Фазовые равновесия в двух- и трехкомпонентных системах на основе жирных кислот с числом углеродных атомов 14-16 и полиэтиленгликолей с молекулярной массой 2000 и 5000

• Автор: Шпербер, Фрида Рубиновна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 161 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Литературный обзор

1.1 .Физикохимические свойства полиэтиленгликолей и их растворов.

1.2. Физикохимические свойства насыщенных жирных кислот

1.3. Надмолекулярные структуры полиэтиленгликолей и жирных кислот.

1.4. Аналитические способы исследования диаграмм состояния

1.5. Определение уравнения состояния исходя из условий фазового равновесия.

1.6. Моделирование жидкой фазы.

1.7. Развитие методов прогнозирования

1.8. Групповые методы

1.9. Получение аналитического решения групповым методом
1 Метод прогнозирования на основе ГОТАС.
1 Моделирование реагирующих систем
Глава 2. Методика эксперимента.
2.1. Общие сведения о методе дифференциальной сканирующей калориметрии.
2.2. Физические основы метода термического анализа.
2.3. Сравнительный анализ методов ДТА и ДСК
2.4. Классический и Боерсма ДТА.
2.5.Дифференциальная сканирующая калориметрия ДСК.
2.6. Интерпретация и расшифровка термограмм
2.7. Геометрический анализ кривых нагревания.
2.8. Экспериментальные факторы, влияющие на характер термограмм
2.9. Выяснение физикохимической сущности природы термических эффектов, регистрируемых на кривых ДСК
2 Подготовка образцов для термического анализа
2 Калибровка аппаратуры по шкалам тепловых эффектов и температур фазовых переходов
2 Измерение температуры фазового перехода
2 Измерение теплоты фазового перехода
2 Измерение тепломкости.
Глава 3. Исследование диаграмм плавкости систем, содержащих полиэтиленгликоли и жирные кислоты.
3.1.Физикохимические свойства полиэтиленгликолей и жирных кислот.
3.2. Диаграмма плавкости системы миристиновая кислота пальмитиновая кислота полиэтиленгликоль.
3.3. Выбор модели для расчета диаграмм плавкости исследуемых сис тем
3.4. Методика комплексного исследования тройных систем пальми
тиновая кислота миристиновая кислота ПЭГ5, пальмитиновая кислота пентадекановая кислота ПЭГ5, пальмитиновая кислота пентадекановая кислота ПЭГ, миристиновая кислота пентадекановая кислота ПЭГ5, миристиновая кислота пента
декановая кислота ПЭГ.
3.5. Методика комплексного исследования тройных систем.
3.6. Использование полученных результатов для изготовления
теплоаккумулирующих материалов
Основные результаты и выводы
Литература


Рассматриваемые нами системы на основе полиэтиленгликолей и насыщенных жирных кислот удовлетворяют большинству из этих требований. ТАМ. И полиэтиленгликоли и жирные кислоты совершенно экологически, взрыво, и пожаробезопасны. Эти соединения, как и их смеси обладают достаточно большой теплотой фазового перехода, низкой способностью к переохлаждению в смесях и могут быть использованы для аккумулирования тепла при средних температурах. Температуры плавления и кристаллизации смесей наиболее полно описываются диаграммами фазового равновесия. При анализе смесей полиэтиленгликолей с жирными кислотами особое внимание уделяется процессу кристаллизации полимера из раствора. Это связано с особенностями образования кристаллической фазы полимера, такими, как переохлаждение, влияние термической предыстории на кинетику кристаллизации и образование различных видов кристаллов, степень кристалличности. Соотношение кристаллов различной структуры и аморфной фазы обуславливает непостоянство теплоты фазового перехода. Насыщенные жирные кислоты же плавятся и кристаллизуются как большинство низкомолекулярных веществ. Выделение твердой фазы из раствора соответствует температуре его насыщения. Кристаллизация расплавов и растворов полимеров происходит обычно при значительно более низкой температуре, чем температура плавления, т. Кроме того, кристаллы полимера растут значительно быстрее из зародышей, чем равномерно формируются из аморфной фазы. Начальный процесс образования кристалла из аморфной фазы называется первичной кристаллизацией. Этот процесс проходит через стадию образования первичного нестабильного критического зародыша. Чем больше должны быть размеры зародыша, тем более длительное время происходит процесс зародышеобразования. С наблюдается индукционный период. Рисунок 1. Ции. Зародышеобразование называется гомогенным, если в расплаве или растворе вещества отсутствуют образовавшиеся ранее зародыши или инородные частицы. При кристаллизации на поверхности инородных частиц размер зародышей, с которого начинается рост кристалла, часто уменьшается, так как образование границы раздела между кристаллом и подложкой может быть менее затруднено, чем между кристаллом полимера и его расплавом или раствором. Такой ускоренный процесс первичного зародышеобразования называется гетерогенным. Исследование процесса образования кристаллов из аморфной фазы полимеров в работе с целью получения однородных монокристаллов пока, зало, что рост кристаллитов может быть инициирован почти одновременно субмикроскопическими кристаллическими фрагментами, стабилизированными при отжиге выше температуры плавления. Концентрация и размеры
этих фрагментов зависят от термической истории образца и в особенности от максимальной температуры Т8, до которой образец нагревался перед рекристаллизацией. Рисунок 1. С в зависимости от времени выдержки. Концентрация этих двух типов ядер, оцененная по кинетике кристаллизации дилатометрически рисунок 1. Т, прерывисто. Изменение концентрации ядер при изотермической кристаллизации объясняется различными структурными характеристиками сферолитов. Существование собственных центров кристаллизации зависит от температуры, до которой полимер нагревается после плавления. Полиэтиленгликоли ПЭГ полиэтиленоксиды с молекулярной массой, лежащей в пределах от 0 до 0. Полиэтиленгликоли с молекулярной массой до при С представляют собой жидкие вещества с плотностью кгм3. Полиэтиленгликоли более высокой молекулярной массы представляют собой воскообразные вещества с плотностью до кгм3. Теплота плавления этих продуктов примерно равна 0 Джг . Молекула ПЭГ очень устойчива и разлагается лишь при нагревании до 3 К. Исследование кинетики кристаллизации полиэтиленоксида в зависимости от молекулярной массы, молекулярномассового распределения полимера, термической истории и количества центров кристаллизации предпринято в работе . Установлены равновесные значения температуры плавления полимера, приведенные в таблице 1. Таблица 1. С17ж 2Л АН. Т2 температура плавления полиэтиленоксида с бесконечной степенью полимеризации таблица 1. С, что хорошо согласуется с литературными данными .