Технологии ХХ i века Материалы Всероссийского инновационного форума 2-4 июня 2011 года Наукоград Бийск2011




НазваниеТехнологии ХХ i века Материалы Всероссийского инновационного форума 2-4 июня 2011 года Наукоград Бийск2011
страница7/19
Дата конвертации03.12.2012
Размер2.97 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   19
Список использованных источников

1. ТУ 5718-001-18268513-01. Стабилизирующая добавка VIATOP 66. Технические условия [Текст].

2. СТО 77142208-001-2007. Стабилизирующая добавка СД-1 ГБЦ для щебёночно-мастичных асфальтобетонных смесей. Стандарт организации [Текст].

3. ТУ 5711-001-38956563-2003. Добавки стабилизирующие «TECHNOCEL 1004» и «TOPCEL» для смесей щебеночно-мастичных асфальтовых. Технические условия [Текст].

4. ТУ 5718-001-79259416-2006. Термоэластопласт резиновый «РТЭП». Технические условия [Текст].

5. ТУ 5718-011-0281476-2004. Гранулированный стабилизатор «Хризотоп». Технические условия [Текст].

6. СТО 61595504-001-2010. Материал композиционный на основе активного резинового порошка УНИРЕМ. Технические требования и методы испытаний [Текст].

7. Соломенцев А. Б. Баранов И. А. Исследование свойств асфальтовяжущего, модифицированного добавками Viatop 66 и Хризотоп [Текст]// Известия ОрелГТУ. – Орел: ОрелГТУ. – 2009. –
№ 2/22(554). – С. 77–80.





ОПРЕДЕЛЕНИЕ АДГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ


Л.Н. Бархатова, Е. И. Горовая, А.В. Кайзер


ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»

г. Барнаул, пр. Ленина, 46; E-mail: eleana2004@mail.ru


В настоящее время трудно найти сферу человеческой деятельности, где бы не приходилось сталкиваться с явлениями адгезии в том или ином виде, начиная от изготовления мебели, заканчивая производством сложнейших летательных аппаратов. Адгезия наблюдается в самых разнообразных процессах: при склеивании и дублировании материалов, нанесении органических и неорганических покрытий, производстве слоистых пластиков, металлопластов и т. п.

Адгезия  прилипание, сцепление, слипание или притяжение. Явление адгезии относится к числу поверхностных явлений, то есть таких, которые возникают на границе раздела соприкасающихся фаз. Адгезионная прочность является одной из важнейших практических характеристик адгезионного соединения. Количественную характеристику этого свойства выражают сопротивлением разрушению адгезионного соединения по межфазной границе под действием внешних усилий (напряжений отрыва, отслаивания, расслаивания, сдвига, выррыва, кручения и тому подобное). При измерении адгезионной прочности обычно пользуются удельными значениями величин, относя сопротивления разрушений к единице площади контакта (при отрыве, сдвиге, кручении, вырыве) или к единице ширины образца (при отслаивании и расслаивании).

В данной работе представлена информация по практическому определению адгезионной прочности лака к металлическим поверхностям.

За основу испытаний взят ГОСТ 15140-78 «Материалы лакокрасочные. Определение адгезии». Среди представленных в ГОСТе методов определения адгезии (отслаивания, метод решетчатых надрезов, метод параллельных надрезов), выбран первый, так как он максимально соответствует замыслу, и имеющимся средствам для воплощения опыта в жизнь.

Метод отслаивания заключается в определении адгезии отслаиванием гибкой пластинки
от армированного стеклотканью покрытия и измерении необходимого для этого усилия. В опытных испытаниях вместо стеклоткани были взяты две металлические пластины, так как в дальнейшем данный лак планируется применять для покрытия металлических изделий.

В данной работе было решено исследовать, как будет влиять качество поверхности металлической пластинки на адгезию. А также как будет изменяться значение адгезионной прочности при дисперсном наполнении лака оксидом алюминия и дисперсном наполнении наноалмазами. Каждая серия состоит из 10 испытаний.

Аппаратура и материалы:

  • машина разрывная марки 3369 фирмы Instron, с максимальной нагрузкой 50 кН, и максимальной скоростью – 500 мм/мин;

  • ультразвуковая мешалка;

  • прибор для измерения толщины образцов с погрешностью не более 10 % (микрометр);

  • лента стальная, марка стали Ст5, толщина 0,5 мм;

  • высокоочищенный двухкомпонентный акриловый лак LAC367 с отвердителем C152;

  • порошок Al2О3;

  • наноалмазный порошок;

  • ножницы по металлу;

  • кисть волосяная плоская, мягкая, шириной 10 мм, длина волос 15 мм;

  • ацетон технический по ГОСТ 2768-84.

Изготовление образцов

Перед началом изготовления опытных образцов подготовили стальную ленту, и нарезали пластинки размером 20 мм на 50 мм, затем отобрали из нарезанных лент наиболее идеальные, без царапин и выгнутостей, чтобы избежать лишних дефектов и искажения результатов из-за разницы по толщине слоя лака.

Первая серия включает образцы, на которые наносится лак без предварительной обработки поверхности пластинок.

Отмеряем 20мм от края и наносим лак, затем сверху накладываем вторую пластину и немного прижимаем для равномерного распределения лака и удаления его излишков, вытеснение воздуха. В итоге получаем образец (рисунок 1).





Рисунок 1 – Эскиз образца – стальные пластинки, склеенные лаком


И так делаем 10 штук. Равномерно раскладываем полученные образцы на ровную гладкую поверхность. Лак холодного отверждения, поэтому оставляем образцы отверждаться в нормальных комнатных условиях.

Вторая серия отличается от первой только тем, что поверхность пластинок заранее подготовлена. Пластинки зашкуриваем шлифовальной бумагой, затем обезжириваем ватным тампоном, смоченным в ацетоне. Все остальное делаем по аналогии с первой серией.

В третьей серии поверхность пластинок подготовленная, обезжиренная, а лак наполняем ультрадисперсными алмазами в количестве 0,5% от массы. Перемешиваем ультразвуковым смесительным устройством. Количество образцов, как и везде, 10 штук.

Четвертая серия - пластинки подготовленные, лак, наполненный оксидом алюминия в количестве 0,5% от массы, также перемешан, как и в третьем опыте.

Пятая серия: то же, что и третья только количество наноалмаза 0,1% от массы.

Шестая серия то же, что и пятая, только количество Al2О3 0,1% от массы.

Все образцы помечаем в соответствии с серией и оставляем отверждаться.

После полного высыхания приступаем к испытаниям на разрывной машине. Испытание проводим при температуре (24±2) °С и относительной влажности воздуха (45±5) %. Образец расслаиваем при скорости движения подвижного зажима 1мм/мин и угле расслаивания 180 °С.

Обработка результатов

По полученным значениям напряжения и деформации считаем средние значения для каждой серии, таблица 1. оцениваем промахи и не рассматриваем их при дальнейших расчетах. Для каждого среднего значения считаем доверительный интервал. Строим графики.

Таблица 1 – Средняя зависимость между напряжением и деформацией при растяжении

1 серия, необработанные пластинки

, МПа

0

0,100

0,195

0,225

0,244

0,180

0,120

, м/мм

0

0,002

0,004

0,006

0,008

0,010

0,012

2 серия, обработанные пластинки

, МПа

0

0,268

0,180

0,090

0,080

0,072

0,068

, м/мм

0

0,005

0,010

0,015

0,020

0,030

0,031

3 серия, лак с содержанием нано-алмазов в количестве 0,5% от массы

, МПа

0

0,146

0,334

0,245

0,220

0,110

0,072

, м/мм

0

0,002

0,004

0,006

0,008

0,010

0,012

4 серия, лак с содержанием Al2O3 в количестве 0,5% от массы

, МПа

0

0,153

0,217

0,178

0,135

0,120

0,063

, м/мм

0

0,003

0,005

0,010

0,013

0,015

0,020

5 серия, лак с содержанием нано-алмазов в количестве 0,1% от массы

, МПа

0

0,186

0,321

0,206

0,120

0,117

0,067

, м/мм

0

0,002

0,003

0,005

0,010

0,014

0,016

6 серия, лак с содержанием Al2O3 в количестве 0,1% от массы

, МПа

0

0,230

0,234

0,197

0,142

0,102

0,059

, м/мм

0

0,002

0,005

0,007

0,010

0,015

0,017


Приведем значение разрывного напряжения и деформации в таблице 2.


Таблица 2 – Средние значения напряжений и удлинений при разрыве

Серия опыта

1

2

3

4

5

6

σраз, КПа

4,2

6,8

7,2

6,3

6,7

5,9

εраз, мм/мм

0,016

0,031

0,012

0,020

0,016

0,017


Для того чтобы проанализировать проведенные опыты необходимо перенести все полученные значения прочности и относительного удлинения на один обобщенный график (рисунок 2).




Рисунок 2 – График зависимости напряжения от деформации

На графике наглядно видно, что прочность адгезии будет снижаться при необработанной поверхности, это объясняется присутствием на поверхности окислов, замасливателей и различных загрязнений, препятствующих образованию связей на границе адгезив – субстрат.

При рассмотрении второго и третьего графика можно увидеть, что введение алмазного порошка резко увеличивает прочность и соответственно твердость. Образцы выдерживают большие напряжения из-за образования внутри лака углеродных связей, из-за возрастания модуля упругости, но они становиться менее пластичным и разрушается при небольших значениях относительного удлинения (ε3=12%, в отличие от ε2=31%).

Если рассмотреть графики наполнения оксидом алюминия, то сразу понятно, что это не очень удачный способ для увеличения адгезионной прочности, так как мы теряем не только устойчивость к воздействию деформаций, но и прочность, она становится даже ниже чем у обычного лака.

При сравнении третьего и пятого, где менялось только содержание алмаза, хорошо видно, что при уменьшении наноалмазов падает прочность, образцы также имеют малое значение относительного удлинения при разрыве (ε5=16%).

Необходимо помнить, что наполнять материал можно до определенного значения, так как бесконечное увеличение наполнителя приводит к дальнейшему снижению прочности, кроме того, при наполнении материалов нужно тщательно подходить к вопросу, какие свойства необходимо увеличивать и какой наполнитель будет уместнее. Так, в нашем случае, для увеличения адгезионной прочности лучший вариант это использование наноалмаза.


Моделирование промышленного процесса алкилирования бензола моноолефинами на основе физико-химических закономерностей


Н.С. Белинская, И.О. Долганова, В.А. Фетисова


Национальный исследовательский Томский политехнический университет,

634050, Россия, г. Томск, пр. Ленина, 30; E-mail: ns_belinskaya@sibmail.com


Синтетические моющие средства (СМС), содержащие в качестве основных моющих компонентов линейные алкилбензосульфонаты (ЛАБС), составляют приблизительно третью часть всех производимых в мире моющих средств. Такое масштабное использование ЛАБС обусловлено тем, что они абсолютно безопасны для окружающей среды: это подтверждено многочисленными исследованиями. Преимуществами ЛАБ являются так же их высокая эффективность при использовании в качестве моющего средства и сравнительно низкая себестоимость. Сырьем для производства ЛАБС являются линейные алкилбензолы (ЛАБ), строение которых в значительной степени определяет свойства целевого продукта [1]. В настоящее время наблюдается дефицит производственных мощностей получения ЛАБ ( в России существует только один завод по производству ЛАБ), при этом спрос на данный продукт растет. Таким образом, актуальной задачей является повышение эффективности существующего производства ЛАБ путем математического моделирования с целью его оптимизации. Следует отметить, что модели, разработанные на основе физико-химических закономерностей, являются адекватными и обладают высокой прогнозирующей способностью, что позволяет использовать их как для оптимизации действующих производств, так и при проектировании новых установок [2].

Математическое моделирование процесса алкилирования бензола высшими олефинами включает в себя разработку кинетической модели и системы уравнений материального и теплового балансов на основе выбранной схемы превращений углеводородов в ходе процесса.

Для определения схемы превращений углеводородов в ходе процесса алкилирования было исследовано влияние строения интермедиатов на их реакционную способность. Для этого было рассчитано значение предэкспоненциального множителя, входящего в уравнение константы скорости реакции на основе теории активированного комплекса [3]:

.

Энтропия исходных веществ и интермедиатов рассчитана с применением программных пакетов для квантово-химических расчетов HyperChem 8 и Gaussian 98.

По результатам расчета были сделаны следующие выводы:

1. С увеличением числа атомов углерода в молекуле олефина его реакционная способность увеличивается незначительно. Поэтому при составлении схемы превращений целесообразно агрегировать олефины С10 – С14 в один компонент – псевдоОлефин.

2. Реакционная способность олефинов с двойной связью у первого атома значительно выше, чем олефинов с двойной связью после вторичного, третичного, ... атомов углерода. Поэтому олефины следует разделить на две группы: с двойной связью после краевого атома углерода и с двойной связью после вторичного, третичного, ... углеродных атомов.

3. Реакционная способность изоолефинов зависит от их строения неоднозначно. Поэтому все изомеры олефинов по строению углеродного скелета целесообразно объединить в один псевдокомпонент.

Таким образом, схема превращений углеводородов в процессе алкилирования бензола высшими олефинами выглядит следующим образом.


Таблица 1 – Схема превращений углеводородов в процессе алкилирования

Реакции

ΔG, кДж/моль

ΔH, кДж/моль

Еа, кДж/моль

Kр

1. Бензол+Олефин-1=ЛАБ-2

-42,8

-96,11

40,4

1,016

2. ПсевдоЛАБ+псевдоОлефин=ДАБ

-26,56

-85,63

27,4

1,010

3. ПсевдоЛАБ+Диолефин=ЛАБнепр

-21,91

-76,32

27,3

0,999

4. Бензол+Диолефин=ЛАБнепр

-8,50

-68,75

27,4

1,003

5. Бензол+ЛАБнепр=ДФА

-4,14

-36,62

27,3

0,998


Все реакции являются термодинамически обратимыми, так как ∆G<0 кДж/моль.

В таблице 2 представлены выражения для скоростей реакций, входящих в схему превращений процесса алкилирования.


Таблица 2 – Выражения для скоростей реакций

Тип реакции

Выражение для скорости:

прямой реакции

обратной реакции

Образование ЛАБ

W1=k1CолефинСбензол

W-1=k-1CЛАБ

Образование ЛАБнепр

W2=k2CбензолСдиолефин

W-2=k-2CЛАБнепр

Образование ДАБ

W3=k3CЛАБСолефин

W-3=k-3CДАБ

Образование ДАБнепр

W4=k4CЛАБСдиолефин

W-4=k-4CДАБнепр

Образование ДФА

W5=k5CбензолСЛАБнепр

W-5=k-5CДФА


На основе выбранной схемы превращений была составлена кинетическая модель процесса алкилирования бензола моноолефинами.



Математическая модель процесса алкилирования:



Для того чтобы модель стадии алкилирования позволяла рассчитывать количественные и качественные характеристики выходных потоков, предсказывать материальный баланс установки в целом, необходимо определить значения основных кинетических параметров.

Для поиска общего набора констант скоростей был применен метод поиска по среднему арифметическому значению. При этом получены следующие значения: k1=4,60·10-2 м3·моль-1·c-1, k2=2,57·10-4 м3·моль-1·c-1, k3=1,51·10-2 м3·моль-1·c-1, k4=3,31·10-1 м3·моль-1·c-1, k5=1,00·10-1 м3·моль-1·c-1.

Для проверки модели на адекватность была определена погрешность расчета по отношению к экспериментальным данным для выхода целевого продукта – линейного алкилбензола (ЛАБ) и побочного – диалкилбензола (ДАБ), бромный индекс линейного алкилбензола и бромное число тяжелого алкилата (ТА).



2

Рисунок 1 – Погрешность по расчету выхода ЛАБ (2%)

Рисунок 2 – Погрешность по расчету выхода

ДАБ (3%)

3

4

Рисунок 3 – Погрешность по расчету

бромного индекса ЛАБ (12%)

Рисунок 4 – Погрешность по расчету

бромного числа ТА (12%)


Таким образом, модель, в основу которой положены физико-химические закономерности, обеспечивает достаточно хорошую сходимость расчетных и экспериментальных данных, что позволяет использовать ее для определения оптимальных условий проведения процесса и проведения прогнозных расчетов.

На основе разработанной модели процесса алкилирования были проведены исследования влияния температуры и соотношения бензол:олефины на эффективность процесса. По результатам исследования были определены оптимальные условия проведения процесса: температура Т=323 К; соотношение бензол:олефины от 6,6 до 9,4 к 1 моль/моль, которые обеспечивают максимальный выход целевого продукта (ЛАБ) заданного качества.

Список использованных источников

1. Баннов П.Г. Процессы переработки нефти. – М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2001. – 415 с.

2. Кравцов А.В., Шнидорова И.О., Ивашкина Е.Н., Фетисова В.А., Иванчина Э.Д. Разработка компьютерной моделирующей системы как инструмента для повышения эффективности процесса производства линейных алкилбензолов //Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний, 2009. – т. – № 9–10. – С. 39–45. 

3. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия: учеб. пособие для вузов. М: Высш. школа, 1973. – 480 с.


Полиионены на основе оксирановых соединений

и композиции на их основе


О.М. Бурмистр, О.С. Свердликовская, М.В. Бурмистр, В.Х. Шапка


ГВУЗ «Украинский государственный химико-технологический университет»,

пр. Гагарина, 8, г. Днепропетровск, Украина, 49005

e-mail: ughtu@dicht.dp.ua


Пленочные наноматериалы представляют одну из наиболее перспективных областей полимерной химии. В настоящее время значительно вырос спрос на полимерные материалы с улучшенными свойствами. Наиболее эффективным способом получения наноматериалов с заданными функциями и свойствами является модификация известных полимеров. Актуальной проблемой химии высокомолекулярных соединений является синтез новых полиионенов (ПИ) из доступного экологически чистого сырья, что позволяет расширить область применения полимеров. Поэтому цель данной работы – синтез и изучение физико-химических свойств новых ПИ на основе оксирановых соединений, исследование влияния малых добавок ПИ на реологические, теплофизические, физико-механические и диэлектрические свойства композиции триацетата целюлозы (ТАЦ).

Синтез ПИ проводили по схеме реакции




Строение синтезированных ПИ подтверждено с использованием элементного анализа и ИК-спектроскопии. Физико-химические свойства синтезированных ПИ приведены в таблице. Нами изучены вискозиметрические свойства ПИ в водных и водно-органических растворителях. Выявлено, что синтезированные ПИ проявляют полиэлектролитное поведение, как в водном, так и водно-этанольном растворителях. Показано, что ПИ совершают разупорядывающее действие на структуру водно-этанольной смеси. Установлено взаимосвязь состав-структура-свойства синтезированных ПИ на основе оксирановых соединений в сильноразбавленных растворах.

В настоящее время особое внимание уделяют снижению вязкости растворов полимеров – это приводит к снижению труд- и энергозатрат.

Проведено исследование влияние ПИ на реологические свойства раствора ТАЦ. Определено, что динамическая вязкость растворов ТАЦ в присутствии ПИ возрастает в 4,5–15,5 раза. Наиболее существенные изменения динамической вязкости наблюдаются при введении ПИ-1-8, ПИ-2-9, а оптимальная концентрация составляет 0,025% от массы ТАЦ (рис. 1).

Физико-механические свойства полимерных композиций определяют возможность применения пленочных материалов, поэтому изучение этих показателей имеет практический интерес.

Все добавки приводят к повышению прочности при растяжении пленок ТАЦ в 1,6–2,6 раза. В области малых концентраций добавок ПИ (0,01–0,05% от массы ТАЦ) наблюдается наибольшее возрастание прочности. Увеличение концентрации ПИ приводит к снижению прочности пленок. Наиболее эффективным модификатором с точки зрения повышения прочности на разрыв пленок ТАЦ является ПИ-1-6 при оптимальной концентрации 0,025% от массы ТАЦ (рис. 2).


Таблица 1 – Физико-химические свойства полиионенов общей формулы



где RIІІ – остаток дигалогенпроизводного, RІV – остаток третичного диамина.


Шифр соединения

RIІІ

RІV

n

Коэф-фициент преломления

Плот-ность , кг/м3

Содержа-ние

азота, %



Содержание хлора, %



Приведенная вязкостьприв), дл/г

ПИ-1-6

–(СН2)4



5

1,457

1228





3,02

ПИ-1-7

–(СН2)4



12

1,673

879





2,59

ПИ-1-8

–(СН2)4



6

1,653

856





2,06

ПИ-1-9

–(СН2)4



39

1,508









ПИ-2-6





8











ПИ-2-7





7

1,415

1187





2,28

ПИ-2-9





60

1,501









Примечание: R =



Относительная твердость пленок ТАЦ увеличивается при введении всех исследуемых ПИ (рис. 3). Максимальное увеличение относительной твердости наблюдается для концентрации добавок 0,01–0,075% от массы ТАЦ, а в диапазоне концентраций 0,075–0,1% от массы ТАЦ, наоборот, наблюдается уменьшение значений твердости. При концентрации 0,01% от массы ТАЦ добавки ПИ-1-5 алифатической структуры, ПИ-2-7 алкилароматической структуры повышают твердость пленки в 1,2–1,4 раза.

Введение ПИ в композицию ТАЦ приводит к увеличению удельной темплоемкости в исследуемом температурном интервале на 5–85%.

Установлено, что модифицирование ПИ позволяет увеличить удельное объемное сопротивление в заданном частотном диапазоне от 1013 Ом до 1015 Ом, а удельное поверхностное сопротивление составляет 1014 Ом.

Композиции на основе ТАЦ и синтезированных ПИ можно рекомендовать в качестве модельных систем полимерных композиционных материалов.


graph1


Рисунок 1 – Концентрационная (С) зависимость вязкости (ln) раствора ТАЦ

при температуре 380С и скорости сдвига 1,5 с-1 в присутствии добавок: 1 – ПИ-2-6;

2 – ПИ-1-9; 3 – ПИ-1-6; 4 – ПИ-1-7; 5 – ПИ-2-7; 6 – ПИ-1-8; 7 – ПИ-2-9


graph2


Рисунок 2 – Концентрационная (С) зависимость прочности на разрыв (��) пленок ТАЦ

в присутствии добавок: 1 – ПИ-1-6; 2 – ПИ-1-7; 3 – ПИ-2-9; 4 – ПИ-2-6;

5 – ПИ-2-7; 6 – ПИ-1-9


graph3


Рисунок 3 – Концентрационная (С) зависимость удельной твердости (Х) пленок ТАЦ в присутствии добавок: 1 – ПИ-1-5; 2 – ПИ-2-9; 3 – ПИ-1-7; 4 – ПИ-2-7; 5 – ПИ-1-9


Исследование процесса получения

ε-аминокапронатов целлюлозы


В.Н. Ермоленко, Д.Д. Ефрюшин, В.В. Коньшин


ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»

г. Барнаул, пр. Ленина, 46; E-mail: vadandral@mail.ru


Природные биополимеры растительного происхождения, содержащие целлюлозу обладают рядом ценных свойств, благодаря которым они могут быть использованы в химической, медицинской, пищевой и других отраслях промышленности. В последнее время актуальной является задача разработки способов получения, переработки, и оценки адсорбционных свойств, модифицированных природных полимерных материалов и дальнейшее их применение в химии (разделение и очистка веществ), экологии и медицине (в качестве материалов для гемо - и энтеросорбции) [1].

В качестве интересных с данной точки зрения объектов исследования могут выступать сложные эфиры целлюлозы с алифатическими аминокислотами. Это связано с тем, что аминокислоты являются биологически активными соединениями, что позволяет получить модифицированные природные полимеры с биологически активными центрами на целлюлозной матрице.

В данной работе представлены результаты ацилирования целлюлозы системой:
«ε-аминокапроновая кислота – тионилхлорид (ТХ) – трифторуксусная кислота (ТФУК)»:



Синтез проводили по методике, приведённой в работе [2]. В качестве осадителя был использован ацетон, так как при высаживании в другие осадители (в частности воду) наблюдалось частичное растворение образовавшегося продукта.

Сложные эфиры целлюлозы с ε–аминокапроновой кислотой представляют собой волокнистый или пленкообразные материалы (в зависимости от степени замещения), хорошо растворимые в воде и этиловом спирте. Снятие ИК–спектров проводили с пленки ε–аминокапронатов целлюлозы на приборе ИКС-40 в интервале 4000-700 см-1. Анализ ε–аминокапронатов целлюлозы показал наличие интенсивной полосы в области примерно 3433 см-1, что соответствует валентным колебаниям связей N–H в сложноэфирной группе и связей OH в целлюлозе. Полосы поглощения в области 1715 см-1, соответствует валентным колебаниям карбонильной группы в сложных эфирах целлюлозы. Поглощение в области 2800–2900 см-1 соответствует валентным колебаниям связей C–H в ацильном радикале ε–аминокапронатов целлюлозы.

Степень превращения гидроксильных групп в сложноэфирные для ε–аминокапронатов целлюлозы составила от 0,33 до 0,91. Значения констант скоростей реакции ацилирования целлюлозы смесью «ε-аминокапроновая кислота–ТХ–ТФУК» рассчитывали по уравнению Ерофеева-Колмогорова [3].

Термодинамические параметры реакции ацилирования целлюлозы (энтальпию и энтропию активации) вычисляли на основании уравнения Эйринга при построении графика в координатах от 1/Т:

,

где К – константа скорости, с-1;

Т – температура, К;

ћ – постоянная Планка, ћ =6,62·10-34 Дж·с;

Кb – постоянная Больцмана, Кb =1,38·10-23 Дж/К;

R – универсальная газовая постоянная, R =8,31 Дж/(моль·К);

∆S¹ – энтропия активации, Дж/(моль·К);

∆Н¹ – энтальпия активации.


Таблица 1 – Некоторые характеристики ε–аминокапронатов целлюлозы


Температура

синтеза, 0С

Константы

скорости реакции,
105 с-1

Термодинамические параметры синтеза
ε–аминокапронатов целлюлозы







Энтальпия

активации (DH¹), кДж/моль

Энтропия

активации (DS¹), Дж/(моль∙К)

Свободная энергия активации (ΔG¹), кДж/моль

30

0,17

172,01

218,37

104,20

35

2,65

40

3,94

45

12,3


По найденным параметрам рассчитана свободная энергия активации синтеза ε-аминокапронатов целлюлозы, которая составила 104,20 кДж/моль. Полученные значения термодинамических параметров исследуемой реакции свидетельствуют о быстром достижении состояния активированного комплекса, а также о его быстром распаде (положительные значения энтальпии и энтропии активации), приводящем к образованию ε-аминокапронатов целлюлозы. Данное обстоятельство можно объяснить тем, что при ацилировании ε-аминокапроновой кислотой происходит разрушение надмолекулярной структуры целлюлозы, приводящее к большей доступности ацилирующего агента к ОН-группам природного полимера. Относительно низкие значения термодинамических параметров при ацилировании непосредственно целлюлозы, свидетельствуют, о более плотной упаковке и развитой надмолекулярной структуре целлюлозы по сравнению с ЛЦМ.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   19

Похожие:

Технологии ХХ i века Материалы Всероссийского инновационного форума 2-4 июня 2011 года Наукоград Бийск2011 iconВсероссийского научно-практического форума Саратов, 6 10 октября 2011 года Саратов Издательство сгту 2011
Р. Р. Габдулин (мгу, Москва) Экология: синтез естественнонаучного, технического и П

Технологии ХХ i века Материалы Всероссийского инновационного форума 2-4 июня 2011 года Наукоград Бийск2011 iconВсероссийской научно-практической конференции 22-23 сентября 2011 года Бийск Издательство Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова 2011
Информационные технологии в науке, экономике и образовании: материалы Всероссийской научно-практической конференции

Технологии ХХ i века Материалы Всероссийского инновационного форума 2-4 июня 2011 года Наукоград Бийск2011 iconПрограмма Конкурс «Инженер'2011 мультиплекс знаний и возможностей»
Торжественное открытие IV всероссийского студенческого форума «Информационные технологии в мире коммуникаций»

Технологии ХХ i века Материалы Всероссийского инновационного форума 2-4 июня 2011 года Наукоград Бийск2011 iconЕ. Н. Гатцук июня 2011 года июня 2011 года
О работе ветеранской организации отдела мвд россии по Зеленодольскому району по нравственно-патриотическому воспитанию сотрудников...

Технологии ХХ i века Материалы Всероссийского инновационного форума 2-4 июня 2011 года Наукоград Бийск2011 iconПрограмма работы форума 28 -30 июня 2011 года
Организаторы: Министерство промышленности, энергетики и технологий Самарской области, сгау

Технологии ХХ i века Материалы Всероссийского инновационного форума 2-4 июня 2011 года Наукоград Бийск2011 iconДесятого юбилейного международного форума «Высокие технологии XXI века» 23 апреля 2009 года Часть I москва мгту им. Н. Э. Баумана 2009
Международной конференции Десятого юбилейного международного форума «Высокие технологии XXI века»

Технологии ХХ i века Материалы Всероссийского инновационного форума 2-4 июня 2011 года Наукоград Бийск2011 iconПрограмма Второго Северо-Кавказского инновационного форума скиф-2011
Керефов М. А. зам министра экономического развития и торговли кбр – «Презентация действующих мер государственной поддержки бизнеса,...

Технологии ХХ i века Материалы Всероссийского инновационного форума 2-4 июня 2011 года Наукоград Бийск2011 iconПостановление от 14 июня 2011 г. N 196 о внесении изменений в постановление правительства удмуртской республики от 22 ноября 2010 года n 356 "об утверждении республиканской целевой программы "чистая вода на 2011 2015 годы"
Зарегистрировано в Управлении Минюста РФ по ур 27 июня 2011 г. N ru18000201100318

Технологии ХХ i века Материалы Всероссийского инновационного форума 2-4 июня 2011 года Наукоград Бийск2011 iconНейропсихологический анализ составления рассказ
Инклюзивное образование: методология, практика, технология. – 2011. Материалы международной научно-практической конференции 20-22...

Технологии ХХ i века Материалы Всероссийского инновационного форума 2-4 июня 2011 года Наукоград Бийск2011 iconФгуп «цнииатоминформ» центр «атом-инновация» материалы инновационного форума росатома
Ядерные энергетические комплексы на базе технологии брест – основа развития крупномасштабной ядерной энергетики 6


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница