VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Введение

Мембраны на основе полиамидов получили широкое распространение для микрофильтрации различных водных сред. Качество мембран в значительной степени определяется условиями приготовления формовочных растворов.[1] Важнейшей характеристикой формовочных растворов является их вязкость. В работе была изучена вязкость концентрированных растворов полеамида-6 (ПА-6) и его смеси в бинарном растворителе муравьиная кислота – вода (МК : H₂O), установлена зависимость вязкости растворов от состава и времени хранения.

Экспериментальная часть

При хранении формовочных растворов происходит два конкурирующих процесса сказывающихся на изменении вязкости:

1. В связи с тем, что в формовочном растворе находится вода в присутствии большого количества муравьиной кислоты происходит деструкция полиамида, разрыв амидных групп и снижение молекулярной массы, а снижение молекулярной массы приводит к уменьшению вязкости раствора.

2. При хранении формовочного раствора в присутствии воды происходит сегрегация молекул полиамида, при этом макромолекулы получают способность образовывать что то вроде комплексных соединений, это приводит к увеличению вязкости.

И тот и другой процесс нежелателен, так как они приводят к изменению исходных характеристик раствора. И поэтому при формировании мембран сложно получить воспроизводимость опыта. Поэтому контроль вязкости формовочного раствора очень важен, так как он может показать, пригоден ли данный раствор для изготовления мембран нужной характеристики или нет.

Для проверки изменения вязкости формовочных растворов во времени было взято два раствора алифатического полиамида с муравьиной кислотой. В течении пятнадцати дней проводились замеры вязкостей данных растворов. Данные измерения продемонстрированы на рис.1. влияния времени на вязкость формовочных .

Формовочный раствор №1 предназначен для приготовления мембран с размером пор 0,65 мкм и имеет следующие соотношения составов:

• полиамид – 17,0%

• вода – 12,0%

• муравьиная кислота – 71%

Формовочный раствор №2 предназначен для приготовления мембран с размером пор 0,45 мкм и имеет следующие соотношения составов:

• полиамид – 18,0%

• вода – 11,0%

• муравьиная кислота – 71%

Рис.1. Зависимость вязкости формовочных растворов с различной концентрацией воды и полиамида от времени.

По экспериментальным данным видно, что изначально вязкость формовочных растворов остается неизменна. Начиная с 3 – 4^го дня вязкость обоих растворов начинает резко падать, при этом стоит отметить, что скорость падения вязкости у растворов практически одинакова, не смотря на различную концентрацию воды. Начиная с 8^го дня скорость падения вязкости замедляется, и остается практически не изменой до конца эксперимента.

Вывод

На основе полученных данных мы можем сделать вывод, что формовочный раствор стоит использовать в первые три – четыре дня с даты его изготовления.

Список использованной литературы

1. Козлов Н.А., Тарасов А.В., Леоненкова Е.Г. / Материалы международной конференции «Мембранные и сорбционные процессы» / Краснодар. Краснодарский гос. Университет, 30.10 – 1.11. 2001 г., с.11