Химическая технология. Рубрика в журнале - Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий
Исследования преципитирования в ходе процесса разложения фосфоросодержащих соединений
Статья научная
В работе исследована кинетика процесса использование фосфоросодержащие минеральные соединения их разложением, которые являются актуальными проблемами. В начале работы осведомлено, что процесс происходит в двух стадиях. Эти стадии процессы отличаются друг друга в основном по скорости осуществления процесса, так как скорость первой стадии гораздо больше, чем второго. Этот факт является причиной глубокого исследования кинетики данного процесса. Кроме того, изучение таких процессов связаны нескольких производственных проблемами. В работе анализированы эти вопросы, так же представлены сведения по методике проведенных опытов, режимные параметры, соотношение компонентов, концентрация компонентов, требуемое время для осуществления процесса. Так же определена зависимость степени преципитирования при различных массовых соотношениях компонентов от времени осуществления процесса. В работе показаны виды существования преципитата, как монетит и брушит. На основе полученных данных графически представлены растворимость различных фаз и скорость превращение, так же диаграмма осаждения основного полученного продукта...
Бесплатно
Статья научная
Сушка – процесс, часто применяемый в химической и пищевой промышленности. Ему сопутствуют большие энергозатраты, в связи с этим становиться вопрос изыскания путей по снижению энергопотребления в процессе сушки. Это достигается благодаря поиску наиболее энергозатратных периодов сушки и способов их интенсификации. Изучение кинетики процесса сушки позволяет выявить соответствующие участки и дать оценку эффективности энергопотребления на них. Так в теории кинетики сушки появились кривые сушки и кривые скорости сушки. Данные кривые носят качественный характер и не дают полного представления о протекание процесса в цело, однако показатель скорости сушки является важным звеном в процедуре его моделирования. Для дальнейшего и более глубокого анализа кинетики процесса сушки в химической и пищевой промышленности может быть применен термин «ускорение сушки». Это величина, определяющая быстроту изменения скорости сушки, то есть первая производная от скорости сушки по времени или вторая производная по влажности. Результат внедрения в теорию кинетики сушки такой величины как ускорение сушки позволит вычислять время требуемое на сушку. По мимо этого, полученные графики ускорения сушки могут быть использованы для нахождения периодов с максимальными энергозатратами, что в перспективе поможет их минимизировать. Ускорение сушки позволяет более полно охарактеризовать период падающей скорости сушки, дать количественную оценку изменения скорости сушки и может использоваться при анализе кинетики снижения энергозатрат, а так же быть полезным при развитии исследований ресурсо -и энергосберегающих процессов в химической и смежных отраслях промышленности.
Бесплатно
Капиллярный эффект слоев резинотканевого композита
Статья научная
Резинотканевые композиты являются представителем класса анизотропных армированных композиционных слоистых материалов, предназначенных для эксплуатации в контакте с жидкой средой. Каждый слой композита выполняет определённую функцию при эксплуатации полиграфических машин. Слой резины расположен на поверхности материала и непроницаем для гидрофильных жидкостей, но может ограниченно набухать в органических растворителях. Слои тканей обеспечивают структурную целостность и натяжение слоистого композиционного материала и защищены от проникания жидкой среды слоями резины в плоскости перпендикулярной расположению слоёв. В плоскости параллельной расположению слоёв ткань проницаема для водных растворов, органических растворителей. Проницаемость основана на капиллярном эффекте впитывания. Для ликвидации анизотропии проницаемости армированных композиционных слоистых материалов, предложено на торцевую поверхность наносить дополнительные слои закрывающие доступ жидкости в капиллярное пространство сквозь поры, промежутки между нитями и волокнами слоёв ткани. Дополнительные слой наносят кистью или погружением в растворы суспензии и эмульсии плёнкообразующих полимеров: поливинилового спирта, политетрафторэтилена и акрилового полиэфира. В статье описаны экспериментальная методика оценки пористости и расчет среднего радиуса капилляров с использованием физической модели пористой структуры композита. Капиллярное давление, приводящее к впитыванию, описывается законом Лапласа. Лабораторный стенд представляет собой модернизированный прибор Клемма-Винклера. Измерено проникновение жидкостей в пористую структуру композитного резинотканевого материала через торцевую поверхность. Рассчитаны размеры пор в структуре композита, их количество, объем, и скорость заполнения водой пор через торцевую поверхность в образцах анизотропных армированных композиционных слоистых материалов применяемых в полиграфии. Показано снижение проницаемости воды сквозь защитные слои на торцевой поверхности в зависимости от химического и фазового состава плёнкообразующих полимеров. Сопоставлены диаграммы проницаемости, кинетики впитывания и таблицы параметров пористости резинотканевого композита. Определены доли капилляров различного диаметра и их распределение по площади сечения.
Бесплатно
Квантово-химическое моделирование реакций инициирования серной вулканизации изопренового каучука
Статья научная
Квантово-химическим методом функционала плотности DFT B3LYP/6-311G** проведены расчеты термодинамических функций и изменения полной электронной энергии при реакциях инициирования серной вулканизации изопренового каучука с использованием ускорителя N - циклогексил - 2 бензтиазолилсульфенамида в присутствии кислорода воздуха. Так как сера, в процессе вулканизации резиновых смесей, находится в большем количестве в растворенном состоянии, в отличие от кислорода, сделан вывод, что в присутствии серы будет происходить образование действительного агента вулканизации (ДАВ), а окисление будет происходить в меньшей степени. При сравнении значений энергии реакций с присоединением молекулы S8 установлено, что сера в реакциях акцептирования радикалов ускорителя является более активным акцептором чем кислород в аналогичных реакциях. Проанализировано влияние числа атомов серы на активность радикалов сульфидирующего комплекса, возникающих при акцептировании серой радикалов, образующихся при распаде ускорителя. Установлено, что наиболее активными являются циклогексильные радикалы ускорителя, однако в последующих реакциях ДАВ с каучуком более активными являются радикалы ДАВ, полученные с участием бензтиазолильных фрагментов. Исследование влияния числа атомов на энергии реакций образования персульфгидрильных подвесок показывает, что с наибольшей вероятностью первичные подвески будут содержать 8 атомов серы, образующиеся в реакциях, протекающих с участием бирадикалов, образующихся при распаде восьмичленного кольца молекулы серы
Бесплатно
Статья научная
Методом радикальной полимеризации получен полимерный композиционный материал на основе акриловых гидрогелей и детонационных наноалмазов медицинского назначения, содержащий лекарственное вещество сульфаниламид, способный стать заменой традиционным перевязочным средствам. Изучена кинетика набухания синтезированного гидрогеля. Предложены математические модели, которые наилучшим образом описывают процесс десорбции сульфаниламида и кинетику набухания материала. На основе результатов исследований для описания процесса набухания была выбрана модель псевдовторого порядка. Методом УФ-спектроскопии изучена кинетика высвобождения сульфаниламида на основании анализа зависимости концентрации выделяемого лекарственного вещества от времени. Сделано предположение о механизме процесса десорбции лекарственного вещества из гидрогелевой матрицы. В ходе эксперимента была рассчитана максимальная доля высвободившегося из полимерной матрицы сульфаниламида (она составила 91%). Время выхода зависимости доли выделившегося лекарства от времени на плато составило 24 часа. На основе полученных данных сделано предположение о возможности создания пролонгированной формы сульфаниламида на основе синтезируемого композиционного материала. Для описания процесса релиза была выбрана модель Корсмаера-Пеппаса на основе наибольшего коэффициента детерменирования. Подобраны значения pH соответствующие разным стадиям течения раневого процесса (7,9, 7,2, 5,8). Изучено влияние pH на кинетику релиза сульфаниламида и на параметры процесса набухания гидрогелевого материала. Методами осцилляционной реометрии исследованы механические свойства синтезированных гидрогелей. Получены зависимости динамических модулей от амплитуды и частоты. Показано влияние наполнителя (детонационных наноалмазов) и лекарственного вещества на значения динамических модулей.
Бесплатно
Кинетические аспекты бромирования пластификатора фталатного типа
Статья научная
Рассмотрены основные характеристики сложной системы непредельный пластификатор-бром с использованием основных «рабочих компонентов» - изомеров 2-этилгексил-2-этилгексенфталата. Принято во внимание, что сложноэфирный пластификатор фталатного типа является полярным соединением с дипольным моментом на уровне диоктилфталата, входящего в его состав. Показано, что в процессе бромирования молекулярный бром вступает в физическое взаимодействие со всеми компонентами пластификатора. Дозированное введение брома в систему при высоких скоростях перемешивания приводит к образованию гомогенной термодинамически устойчивой системы, так как параметры растворимости компонентов практически одинаковы. С использованием модельной смеси бром-диоктилфталат-дибутилфталат показано, что смешение брома с пластификаторами в любых исследованных соотношениях не приводит к появлению границы «бром в пластификаторе» или «пластификатор в броме». Тем самым установлена неограниченная растворимость брома в пластификаторе при условиях его бромирования. С использованием метода УФ-спектроскопии на модельных смесях уксусная кислота-бром-вода; уксусная кислота-бром-гексан доказано, что в реальной системе непредельный пластификатор-бром бромирование наиболее вероятно осуществляется только молекулярным бромом без образования димеров брома. Показан механизм бромирования непредельных фталатов, входящих в состав пластификатора. Предложена система кинетических уравнений в безразмерных переменных. Выявлено, что характер теоретических кривых существенно зависит от скорости введения брома при неизменном механизме реакции. Отмечено изменение лимитирующих стадий процесса бромирования в зависимости от скорости введения брома в систему.
Бесплатно
Классификация способов и оборудования рекуперации вторичных вод
Статья научная
Вопросы очистки вторичных вод промышленного производства занимают важное место и являются актуальными в экологической деятельности всех предприятий пищевой и химической отраслей. Для очистки транспортерно-моечной воды свеклосахарного производства ключевую роль играет оборудование очистных сооружений. Большое многообразие оборудования очистки сточных вод классифицируется по различным способам. Применяемые типовые конструкции – это отстойники, гидроциклоны, сепараторы, центрифуги. В свою очередь они имеют разную степень очистки, производительность по поступающей суспензии и очищенной вторичной воде. Данное оборудование делится по конструкциям в зависимости от диапазона удаляемых частиц. Составлена общая классификация способов очистки транспортерно-моечной воды, а также соответствующего оборудования. На основе анализа процессов и аппаратурного оформления выделены основные способы очистки сточных вод: механический, физико-химический, комбинированный, биологический и дезинфекция. Для повышения степени очистки и снижения технико-экономических затрат широко используется комбинированный способ. Основная задача участка очистки транспортно-моечных вод свеклосахарного производства – обеспечение предприятия водой в необходимом количестве и соответствующего качества при экономном использовании водных ресурсов с учетом отсутствия загрязнения поверхностных и подземных вод производственными сточными водами. В сахарной промышленности в настоящее время широко применяются новые виды моечного оборудования зарубежного производства, требующие для нормальной работы высокое качество и большое количество очищенной транспортёрно-моечной воды. Предложенная классификация позволяет осуществить сравнительный технико-экономический анализ при выборе способов и оборудования рекуперации вторичных вод. Рассмотрено основное оборудование рекуперации вторичных вод, используемое на свеклосахарном заводе. Наиболее распространенным на свеклоперерабатывающем предприятии является радиальный отстойник.
Бесплатно
Статья научная
Применение различных физических воздействий является экономичным и высокоэффективным направлением регулирования и улучшения характеристик, разрабатываемых в данной работе модифицированных армированных полимерных композиционных материалов. Исследуемые в работе методы энергетических воздействий применяли на стадии пропитки технических нитей различной химической природы олигомерным связующим и отвердителем (при получении препрегов традиционным способом) или раствором связующего и отверждающей системой (при получении препрегов способом слоевого нанесения компонентов) На основании проведённых исследований предложена классификация применяемых методов физической модификации по принципу воздействия энергетических полей. Исследованные способы энергетических воздействий разделены на ориентирующие и энергетически подпитывающие воздействия. К первой группе отнесены обработки, при постоянных магнитном (ПМП) или электрическом полях (ПЭП), и постоянных механических нагрузках. Ко второй группе отнесены энергетические воздействия имеющие волновую природу (энергетически подпитывающие), и к ним отнесены вибрационные, ультразвуковое воздействия, ультрафиолетовое излучение. Методы модификации первой группы способствуют снижению подвижности молекул связующего при отверждении, при этом происходит образование ветвлений полимерных цепей в процессе отверждения, что приводит к преимущественному увеличению разрушающего напряжения при статическом изгибе. Энергетически подпитывающие воздействия, содействуют относительному ускорению процесса линейного роста полимерных цепей при отверждении, который сопровождается образованием более редкосшитой сетчатой структуры, что приводит к преимущественному увеличению ударной вязкости. Из двух конкурирующих процессов при отверждении эпоксидных олигомеров именно этот требует более высокой энергии активации, что подтверждается результатами исследований. Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод о том, что применяемые в работе способы модификации позволяют не только получать полимерные композиционные материалы с высокими прочностными характеристиками, но и направленно регулировать свойства композитов в зависимости от требований, предъявляемых к изделиям. Ориентирующие способы модификации приводят к упрочнению получаемого полимерного композиционного материала с преимущественным увеличением разрушающего напряжения при статическом изгибе от 20 до 47%. При использовании в технологии получения армированных реактопластов энергетически подпитывающих воздействий преимущественно увеличивается ударная вязкость от 19 до 40%.
Бесплатно
Комплексно-модифицированные базальтопластики
Статья научная
Ввиду того, что создание и освоение выпуска новых полимеров практически не происходит, модификация известных материалов, создание наполненных различными веществами полимерных композитов является сегодня одним из приоритетных направлений в создании новых полимерных материалов. В данной работе изучена возможность повышения реакционной способности путем обработки коронным разрядом крупнотоннажного полимера – полиэтилена при наполнении его модифицированным базальтом. Методом полного факторного эксперимента получены уравнения регрессии, анализ которых показал превалирующее влияние силы тока коронного разряда на физико-механические характеристики полимерных композиционных материалов. Градиентным методом выбраны оптимальные соотношения компонентов композиционного материала и сила тока при обработке полиэтилена коронным разрядом. Доказана перспективность и целесообразность получения комплексно-модифицированных базальтопластиков на основе полиэтиленанизкого давленияобработанного коронным разрядом, так как повышаются все физико-химические и механические свойства полиэтиленовых композитов. Методом инфракрасной спектроскопии показано, что в комплексно-модифицированном базальтопластике практически отсутствуют группы гидроксильные группы, значительно уменьшается интенсивность пиков метилольных групп, и пиков –Si-O-Si-, что свидетельствует о химическом взаимодействии полиэтилена обработанного коронным разрядом и модифицированного базальта.
Бесплатно
Математическое моделирование некоторых особенностей диссоциации газовых гидратов
Статья научная
В современной нефтяной и газовой промышленности специалистам зачастую приходится решать многоплановые задачи, связанные с процессами диссоциации техногенных и природных газовых гидратов. Известные методы расчета и исследования диссоциации в основном описывают этот процесс с подводом к гидрату тепла. Однако при использовании для диссоциации метода снижения давления проявляются состояния метастабильности гидратов – эффекты самоконсервации и консервации, открытые российскими и зарубежными исследователями. Имеющиеся в литературе описания эффектов метастабильности получены в результате экспериментов с гидратами из однокомпонентных газов и для конкретных термобарических условий. Имеющиеся зависимости для одних гидратных систем не распространяются на другие, из-за чего их прямое применение при решении практических задач, например, с добычей газа из природных или ликвидацией техногенных гидратов в широком диапазоне термобарических условий затруднительно. Поэтому создание метода расчета основных параметров процесса диссоциации гидратов из многокомпонентных газов является актуальным...
Бесплатно
Меднение волокнистых материалов на основе полиакрилонитрила
Статья научная
В настоящее время резко возросла необходимость создания новых многофункциональных материалов, отвечающих требованиям технологий и потребностей общества. Кроме того, с увеличением количества всевозможных «гаджетов», систем связи, источников электромагнитного «загрязнения» окружающей среды, вызванного функционированием сотовой связи, персональных компьютеров и других источников, актуальной становится защита от излучения, электромагнитных волн радиочастотного диапазона от 30 Гц до 3000 ГГц. Для этих целей можно использовать модифицированные волокна и ткани методом металлизации. В качестве объектов исследования выбран тканный материал на основе жгутика полиакрилонитрильного для специальных целей (ООО «СНВ») с заводскими свойствами: номинальной линейной плотностью элементарного волокна, 0,12 текс, удельной разрывной нагрузкой волокна 450 мН/текс, удлинением элементарного волокна при разрыве 18%. В работе химическое меднение проводили двумя способами: первый представлял собой классическую схему металлизации пластмасс; второй способ проводили по новой малостадийной и малокомпонентной технологии, которая включала две основные стадии: активация поверхности и химическое меднение...
Бесплатно
Статья научная
В статье обсуждается актуальность промышленного производства жидкого диоксида серы, а также области его применения. В статье приведена краткая характеристика известных способов производства жидкого диоксида серы: применение обжигового газа; сероолеумный способ; многоступенчатая конденсация; низкотемпературный криогенный процесс; окисление серы кислородом при его стехиометрическом недостатке. В ходе проведенного анализа были выявлены основные недостатки рассмотренных методов, которые позволили разработать инновационный вариант технологической схемы производства. На основании полученных данных, в АО «НИУИФ» был разработан и запатентован способ получения жидкого диоксида серы, основным сырьём которого является сера и кислород в стехиометрическом недостатке. Принципиальным отличием предлагаемой промышленной схемы является применение технического кислорода вместо воздушного дутья и использование в аппаратурной схеме серной печи и конденсатора паров серы, совмещённых в одном корпусе. Предложенное решение значительно снижает энергозатраты и исключает возможность кристаллизации жидкой серы в оборудовании. Поэтому, данную схему можно считать более надежной и целесообразной по сравнению с существующими. Также, в технологической схеме разработанной установки, на производство 1 т жидкого диоксида серы требуются существенно меньшие энергозатраты, чем в существующих технологиях. Для определения конструктивных параметров оборудования и отработки процессов, в статье приведено описание лабораторной установки получения жидкого диоксида серы, разработанной и уже смонтированной в АО «НИУИФ». В настоящий момент на установке проводятся эксперименты с целью наладки режима работы и наработки физико-химических данных процесса.
Бесплатно
Методология решения проблемы очистки стоков молокоперерабатывающих предприятий
Статья обзорная
В России, как и во всем мире, одной из наиболее острых проблем является защита природных водных ресурсов от загрязнения сточными водами пищевых, особенно молокоперерабатывающих предприятий. Однако несмотря на то, что на законодательном уровне установлены ограничения, штрафы и приостановка их деятельности за превышение установленных нормативов сброса загрязняющих веществ в водоемы, они продолжают наносить всё более существенный вред окружающей среде. К основной объективной причине этого явления следует отнести отсутствие эффективной технологии очистки сложных по составу, с изменяющимися даже в течении суток физико-химическими свойствами стоков предприятий по переработке молока. Целью исследования являлась разработка концепции глубокой переработки вторичного молочного сырья для последующего использования в промышленном производстве. В работе представлены анализ базовой структуры современной технологии очистки стоков молокоперерабатывающих предприятий на заводских очистных сооружениях и предложены основные принципы переработки вторичного молочного сырья. Анализ представленных данных показывает, что современные методы очистки сточных вод, применяемые на большинстве молочных заводов не соответствуют нормативам Следование предложенным принципам позволит обеспечить благоприятные условия выделения лактозы из вторичного молочного сырья на последующих стадиях его глубокой переработки. То или иное сочетание этих процессов, прежде всего, зависит от стоимости технологий и необходимого для их реализации оборудования, объёмов сырья, требуемой глубины его переработки, а также рыночной цены готовой продукции
Бесплатно
Механизм процесса разложения апатита фосфорной кислотой
Статья научная
Выполнены экспериментальные исследования кинетики и механизма процесса, разложения апатита фосфорной кислотой, в системе Апатит-H3PO4-H2O без добавления серной кислоты. Исследование процесса разложения Ковдорского апатита с определёнными размерами частиц проводили в реакторе периодического действия объемом 1 дм3 при перемешивании реакционной смеси, и начальной концентрации фосфорной кислоты 17% масс., при температуре 78-82 °С. Наблюдение за ходом процесса осуществляли посредством определения концентрации фосфорной кислоты и концентрации монокальцийфосфата. Кислотность реакционной смеси определяли по показаниям pH-метра (рН-105 МА с электродом стеклянным комбинированным - ЭСК-10603). Показано, что в ходе всего процесса происходит постоянное плавное увеличение значения pH реакционной смеси до значения pH 6. Сравнение значений рН реакционной смеси в ходе процесса при фактической в момент определения концентрации фосфорной кислоты и значений pH фосфорной кислоты соответствующей концентрации в водном растворе показывает, что на значение pH реакционной смеси существенно влияет присутствие геля монокальцийфосфата...
Бесплатно
Статья научная
Разработка новых и модернизация существующих технологических систем, направленных на увеличение эффективности очистки поверхностных ливневых и промышленных сточных вод, является актуальным направлением. Так как в системах очистки сточных вод отдельные объекты связаны друг с другом, то изменение параметров работы одного из них скажется и на других. Например, проведение правильной эффективной регенерации скорого фильтра, подобранной под определенный сорт фильтрующего материала и вид загрязнения, позволит разгрузить работу очистной станции в целом. Актуальным направлением является внедрение экологически чистых технических решений и технологий. Поэтому особое внимание уделено природному поверхностно-активному веществу (ПАВ), которое может быть использовано в качестве активного вещества регенерирующего раствора. Исследован процесс регенерации нефтезагрязненной пробы кварцевого песка раствором ПАВ в виброожиженном слое. Имитация водной промывки была достигнута с помощью экспериментальной установки с виброприводом...
Бесплатно
Модель получения полимерных стабилизаторов композитов с заданным составом макромолекулы
Статья научная
В работе предпринята попытка получения рабочей технологической формулы, регламентирующая добавку сомономера во времени, которая обеспечивает синтез макромолекулы сополимера с постоянным составом и соответственно с прогнозируемыми свойствами, как сополимера, так и модифицированных им пористых композиционных материалов. В основе математического моделирования лежит теория кинетики сополимеризации, учитывающая реакционную способность мономеров посредством констант сополимеризации реагирующих сомономеров. Исходной базой служила кинетика сополимеризации двух сомономеров, существенно отличающихся по своей реакционной способности, что требовало последовательную, ступенчатую подачу менее реакционноспособного мономера в реакционную среду с более активным мономером. Данный технологический прием способствует поддержанию постоянства исходного соотношения сомономеров и соответственно синтез сополимера с постоянным составом, структурой и свойствами. Зависимость последовательности подачи сомономера в реакционную среду потребовало введения обобщенного эффективного коэффициента скорости бинарной сополимеризации...
Бесплатно
Модификация бутадиен-нитрильного каучука на стадии его выделения
Статья научная
Актуален поиск добавок, повышающих износостойкость резины. Известно, что введение в каучук полых корундовых микросфер (НСМ) снижает износ резиновых изделий. Однородное распределение малого количества микросфер в каучуке традиционным «сухим» смешением в резиносмесителе или на вальцах затруднено. Осуществлялось введение микросфер в каучук на стадии его выделения из латекса. Работа заключалась в отборе загустителей, способных удерживать НСМ в каучуковом латексе СКН-18СНТ на стадии его коагуляции, и оценке физико-механических показателей резины в присутствии НСМ. Определили удерживающую способность загустителей полиакриламида (ПАА), карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) и поливинилового спирта (ПВС). Коагулировали загущенный латекс в присутствии микросфер полимерным коагулянтом и серной кислотой. При наполнении полимера микросферами предпочтительно использовать загуститель ПАА. Выход микросфер в каучуке при использовании загустителей ПАА, КМЦ и ПВС составил 71,1, 66,5 и 38,7% соответственно...
Бесплатно
Модификация минерального наполнителя органосиланами в полимерной композиции для дорожной разметки
Статья научная
В настоящее время перспективно применение полимерных композиционных материалов для дорожной разметки, в частности термопластов на основе нефтеполимерных смол. Эффективность применения таких дорожно-разметочных материалов и срок их службы, в основном, зависят от рецептур термопластичных композиций для разметки и технологий их получения. Целью данной работы являлась оценка адгезионного взаимодействия, модифицированного органосиланами микродоломита и термопластичной нефтеполимерной смолы для придания повышенных эксплуатационных свойств дорожной разметочной композиции. Для повышения адгезионного сродства в системе полимер:наполнитель предложено провести модификацию микродоломита органосиланом марки АГМ-9, который содержит в составе бифункциональной молекулы гидролизуемую кремний-функциональную группу и негидролизуемую органофункциональную группу, что обеспечивает придание неорганической поверхности наполнителя органофункциональных свойств. Для создания разметочных термопластов с длительным сроком эксплуатации в данной работе было предложено использовать комбинированное сочетание модифицированного и немодифицированного микродоломита. Установлено, что сочетание модифицированного и немодифицированного микродоломита в пределах 10-15:85-90 приводит к увеличению прочности до 7 МПа, что выше допустимого значения не менее 5 МПа, при этом сохраняется способность к деформации растяжения и относительное удлинение при разрыве снижается от 5 до 3 %, что также выше допустимого не менее 3%. Разработанный композиционный разметочный материал на основе отечественной нефтеполимерной смолы и комбинированного наполнителя марки МД40 с сочетанием модифицированного и немодифицированного микродоломита в соотношении 12,5:87,5 обладает оптимальными характеристиками «прочность-эластичность», соответствующими требованиям, предъявляемым к материалам дорожной разметки и длительной устойчивостью к истиранию до 4-ех тысяч циклов.
Бесплатно
Модификация поливинилового спирта боратами
Статья научная
Модификация поливинилового спирта (ПВС) боратами позволяет регулировать основные эксплуатационные показатели водорастворимых пленок - температуру и время растворимости, прочность. Потребность в повышении водостойкости пленок на основе ПВС связана с конкретными областями их применения, например при создании защитных оболочек в растениеводстве или экобезопасной разовой посуды и проч. Цель работы - сравнительная оценка основных эксплуатационных показателей пленок ПВС с различной молекулярной массой, модифицированного боратами различной природы Объекты исследования: пленочные образцы низкогидролизованных ПВС трех различных марок (05-88, 17-88, 24-88), имеющих одинаковую степень гидролиза (88%), но отличающихся молекулярной массой (ММ) и как следствие - вязкостью раствора (для ПВС 05-88, 17-88, 24-88 составляющей 4,5÷6,5, 20,0÷26,0, 44,0÷56,0 мПа*с соответственно), модифицированные боратами в различном соотношении (тетраборатом натрия в количестве 0,125 ÷ 2,0 масс.% и борной кислотой в количестве 2,5 ÷ 10,0 масс.%).
Бесплатно
Модификация поливинилового спирта с помощью озонированного окисления в водном растворе
Статья научная
В настоящее время актуальна задача получения олигомеров поливинилового спирта (ПВС) для создания функциональных материалов нового поколения с заданными свойствами. Одним из методов модификации ПВС является озонолиз, имеющий ряд преимуществ перед другими способами окислительной деструкции полимеров. Цель работы - оценка структурных изменений и физико-механических характеристик пленочных образцов ПВС, подвергнутого модификации озонированным окислением. Для проведения процесса окисления готовили 5% водный раствор ПВС марки 1799. Озон-кислородную смесь получали с помощью озонатора известной конструкции. Окисление ПВС проводили в стеклянной термостатируемой колбе при 70°С, продувая озон-кислородную смесь через водный раствор ПВС в течение 40 минут. Отбор проб осуществлялся через 10, 20 и 40 минут окисления. Пленки получали методом полива с последующей сушкой на воздухе, после чего подвергали их ИК-спектрометрическому анализу и определяли прочностные показатели. В результате исследования установлено, что модификация ПВС марки 1799 озонированным окислением в водной среде сопровождается следующим изменением ИК-спектрограмм: в области 1400 - 1600 см-1 наблюдается для окисленного озоном ПВС резкое снижение интенсивности пика, соответствующего гидроксильным группам, образующим водородные связи, в области 1650 - 1700 см-1 отмечена закономерность снижения интенсивности пика с повышением времени окисления ПВС озоном, что свидетельствует о снижении ММ полимера в результате окислительной деструкции, в области 3400 - 3600 см-1 отмечено изменение характера спектрограммы, что также говорит об изменение структуры водородных связей в окисленном ПВС; физико-механические свойства пленочных образцов подвергнутого 40-минутному озонированному окислению ПВС изменяются в сторону снижения как прочности, так и удлинения при разрыве в среднем в 4 раза, модуль Юнга снижается более чем в 3 раза, а диаграмма растяжения меняет характер в зоне высокоэластической деформации (в 1.5-2 раза снижается интенсивность роста напряжения по мере удлинения пленки при растяжении) и зоне разрушения (диаграмма приобретает ступенчатый характер без резкого обрыва), что связано со снижением молекулярной массы ПВС, приобретением новых функциональных групп, изменением стереорегулярности гидроксильных групп основных полимерных цепей, повышением аморфности и изменением времени их релаксации.
Бесплатно
