6.1 Полибензимидазофенантролиновые волокна

6.1 Полибензимидазофенантролиновые волокна

Хорошая растворимость полимера ВВВ, синтезированного из нафталинтетракарбоновой кислоты и диаминобензидина, обусло¬вила возможность его использования для изготовления высокотер¬мостойкого волокна, которое получают путем формования 2 - 5 процентного раствора полибензимидазобензфенантролина в 97 процентной сер¬ной кислоте в осадительную ванну, представляющую собой 70 процентную серную кислоту.
Для переработки в волокно методом осаждения в воду приго¬ден ВВВ с характеристической вязкостью 2,4 - 3,5 дл/г в 97 процентной серной кислоте, вязкость прядильного рас¬твора в которой должна быть около 4000 Пз. После коагуляции полимер промывают разбавленной щелочью, горячей водой и высушивают при 60°С. Кроме того, для промывки можно использовать также амидные растворители, например диметилформамид, гексаметилфосфотриамид и диметилацетамид, а также водные растворы дитионато.
В неориентированном состоянии волокно из ВВВ в зависимо¬сти от молекулярной массы имеет прочность при растяжении 1,25—1,40 г/денье и относительное удлинение при разрыве 60 — 70 %. При горячей вытяжке прочность можно увеличить в 3 раза. Оптимальные результа¬ты достигаются при 525—575 °С (продолжительность обработки 4 с.) и степени вытяжки 2,2:1. При этом волокно имеет прочность при растяжении 5,2 г/денье и относительное удлинение при раз¬рыве 5 %.
Волокно ВВВ характеризуется значительно более высокой тер¬мостойкостью, чем аналогичное волокно из ароматических полиа¬мидов и полибензимидазолов. При 700 °С сохраняется 50 % исходной прочности; термообработка на воздухе при 360 °С в течение 30 ч. приводит к снижению прочности на 50 %. Волокно ВВВ имеет исключительно высокую стойкость к действию УФ-излучения. После 400 ч облучения в федеометре прочность, удли¬нение и модуль практически не меняются. Термостойкость волок¬на можно повысить, проводя его термообработку при 500 - 700 и кратковременно при 1200 °С, в ходе которой происходит декарбонилирование шестичленного гетероцикла. Декарбонилированное волокно кратковременно выдерживает нагревание до 900 °С.
Полибензимидазобензфенантролиновые волокна выпускаются на пилотной установке фирмой «Celanese» (США) начиная с 1969 г. Такое волокно применяется только для военных целей и в космической технике.