Химическая технология. Рубрика в журнале - Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий
Статья научная
Использование пластификаторов на основе сложных эфиров различных кислот наиболее эффективно улучшает переработку резиновых смесей и морозостойкость резин на основе БНК. В данной работе в качестве пластификатора были опробованы продукты на основе растительного сырья - масла Фитонорман производства «Биохимического холдинга «ОРГХИМ», представляющие собой ди- и триглицериды содержащие жирные кислоты таллового масла. Модельные резиновые смеси на основе БНКС18АМН содержали 10, 20, 30 масс. ч. эко-масла марок Фитонорман 212 и Фитонорман 213, в качестве образца сравнения выбрана смесь без масла и с 10 масс. ч. дибутилфталата (ДБФ). Для оценки влияния типа и дозировки эко-масел на свойства резин и резиновых смесей использованы методы исследования технологических, физико-механических и адгезионных свойств. Определение морозостойкости было проведено сравнение методов по определению температуры стеклования: дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и термомеханического анализа (ТМА, Фурье). При использовании масел растительного происхождения Фитонорма212 и Фитонорман213 технологические свойства резиновых смесей значительно улучшаются по сравнению со смесью без масла и находятся на одном уровне с традиционно применяемым в нитрильных резинах ДБФ. Установлено, что введение эко-масла Фитонорман 213 в рецептуры резиновых смесей на основе БНКС 18АМН до 10 масс. ч. позволяет улучшить технологические параметры, а также понизить температуру стеклования резин. При этом физико-механические параметры и адгезионные свойства вулканизатов снижаются в среднем на 10%. Так же стоит отметить, что резины с маслом Фитонорман 213 по основным характеристикам не уступают нитрильным резинам с ДБФ, а по адгезионным свойствам превосходят на 27%.
Бесплатно
Воздействие депрессорно-диспергирующей присадки Dewaxol 7801 на летнее дизельное топливо
Статья научная
Получение зимнего дизельного топлива, процесс дорогостоящий и сложный, при котором углеводороды парафиновой группы из топлива удаляются. На сегодняшний день потребление зимнего дизельного топлива в России достигло своего максимума, и того производимого объема не хватает для удовлетворения потребностей российского рынка. Поэтому получение зимнего дизельного топлива из летних сортов, путем добавления депрессорной присадки, остается актуальной. Наиболее распространенными депрессорными присадками являются сополимеры этилена с винилацетатом. Эффективность депрессорно-диспергирующих присадок зависит от фракционного и группового углеводородного состава дизельного топлива. Также немало важную роль играет физико-химические характеристики парафинов, содержащихся в топливе. При длительном хранении топлива депрессорные присадки не предупреждают расслоение топлива. Поэтому совместно с депрессорной присадкой используют диспергатор парафинов, в состав таких присадок входит в основном амиды и имиды моно- и дикарбоновых кислот. Депрессорно-диспергирующая присадка Dewaxol 7801 это специально подобранная композиция на основе поверхностно-активных веществ и сополимеров в углеводородном растворителе. Использование этой присадки позволяет улучшать низкотемпературные показатели дизельного топлива, не оказывая воздействия на другие свойства. Из низкотемпературных свойств дизельного топлива, мы выбрали предельную температуру фильтруемости, так как именно эта температура, характеризует реальные условия работы. При достижении предельной температуры фильтруемости кристаллы н-парафинов достигают размеров превышающих диаметры пор фильтров, топливо не прокачивается через фильтры тонкой очистки топливного насоса высокого давления, при этом ухудшается текучесть топлива. В статье показаны влияние депрессорно-диспергирующей присадки Dewaxol 7801, на летнее дизельное топливо, в различных концентрациях и при нагретом топливе от 40 до 60 градусов в шагом в 10 градусов.
Бесплатно
Статья научная
Работа направлена на поиск новых препаратов и технологических приемов обработки текстильных материалов, позволяющих достигать высокое качество продукции с минимальными затратами и практическим отсутствием вредных производственных выбросов. На кафедре Химической технологии волокнистых материалов Ивановского государственного химико-технологического университета проводятся исследования по использованию нерастворимых алюмосиликатов в технологии отделки текстильных материалов: накоплен опыт применения силикатов для модификации свойств шерстяного волокна и для очистки отработанных красильных растворов от прямых, активных и кислотных красителей. В статье рассматривается возможность применения фторированного алюмосиликата (ФТАС), имеющего брутто-формулу xAl2O3*ySiO2*zAlF3, который является побочным продуктом металлургического производства, при колорировании текстильных материалов пигментными красителями. Уникальность этого препарата заключается в том, что в отличие от обычных нерастворимых алюмосиликатов ФТАС сочетает нерастворимую (оксиды кремния и алюминия) и растворимую (фторид алюминия) фракции...
Бесплатно
Вредное воздействие электронных отходов на здоровье человека
Статья научная
В настоящее время отходы электрического и электронного оборудования породили ряд глобальных проблем, и их решение столь же актуально, как и другие экологические проблемы. В статье исследуются вопросы, связанные с потенциальной опасностью электронных отходов для здоровья человека. Даны определения некоторых важных терминов по электронным отходам, относящихся к теме статьи. Были использованы ссылки на международные Директивы по электронным отходам (данные термины отсутствуют в экологическом праве Азербайджанской Республики). В странах, где не осуществляется селективный сбор отходов сгруппированы основные виды утилизации электронных отходов и показаны их характеристики. Приведен пример утилизации некоторых вредных и опасных электронных отходов в Азербайджане. Собрана, систематизирована и классифицирована информация из ряда международных нормативных документов и журналов. Обоснована целесообразность проведения классификации отходов по критерию «опасный-безопасный». Основная цель исследования является выявление причинно-следственной связи между опасными отходами и их вредом. Были изучены во взаимосвязи четыре фактора-опасные вещества, вредная среда, которую они создают, воздействия на человека и патологический исход. При подготовке статьи использовались общие методы и методики системного подхода, а также научный анализ и синтез, сравнение и обобщение результатов. В качестве информационной базы статьи использованы материалы ряда международных нормативных актов и нормативных актов стран СНГ по данной тематике. Результаты исследования могут быть использованы специалистами, занимающимися проблемами электронных отходов, студентами, изучающими предметы «Инженерная экология», «Экология и безопасность жизнедеятельности», а также теми, кто интересуется безопасностью здоровья.
Бесплатно
Выбор испаряющего агента колонны частичного отбензинивания нефти
Статья научная
Работа установки первичной переработки нефти существенно влияет на технико-экономические показатели нефтеперерабатывающего предприятия. Одним из распространенных вариантов технологической схемы установки предусматривается частичное отбензинивание нефти в колонне К-1 с дальнейшим её фракционированием в основной атмосферной и вакуумной колоннах. Выделение бензиновой фракции в колонне К-1 возможно с использованием различных испаряющих агентов - водяного пара, флегмы основной атмосферной колонны, керосиновой или дизельной фракций. В работе оценивается возможность использовать на колонне К-1 в качестве испаряющего агента газовую фракцию С1?С4, получаемую с установок замедленного коксования и газофракционирования, а также после разделения газожидкостного потока верха колонны К-1. Исследования проводили с использованием моделирующей системы Honeywell UniSim Design. Для расчета термодинамических свойств компонентов фракций выбран метод Peng-Robinson. Расчеты выполняли при рассмотрении в качестве сырья двух различных нефтей, имеющих значительно разное содержание в них газовой и бензиновой (температура конца кипения 180 ?) фракций. В сырье нефть-1 их потенциальное количество составляет 0.204 от общего объёма, а в потоке нефть-2 - 0.065. Моделируется работа типовой колонны частичного отбензинивания нефти, содержащей 22 тарелки (эффективность контактного устройства 0.7), сырьё подается на 13 (основное количество 479 т/час) и 18 тарелки (10 т/час) с температурой 232 ? и давлением 517.1 кПа, давление верха и низа колонны 280 и 294.2 кПа соответственно. Активные спецификации, по которым средой Honeywell UniSim Design обеспечивается сходимость расчетных процессов, - рефлюкс R=0.1 и фиксированный отбор дистиллята (17% от потенциального содержания в нефти), составляющий 15300 кг/час для сырья нефть-1 и 5000 кг/час при использовании сырья нефть-2. Расход испаряющих агентов, подаваемых в нижнюю часть аппарата, составлял 6000 кг/час. При расчете колонн с разными испаряющими агентами оценивали и сравнивали достигаемые оценки содержания в дистилляте бензиновой фракции с температурой конца кипения 180 ?. Расчетами показана возможность использовать в качестве испаряющего агента газовую фракцию С1?С4, которая с точки зрения её теплофизических параметров занимает промежуточное значение между использованием водяного пара с одной стороны и применением бензиновой или керосино-газойлевой фракции с другой.
Бесплатно
Динамические свойства бутадиен-стирольных резин со слоистыми силикатами
Статья научная
В нашем исследовании мы провели модификацию бутадиен-стирольного латекса СКС-30 АРКМ-15, используя разнообразные варианты бентонитовой глины. Среди них были отечественный натриевый бентонит, отечественный бентонит, предварительно обработанный поверхностно-активными веществами (ПАВ), а также органоглины, созданные на основе зарубежных слоистых силикатов и также подвергнутые обработке ПАВ на этапе коагуляции с последующим выделением каучука. Далее, в рамках нашего исследования, мы провели подробное сравнительное изучение физико-механических свойств резин, произведенных с использованием модифицированных бутадиен-стирольных каучуков. Рассмотрели резины, содержащие разные варианты бентонита, включая как отечественное происхождение, так и импортный. Был проведен анализ динамических свойств этих резин, включая модуль упругости и тангенс угла механических потерь, с использованием метода динамического термомеханического анализа (ДТМА). В результате исследования было установлено, что образцы резин, содержащие глину РТ и Cloisite 30B, демонстрировали снижение тангенса механических потерь на 20% в пределах рабочих температур. Это свидетельствует о повышении механических свойств резины в разнообразных условиях эксплуатации. В дополнение, образцы резин, содержащие импортные слоистые силикаты и обработанные ПАВ, проявили повышенную прочность как до, так и после термоокислительного старения при 150°C. Эти результаты подчеркивают важность выбора состава силикатов и ПАВ при создании резин с улучшенными механическими свойствами и долговечностью. Выводы данного исследования имеют важное значение для индустрии и научного сообщества, подчеркивая роль правильного выбора бентонита и его обработки в создании резин с оптимальными характеристиками для различных приложений
Бесплатно
Дисперсный наполнитель на основе синтетического карбоната кальция - требования к качеству применения
Статья научная
Ведение наполнителей в различные материалы способствует улучшению его технологических, физико-механических свойств, приводит к снижению их стоимости. Основными областями применения природного и синтетического карбоната кальция в качестве высокодисперсных наполнителей являются: строительная отрасль, производство портландцемента, минеральных удобрений, стекла, бумаги, полимерных композиционных материалов, лакокрасочных материалов, резин. Перспективным направлением является использование в качестве наполнителей побочных продуктов производств, например, конверсионного карбоната кальция - отхода производства сложного минерального удобрения - нитроаммофоски. Однако, его использование в вышеперечисленных областях ограничено содержанием водорастовримых азотсодержаших примесей, примесей тяжелых металлов, карбоната стронция, фосфатов и др. Проведен анализ научно-технической и патентной литературы по способам очистки конверсионного карбоната кальция. Данные способы основаны на извлечении примесей из исходного продукта получения карбоната кальция - плава тетрагидрата нитрата кальция осаждением различными реагентами с последующим выделением нерастворимого осадка (примесей) и переработкой очищенного плава в карбонат кальция и нитроаммофоску. Предложен способ извлечения кислотонерастворимых железосодержащих примесей из исходного плава нитрата кальция с целью получения более чистого побочного продукта - конверсионного карбоната кальция, что позволит расширить области его применения. Эффективным способом является разбавление исходного плава нитрата кальция 60 %-ным раствором аммиачной селитры до содержания кальция 12-13% с последующим выделением кислотонерастворимого осадка в вакуум-фильтре, конверсией очищенного раствора нитрата кальция карбонатом аммония и разделением образовавшейся суспензии в барабанном фильтре. Описанным способом можно уменьшить количество железосодержащиx примесей более чем на 50%.
Бесплатно
Замена испаряющего агента на колонне К-1 установки первичной переработки нефти
Статья научная
В схему установок первичной переработки нефти могут быть включены аппарат (сепаратор) предварительного разделения углеводородов, отводящий часть лёгких углеводородов и частично фракцию лёгкого бензина, или колонна для частичного отбензинивания нефти К-1. Предварительное фракционирование в этих аппаратах имеет существенное значение для ресурсосбережения предприятия, так как такие схемы обеспечивают снижение расхода тепла на подогрев сырой нефти перед фракционированием в основной атмосферной колонне. На эффективность работы колонны К-1 оказывает влияние не только качество нефти, технологические режимы и конструкционные параметры аппарата, но и используемые испаряющие агенты. В работе показана возможность использовать в колонне К-1 вместо водяного пара её дистиллят с организацией рекуперации теплоты потоками колонны и проводится сравнение достигаемых показателей работы аппарата при использовании этих испаряющих агентов. Исследования проводили с использованием моделирующей системы UniSim Design. Сравнительную оценку применения различных испаряющих агентов проводили с учётом качества и выхода фракций с верха колонны К-1. Результаты вычислительного эксперимента показали, что чувствительность показателей работы колонны К-1 (фракционного состава дистиллята) на варьирование температуры подаваемого в колонну рециркулирующего дистиллята до 160 °С низкая, то есть не наблюдается заметное изменение фракционного состава дистиллята, а при температурах выше 160 °С состав практически не изменяется. Целесообразное количество рециркулируемого в колонну дистиллята как испаряющего агента составляет ~1%масс. от расхода сырья. Рассчитанные температурные кривые по высоте колонны имеют близкий характерный вид, хотя температуры верха и низа аппарата (69,8 и 226,1 °С) отличаются от соответствующих температур колонны с использованием водяного пара (54,6 и 187,1°С). При использовании в качестве испаряющего агента дистиллята колонны достигается чёткое частичное отбензинивание нефти, отсутствует «увлажнение» выходных потоков и наблюдается увеличение в потоке дистиллята содержания фракций нк-180 °С. Последнее важно для технологических схем, в которых используется узел вторичной перегонки бензина на фракции нк-80; 60-90 и 80-180 °С. Для подогрева дистиллята перед его подачей в низ колонны К-1 возможна рекуперация тепла потоками основной атмосферной колонны.
Бесплатно
Статья научная
В Приморье россыпное золото добывалось задолго до прихода первых русских землепроходцев со времен Бохайского царства (VIII-X века). Многовековая эксплуатация месторождений драгоценных металлов привела к истощению их геологических запасов, что не могло не отразиться на резком снижении объемов добычи. Вместе с тем, есть весомые основания полагать, что золотой потенциал региона далеко не исчерпан. Нужны новые подходы к прогнозу, поискам и освоению источников минерально-сырьевых ресурсов. К числу таких альтернативных источников относятся комплексные рудо-россыпепроявления стратегических металлов, в которых золото является попутным компонентом. Издавна к стратегическим металлам относят твердые виды полезных ископаемых, существенные для национальной безопасности. Многие из них (титан, металлы платиновой группы, редкие и редкоземельные элементы) присутствуют в рудах и россыпях, связанных с базитами и гипербазитами Приморья. Примером тому могут послужить золото-ильменитовые россыпепроявления Ариадненского массива ультраосновных пород. Задачей настоящих исследований явилась оценка возможностей промышленной переработки этих россыпей с применением методов пиро-гидрометаллургии. Для этого были разработаны основы комплексной технологии извлечения полезных компонентов. На начальной стадии исходные пески прошли гравитационное обогащение с последующим разделением электромагнитной сепарацией на магнитную и немагнитную фракции. Затем из магнитного материала, представленного ильменитом, с использованием сульфатного метода извлекался диоксид титана. На конечном этапе немагнитная фракция, включающая основную массу золота, послужили исходным сырьем для воздействия выщелачивающих растворов. Предлагаемые технические решения позволят расширить перспективы минерально-сырьевой базы юга Дальневосточного региона с соблюдением принципов рационального природопользования и защиты окружающей среды.
Бесплатно
ИК-спектры суперпластификатора СП-2ВУ и цементного раствора с добавкой
Статья научная
Для совершенствования свойств бетона применяют различные технологические приемы, наиболее доступным из которых является введение в бетонную смесь химических добавок, позволяющие существенно снизить уровень затрат на единицу продукции, повысить качество и эффективность бетонных и железобетонных конструкций, увеличить срок их службы, а также зданий и сооружений в целом. В настоящей работе представлены результаты по изучению влияния введения суперпласификатора со стабилизирующим эффектом «Полипласта СП-2ВУ» ООО «Полипласт Новомосковск» в бетон с помощью анализа ИК-спектров добавки в чистом виде и в составе затвердевшего цементного раствора (0,1-0,9%). В качестве вяжущего вещества в бетонной смеси использовали портландцемент марки ЦЕМ I 42,5 Б ОАО «Мордовцемент», заполнителями являлись обогащенный кварцевый песок Хромцовского месторождения с модулем крупности 2,4 и гранитный щебень Орского месторождения фракции 5-20 мм с водопоглощением 0,2%. В ходе работы проанализирован химический состав самой добавки СП2-ВУ и в составе затвердевшего модифицированного бетона...
Бесплатно
Извлечение алифатических аминокислот из водных сред аминофосфоновым ионообменником
Статья научная
В работе изучена сорбция алифатических аминокислот глицина и α-аланина aминофосфоновым ионообменником и описана динамика сорбции с помощью кинетического уравнения. Экспериментальные исследования проводились на сконструированной экспериментальной установке с неподвижным слоем ионообменника, в которой очищаемый и регенерирующий растворы пропускаются через слой сорбента в различных направлениях. Гетерогенный процесс ионного обмена включает транспорт ионов сорбтива в жидкой фазе к поверхности зерна и удаление от нее десорбируемых ионов, межфазный перенос, диффузию сорбируемых и десорбируемых ионов внутри зерна, поскольку не все функциональные группы сорбента локализованы на поверхности, и обратимую реакцию ионного обмена. Кинетическое уравнение модели Томаса учитывает многостадийность сорбции и адекватно описывает зависимость степени извлечения компонента от продолжительности контакта раствора со слоем ионообменника. Уравнение модели Томаса модернизировано с учетом влияния на динамику процесса диффузионных сопротивлений в каналах слоя и зернах ионообменника в колонне с неподвижной загрузкой. Модернизированная модель применена для описания динамики ионного обмена алифатических аминокислот на аминофосфоновом ионообменнике и показана возможность использования модели одномерного капиллярного течения для оценки диффузионного сопротивления при движении жидкости в каналах слоя ионообменника. Проверено согласование расчетных и экспериментальных выходных кривых сорбции алифатических аминокислот из водных растворов различной концентрации. Показано, что модернизированная модель адекватно описывает зависимость степени извлечения аминокислот от продолжительности контакта раствора со слоем полиамфолита при различных скоростях подачи очищаемого раствора.
Бесплатно
Извлечение алюминия при комплексной переработке красных шламов
Статья научная
Комплексная переработка «красных шламов» (КШ) – отходов переработки бокситов по методу Байера, является одной из важных задач утилизации токсичных промышленных отходов. Изучена возможность извлечения алюминия из КШ «Богословского алюминиевого завода» филиала ОАО «Сибирско-Уральской алюминиевой компании», содержащих до 14 % алюминия, в водные растворы NaOH с утилизацией содержащейся в них остаточной щелочи при атмосферном давлении и температурах, близких к температуре кипения растворов выщелачивания. Показано, что зависимость степени извлечения алюминия из КШ в водные растворы NaOH от времени проходит через максимум, обусловленный образованием вторичных осадков алюминия. Причиной вторичного осадкообразования является взаимодействие кремния, переходящего в щелочные растворы, с алюминием с образованием нерастворимых алюмосиликатов, например, состава Nа2Аl2Si2О8?2Н2 O. Определены условия выщелачивания, при которых образуются устойчивые алюминатные растворы, не образующие во времени вторичные осадки...
Бесплатно
Изменение кислотности среды в процессе разложения апатита серной кислотой
Статья научная
Выполнено экспериментальное исследование процесса разложения Ковдорского апатита с определёнными размерами частиц, в реакторе периодического действия объемом 1 дм3 при перемешивании реакционной смеси, начальной концентрации фосфорной кислоты 17% мас. в системе: Апатит-H3PO4-H2SO4-H2O. Серная кислота вводилась в стехиометрическом количестве в начале процесса. Процесс проводили при соотношении Ж:Т 2,5:1, при температуре 78-82°С. Наблюдение за ходом процесса проводили по методике совместного определения серной и фосфорной кислот титриметрическим анализом состава реакционной смеси в присутствии метилового оранжевого, а затем фенолфталеина. Определяли концентрацию фосфорной кислоты, концентрацию избыток или недостаток серной кислоты и концентрацию геля монокальцийфосфата. Фиксировали кислотность реакционной смеси по показаниям рН-метра (рН-105 МА с электродом стеклянным комбинированным - ЭСК-10603). В системе апатит-H3PO4-H2SO4-H2O, при анализе полученных эксперименальных значений указанных параметров показано, что в ходе процесса pH реакционной смеси повышается до значений рН 6,3 в течение порядка 30 минут, а затем происходит его уменьшение до значений рН 4,5-5...
Бесплатно
Изучение взаимодействия базальтового дисперсного наполнителя с эпоксидным связующим
Статья научная
В настоящее время базальт, обладая уникальными свойствами, применяется для производства нитей, тканей, сеток, теплоизоляционной ваты. В настоящее активно ведутся исследования по возможности применения базальта, не перерабатывая его в волокна, в качестве дисперсного наполнителя для термо- и ректопластичных материалов. Поэтому изучение взаимодействия эпоксидного связующего с измельченным базальтом является перспективным и определило цель данного исследования. Объектами исследования служили: эпоксидная смола марки ЭД-20, полиэтиленполиамин ПЭПА, дисперсный базальтовый наполнитель. Исследование взаимодействия базальтового наполнителя с эпоксидным олигомером и отвердителем осуществляли на спектрофотометре «Specord», ИК область спектра которого охватывает область 400 ÷ 4000 см-1. Для съемки ИК-спектров порошков их прессуют вместе с избытком бромида калия в таблетки толщиной несколько миллиметров. Для получения таблеток используются специальные вакуумные пресс-формы и давление несколько тонн на 1 см2. Данные ИКС подтверждают взаимодействие ЭД-20 не только с ПЭПА, но и с дисперсным базальтом. В реакцию вступают аминогруппы, эпоксидные кольца, группы СН, входящие в состав эпоксидного и ароматического колец связующего и отвердителя. При увеличении содержания базальтового наполнителя в эпоксидной смоле наблюдаются те же максимумы и полосы поглощения, что и на ИК-спектрах композиционного материала с малым содержанием дисперсного базальта. Отличие заключается в том, что чем больше содержание базальта в эпоксидной матрице, тем больше относительная интенсивность таких максимумов, что свидетельствует о более сильном взаимодействии компонентов.
Бесплатно
Изучение способов повышения термостабильности функционализированных бутадиен-стирольных каучуков
Статья научная
Как известно, в процессе производства, переработки, хранения и эксплуатации потребительские свойства полимеров могут ухудшаться. Причиной тому являются различного рода процессы, возникающие в полимере под влиянием ряда воздействий: теплового, механического или химического. Эта проблема особенно актуальна для функционализированных полимеров, так как функциональные группы могут взаимодействовать друг с другом, вызывая побочные процессы cшивки, приводящие к ухудшению потребительских свойств продукта. Главная цель данной работы состояла в изучении использования различных типов антиоксидантов и изменения условий выделения каучука для решения проблемы термостабильности функционализированных аминосодержащих бутадиен-стирольных каучуков. В соответствии с возникшей проблемой были выявлены решения и проведена работа по нескольким направлениям: изменение pH среды при выделении каучука и использование антиоксидантов, содержащих карбонильные группы, находящиеся в ? –положениях к метиленовым группам, а именно Ирганокс 1520 и Ирганокс 1076. В качестве фактора, позволяющего оценить стабильность основных характеристик сополимера, было выбрано термическое воздействие в двух режимах: при 100 °С в течение 48 часов и после экструдера при 130 °С в течение 5 минут + 100 °С в течение 48 часов. При этом определялись такие показатели как: молекулярно-массовые характеристики и вязкость по Муни исходных полимеров и после термического старения. В ходе экспериментов было выявлено, что кислотность среды в водном дегазаторе не влияет на процесс сшивки функционализированного каучука при хранении. Наряду с этим было проведено изучение влияния типа антиоксиданта и его количества на термостабильность функционализированных бутадиен-стирольных каучуков, а также изучение влияния содержания модифицирующего агента на термостабильность продукта. Установлено, что использование в качестве антиоксидантов, карбонильных соединений, содержащих в ?-положении к карбонилу метиленовую группу, приводит к ингибированию при хранении процесса сшивки функционализированного каучука.
Бесплатно
Изучение характеристик порошков полимеров для 3D-печати
Статья научная
Одна из самых больших проблем заключается в поиске способа восстановления дорогостоящего порошка. С этой целью необходимо было выяснить, что происходит с полиамидным порошком в камере принтера и какие процессы влияют на сырье, тем самым ухудшая его физико-механические свойства. Для того, чтобы ответить на эти вопросы, мы провели ряд исследований. Изделия из смеси с высоким соотношением сторон вторичного порошка теряют свои свойства: их поверхность грубая, повышенная хрупкость, существует вероятность деформации деталей. Нами осуществлялись исследования порошка на основе полиамида-12, применяемые ОАО «Центр технологической компетенции аддитивных технологий» города Воронежа, марки PA2200, модифицированный. Материал белый порошок, непахучий. Увеличение степени кристалличности у переработанного полимера считается аномалией. Но нарушение такой тенденции обусловлено особенностями технологии селективного лазерного спекания. Таким образом, продолжительное нахождение порошка в камере при температуре, близкой к температуре плавления, а затем длительное охлаждение до комнатной температуры представляет собой идеальные условия для роста кристаллической фазы. В исследованиях удалось выявить различия, связанные с ухудшением физико-химических свойств порошка, после переработки. Наиболее значимым является укрупнение частиц вторичного порошка, по отношению к первичному. В связи с этим, у порошка, уже прошедшего стадию переработки, наблюдается увеличение температуры плавления, что вызывает дефекты изготовленных деталей: так как мощность углеродного лазера, сплавляющего частицы порошка, фиксирована, её энергии недостаточно для протекания эндотермической реакции, вызванной плавлением вторичного порошка. Таким образом, частицы порошка сплавляются лишь частично, вследствие чего у полученных изделий наблюдается увеличение хрупкости.
Бесплатно
Статья научная
В работе описаны подходы по оптимизации стадии обработки многомерных данных имитационных систем с интегральным аналитическим сигналом типа электронный нос. Представлены модели программирования в таблицах Exel для расчета дополнительных параметров качественного состава смеси газов и паров. Программирование электронных таблиц существенно упрощает обработку первичных данных набора сенсоров и позволяет быстро получить новые параметры для характеристики состава запаха проб. Представлены формулы для расчета 4х дополнительных характеристик: идентификационные параметры сорбции, кинетический параметр, сорбционный параметр для 3х сенсоров, массовая доля компонентов, преимущественно сорбирующихся на каждом сенсоре в массиве электронного носа, и параметра подобия Пирсона для наборов этих характеристик с целью сравнения многокомпонентного состава запаха анализируемых проб. На примере анализа запаха кожи человека показана возможность разработки программного обеспечения для личных девайсов...
Бесплатно
Статья научная
Изучено комплексообразование в водных растворах поли-4,4'-(2,2'-дисульфонат натрия)-дифениленизофталамида и ряда полиаминов: полиэтиленимина, поли-N-(2-аминоэтилакриламида) и полиэтиленполиамина. Показано, что в результате макромолекулярных реакций образуются интерполиэлектролитные комплексы, стабилизированные, в основном, электростатическими силами. Для характеристики их состава использовано соотношение сульфонатных и аминогрупп взаимодействующих полиэлектролитов. Методами потенциометрии и кондуктометрии установлено, что в исследованных системах, при смешивании компонентов образуются комплексы с соотношением сульфонатных и аминогрупп ~0.8. Увеличение степени ионизации участвующих в реакции комплексообразования полиаминов приводит к повышению фиксируемых значений до 0.90–0.95. Выявлено, что при оптимальном составе интерполимерной системы формируются интерполиэлектролитные комплексы со средним размером частиц ~42.1 нм. В кислой среде средний размер частиц составляет ~29.5 нм. На основе изученных систем получены материалы с высокими прочностными характеристиками. Прочность на разрыв пленочных образцов составляет 65–84 МПа при относительном удлинении 20–65%. Показано, что синтезированные материалы характеризуются высокой регулируемой гидрофильностью и селективной сорбционной способностью по отношению к воде в сравнении с органическими растворителями. Состав интерполиэлектролитных комплексов является одним из основных инструментов регулирования физико-химических свойств полученных материалов. Результаты проведенных исследований позволяют рассматривать интерполиэлектролитные комплексы на основе поли-4,4'-(2,2'-дисульфонат натрия)-дифениленизофталамида как перспективные для применения в процессах гидрофильной первапорации.
Бесплатно
Инфракрасная термография углепластиков с гибридной матрицей
Статья научная
Расширение областей применения полимерных композиционных материалов (ПКМ), появление их новых составов и структур является причиной разработки новых и совершенствования существующих методов их неразрушающего контроля. Одной из важнейших задач при выполнении неразрушающего контроля ПКМ является разработка или выбор режимов контроля. Сложность решения данной задачи связана с анизотропией свойств ПКМ (теплофизических, акустических и пр.). В статье изложены методика и представлены результаты инфракрасной термографии углепластиков с гибридной матрицей, формируемой эпоксидным связующим и силиконовым эластомером, представляющим в структуре матрицы самостоятельную «жидкую» (с позиции релаксационных свойств) фазу. Силиконовый эластомер обладает высокой теплостойкостью, поэтому выбор режимов выполнения активной инфракрасной термографии ПКМ с гибридной матрицей, в которой «жидкой» фазой является данный материал, представляет достаточно сложную научно-практическую задачу. Сообщаемые объекту контроля избыточные температуры должны находится в диапазоне значений, при которых наблюдается информативный температурный диагностический сигнал, но при этом не происходит деструкция компонентов ПКМ. Представлены значения температурных диагностических сигналов от зоны локации «жидкой» фазы в структуре углепластика. Установлено, что для выполнения инфракрасной термографии, температура диагностического сигнала от зоны локации силиконового эластомера должна быть на ~3±0,5°C выше температуры углепластика. Оптимальным временем наблюдения температурного диагностического сигнала является период от окончания нагрева до 0,5 мин после нагрева. Согласно представленной модели определения режимов инфракрасной термографии, основанной на фононной теории теплопроводности, температурой, соответствующей появлению диагностического сигнала от зоны локации компонента «жидкой» фазы гибридной матрицы ПКМ можно считать температуру Дебая исследуемого материала.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается проблема обработки и очистки хозяйственно-бытовых сточных вод. На сегодняшний день многие очистные сооружения не имеют реагентной системы очистки и ограничиваются только механическими и биологическими методами обработки воды. Нами рассмотрена возможность применения новой схемы реагентной очистки бытовых сточных вод. Существующая реагентная обработка на очистных сооружениях не всегда справляется с задачами подготовки воды. Не удается достигнуть требуемых значений по многим показателям: ХПК, остаточное содержание фосфатов, остаточное содержание железа и т.д. Исследуемая вода обрабатывалась традиционными коагулянтами (хлорид железа и сульфат алюминия) и новыми высокодисперсными модифицированными алюмосиликатными адсорбентами марки КС. В качестве подщелачивающих реагентов использовались известь и щелочь. Особенностью реагентов марки КС является их высокая коагуляционно-адсорбционная активность по отношению к извлекаемым компонентам. Это обусловлено высокой активностью модификаторов на поверхности алюмосиликатной матрицы. В процессе исследования проводился коагуляционно-флокуляционный эксперимент. В процессе очистки воду исследовали на остаточное содержание различных компонентов: pH, фосфаты, азот аммонийный, хлориды, железо. Установлены эффективные дозировки для каждого из использованных реагентов и показана возможность применения реагентов для обработки бытовых сточных вод до требуемых нормативов. Традиционные реагенты показали недостаточную эффективность при обработке сточных вод. При использовании хлорида железа и сульфата алюминия не удается снизить содержание фосфатов до требуемых значений. Для реагента марки КС эффективная доза составила 40 мг/дм3 с совместным применением извести с дозой 30 мг/дм3.
Бесплатно
