Влияние природы наполнителя и механической активации на свойства композитов на основе хитозана

• Автор: Мезина, Елена Александровна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Теория и практика использования интенсивных механических воздействий при получении высокодисперсных композиционных 1 1 материалов
1.2. Композиционные материалы на основе хитозана и перспективы их практического использования

1.3. Особенности структурообразования в полимерных системах, содержащих наполнитель

2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Характеристика объектов исследования

2.2. Характеристика используемых химических материалов

2.3. Приготовление растворов хитозана

2.4. Механическая обработка растворов хитозана и суспензий на его основе в роторноимпульсном аппарате
2.5. Определение реологических характеристик растворов хитозана
2.6. Методика определения электрокинетического потенциала на поверхности частиц наполнителя
2.7. Измерение размера частиц наполнителя в суспензиях
2.8. Микроскопические исследования
2.9. Определение оптической плотности суспензий на основе
растворов хитозана
2 Формование пленок
2 Определение разрывной нагрузки и разрывного удлинения
2 Определение влагопоглощения плнок хитозана
2 Расчет влагопоглощения пленок хитозана, содержащих
нерастворимый наполнитель
2 Определение массовой плотности композиционных пленок на
основе хитозана пикнометрическим методом
2 Расчет массовой плотности пленок хитозана, содержащих
нерастворимый наполнитель
2 Методика электронномикроскопических исследований
2. Методика атомносиловых микроскопических исследований
2 Методика определения поверхностного натяжения
2 Методика определения сорбции ионов меди
2 Рентгенографические исследования
2 Нанесение растворов хитозана на волокнистый материал
2 Определение количества нанесенного на волокнистый материал
хитозана
2 Определения водоудерживающей способности наполнителей
2 Определение адсорбции красителя на поверхности наполнителя
2 Математическая обработка результатов испытаний
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ
РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Влияние механоакустического воздействия на состояние твердой фазы в суспензиях на основе растворов хитозана
3.2. Влияние природы наполнителя и механической активации на реологические свойства суспензий на основе растворов хитозана
3.3. Влияние природы наполнителя и механической активации на физикомеханические и сорбционные свойства хитозановых пленок
3.3.1. Влияние механоакустической активации суспензий наполнителей в растворах хитозана на прочность получаемых из них пленок .
3.3.2 Структурообразование в системах хитозанаэросил. МО
З.З.ЗСтруктурообразование в системах хитозан ВаЬСЬ
3.3.4 Структурообразование в системах хитозанМКЦ Ю
3.3.5 Влияние природы наполнителя и механической активации на плотность упаковки макромолекул и влагопоглощение хитозановой матрицы композитных пленок
3.4 Предварительная механическая активация наполнителя при получении композиционных хитозановых пленок
3.5. Использование хитозанминеральных аппретов для получения волокнистых сорбентов ионов тяжелых металлов.
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Механоинициируемые процессы в твердых и жидких многокомпонентных системах активно исследуются уже в течение нескольких десятилетий 1. Механическая обработка дисперсий с использованием специальной аппаратуры является наиболее эффективным способом получения высокогомогенных композиционных материалов. Механическая активация веществ в твердой фазе, совмещенная с гомогенизацией композитов на их основе, может осуществляться в аппаратах различного типа экструдерах, наковальнях Бриджмена, смесителях Брабендера и др. Результаты таких исследований отражены, например, в обзорах . Большой интерес представляют работы по использованию высоких давлений и сдвиговых напряжений для активации полисахаридов 7 при осуществлении полимераналогичных превращений и получении ультрадисперсных композиционных материалов ,, а также работы по исследованию механоинициированных структурных превращений в полисахаридах ,. К недостаткам метода твердофазной механохимической модификации полимеров можно отнести получение неоднородных по структуре продуктов с пониженной молекулярной массой, при этом активация часто сопровождается побочными процессами сшивки. Для интенсификации химикотехнологических процессов в жидких средах наиболее простым и широко используемым способом механического воздействия является высокоскоростное перемешивание. К механоакустическим воздействиям относят ультразвуковые и гидроакустические воздействия. Последние реализуются в проточных аппаратах роторного типа и представляют собой сложную комбинацию механических колебаний широкого диапазона частот включая ультразвуковые и высоких сдвиговых напряжений ,. С учетом темы диссертационной работы можно привести ряд примеров использования механоакустических воздействий для активации природных полисахаридов в водных средах. В химических технологиях ультразвуковые и гидроакустические воздействия на растворы и жидкие дисперсии природных полисахаридов используются для инициирования или ускорения целого ряда химических и физикохимических процессов для расщепления первичной структуры и повышения содержания зольфракции , частичной деполимеризации , получения механосополимеров , ускорения процесса растворения , повышения реакционной способности полисахаридов при их химической модификации , а также для повышения их биодоступности в ферментативном синтезе ,. Известны примеры совместного использования ультразвукового и ферментативного воздействия на природные полисахариды . Такой тип воздействия называют гидроакустическим ГАвоздействие. Система ГАтехники начала формироваться в первой трети прошлого столетия. Прародителем этой техники следует считать устройство для подачи звуковых сигналов под водой при помощи жидкости, которое было запатентовано в г. Германии. Исторически сложилось так, что разные авторы давали свои названия аппаратам типа роторстатор гидродинамическая сирена ГДС , роторный аппарат с модуляцией потока РАМП , гидродинамический аппарат роторного типа ГАРТ , роторноимпульсный аппарат РИА , роторнопульсационный аппарат РПА , излучатель сиренного типа , центробежнопульсационный аппарат , аппарат типа роторстатор , пульсационный аппарат роторного типа ПАРТ, роторный импульснокавитационный аппарат РИКА , Энштипер i, Реактрон , Кадемил i , УльтраТурраксИнлайн xIi . Независимо от используемого названия все гидроакустические аппараты роторного типа имеют одни и те же основные элементы конструкции и общий принцип действия. Роторные аппараты состоят из коаксиально расположенных ротора и статора и относятся к аппаратам с периодическим перекрыванием потока ,. Механические колебания в таких аппаратах возникают за счет прерывистого характера течения обрабатываемой жидкой среды, что вызывает повышение или понижения давления в ней. При вращении ротора последовательно перекрываются каналы, имеющиеся в роторе и статоре рис. При несовпадении каналов поток жидкости останавливается, и давление в ней повышается вследствие инерционности течения когда канаты совпадают, давление в жидкости падает. В результате в жидкости возникает псевдоакустическая волна с периодически следующими друг за другом сжатием и разрежением.