Коллоидно-химические занономерности взаимодействия частиц магнитных жидкостей с поверхностями натуральных волокон

• Автор: Байбуртский, Феликс Степанович
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Главы Страницы

ВВЕДЕНИЕ

I. ОЬЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

I. 1. Магнитные жидкости, их свойства, методы синтеза и применение

I. 1. I. Основные положения

I. 1.2. Способы получения магнитных жидкостей

I. 1.3. Области применения магнитных жидкостей на различных основах 1. 2. Основные закономерности агрегативной устойчивости и коагуляции

лиофобных коллоидных систем

I. 3. Явления гетерокоагуляции и гстсроадагуляцыи частиц лиофобной

дисперсной системы ,. ,Г.

II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
II. 1. Объекты исследования
II. 1. 1. Магнитные жидкости, полученные методом пептизации
II. 1. 2. Волокнистые материалы
II. 2. Методы исследования
II. 2. 1. Физико химические характеристики магнитных жидкостей
II. 2. 2. Физико химические характеристики волокнистых материалов
II. 2. 3. Определение электрокинетического потенциала частиц магнитных
жидкостей при различных значениях дисперсионной среды по скорости электрофореза
И. 2. 4. Определение электрокинетического потенциала волокон при
Различных значениях дисперсионной среды методом потенциала протекания
II. 2. 5. Оптический метод наблюдения за кинетикой гетерокоагуляции
частиц магнитных жидкостей на натуральных волокнах
II. 2. 6. Техника проведения эксперимента
II. 2. 7. Исследование намагниченности магнитных жидкостей и волокон,
модифицированных их частицами
Страницы
III. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
III. 1. Агрегативная устойчивость и влияние на не различных факторов
III. 2. Электроиоверхностные свойства магнитных жидкостей и натуральных
Волокнистых материалов и их влияние на процесс гетерокоагуляции
III. 3. Энергетические кривые взаимодействия магнитных жидкостей с
поверхностями натуральных волокон
III. 4. Намагниченность волокон, модифицированных частицами магнитных жидкостей, и влияние на не условий проведения эксперимента
ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ
СИСОК ИСПОЛЬЗОВА1IIЮЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Для наиболее полного обезвоживания осадка при переводе магнитной фазы из жидкой полярной среды в неполярную использовали этиловый спирт или ацетон, обладающие хорошими гироскопическими свойствами. Далее, пастуконцентрат разбавляли соответствующей дисперсионной неполярной средой с получением высокоустойчивой магнитоуправляемой коллоидной системы необходимой концентрации. Таким образом, концентрированный магнитоуправляемый золь представлял коллоидную систему с узким распределением сферических частиц по размеру в интервале от 5 до нм в диаметре и намагниченностью насыщения кАм 7. Магнетитовая магнитная жидкость на водной основе была предложена Дж. Нилом , . Для стабилизации частиц магнетита со средним размером около нм, полученных химической конденсацией, применяли побочный продукт бисульфитной обработки древесины лигносульфонат натрия. ГеС 6Н. О ЬеС 4Н0 Н4ОН Ре3ХД ЧН4С1 Н2О Особенность этого метода состояла в применении в качестве осадителя водного раствора аммиака, что создавало более мягкие условия соосаждения солей. Образующийся в ходе реакции хлорид аммония легко разлагался с выделением газообразного аммика. Ионы хлора и остатки растворнных солей удаляли из осадка многократной промывкой, что предотвращаю коагуляцию частиц магнетита и обеспечивало в дальнейшем взаимодействие молекул стабилизатора с частицами магнетита. Кроме того, использование гидроксида аммония позволило проводить реакцию соосаждения при температуре С. Характерной особенностью процесса явилось требование полуторного избытка основания по объму или концентрации только в этом случае происходило полное осаждение образующихся частиц магнетита. Группой французских исследователей под руководством Рене Массарта и ЖанаКлода Бакри , в годах были описаны методы получения магнитных жидкостей на водной основе с магнетитом без применения специальных органических реагентов поверхностноактивных веществ. В качестве стабилизаторов выступали электролиты, присутствие которых в системе обеспечивало ионную стабилизацию высокодисперсных частиц магнетита. Выпадавший в ходе реакции соосаждения солей железа в щелочной среде осадок магнетита обрабатывали растворами электролитов. При получении магнитной жидкости в области низких значений 1,0 5,0 осадок магнетита обрабатывали водным раствором перхлорной кислоты НСЮ4 с последующим центрифугированием использовали также растворы азотной и хлороводородной кислот. Пептизация магнетита происходила при добавлении воды. Стабилизация частиц осуществлялась за счт электростатического отталкивания ионов ОН, которые адсорбировались на частицах магнетита в щелочной среде, и ионами Н в кислой. В интервале от 5,0 до 9,0 этим методом не удалось получить устойчивых магнитных жидкостей на водной основе, что связано, повидимому, с недостаточной концентрацией ионов в двойном электрическом слое, возникающем вблизи каждой частицы изза избирательной адсорбции на ней ионов одного знака. Кроме того, не следует забывать, что электростатические силы довольно быстро уменьшаются с увеличением расстояния, и поэтому устойчивые магнитные жидкости вряд ли могут быть приготовлены без использования поверхностноактивного вещества. В настоящее время отработаны примы целенаправленного управления свойствами магнитных жидкостей. Целая серия процессов, посвящнных изменению свойств магнитных жидкостей, была разработана Р. Е. Розенцвейгом с сотрудниками . В процессе смешивания магнитной жидкости на основе неполярной среды с полярной жидкостью типа этилового спирта или ацетона происходит интенсивная флокуляция частиц магнетита, то есть агрегация и быстрая седиментация. Если затем поместить осевшие частицы в чистую основу гептан, декан или керосин, то вновь происходит процесс пептизации. Такое поведение частиц свидетельствует о том, что они флокулируют вместе со слоем поверхностноактивного вещества, покрывающим каждую частицу. Подобное же действие на стабилизированные высокодисперсные частицы оказывают кремнийорганические жидкости полидиметилсилоксан и полимеры .