Наполненные криогели поливинилового спирта: получение, влияние свойств дисперсной фазы, применение

• Автор: Савина, Ирина Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 156 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ 4

ВВЕДЕНИЕ 6

ГЛАВА I. НАПОЛНЕННЫЕ ГЕЛИ литературный обзор

1.1. Наполненные гели основные понятия.

1.2. Влияние концентрации и характеристик наполнителя на

свойства композитных гелей

1.3. Наполненные криогели поливинилового спирта

1.4. Некоторые аспекты использования наполненных гелей.

ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

ГЛАВА III. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
III. 1. Свойства наполненных криогелей ПВС, содержащих частицы
различной гидрофобностигидрофильности
III. 1.1. Физикомеханических свойства криоПВСГК,
содержащих недеформируемые наполнители
III. 1.2. Микростуктура криоПВСГК, содержащих
недеформируемые наполнители.
III. 1.3. Температура плавления криоПВСГ К, содержащих
недеформируемые наполнители.
III. 1.4. Влияние условий криогенного воздействия на свойства
криоПВСГК, содержащих недеформируемые наполнители.
III. 1.5. Физикомеханических свойства криоПВСГК, содержащих
мягкие деформируемые наполнители
III. 1.6. Физикомеханические свойства композитных криогелей
амилопектина, содержащих недеформируемые наполнители
.2. Свойства наполненных криогелей ПВС, содержащих
заряженные частицы ионообменных смол.
.2.1. Физикомеханические свойства криоВСГК, содержащих
в качестве наполнителя ионообменные сефадексы. 1
1.2.2. Температуры плавления криоПВСГК, содержащих
в качестве наполнителей анионообменные смолы.3
Ш.2.3. Свойства криоПВСГК, содержащих в качестве
наполнителя ионообменную смолу Амберлит ША0.5
Ш.3.1. Разработка композитных ионитов биотехнологического
назначения для выделения веществ из культуральных сред.0
Ш.3.1.1. Использование криоПВСГК, содержащих частицы Амберлита ША1, в качестве сорбентов низкомолекулярных
соединений 2
Ш.3.1.2. Использование криоПВСГК, содержащих частицы
Сефадекса БЕЛЕ А, в качестве сорбентов белков.9
ВЫВОДЫ3
ЛИТЕРАТУРА


В физических гелях пространственная сетка поддерживается за счет сил нековалентной природы водородные связи, зоны кристалличности, гидрофобные взаимодействия. Раствор полимера превращается в физический гель изза изменения термодинамического качества растворителя или частичной кристаллизации полимера. Нековалентаые гели можно получить как охлаждением если система растворитель полимер имеет верхнюю критическую температуру смешения, так и нагреванием если система обладает нижней критической температурой смешения. Гели, получаемые при охлаждении без замораживания, называют психотропными, а получаемые при нагревании термотропными . Данные гелевые матрицы термообратимые, поскольку им присуще обратимое плавлениезастудневание при изменении температуры. К особому типу гелеобразных систем следует отнести ионные гели, у которых роль мостиков между обладающими полиэлектроштными свойствами макромолекулами выполняют ионы. К данному типу относятся, например, альгинатные гели. Ионные гели, как и ковалентносшитые гели, термонеобратимы, но изменение или солевого состава жидкости, окружающей образец, может привести к быстрому растворению набухших ионотропных и хелатотропных сеток, которые вновь превращаются в гель при соответствующем изменении состава внешней среды, что приближает эти системы к физическим гелям. Гели, содержащие, помимо гелеобразующего полимера и удерживаемого им растворителя, различные включения твердые минеральные вещества, гелевые гранулы, микроволокна, пузырьки газов, клетки, называют наполненными гелями или композитными . Наполненные гели состоят из непрерывной фазы, т. Свойства наполненных гелей зависят, с одной стороны, от концентрации и природы полимера, образующего сетку непрерывной фазы, способа получения геля, а, с другой стороны, от свойств и концентрации наполнителя. В настоящее время известно большое количество работ по теории, исследованию и использованию наполненных полимерных материалов. Характер изменения свойств таких композитов определяются объемной долей введенного наполнителя. Важным является размер и форма частиц, а также степень совместимости наполнителя с полимерной фазой. Все эти закономерности в основном известны для наполненных полимеров , но можно полагать, что они будут справедливы и для наполненных гелей. Данные о влиянии концентрации и свойств дисперсной добавки на свойства композитных гелей разрозненны и требуют обобщения, поэтому основным предметом литературного обзора является анализ влияния концентрации и ряда параметров дисперсной добавки на свойства различных наполненных гелей. Кроме того, в заключительном разделе обзора приводятся некоторые примеры использования композитных гелей, что наглядно иллюстрирует возможности применения этих полимерных систем. При рассмотрении свойств наполненных гелей в соответствующей литературе внимание в основном уделяется изменению механических характеристик композитов. Дисперсные частицы могут действовать как активный наполнитель , т. Например, было найдено, что механические свойства и степень набухания водонабухающих полимерных сеток, полущенных смешиванием полихлоропрена с частицами кремнезема, поперечносшитым полиакрилатом натрия, полиэтилено ксидом и вулканизирующими агентами, зависели от содержания в них наполнителя . Изменение характеристик таких наполненных гелей напрямую зависело от количества внесенной добавки, чем больше наполнителя содержал образец, тем большее влияние он оказывал. Так, при увеличении содержания кремнезема от 0 до мае. МПа, а жесткость, измеренная по Шору, повышалась от 8 до , но набухаемостъ таких гелей снижалась с 8,5 до 5,1 мл воды на грамм ненабухшего композита. Увеличение содержания поперечносшитого полиакрилата натрия, наоборот, приводило к ослаблению полимерных сеток ГТабл. При увеличение концентрации данного наполнителя от 0 до мае. МПа, а жесткость от до 8, но степень набухания при этом увеличивалась от 0 до ,2 млг. Таблица 1. Влияние концентрации кремнезема на механические свойства композитных гелей после равновесного набухания в воде полиакрилат натрия мае. Свойства композита Содержание кремнезема, мае.