Влияние неионных ПАВ и их композиций на поверхностные свойства простых олигоэфиров

• Автор: Эбель, Анна Оттовна
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 185 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ОСБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПАВ В ПРОЦЕССАХ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕТЕРОГЕННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1.Структура неионных ПАВ на основе окиси этилена и их поверхностная активность на межфазной границе жидкость газ.

1.2.Роль ПАВ в процессах получения и переработки полимерных материалов.

1.2.1.Поверхностное натяжение олигомеров и расплавов полимеров

1.2.2.0собенности формирования поверхностного слоя полимеров в

присутствии ПАВ

1.3.Роль ПАВ в процессах получения пенополиуретанов.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 .Объекты исследования.
2.1.1 .НеионныеПАВ на основе окиси этилена
2.1.2.0лигодиметилсилоксаны.
2.1.3.Блоксополимеры окисей этилена и пропилена
2.2.Методы исследования.
2.2.1.Определение поверхностного натяжения методом Вильгельми
2.2.2.Гель проникающая хроматография.
2.2.3.Вискозиметри я.
2.2.4. Рентгенофазовый анализ.
2.2.5. Метод ИК спектроскопии
2.2.6. Исследование пенообразующей способности водных растворов НПАВ методом Росс Майлса.
2.2.7. Получение эластичных пенополиуретанов.
2.2.8. Измерение краевого угла смачивания и линейного размера ячеек.
ГЛАВА 3. ВЗАИМОСВЯЗЬ ФИЗИКО ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОКСИЭТИЛИРОВАННЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И ИХ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ.
3.1.Поверхностное натяжение оксиэтилированных органических соединений на границе с воздухом.
3.2. Влияние степени оксиэтилирования на вязкость неионных ПАВ
3.3. Исследование влияния степени оксиэтилирования на структуру оксиэтилированных соединений.
ГЛАВА 4. ПОВЕРХНОСТНЫЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИЙ ОКСИЭТИЛИРОВАННЫХ ПАВ С ОЛИГОДИМЕТИЛСИЛОКСАНАМИ ПАВ.
4.1. Поверхностные свойства кремнийорганических олигомеров
4.2. Пенообразующая и пеностабилизирующая способность композиций
оксиэтилированных ПАВ с олигодиметилсилоксанами.
ГЛАВА 5. ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ ОКСИЭТИЛИРОВАННЫХ НЕИОННЫХ ПАВ И ОЛИГООРГАНОСИЛОКСАНОВ НА ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ПРОСТЫХ ОЛИГОЭФИРОВ
5.1. Поверхностное натяжение блоксополимеров окисей алкиленов
5.2. Влияние оксиэтилированных неионных ПАВ на поверхностное натяжение простых олигоэфиров
5.3. Влияние композиций оксиэтилированных ПАВ и олигодиметилсилоксанов на поверхностное натяжение простого олигоэфира.
5.4. Кинетические особенности фомирования поверхностного слоя олигоэфира в присутствии неионных ПАВ
ГЛАВА 6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПОЗИЦИЙ НЕИОННЫХ ПАВ В КАЧЕСТВЕ ПЕНОРЕГУЛЯТОРОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ
ЭЛАСТИЧНЫХ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


При увеличении числа ОЭ групп увеличивается число молекул воды, присоединяющихся к эфирным атомам кислорода, и гидрофильность ОЭ вещества возрастает. Повышение температуры растворов этих веществ приводит к дегидратации эфирного кислорода, так как энергия водородной связи невелика около 7 ккалмоль. Поэтому ПАВ теряет способность растворяться в воде и выделяется в виде отдельной фазы. Начало фазового перехода характеризуется температурой помутнения Тп раствора, Эта температура служит важным аналитическим показателем строения молекул ПАВ и позволяет судить о температурной устойчивости их водных растворов. Она является мерой ГЛБ и повышается с увеличением длины ОЭ цепи 1,2. В работе исследовано строение водных растворов некоторых ПАВ. Было обнаружено, что растворимость НПАВ воде имеет две ярко выраженные температурные границы нижнюю границу растворения, связанную с недостаточной кинетической энергией молекул, и верхнюю границу растворения, связанную с уменьшением гидратации эфирного кислорода оксиэтиленовых групп. Высказано предположение о том, что такие границы растворения присутствуют и в растворах других НПАВ с соответствующим содержанием оксиэтиленовых групп. Шенфельд и Альмрот установили значительное влияние полярных групп на гидрофильность ОЭ продуктов олеиновой кислоты, олеилового спирта и олеиламина 6. Наиболее сильно увеличивалась гидрофильность при возрастании длины цепи ОЭ олеиламинов, что связано с тем, что в этих веществах два реакционноспособных атома водорода аминогруппы способны замещаться окисью этилена. В работе отмечено возрастание Тп с повышением величин, характеризующих полярность ПАВ, но при постоянной полярности Тп возрастает с повышением п. Другая интересная особенность ОЭ НПАВ проявляется в аномальном изменении вязкости водных растворов при изменении концентрации, температуры и количества ОЭ звеньев 1,6. При исследовании вязкости разных растворов ОЭ алкилфенолов было установлено, что вначале с повышением температуры вязкость снижается, затем растет, а при температуре помутнения она вновь резко уменьшается. Данные аномалии связаны с гидратацией. Повышение вязкости при приближении к температуре помутнения объясняется разрывом водородной связи. Вязкость водных растворов НПАВ при увеличении количества ОЭ групп проходит через минимум 1. ОЭ звеньев происходит переход от зигзагообразной формы ОЭ цепи к извилистой. Этот переход наблюдается у НПАВ С п9 и совпадает с границей наблюдаемого минимума. Наибольшую информацию о ПАВ несет изотерма поверхностного натяжения у. С ее помощью можно получить ряд физикохимических характеристик ПАВ предельную адсорбцию Г, работу адсорбции Уа, ККМ, работу мицеллообразования Ут, посадочную площадку молекулы Бт и т. А.А. Абрамзоном разработан метод расчета и прогноза изотерм и адсорбции ПАВ в системах с подвижными поверхностями при заданных структуре молекулы ПАВ и межфазном натяжении системы без ПАВ, на основе которого можно рассчитать свойства ожидаемого продукта, а затем целенаправленно синтезировать ПАВ. Ряд ученых исследовали зависимость различных свойств НПАВ от длины ОЭ цепи . В работах 4,6 показано, что для ОЭ производных нонилфенола и спиртов поверхностная активность уменьшается с увеличением п. Занимаемая молекулой площадь не изменяется до п6. Дальнейшее удлинение ОЭ цепи увеличивает площадь гидрофобной части на поверхности. Аналогичный рост величины ККМ в ряду оксиэтилированных нонилфенолов с увеличением п продемонстрирован в работе . Удельные энтропия и энтальпия мицеллообразования таких соединений положительны, что объясняется эндотермическими эффектами дегидратации оксиэтиленовых групп. В работах Б. Бэри на примере ОЭ цетиловых спиртов с п , , , показано, что рост ОЭ цепи приводит к уменьшению активности молекулы НПАВ на поверхности ,. Это связано с ростом растворимости по мере увеличения длины гидрофильной части молекулы и уменьшением тенденции к мигрированию на поверхность. Кроме того, с ростом п увеличивается площадь, занимаемая молекулой гидратированные спиралевидные цепи занимают большую площадь, и растет вероятность различных конфигураций на поверхности.