КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 19-73-10029
НазваниеСоздание новых композиционных материалов на основе термодинамически несовместимых полимеров с использованием сверхкритических флюидных сред
Руководитель Хайрутдинов Венер Фаилевич, Доктор технических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" , Республика Татарстан (Татарстан)
Конкурс №41 - Конкурс 2019 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-302 - Структура и свойства полимеров, многокомпонентных полимерных систем
Ключевые слова термодинамически несовместимые полимеры, сверхкритический СО2, фазовое равновесие, растворимость, диспергирование по методу антирастворителя
Код ГРНТИ29.17.00
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Использование и применение композиционных материалов на основе смесей полимеров имеет большое практическое значение, поскольку позволяет существенно расширить комплекс свойств полимерных материалов. Следует учесть, что большинство смесей полимеров являются термодинамически несовместимыми, однако такие системы успешно используются в технологической практике. Признанными являются и перспективы использования суб- и сверхкритических флюидных сред в процессах получения и переработки полимерных материалов. Вышеотмеченное указывает на актуальность изучения проблемы диспергирования смесей термодинамически несовместимых полимеров и обуславливает использование для этой цели суб- и сверхкритических флюидных сред.
В отличие от традиционных методов смешения полимеров, технологии, основанные на использовании сверхкритических флюидных сред, позволяют получать более однородные частицы с физико-химическими свойствами и морфологией, высокочувствительными к значениям режимных параметров осуществления процессов. Существенным достоинством сверхкритических флюидных технологий является их экологическая безопасность.
Сверхкритические флюидные среды (при сопоставлении с субкритическими флюидами), а именно они чаще всего находят применение в обсуждаемой задаче диспергирования, могут быть использованы как в качестве растворителя (метод RESS), так и в роли антирастворителя или осадителя (методы SAS, GAS, SEDS, ASES).
В задаче диспергирования полимерных материалов возможности метода антирастворителя, все же, представляются более предпочтительными, так как в этом случае отсутствует условие растворимости диспергируемого материала в сверхкритической флюидной среде. В противном случае, как это имеет место в случае метода RESS, учитывая, что полимеры в СКФ - средах относительно слабо растворимы, возможности диспергирования оказываются ограниченными.
При диспергировании с целью получения композиционных материалов метод SEDS (Solution Enhanced Dispersion by Supercritical Fluids) является более предпочтительным. Итак, принцип метода антирастворителя в модификации SEDS достаточно прост: вначале осуществляется растворение исходного материала или материалов (твердая загрузка) в традиционном органическом растворителе; затем этот раствор через коаксиальное сопло вводят в контакт со сверхкритической флюидной средой, плохо растворяющей или не растворяющей твердую загрузку. Варьируя условиями в реакторе (давление, температура, наличие вибрации и т.д.), можно достигать более или менее быстрого осаждения исходного продукта в виде мелкодисперсных частиц.
При выборе режимных параметров осуществления процесса диспергирования необходима ориентация на соответствующие области фазовой диаграммы системы «органический растворитель – обрабатываемый материал - сверхкритический диоксид углерода». Поэтому данные по взаимной растворимости этих компонентов являются ключевыми при выборе режимных параметров диспергирования.
Несмотря на то, что имеются работы по совместному диспергированию полимеров, проблема получения смесей с повышенной степенью совместимости термодинамически несовместимых полимеров остается открытой. Механизм этих явлений не исследован. Поэтому, изучение кристаллизации полимерных смесей с использованием метода SEDS представляет несомненный интерес.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ