696. doi: 10.1002/app.26700.
- He, Z., Li, Y., Xiao, Z., Jiang, H., Zhou, Y. and Luo, D. (2020). Synthesis and Preparation of (Acrylic Copolymer) Ternary System Peelable Sealing Decontamination Material, Polymers, № 12, pp. 1556-1573. doi:10.3390/polym12071556.
- Hou, C., Liang, Y. and Wang, C.-G. (2005). Determination of the Diffusion Coefficient of H2O in Polyacrylonitrile Fiber Formation, Journal of Polymer Research, Vol. 12, pp. 49-52. doi: 10.1007/s10965-004-1729-6.
- Kaur, J., Millington, K. and Smith, S. (2016). Producing high-quality precursor polymer and fibers to achieve theoretical strength in carbon fibers: A review, J. Appl. Polym. Sci., № 133 (38), pp. 102-116. doi: 10.1002/APP.43963.
- Komarov, P., Malyshev, M., Baburkin, P. and Guseva, D. (2023). Mesoscale Simulations of Structure Formation in Polyacrylonitrile Nascent Fibers Induced by Binary Solvent Mixture, Int. J. Mol. Sci., № 24 (11), pp. 9312-9329. doi: org/10.3390/ijms24119312.
- Malkin, A. Ya., Semakov, A. V., Skvortsov, I. Yu., Zatonskikh, P., Kulichikhin, V. G., Subbotin, A. V. and Semenov, A. N. (2017). Spinnability of Dilute Polymer Solutions,Macromolecules, № 50 (20), p. 8231-8244. doi: 10.1021/acs.macromol.7b00687.
- Nunna, S., Blanchard, P., Buckmaster, D., Davis, S. and Naebe, M. (2019). Development of a cost model for the production of carbon fibres, Heliyon, № 5, pp. 45-56. doi: 10.1016/j.heliyon.2019.e02698.
- Skvortsov, I. Y., Kuzin, M. S., Vashchenko, A. F., Toms, R. V., Varfolomeeva, L. A., Chernikova, E. V., Shambilova, G. K. and Kulichikhin, V. G. (2023). Fiber Spinning of Polyacrylonitrile Terpolymers Containing Acrylic Acid and Alkyl Acrylates, Fibers, № 11, pp. 65-81. doi: 10.3390/fib11070065.
- Wang, Y., Tong, Y., Zhang, B., Su, H. and Xu, L. (2018). Formation of Surface Morphology in Polyacrylonitrile (PAN) Fibers during Wet-Spinning, Journal of Engineered Fibers and Fabrics, Vol. 13, Iss. 2, pp. 52-57.
