2.3 Ароматичний поліамід – фенілон

Ароматичні поліаміди, представником яких є фенілон С2 (полі м-, п- феніленизофталамід), представляють собою полімери, гетероциклічної будови, які складаються з ароматичних фрагментів різної будови, поєднаних амідними зв’язками [1]. Він є продуктом поліконденсації ароматичного діаміну і хлорангідриду ізофталевої кислоти. Для нього, як і для інших ароматичних поліамідів, характерни високі температури склування (563 К) і плавлення (703 К) і достатньо висока (до 533 К) температура тривалої експлуатації, підвищена радіаційна і хімічна стійкість та інші важливі властивості. Молекулярна маса готового фенілону складає 20000 … 70000. Фенілон є аморфний полімер, який швидко кристалізується при температурі 613 … 623 К або при більш низьких температурах при тривалому нагріванні.

В даній роботі застосовувався матеріал фенілон С2 , який уявляє собою дрібно дисперсний порошок білого кольору з густиною 200 … 400 кг/м³ і питомою в’язкістю 0,5% в диметилформаміді з 5% хлористим літієм не менше 0,8.

Фенiлон та інші ароматичні полiамiди являють собою лiнiйнi гетероцепнi полімери, макромолекули яких побудовані з ароматичних фрагментів різноманітної будови, які з’єднані амiдними зв'язками. Найпростішим ароматичним фрагментом е фенольний радикал, більш складними - радикали типу дифенiлсульфону, дифенiлоксу та інші.

Полi-m-фенiленiзофталамiд - лiнiйний ароматичний полiамiд:

відомий під назвою фенiлон (Росія, Україна), номекс (США), конекс (Японія).

Аморфний полімер білого кольору, температура склування 270°С. При нагріванні до 340-360°С кристалiзуеться (Т_пл = 430°С).

У дослідно-промисловому масштабі ароматичні полiамiди отримують мiжфазною полiконденсацiею ароматичних дiкарбонових кислот або їх похідних - галогенангiдридiв з ароматичними діамінами або їх солями. В якості сировини для виробництва фенiлону використовують хлорангідрид iзофталевої кислота та м - фенiлендiамiн або суміш м- та п - фенiлендiамiнiв. Полiконденсацiя, яка призводить до утворення полiамiдiв називається полiамiдування.

На практиці фенiлон отримують двома методами: емульсійною полiконденсацiею та полiконденсацiею у розчині.

У нинiшнiй час на основі ароматичних полiамiдiв виготовляють пресматерiали:

1. фенiлон П призначений для отримання пластмасових виробів методом прямого пресування. Являє собою легкий тонкодисперсний порошок білого кольору з насипною густиною 0,1-0,2 г/см³ ;

2. фенiлон С1 призначений для отримання пластмасових виробів методами прямого пресування та прес-лиття. Це тонкодисперсний порошок розового кольору з насипною густиною 0,2 -0,3 г/см³ ;

3. фенiлон С2 призначений для отримання виробів з великою міцністю методами прямого пресування та прес-лиття. Це мiлкодисперсний порошок білого кольору з насипною густиною 0,2 -0,3 г/см ³.

Вироби з фенiлону практично не набухають i розміри їх не змінюються при витримці в органічних рідинах. Фенiлон може поглинати вологу з повітря i при витримці у воді, при цьому зманюються мiцнiснi властивості полiмера: при вмiстi вологи 10 % у 2 рази знижується твердість i межа текучості при стисканні, але цей процес зворотній - при висушуванні розміри та міцність виробів поновлюються.

У процесі старіння фенiлону при високих температурах виділяється пари води, а також окис та двоокис вуглецю. Він слабо підлягає впливу різного роду радіації.

Вироби з ненаповнених пластмас фенiлон мають колір від ясно-жовтого до темно-коричневого. У тонких шарах вони добре просвічують.

Напомацки здаються дуже жорсткими і твердими. По комплексу фізико-механічних показників фенiлон перевершує переважну більшість промислових пластмас. По міцності він поступається лише деяким маркам склопластиків.

На основі фенiлону отримані сополімери С1 і С2, в результаті сополіконденсації пара-фенілендіаміну iзофталевої і терефталевої кислот.

Вироби з них по механічній міцності, жорсткості, твердості, стійкості до ударних навантажень, зносостійкості при терті, втомній міцності, радіаційній стійкості перевершують вироби з більшості промислових пластмас. Вироби з ароматичних поліамідів характеризуються стабільністю фізико-механічних і електричних показників при підвищених температурах. Верхня межа робочих температур для цих виробів складає 270 °С і більш [1].