Основними методами переробки ароматичних поліамідів є компресійне (пряме) і литтєве пресування. При прямому пресуванні полімер зазнає в основному деформації стиску, сильні деформації зсуву практично відсутні. Прямим пресуванням можна переробляти аморфні ароматичні поліаміди, а також поліаміди, що здатні до термічної кристалізації.

При пресуванні литтям в полімері переважають деформації зсуву.

При переробці ароматичних поліамідів, особливо кристалічних, велику увагу слід приділити вибору і підтримці з високою точністю температур переробки.

Переробка із розчинів. 1. Вибір розчинників для ароматичних поліамідів, як правило, кристалічних і тих, які відрізняються сильними міжмолекулярними взаємодіями, сильно обмежений. Для приготування концентрованих розчинів використовують в основному полярні апротонні органічні речовини амідного типу (диметилформамід, диметилацетамід, гексаметилфосфорамід, N–метил–2–піролідон і т.п.) або концентровані кислоти (в основному концентрована сульфатна кислота).

2. Сухе формування волокон: волокно із полі–м–феніленізофталаміду формують із 17%-вого розчину полімеру у суміші 95 частин диметилформаміду і 5 частин хлористого літію, нагрітого до 401К, через фільєру з п’ятьма отворами діаметром 0,1 мм у шахту, що має температуру 501К. Сформоване волокно намотують зі швидкістю 84м/хв., витягують у 4,75 рази і промивають у киплячій воді. Високоорієнтоване, але аморфне волокно піддають гарячій витяжці при 618К у 1,5 рази. За даними рентгеноструктурного аналізу, готове волокно має високий ступінь кристалічности. Волокно із полі–п–бензаміду формують із 10%-вого анізотропного розчину полімеру у тетрасечовині, що містить 6,5% хлористого літію. Розчин нагрівають до 388К і під тиском 4,78кгс/см2 формують через фільєру з 9 отворами діаметром 0,1 мм з фільєрною витяжкою у 3,2 рази у шахту з температурою 475-483К зі швидкістю 122,5 м/хв. Суттєвим недоліком сухого формування є складність промивання сформованого волокна при високій швидкости від солей, які занижують його термостабільність.

3. Мокре формування волокон: при формуванні полі–п–бензамідного волокна із анізотропного розчину полімеру (зlg=1,87), стабілізованого в процесі синтезу п–амінобензойної кислоти, використовують фільєру з 20 отворами діаметром 0,076 мм і водяну осадову ванну з температурою 333-343К. Міцність волокна, що піддане термічній витяжці при 833К, складає біля 190 гс/текс, видовження 2,3%. Із 10%-вого розчину полі–п–фенілентерефталаміду (зlg=3,8) у концентрованій сульфатній кислоті через фільєру з 20 отворами діаметром 0,05 мм у водяну осадову ванну з температурою 316К отримують волокно міцністю 63 гс/текс при видовженні 9,1%. Недоліком мокрого формування волокон є низька продуктивність обладнання.

На сьогодні все більшого поширення набувають комбіновані способи формування. Завдяки такому поєднанню у ряді випадків вдається уникнути недоліків мокрого формування і створити єдиний процес отримання складних матеріалів.

3.4. Властивости волокон на основі АПА

3.4.1. Експлуатаційні властивости

Термостійкість вихідних полімерів і матеріалів на їх основі. Термостійкість полімерів і полімерних матеріалів може значно відрізнятися в процесі отримання виробу. З одного боку, може змінюватися будова і структура виробу, з іншого – можуть вноситися технічні домішки, які впливають на процеси деструкції.

Робочі температури. Температури експлуатації полімерних матеріалів в різних умовах визначаються різними властивостями: теплофізичними і хемічними, тепло– і термостійкістю. При зміні хемічної будови ароматичних поліамідів їх тепло– і термостійкість змінюються неоднаково. В результаті робочі температури одних ароматичних поліамідів лімітуються їх термостійкістю (полі-п-фенілентерефталамід, Тр К), а інших –теплостійкістю (полі-м-феніленізофталамід, Тр К). Слід врахувати, що термостійкість полімеру є температурно–тимчасовою характеристикою.

Діелектричні властивости. Ароматичні поліаміди за хемічною будовою є типовими полярними полімерами, так як дипольний момент амідної групи дуже великий (3,70D). На діелектричні властивости впливає наявність в системі водневих зв’язків, спряжених вздовж ланцюга, високі температури склування, а також те, що полярна група знаходиться в основному ланцюгу. Великий дипольний момент і висока концентрація амідних груп визначають діелектричну проникливість. Ароматичні поліаміди не відносяться до полімерних напівпровідників. Ці полімери мають таку ж електропровідність як і неполярні полімери , хоча відомо, що діелектрична проникливість, як правило, супроводжується збільшенням електропровідности. Вони володіють фотопровідністю Електрична щільність ароматичних поліамідів обернено пропорційна товщині зразка, і слабо залежить від температури. Ароматичні поліаміди можна охарактеризувати як високоякісні низькочастотні діелектрики в широкому діапазоні температурної експлуатації.

Радіаційна стійкість полімерів збільшується при введенні в їх склад ароматичних ядер. Стійкість до гамма–випромінювання в ароматичних поліамідів значно вища, ніж у аліфатичних. При переході від жирноароматичних поліамідів до повністю ароматичних радіаційна стійкість збільшується. Оскільки інтенсивність хемічних процесів в ароматичних поліамідах менша, ніж в жирноароматичних, механічна твердість матеріалів на їх основі при опроміненні зберігається в більшій мірі. Радіаційна стійкість ароматичних поліамідів не така висока як стійкість поліпіромелітімідів. Однак стійкість їх при дозах в декілька тисяч мегарад, надає перевагу ароматичним поліамідам над іншими полімерними матеріалами.

3.4.2. Пластичні маси

На основі ароматичних поліамідів випускається пластична маса фенілон, властивости якої вивчені досить добре [68]. Вироби із ненаповнених пластмас фенілон бувають від світло-жовтого до темно-коричневого кольору. На дотик дуже жорсткі і тверді.

В табл. 3.5 приведено основні фізико–механічні показники зразків фенілону різних марок, отриманих прямим пресуванням.

Як видно з табл. 3.5, відносне видовження фенілону при розриві не перевищує при кімнатних температурах 5–7%, в той час, як при стиску деформація може бути значна: в залежности від форми і розмірів зразки можуть деформуватися без виникнення тріщин на 30–70%. Зразки отримані прес-литтям за деякими показниками переважають над пресованими зразками. Особливо великі значення у них ударної в’язкости. Міцнісні показники литих зразків приведено в табл.3.6.

Таблиця 3.5

Фізико-механічні властивости пресованих зразків фенілону різних марок [62]

Показники | Фенілон П | Фенілон С-1