Технологический процесс получения пенополивинилформаля, разработанный во Владимирском научно-исследовательском институте синтетических смол, включает в себя как образование конденсационной структуры, так и механическое вспенивание с последующим отверждением пены. В противоположность довольно сложным и трудоемким прессовым методам, широко распространенным сейчас в производстве пено-материалов, получение пенополивинилформаля складывается из следующих простых операций: 1) приготовляются водные растворы поливинилового спирта, поверхностно-активного вещества («выравниватель А»), поваренной соли, соляной кислоты, формалина; 2) раствор поливинилового спирта, содержащий добавку «выравнивателя А», подвергается механическому перемешиванию для образования однородной пены. Затем в эту же пену вводятся остальные компоненты при перемешивании быстровращающейся (1000—1200 об/мин) мешалкой. Начинается процесс ацеталирования поливинилового спирта; вязкость си-[1, С.98]
При достижении некоторой критической степени ацеталирования по-ливинилформаль теряет растворимость. Из (образовавшегося пересыщенного раствора выделяются частицы новой фазы. Они срастаются в ажурную пространственную сетку. Возникает конденсационная структура (первого рода). Свежеприготовленные конденсационные структуры поливинилформаля, как показали Г.М. Синицына с соавт. [10] и М. С. Ос-триков с соавт. [11], оказываются неустойчивыми к силам капиллярной контракции. После отмывки от кислоты и избытка альдегида они сохраняют пористость только в увлажненном состоянии. При высушивании они полностью теряют пористость, образуя газо- и паронепроницаемый материал. Силы капиллярной контракции, развивающиеся в области микроменисков испаряющейся влаги, приводят к тесному сближению структурных элементов. При окончательном высыхании, по-видимому, остаточные гидроксильные группы частично ацеталированного поливинилформаля образуют между собой водородные связи, которые как бы «зашивают» все поры конденсационной структуры. Как показал Г. М. Плавник с соавторами [12] методом малоуглового рассеяния рентгеновских лучей, в таких «зашитых» криптоконденсационных структурах сохраняется лишь небольшое количество очень мелких пор радиусом около 20 А. В полученной стеклообразной, почти прозрачной массе непористого полимера «память» об исходной пористой конденсационной структуре хранится лишь в виде системы сложным образом распреде-[1, С.97]
Полученная картина указывает на значительные изменения конденсационной структуры в ходе дополнительного ацеталирования. Образцы,[1, С.105]
В процессе получения пенополивинилформаля степень ацеталирова-ния доводится до величины, обеспечивающей образование конденсационной структуры в стенках пузырьков пены, но не доходит до значений, обеспечивающих сохранение этой структуры при высушивании. Поэтому[1, С.99]
На основании полученных данных можно утверждать, что силы капиллярной контракции, развивающиеся при высушивании этой, все еще весьма гидрофильной, конденсационной структуры, приводят к почти полному исчезновению пористости. Структурные элементы, сблизившиеся под действием отступающих микроменисков влаги, «сшиваются» друг с другом водородными связями, образуемыми остаточными гидрок-сильными группами полимера. Полученный материал можно назвать «криптогетерогенной», или «криптоконденсационной» системой. «Память» о том, что полимер обладал в набухшем состоянии микрогетерогенной конденсационной структурой, сохраняется лишь в виде системы сложным образом распределенных внутренних напряжений. Сохранившиеся мелкие неоднородности радиусом около 20 А, возможно, представляют собой дефекты упаковки макромолекул. Характер этих неоднородностей не может быть окончательно установлен без дополнительных исследований.[1, С.107]
На рис. 4 приведена зависимость lg/ от Igcp для образцов конденсационных структур поливинилформаля до и после термической обработки. Термическая обработка образца криптоконденсационной структуры (6 часов ацеталирования) приводит к некоторому дополнительному падению интенсивности в области больших углов (ср. кривые 1 и 2). Оно, по-видимому, свидетельствует о некотором дальнейшем ослаблении признаков гетерогенности, еще сохранявшихся в криптоконденсационной структуре.[1, С.113]
Подробный анализ кривых /, 2 и 4 представляется преждевременным. Существенно, что все эти кривые, одна и^ которых принадлежит криптоконденсационной структуре с небольшой степенью ацеталирования (кривая ./), а две других — гомогенным полимерам, полученным при термообработке конденсационных структур, лежат в области малых интенсивностей рассеяния и резко отличаются от типичной кривой стабильной конденсационной структуры (кривая 3} как по абсолютной величине интенсивности рассеяния, так и по величине наклона кривой. Изучение малоуглового рассеяния рентгеновских лучей, таким образом, свидетельствует о том, что криптоконденсационные структуры (кривая 1} более близки к гомогенным полимерам, полученным при термической обработке (кривые 2 и 4), чем к стабильным конденсационным структурам (кривая 3].[1, С.113]
Одним из общих методов получения волокнисто-пористых высокомолекулярных материалов является конденсационное структурообразова-ние. Метастабильные (пересыщенные) растворы высокомолекулярных соединений самопроизвольно разделяются на две фазы, представляющие собой более концентрированный и более разбавленный растворы. Приближаясь к равновесному состоянию, капли концентрированного раствора из высоковязкой жидкости могут превращаться в комочки эластичного студня. Срастание и переплетение этих частиц приводят к возникновению микрогетерогенной волокнисто-пористой пространственной сетки — конденсационной структуры [1].[1, С.103]
Результаты исследования образца пенополивинилформаля, любезно предоставленного Е. Е. Таракановой (Владимирский научно-исследовательский институт синтетических смол), приведены на рис. 5 в координатах lg / = f(lg ф). Как видно из рисунка, кривая зависимости lg / от lg ф для этого образца пенопласта имеет вид прямой с тангенсом угла наклона, равным —3 (кривая /). Для сравнения на том же рисунке приведены кривые, полученные при изучении описанных выше образцов конденсационных структур, полученных после 17 и 24 часов ацеталиро-ван;ия (кривые 2 и 3, соответственно). Если не учитывать некоторых расхождений в нижней части кривых, соответствующих наиболее малым неоднородностям, кривую малоуглового рассеяния для образца пенополивинилформаля можно считать очень близкой к кривой рассеяния для образца конденсационной структуры, подвергавшейся ацеталированию в указанных условиях в течение 17 часов.[1, С.114]
В других случаях исчезновение пористости при высушивании гетерогенной структуры носит обратимый характер. Полученный квазигомогенный полимер хранит «память» о своем гетерогенном происхождении в виде системы внутренних напряжений, сложным образом распределенных в массе такого полимера. Такой материал можно назвать крипто-гетерогенным. При набухании в дисперсионной среде криптогетероген-ный материал под действием внутренних напряжений восстанавливает все особенности исходной гетерогенной — коагуляционной или конденсационной — структуры.[1, С.34]
Рис. 14. Изменение свойств конденсационной структуры поли-винилформаля в зависимости от продолжительности дополнительного ацетя-лирования формальдегидом:[1, С.36]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.