Requisitos de proceso para solventes utilizados en Spinning Sold Solution
1. Desde un punto de vista técnico
(1) El solvente debe dar la solución concentrada buena reología.
(2) Cuanto menos viscosa es una solución isocrática o cuanto más concentrada es una solución de isoviscosidad.
2. Considerando el efecto económico y la protección laboral
(1) El punto de ebullición no debe ser demasiado bajo o demasiado alto, y generalmente es mejor si el punto de ebullición del disolvente está dentro del rango de 50-160 ° C; Si el punto de ebullición es demasiado bajo, causará desechos debido a la volatilización y contaminará el aire; Si el punto de ebullición es demasiado alto, será inconveniente reciclar.
(2) Los solventes deben tener suficiente estabilidad térmica y química para que no se descompusieran fácilmente durante el reciclaje.
(3) Se requiere que el solvente sea bajo en toxicidad y menos corrosivo para el equipo.
(4) El disolvente no causa daño al polímero u otros cambios químicos durante el proceso de disolución del polímero.
Algunos solventes utilizados actualmente en producción tienen más o menos desventajas, como inestabilidad, toxicidad, recuperación difícil y alto precio. Se está investigando y desarrollando un sustituto de los solventes volátiles, líquidos iónicos.
Los líquidos iónicos son líquidos orgánicos compuestos completamente de iones a temperatura ambiente y rangos de temperatura adyacentes. Los líquidos iónicos tienen excelentes características como una fuerte polaridad, no volátil, no oxidativo, no inflamable y explosivo, buena solubilidad a los compuestos inorgánicos y orgánicos, y la estabilidad para la mayoría de los reactivos, por lo que se llaman solventes verdes.
La solubilidad del poliacrilonitrilo en salmuera concentrada muestra que la salmuera concentrada es un disolvente polar, que generalmente es un buen disolvente para los polímeros polares; y su solubilidad al poliacrilonitrilo alcanza el valor óptimo a una cierta concentración, en este punto los iones de la sal están casi completamente solucionados.
Además, agregar algunos aditivos al solvente también puede aumentar la solubilidad del poliacrilonitrilo. Por ejemplo, agregar cloruro de zinc, cloruro de calcio y otros electrolitos a la solución puede aumentar la solubilidad del poliacrilonitrilo y reducir la viscosidad de la solución. También se puede obtener un efecto similar agregando algo de etanol a la solución acuosa de tiocianato de sodio.
Los solventes comúnmente utilizados para varios polímeros formadores de fibras
polímero | solvente | punto de ebullición de solvente (℃) | La temperatura más estable para la disolución de polímeros (℃) |
alcohol polivinílico | agua | 100 | 60 ~ 80 |
Poliacrilonitrilo | DMF | 153 | 20 |
DMAC | 165 | 75 | |
Carbonato de vinilo | 238 | 70 ~ 80 | |
DMSO | 189 | — | |
ácido nítrico (50%~ 70%) | — | Menos de 0 | |
ácido sulfúrico (60%~ 70%) | — | 77 | |
Solución NASCN (48%~ 55%) | — | Menos de 20 | |
fluoruro de polivinilo | Acetone más disulfuro de carbono (1: 1) | — | 60 |
DMF | 153 | 60 ~ 150 | |
DMAC | 165 | 110 ~ 130 | |
polim-benzamida | Solución DMAC que contiene sal liofílica (cloruro de litio) | — | — |
Poli (m-fenileno isoftalamida) | DMF | 153 | — |
DMAC | 165 | — | |
DMSO | 189 | — | |
Solución DMSO que contiene sal liofílica (cloruro de litio) | — | — | |
Poli (m-fenileno isoftalamida) Poli (p-benzamida) | Ácido sulfúrico (oleum) | — | — |
Solución DMAC que contiene sal liofílica (cloruro de litio) | — | — |