Научно-технические основы высокоэффективных промышленных процессов и аппаратов переработки наполненных дисперсных композиций

• Автор: Равичев, Леонид Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.08, 05.17.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 373 с. : ил.

1.1. Совместимость полимеров с пластификаторами и методы с определения .

1.2. Набухание и растворение полимера в растворителе

1.3. Моделирование процесса набухания и растворения полимера

в растворителе

1.3.1. Математическое описание процесса набухания и растворения полимера в растворителе.
1.3.2. Математическое описание процесса набухания и растворения полимерной часгицы цилиндрической формы.
1.3.3. Математическое описание процесса набухания и растворения монофракционного полимера в виде системы часгиц цилиндрической формы.
1.3.4. Математическое описание процесса набухания и растворения полифракционного полимера в виде системы часгиц цилиндрической формы.
1.3.5. Математическое описание процесса набухания и растворения полифракционного полимера в виде системы частиц сферической формы.

1.4. Исследование кинетики набухания и растворения сферических

частиц полимера в нелетучем растворителе

1.5. Определение неизвестных параметров математического описания процесса
набухания и растворения частиц полимера.
1.6. Выводы и рекомендации по результатам исследования и моделирования
процесса пластификации полимеров
Литература


Метод математического моделирования является мощным средством повышения эффективности научных исследований в прогнозировании поведения химикотехнологических процессов при решении задач анализа, оптимального проектирования и управления. Как отмечалось выше, стадия пластификации является основной стадией при переработке исходного полимера в готовое изделие. Система полимерпластификатор является сложной системой, характеризующейся значительным числом взаимосвязанных параметров. Математическому моделированию процесса набухания и растворения полимера в растворителе посвящено сравнительно небольшое количество работ. Так в 1. В работе 1. В работе 1. В работах 1. Существенным недостатком предложенных моделей является то, что они не учитывают распределение частиц по размерам полифракционность. В работе 1. В работе 1. Предложенная математическая модель позволяет прогнозировать изменение радиуса гранулы полимера, среднеобъемной концентрации растворителя в грануле, доли полимера, перешедшего в раствор. К недостаткам предложенной модели следует отнести то, что не учитывается распределение частиц по размерам полифракционность, то есть модель построена для случая, когда гранулы полимера имеют одинаковый размер монофракционная система частиц. Кроме этого растворитель по отношению к полимеру берется в избытке, то есть модель позволяет прогнозировать случаи полного растворения полимера в растворители случаи 4, 5, 6, рис. Однако, в целом исследования, проведенные в 1. Анализ собственных экспериментальных исследований и рассмотренных выше литературных данных показал, что математическое моделирование процесса взаимодействия растворителя с твердой фазой в том числе и с полимером ограничивается моделированием процесса либо ограниченного набухания полимера кривая 1, рис. Из анализа собственных экспериментальных исследований и исследований авторов вышеперечисленных работ следует, что актуальной является задача разработки математической модели взаимодействия полимера с растворителем, учитывающей как физикохимические, так и структурные характеристики системы размеры и форму частиц, распределение их по размерам и т. НДК, в случае когда дисперсионная среда является растворителем пластификатором для полимерного наполнителя, является важной и актуальной. Пусть полимер имеет начальный объем Vе, удельную поверхность Зуд, пористость Р, плотность р , внешнюю поверхность Т7. Растворитель имеет плотность рр, объем растворителя Ур. Исходя из основного уравнения скорости растворения твердых тел 1. Мр масса растворившегося полимера за время коэффициент массоотдачи с равновесная концентрация полимера в растворителе Г, текущая внешняя поверхность полимера с7 текущая концентрация полимера в растворителе. Учитывая, что Мр Vр р,п, где рл текущая плотность полимера, уравнение 1. Гр 1. С текущая концентрация растворителя в полимере. Используя уравнение 1. С равновесная концентрация растворителя в полимере удельная поверхность. В уравнении 1. V1 дает исходную поверхность полимера при 0 и поправку на изменение поверхности в процессе набухания и растворения. С, V 0, т. V . Урп объем растворившегося полимера У5 суммарный объем перешедшего в
раствор полимера и растворителя. О УМУ, Ур0, УгУ. Система уравнений 1. Г 2лг2 2яг 1. В случае набухания и растворения полимерной частицы цилиндрической формы внешняя поверхность ее будет меняться. Поэтому уравнение 1. Тг, 1. С учетом 1. Выражая текущий радиус частицы через ее объем и подставляя это соотношение в уравнение 1. Очевидно, для однозначного решения уравнения 1. У г V 1. Анализ уравнения 1. У1 и I, неизвестна. Из этого следует, что необходимо ввести еще одно допущение, а именно изменением длины частицы во времени пренебрегаем, то есть , где начальная длина частицы. С учетом этого допущения уравнение 1. Математическое описание процесса набухания и растворения монофракционного полимера в виде системы частиц цилиндрической формы. В процессе растворения участвует полимер массой А, содержащий частицы цилиндрической формы, длиной 0, радиусом г0. УМ 1. Ыт1,. Уч начальный объем частицы полимера, К текущий объем частицы. Учитывая, что У лт соотношение 1.