03 декабря 2016г.
Процесс получения поливинилового спирта (ПВС), его структура и многие свойства достаточно хорошо изучены [4]. Однако целенаправленный синтез материалов (в состав исходных компонентов которых входит ПВС) и выявление взаимосвязи структура, строение, физико-химические, физико–механические характеристики получаемых новых систем и материалов для каждого отдельного случая требует дополнительных исследований и теоретического анализа полученных данных. Это обусловлено тем, что ПВС используется как один из основных компонентов при синтезе пористого поливинилформаля (ППВФ), который применяется, в частности, для обезвоживания углеводородных топлив [2, 3]. Исследования пропускной и водопоглощающей способности ППВФ показали, что эти характеристики зависят от прочностных свойств фильтроэлементов, физико-механических характеристик материала, из которого изготовлен фильтроэлемент, и от физико-механических характеристик исходных компонентов. Поэтому изучение всех тонкостей изменения физико-механических характеристик водных растворов ПВС и их зависимостей от концентрации и температуры синтеза, позволит выявить направления повышения эксплуатационных характеристик ППВФ.
ПВС представляет собой слаборазветвленный полимер, синтез которого идет по типу «голова к хвосту», однако порядка 1-2% мономерных звеньев может быть присоединено к макромолекуле по типу «голова к голове», что оказывает большое влияние на физико– механические характеристики как самого ПВС, так и материалов, полученных с его использованием. Кроме того, физико-механические характеристики ПВС и ППВФ зависят от количества ацетальных групп, располагаемых по цепи или статистически, или в виде блоков, а также от степени кристалличности ПВС.
Ранее были проведены исследования вязкостных характеристик водных растворов ПВС, где было показано, что данная система введет себя, как неньютоновская жидкость [1]. Однако в этих исследованиях не была проанализирована концентрационная зависимость и частотные границы областей неньютоновского течения. Кроме того, не выявлена и аналитически не описана температурно–частотная зависимость неньютоновского вязко– упругого поведения данной жидкой системы.
Для исследования зависимости от концентрации реологических кривых течения и интенсивности диссипативных потерь был использован поливиниловый спирт марки MOWIOL. Молекулярная масса определялась вискозиметрически и составляла: Mw = 2,1·104 и Mw = 8,1·104.
Были проведены вискозиметрические исследования на ротационном реометре Physica MSR 501 (Anton Paar) с рабочими узлами конус – плоскость и плоскость – плоскость в диапазоне постоянных скоростей сдвига 10-3 от до 103 с-1 и с периодической угловой частотой от 10-2 до 102 с-1;
Исследования вязкостных характеристик 4 % водных растворов ПВС для Mw = 2,1·104 (рис.1) и Mw = 8,1·104 (рис.2) показало, что интервал скоростей деформированияg& может быть разбит на три диапазона в зависимости от изменения вязкости, т.е. h = ¦(g&) .
Список литературы
1.
Кормановская Г.Н. Сборник Проблемы физико-химической механики
волокнистых и пористых дисперсных структур
и материалов. Рига, 1967. С. 81.
2. Ломовской В.А., Чалых А.Е.// Способ получения пористого поливинилформаля.Патент на изобретение № 2292223,
РФ. Дата публикации
27.01.2007.
3.
Никулина Т.Ф., Влодавец И.Н. Сборник Прикладная реология,
Минск 1970, Т. 2, С.86.
4.
Ушаков С.Н. Поливиниловый спирт и его производные. В 2-х т. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1960.