ИЗУЧЕНИЕ ФАЗОВОГО РАСПАДА В СИСТЕМЕ ПОЛИАМИД-6 – МУРАВЬИНАЯ КИСЛОТА – ВОДА - Студенческий научный форум

V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

ИЗУЧЕНИЕ ФАЗОВОГО РАСПАДА В СИСТЕМЕ ПОЛИАМИД-6 – МУРАВЬИНАЯ КИСЛОТА – ВОДА

Шилов С.Г. 1, Козлов Н.А. 1
1Владимирский государственный университет
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
1.ВВЕДЕНИЕ

В чистом виде полимеры используются не так часто, как в смеси с другими веществами, в первую очередь с низкомолекулярными жидкостями. При решении технологических задач и в научных исследованиях необходима изучение, анализ систем полимер – низкомолекулярная жидкость. Особо важно это при переработке полимеров в технологические изделия (пленка, волокна, мембраны, пенопласты).

В последние годы широкое применение в медицинской, пищевой, электронной и других отраслях промышленности для стерилизующей, осветляющей и тонкой фильтрации жидких сред находят применение патронные фильтры, основным элементом которых является полимерная мембрана. Известно, что одну из лидирующих позиций на основе мембран для микрофильтрации занимает полиамид (ПА), что обусловлено комплексом свойств: прочность и эластичность, стойкость к действию многих растворителей, смачиваемость и устойчивость к щелочному гидролизу. Поэтому знание особенностей полимерных растворов позволяет целенаправленно регулировать их структуры и тем самым изменять свойства получаемых мембран, так как основные характеристики полимерных изделий закладываются в растворе, из которого они формуются [2].

В настоящей работе изучалось одно из важнейших свойств растворов полимеров – фазовый распад растворов ПА-6 в бинарном растворителе МК – Н2О, используемых при получении мембран для микрофильтрации различных водных сред в пищевой, фармацевтической и многих других отраслях промышленности

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ, РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

Настоящая работа является продолжением ранее начатых исследований кафедры в области изучения фазовой диаграммы системы полиамид-6 – муравьиная кислота – вода (ПА-6 – МК – Н2О). Эта система используется для получения микрофильтрационных мембран для очистки различных водных сред. Мембраны на основе ПА-6 получают методом мокрого фор­мования из растворов ПА-6 в бинарном растворителе МК - Н2О. Полученный формовочный раствор после тщательного фильтрования и дегазации подверга­ется фазовому распаду при внесении его на специальном барабане в осадительную ванну с повышенным содержанием воды. В процессе формования мембраны происходит распад концентрированного раствора на две фазы: вы­соко концентрированную по полимеру, из которой в дальнейшем формируется сама мембрана, и низко концентрированную по полимеру, которая уходит в осадительный раствор.

Фазовая диаграмма позволяет регулировать свойства мембран, изменяя условия получения и формования мембран. При помощи фазовой диаграммы можно определить температуру фазового распада в областях формования мембраны, что позволяет заранее предсказать свойства мембраны. Установлено [9], что качество мембраны, т.е. ее основные техно­логические свойства - производительность и точка пузырька - зависят от ус­тойчивости формовочного раствора к распаду на фазы.

В ходе исследований на кафедре была составлена математическая модель для локальной области составов системы. Фазовую диаграмму строили с помощью метода факторного планирования. Планирование экспериментов проведено методом симплексных решеток [16], в частности, составления симплекс - решетчатого плана Шеффе для исследования локального участка концентрационного треугольника, ограниченного линиями концентрации ПА-6 от 8,0 % до 28 % (z1), МК от 46,8 % до 62,3% (z2), Н2О от 20,7 % до 41,4 % (z3). Таким образом, факторы, z1,z2,,z3 - концентрация ПА-6, МК и Н2О в этой локальной треугольной диаграмме, соответственно.

Математичесая модель в псевдокоординатах имеет такой вид:

Т фр = 67,0 z1 + 58,0 z2 + 70,0 z3 – 27,5 z1z2 + 27,5 z1z3

-40,0 z2z3 + 102.5 z1z2(z1 - z2) – 92,5 z1z3(z1 - z3) - (2.1)

-120 z2 z3(z2 - z3) - 150 z1z2 z3.

Кафедрой ПМ были получены формулы пересчёта от псевдокоординат к натуральным координатам:

z1=5.7114-7.7181x2-4.3624x3,

z2=-2.4698+6.0403x2-1.4169x3, (2.2)

z3=1-z1-z2=-2,2416+1,6778x2+5,7793x3.

Подставив (2.2) в (2.1), получили уравнение регрессии в исходных натуральных координатах:

Тфр = -7076,7787 + 51933,4782 x2 – 17881,8248 x3 +

+4671,7388 x2x3 – 100782,1933 x22 + 52582,9026 x32 – (2.3)

-14503,3858 x22x3 –30541,4039 x2x32 +

+60917,4753 x23 – 37999,4145 x33.

где х2, х3 - концентрации муравьиной кислоты и воды соответственно.

х1 =1-х23 – концентрация ПА-6

Фазовая диаграмма, построенная по уравнению в натуральных координатах, показана на рисунке 2.1.а. в виде изотерм, на рисунке 2.1.б. в виде цветовых линий. На рисунке 2.2приведена объёмная диаграмма этой тройной систем

 

a)

 

б)

Рис. 2.1.Изотермы фазовой диаграммы системы ПА-6 – МК – Н2О

а) в виде изотерм

б) в виде закрашенных линийРис 2.2. Объемная изотерма фазовой диаграммы системы ПА-6–МК–Н2О в натуральных координатах компонентов системы (масс.%) для температур от 50 до 65 ºС (вид сверху под некоторым углом)

Из рис. 2.1. и 2.2 ясно, что фа­зовая диаграмма имеет вид изогнутой своеобразным образом поверхно­сти с одной существенной деталью. А именно: в области составов ПА-6 от 7% до 22%, МК от 44% до 70%, Н2О от 15% до 43% наблюдается воронкообразная область.

В предыдущих работах было высказано предположение, что полная диаграмма представляет собой сочетание диаграммы кристаллического расслоения и диаграммы аморфного расслоения. Аморфное расслоение – это распад гомогенной системы на две жидкие фазы – низкоконцентрированную и высококонцентрированную по полимеру.

Целью моего исследования является изучение локальной области составов системы, где предполагается распад гомогенного раствора на две жидкие фазы. Для решения поставленной задачи для некоторых (выбранных составов) тройной диаграммы по математической модели рассчитывались температуры фазового распада, а экспериментально изучалось само явление распада на две фазы.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

Готовилось 50 г раствора. Полимер взвешивался на весах марки ВЛКТ-500-М с точностью ± 0,01г. Емкость на 250 мл с расчетным количеством муравьиной кислоты взвешивалась с точностью 0,01 г и помещалась в водяную баню с заданной температурой приготовления (рис. 2.3).

Рис. 2.3 . Установка для приготовления растворовПА-6 - МК - Н2О

1 – электронагреватель; 2 – водяная баня; 3 – стеклянная банка; 4 – мешалка с мотором;5 – термометр; 6 – ЛАТР

Затем включалась мешалка, скорость вращения мешалки была постоянной во всех экспериментах. Температура бани поддерживалась постоянной с точностью ± 1ºС. После установки мешалки с постоянной скоростью вращения, емкость закрывалась крышкой. После термостатирования в течение 10 минут в муравьиную кислоту, при включенной мешалке, вносились гранулы ПА-6, и растворение полимера проходило в течение 30-120 минут (в зависимости от температуры приготовления, при комнатной, естественно, растворение длилось дольше) . Когда раствор становился прозрачным и однородным, в него с помощью шприца достаточно медленно вносилась вода, количество которой определялось весовым методом с точностью ± 0,01г.Обычно добавление воды происходило в течение 20-90 минут Перемешивание тройной смеси продолжалось еще один час, так что общее время приготовления раствора составляло примерно от 2 до 5 часов в зависимости от температуры приготовления и состава раствора. Завершение растворения определялось визуально.

2.3.2. ИЗМЕРЕНИЕ ВЯЗКОСТИ РАСТВОРОВ

Описание установки

Вязкость растворов ПА-6 в бинарном растворителе МК : Н2О измеряли с помощью рео-вискозиметра Хепплера [20]. Рео-вискозиметр, служащий для определения вязкости жидких веществ, позволяет измерять вязкость в широком диапазоне, с точностью измерения (1 - 2)%.

Рис. 2.4. Рео-вискозиметр Хепплера:

1 – вискозиметр; 2 – термометр; 3 – секундомер.

Этот прибор позволяет сравнительно точно определить динамическую вязкость чисто-вязких веществ и служит индикатором для структурно-вязких веществ и жидкостей с аномалиями текучести. Рео-вискозиметр является значительно более совершенным прибором по сравнению с другими вискозиметрами Хепплера и превосходит обычно применяемые капиллярные и ротационные вискозиметры во многих областях реологического исследования. Применяют его в химии, в исследовании нефти и битума, в медицине, в индустрии пищевых продуктов, в исследовании волокнистых веществ и во многих других областях.

Методика измерения и вычисления вязкости

Работа проводилась на пробирке «10» с константами 10,13 при нагрузках 10; 5; 2,5; 1,25; 0,6125; 0,5 г/см2. Вязкость растворов измерялась при температуре 200С. Затем температура бани доводилась до 800С, фиксировалось значение вязкости. После этого раствор охлаждали, измеряя вязкость тройной системы ПА6 – МК – Н2О через каждые 20С.

Рео-вискозиметр измеряет время (t), за которое калиброванный шарик проходит расстояние 30 мм в пробирке с раствором. Это время показывает электроизмеритель времени на рео-вискозиметре.

Вычисление вязкости производится умножением напряжения сдвига на константу мерного сосуда и время, необходимое для прохождения измерительного участка.

Динамическая вязкость рассчитывается следующим образом:

= P * t * K,

где - динамическая вязкость, мПа*с;

Р - нагрузка, напряжение сдвига, г/см;

Р = 10; 5; 2,5; 1,25; 0,6125; 0,5 г/см2;

К - константа мерного сосуда; К = 10,13;

t – время, сек(точность 0,01сек).

Как отмечалось в литературном обзоре настоящей работы, существенную информацию о фазовых превращениях в системах полимер - растворитель, можно получить при изучении температурной зависимости вязкости этих систем [18]. При представлении температурной зависимости вязкости в координатах уравнения Аррениуса ln = f () при температурах фазового распада (с выделением кристаллической фазы) наблюдается четкий излом прямых. Этот подход был использован нами для подтверждения фазового распада в системе ПА-6 - МК - Н2О.

По описанной выше методике измерялась вязкость приготовленных растворов. По рассчитанным значениям вязкости строился график зависимости вязкости от температуры в координатах ln = f (), пример которых заимствован из [22] и представлен на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Температурная зависимость вязкости системы, в которой имеет место фазовый распад в точке перегиба

Состав (масс.%): ПА-6 - 21,2; МК : Н2О - 65 : 35.

Точка перегиба прямой – температура фазового распада 55 0С = 328 0К

Как видно из графика, на температурной зависимости вязкости отчетливо виден излом, который относится к фазовому распаду системы [22].

Точность эксперимента (расчеты сокращены)

Для измерения точности эксперимента, берём вязкость шести измерений, найденных при разных нагрузках для одного и того же раствора:

t - табличный критерий Стъюдента; t=2.6 [15]

Результат измерения вязкости записывается, так:

(2,05%) [мПа*с]

2.4. ИЗУЧЕНИЕ АМОРФНОГО РАССЛОЕНИЯ СИСТЕМЫ

ПА-6 ― МК ― ВОДА

2.4.1. ИЗУЧЕНИЕ АМОРФНОГО РАССЛОЕНИЯ ВИЗУАЛЬНО

Визуальные наблюдения можно было проводить на растворах достаточно низкой концентрации, чтобы их, с одной стороны, можно было легко перемешивать, с другой – низкая вязкость раствора необходима для относительно быстрого гравитационного расслоения.

Раствор готовили по методике, описанной в разделе 2.3. Установка позволяла регистрировать и поддерживать температуру с точностью ± 1ºС, а так же нагревать и охлаждать термостат с заданной скоростью.

В соответствии с целью данной работы (см. раздел 2.1) выбирались составы растворов для исследования в области предполагаемого аморфного фазового распада.

По математической модели температуры фазового распада таких растворов находились в пределах 40 - 700С. Растворы готовились либо при комнатной температуре 20°С, либо, если в составе раствора было относительно много воды, при температуре 65 - 70° С.

Свежеприготовленные растворы с концентрацией ПА-6 менее 14% и содержанием МК около 70% (в растворителе в соотношении с водой) были изначально прозрачными уже при комнатной температуре. При меньшем содержании МК в них появлялась опалесценция или даже явная мутность в зависимости от количества воды.

Обычно на следующей день свежеприготовленные растворы с большим содержанием воды были однородно мутными, белого цвета, некоторые - даже в твердом состоянии, скорее всего за счет выпадения в осадок части полимера. Для проведения экспериментов их нагревали до прозрачности.

Пробирку с раствором (примерно 20÷25 мл) помещали в термостат при комнатной температуре и нагревали с невысокой скоростью. Опыты проводили при перемешивании раствора, вручную специальной мешалкой; отдельные опыты повторяли без перемешивания (см.рис 2.3).

2

5

1 3

6 4

Рис. 2.6. Принципиальная схема установки для визуального наблюдения фазового распада

1 - пробирка с раствором; 2 – термометр; 3 – термостат; 4 –источник света;5 – мешалка; 6 – приемник света

Такие опыты были проведены с концентрациями 10 -14% ПА-6 при составе растворителя МК:Н2О = 70:30 мас.%. В работе [16] подобные наблюдения проведены с концентрациями от 3 до 9% полимера с применением растворителя МК:Н2О = 60:40мас.%.

При нагревании и перемешивании мутность раствора при невысоких температурах оставалась равномерно интенсивной по всей высоте раствора По мере нагревания раствор становился всё более прозрачным и, наконец, становится совершенно прозрачным. Если этот раствор выдерживать при достигнутой температуре, то его прозрачность не изменялась. Если же после этого его начать охлаждать, он становился более мутноватым, а прозрачные растворы – опалесцирующими.

Самое существенное в этих наблюдениях: к моменту полного просветления были отчетливо видны быстро становившиеся прозрачными маленькие капельки второй жидкой фазы. Если в это время остановить нагрев и просто выдерживать раствор без перемешивания, он оставался явно двухфазным ― в прозрачной сплошной матрице отчетливо плавали капельки второй жидкой и точно прозрачной фазы. Дальнейшее повышение температуры приводило к исчезновению этих капелек, их растворению. Если же этот раствор начать охлаждать, он становился опалесцирующим, слегка мутноватым.

При нагревании двухфазного раствора он становился гомогенным: капельки второй фазы растворялись в матрице основного раствора. В этот момент температура полного осветления раствора и исчезновения второй фазы фиксировалась с точностью ± 0,1 ºС. Раствор нагревали еще на 5-10 градусов, выдерживали при этой температуре некоторое время, затем начинали его медленно охлаждать.

При охлаждении гомогенного прозрачного раствора при некоторой температуре, которая была всегда на несколько градусов ниже температуры осветления, появлялась опалесценция, легкое помутнение. Она практически не изменялась, если охлаждение прекращалось. При дальнейшем охлаждении мутность увеличивалась. Когда мутность становилась достаточно интенсивной, опыты прекращали.

Было выявлено, что каждая концентрация раствора имеет свою температуру осветления или – точнее – фазового распада, причем, чем больше в растворе концентрация полиамида и/или воды, тем выше температура фазового распада. Например, раствор ПА + МК + Н2О состава 11,4% + 62,9% + 25,7% полностью осветляется при 68ºС.

Хотя описанные выше опыты без сомнения свидетельствуют о существовании аморфного фазового расслоения, однако для достаточно четкой и объективной фиксация появления и исчезновения мутности требовалось применение инструментальных методов. Мы использовали изучение вязкости тройной системы при изменении температуры [22].

2.4.2. ИЗУЧЕНИЕ АМОРФНОГО РАССЛОЕНИЯ ПО ВЯЗКОСТИ

Для установления факта аморфного расслоения растворов ПА-6 – МК – Н2О были исследованы зависимости вязкости тройной системы от температуры. Было установлено, что исследуемая система более чувствительна к фазовому распаду системы во время медленного охлаждения, а не при нагревании.

Первые опыты по изучению вязкости растворов были проведены в дипломной работе [18]. Автор [18] исследовал 17%-ные растворы ПА-6 в бинарном растворителе состава МК : Н2О порядка 75 : 25 мас.%. Полученные данные приведены на рис 2.6 и 2.7. Измерения выполнены при нагревании и охлаждении раствора от 80 до 20 0С.

Из данных работы [18] ясно, что при повышении температуры надежно фиксируются две точки перегиба - около 40 и 70 0С. Перегибы прямых в районе 700С относятся к аморфному фазовому распаду, если к этим результатам применить метод Малкина и сотрудников [22]. В свою очередь,

Рис 2.6. Зависимость логарифмической вязкости от температуры,

при нагревании системы 17% ПА-6 + 83% (МК :Н2О=75:25)

перегибы прямых в районе 400С относятся к кристаллическому фазовому распаду. Однако в работе [18] применялось нагревание-охлаждение с достаточно высокой скоростью, к тому же концентрация растворов была высокая: на фазовой диаграмме состав раствора находился вне локальной области аморфного распада ( см. рис.2.2 на стр 29).

Рис 2.7. Зависимость логарифмической вязкости от температуры, при охлаждении системы 17% ПА-6 + 83% (МК :Н2О=75:25)

На рис 2.8 приведена зависимость вязкости от температуры при охлаждении системы 17% ПА-6 и 83% бинарного растворителя[18], но уже отличающегося по составу от тех, что применялись при получении результатов рис. 2.6 и 2.7: в последнем случае использовался растворитель состава МК : Н2О=65:35%. тогда как в предыдущих случаях он был Н2О = 75:25%. В этом случае, растворитель содержал больше воды и, естественно, был менее совместим с полимером.

Результаты изучения вязкости с этой системой, по сравнению с предыдущими, получились более информативные.

до температуры 76°Рис 2.8. Зависимость вязкости от температуры в координатах уравнения Аррениуса при охлаждении системы 17% ПА-6 + 83% (МК :Н2О=65:35) (по результатам работы [18]).

Из рис. 2.8 следует, что при охлаждении системы от 800 вязкость уменьшается вопреки ожидаемому её увеличению. Такое аномальное явление изменения вязкости естественно объяснить распадом гомогенной системы на две жидкие фазы, одна из которых является низко концентрированной по полимеру и выполняет роль смазки, другая – высоко концентрированной [23].

В настоящей работе измерялась вязкость более разбавленных растворов и со значительно меньшими скоростями охлаждения, чем в работе [18].

На рис. 2.9-2.13, которые построены по результатам настоящей работы, растворы различаются содержанием полиамида и составом бинарного растворителя..

На этих рисунках отчетливо видны как переломы прямых в координатах уравнения Аррениуса, интерпретируемые А.Я.Малкиным и сотр. [26] фазовым распадом системы, так и уменьшение вязкости при определенных температурах, трактуемое тоже как фазовый распад [23].

 

lg η

 

 

Рис 2.9.Зависимость вязкости от температуры при охлаждении

системы 15% ПА-6 + 64%МК +21%Н2О (МК:Н2О = 75:25 мас.%)

Рис 2.10.Зависимость вязкости от температуры при охлаждении

системы 14% ПА-6 + 61%МК +25%Н2О (МК : Н2О = 71:29 мас.%)

 

lg η

 

 

Рис 2.11.Зависимость вязкости от температуры при охлаждении системы

14% ПА-6 + 54% МК +32%Н2О (МК:Н2О=63:37мас.%)

 

lg η

 

 

Рис. 2.12.Зависимость вязкости от температуры при охлаждении

системы 12% ПА-6 + 66%МК +22%Н2О(МК :Н2О=75:25мас.%)

 

lg η

 

 

Рис. 2.13.Зависимость вязкости от температуры при охлаждении системы 11% ПА-6 + 63%МК +26%Н2О (МК :Н2О=75:25мас.%)

На рис. 2.9 – 2.13 в области температур 68-71 0С в целом надежно фиксируется уменьшение вязкости при снижении температуры, как и следовало ожидать. Однако снижение вязкости при понижении температуры становится менее выраженным с уменьшением концентрации полимера.

При небольших концентрациях его может вообще не быть, вязкость при понижении температуры будет все время расти, однако вместо прямой линии в координатах Аррениуса будут иметь место переломы прямых. Эти переломы в литературе [26,23] относят распаду системы на фазы. Если после перелома вязкость системы нарастает более быстро, чем до него, его связывают с выделением кристаллической фазы. Если же возрастание вязкости при понижении температуры замедляется, то изменение вязкости связывают с аморфным фазовым распадом, при котором система распадается на два раствора: высоко концентрированный по полимеру и низко концентрированный, ответственный за замедление роста вязкости.

В наших исследованиях системы ПА-6 – МК – Н2О мы имеем как раз тот случай, когда вязкость сначала растет, затем рост замедляется, потом снова увеличивается. Область замедленного роста вязкости, а она находится примерно между 80 - 75 и 45 - 50 °С , мы относим к аморфному фазовому распаду, тогда как вне этого интервала имеет место «кристаллический» фазовый распад с выпадением в осадок кристаллизующегося полиамида. Отчетливо это было показано в [27] при изучении зависимости вязкости растворов ПА-6 в бинарном растворителе МК+Н2О с концентрацией полимера около 1%.

Результаты, приведенные на рис. 2.9 – 2.13 дают возможность оценить температуры фазовых распадов в исследуемых системах по изменению вязкости и найти точки перегиба. Проведя прямые, аналогичные показанным на рис. 2.5, получаем точки перегиба вблизи указанных выше температур. Для всех исследованных нами составов растворов рост вязкости при понижении температуры наблюдается примерно с 60 0С, то есть вблизи той температуры, которая зафиксирована в работе [18].

Мы проводили исследования в области диаграммы - 2.1 стр. 32, близкой к воронкообразной области фазовой диаграммы, чтобы более отчетливо зафиксировать проявления фазового распада аморфного типа. Точки на диаграмме выбирались в центре воронки и по её склонам, а также в близлежащих областях. При этом во всех экспериментах визуально зафиксировался фазовый распад трёхкомпонентной системы, который обнаруживался нами по перегибу в логарифмической зависимости вязкости от обратной температуры. Распад происходил при температуре примерно 60-65 градусов и характеризовался более быстрым нарастанием вязкости. Такая область аморфного распада вполне согласуется с расчетом фазового распада по математической модели (см. таблицу 2.3).

Температуры аморфного фазового распада растворов разных составов

Таблица 2.3

Состав раствора (ПА:МК:Н2О) (МК:Н2О)

Тфр(эксперимент)

Тфр(по модели)

(15:64:21) (75:25)

50

53

(14:54:32) (69:31)

51

52

(14:61:25) (71:29)

55

58

(11:63:26) (69:31)

62

63

(13:67:20) (77:23)

64

63

(12:66:22) (75:25)

54

51

(14:65:21) (76:24)

56

59

(17:62:21) (75:25)

51

53

Таким образом, как визуальные наблюдения за поведением раствора при нагревании и охлаждении, так и изучение вязкости их при изменении температуры, свидетельствуют что в тройной системе ПА-6 – МК – Н2О вблизи состава ПА:МК:Н2О = 14:57:29мас.% в растворителе МК:Н2О = 66:34мас.% имеет место аморфное расслоение, то есть распад гомогенного раствора на две жидкие фазы. Это аморфное расслоение накладывается на кристаллическое фазовое равновесие, при котором полимер выпадает в осадок, то есть в этой области имеет место сочетание аморфного и кристаллического равновесий.

Требуется дополнительные инструментальные исследования этого процесса фазового распада с выяснением строения комплексов амидных групп с –ОН и – СООН группами растворителя. В частности, с успехом можно использовать для исследования дифференциальную сканирующую калориметрию, рентгеноскопию, спектры в видимой и ультрафиолетовой областях спектра, другие физико-химические методы исследования

ВЫВОДЫ

1. Составлен литературный обзор по фазовому распаду систем полимер-растворитель, а также мембранам на основе ПА-6.

2. Показано вискозиметрическим методом, что растворы ПА-6 концентрации до 15% в растворителе МК+Н2О вблизи состава 70:30 претерпевают аморфное расслоение, то есть распадаются на две жидкие фазы в определённой области температур.

3. Результаты вискозиметрического анализа подтверждены визуальным наблюдением трёхкомпонентных растворов тех же концентраций. При длительном выдерживании раствора при определённой постоянной температуре в прозрачной сплошной матрице отчётливо видны капельки второй жидкой и прозрачной фазы.

4. Полученные данные позволяют выбирать оптимальные составы трехко-мпонентных формовочных растворов и температурный режим при производстве мембран.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Николаев, А.Ф. Технология пластических масс. – Л.: «Химия», 1977. – 368с.

2. Брык М.Т., Цапюк Е.А., Твёрдый А.А. Мембранная технология в промышленности. – К.: Техника, 1990. – 248 с.

3.Николаев, Н.А. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. – М.: «Химия», 1966. – 768с.

4.Чалых, А.Е. Диффузия в полимерных системах. – М.: Химия, 1987. – 312 с.

5.Соколовский, М.А.Пути к найлону.// Химия и жизнь.1988. № 4.С.66 – 69. 6. Анохин,В.В. Химия и физикохимия полимеров. – К.: Высш.шк.,1987.–400 с.

7. Папков, С.П. Равновесие фаз в системе полимер – растворитель. – М.: Химия, 1981. – 272 с.

8. Прощенко С.А., Бильдюкевич А.В.Структура формовочных растворов и её влияние на характеристики полиамидных мембран. // Высокомолекуляр. соединения. Сер. А-Б. 1994. Т. 36. № 3. С. 457 – 460.

9. Патент 5154829 США, МКИ С 02 F 1/44. Polyamide membrane with controlled surface properties / J. Degen Peter, B. Joffe Irving, T. Gsell Tomas;Заявл. 26.05.87; Опубл. 13.10.92

10.Папков, С.П. Студнеобразное состояние полимеров.–М.:Химия,1974.– 255с.

11. Растворы и студни полимеров: Учеб.пособие /Н.А. Козлов; – Владим. политехн. ин-т. Владимир, 1991. – 76 стр.

12.Начинкин, О.И. Полимерные микрофильтры. – М.: Химия, 1985. – 216 с.

13.Козлов Н.А., Митрофанов А.Д. Физика полимеров: Учеб. Пособие/ Владим. гос. ун-т; – Владимир, 2001. –345 с.

14.Рафиков С.Р., Будтов В.П., Монаков Ю.Б. Введение в физико-химию растворов полимеров. М.: Наука. 1978. – 328 с.

15. Зайдель, А.Н. Элементарные оценки ошибки измерений. Л:Наука, 1968. – 90 с.

16. Козлов Н.А., Тарасов А.В., Федотов Ю.А. Материалы 17 Международной конференции по химической термодинамике в России RCCT 2009. КХТУ, г. Казань 29 июня – 3 июля 2009 г. «Фазовая Диаграмма системы полиамид-6 – муравьиная кислота – вода». Том 2, стр. 390.

17.Козлов Н.А., Алексеева Т.А. Фазовая диаграмма системы ПА-6-МК-вода.

Тезисы докладов на VII региональной НТК «Фундаментальные науки – специалисту нового века» ГОУ ВПО «ИГХТУ». – Иваново, 2008, с. 56.

18. Козлов Н.А., Панов Ю.Т. Materials 16 International Conference on Chemical Thermodynamics in Russia (RCCT 2007), в составе 10 International Conference on the Problem of Salvation, Suzdal, Yuly, 2007 Том 1, стр. 3/S – 339-340.

19. Тагер, А.А. Физикохимия полимеров. 3-е изд., переработанное. – М.: «Химия», 1978. – 544с.

20. Твердохлебова И.И. Конформация макромолекул (вискозиметрический метод оценки). - М.: Химия, 1981. – 284 с. 21. Рафиков С.Р., Будтов В.П., Монаков Ю.Б. Введение в физико-химию растворов полимеров. - М.: Наука. 1978. – 328 с.. Малкин Г.С., Артамонов В.А. Весци АН БССР. Сер. Хим. 1984. – 335с.

22. Козлов Н.А. Фазовый распад в системах поливинилхлорид – бутилбензилфталат – гликоли. Производственные технологии и качество продукции. Материалы 5 международной научно-технической конференции - М.: «Новые технологии», 2003. – с. 118-125.

23. Чалых А.Е., Герасимов В.К, Михайлов Ю.М. Диаграммы фазового состояния полимерных систем. – М.: “Янус-К”, 1998, – 216с.

24. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Изд. 7-е, пер. и доп. В трёх томах. Том II. Органические вещества. Под ред. Н.В. Лазарева и Э.Н. Левиной. – Л.: Химия, 1976. – 624 с.

25. Малкин А.Я. и др. Вязкостные свойства и фазовая устойчивость растворов алифатических полиамидов в различных растворителях. Высокомолек. соед. Сер. А. 1986. Стр. 1958-1962.

26. Козлов Н.А. Фазовый распад в системе поливинилхлорид – бутилбензилфталат – гликоли Производственные технологии и качество продукции Материалы V Международной НТК, 14-17 ноября 2003 г. Москва стр. 118-125

27. Бойков Д.В., Шилов С.Г., Козлов Н.А. Анализ фазовой диаграммы системы полиамид-6 − муравьиная кислота − вода. Материалы IX региональной студенческой научной конференции с международным участием «Фундаментальные науки – специалистам нового века» (24 – 26 апреля 2012 г.) / Ивановский гос. хим. – технол. ун-т. – Иваново, 2012, ТОМ 1, стр. 13.

Просмотров работы: 2165