лаборатория структурно-морфологических исследований ИФХЭ РАН

ПРОТОКОЛ СЕКЦИИ СОВЕТА №01-2011 от 13.04.2011

 ПРИСУТСТВОВАЛИ:

Члены Секции Совета: д.х.н., проф. Чалых А.Е.; д.х.н., проф. Алентьев А.Ю.; д.х.н., проф. Кильдеева Н.Р.; д.х.н., проф. Коварский А.Л.; д.х.н., проф. Арсланов В.В.; д.х.н., проф. Бондаренко Г.Н.; к.х.н., доц. Герасимов В.К.; к.х.н. Рудой В.М.; к.х.н. Щербина А.А..

А также: к.х.н. Костина Ю.В.; к.ф.-м.н. Алиев А.Д.; к.х.н. Шапагин А.В.; к.х.н. Никулова У.В.; к.х.н. Хасбиуллин Р.Р.; Будылин Н.Ю., Потеряев А.А., Суровяткина Е.В..

ОБСУЖДАЛИ:

Регламент работы Секции Совета.

ПОСТАНОВИЛИ:

1) Периодичность заседаний Секции установить как 1 раз в квартал.

2) Обратиться к Председателю Научного Совета РАН «Физическая химия» академику Цивадзе А.Ю. по вопросам возможности Секции рекомендовать монографии к публикации и представления диссертаций к защите на специализированных Советах.

3) Отработать режим опубликования результатов заседания Секции на сайте лаборатории структурно-морфологических исследований http://morfo.phyche.ac.ru/Events/Section .

СЛУШАЛИ:

научный доклад к.х.н. Никуловой Ульяны Владимировны на тему:

«Необычные фазовые диаграммы полимерных систем»

В докладе Никулова У.В. рассмотрела результаты исследований построения фазовых диаграмм в системах ПЭ – ПС и ПВМЭ – вода. Показано, что система ПЭ – ПС в олигомерной области характеризуется фазовой диаграммой с ВКТС. Проведен анализ термодинамических параметров системы. Для системы ПВМЭ – вода построена диаграмма двумя НКТС. Подробно рассмотрена кинетика растворения частиц дисперсной фазы на границе бинодали.

В обсуждении работы приняли участие Чалых А.Е.; Кильдеева Н.Р.; Коварский А.Л.; Бондаренко Г.Н.; Герасимов В.К.; Рудой В.М.

Были заданы следующие вопросы:

Герасимов: Что необычного в системе ПЭ – ПС?

Никулова: Сама система ПЭ – ПС обычна с нашей точки зрения, однако это вызывает удивление у большинства специалистов по переработке полиолефинов.

Рудой: Диаграммы ПЭ – ПС вполне обычные. Разве другие авторы не получали такие диаграммы?

Никулова: Конечно сама диаграмма ПЭ – ПС вполне обычны и характеризуется ВКТС. Необычно то, что ранее для этой системы она не была получена, так как исследователи работали только с высокомолекулярными полимерами и не затрагивали области высококонцентрированных по одному из компонентов растворов. При обсуждении представленных данных по системе ПЭ – ПС на Каргинских чтениях промышленники-переработчики ПЭ и ПС не воспринимали данные по их совместимости, так как устойчиво мнение о полной несовместимости этих полимеров.

Бондаренко: Зависит ли совместимость ПЭ и ПС от степени кристалличности ПЭ?

Никулова: Такие исследования не входили в наши планы – мы работали в области температур выше температуры плавления ПЭ.

Герасимов: Были ли сделаны ДСК компонентов, определены температуры плавления ПЭ и его степень кристалличности?

Никулова: Да.

Коварский: Кристаллизуется ли ПЭ после охлаждения в смеси с ПС? Как происходит процесс кристаллизации ПЭ?

Никулова: Да, При охлаждении системы ПЭ кристаллизуется, причем не только в массе, но и в фазах в матрице ПС. Это подтверждают микрофотографии смеси.

Кильдеева: Есть ли особенности в фазовых равновесиях с олигомерными составляющими по сравнению с высокомолекулярными компонентами?

Никулова: Особенности заключаются только в улучшении совместимости компонентов и не оказывают влияния на вид диаграммы. Для системы с полностью олигомерными составляющими диаграмма характеризуется ВКТС при 413К и выше полностью совместима.

Рудой: Какие концевые группы у олигомерных ПС? Влияют ли эти концевые группы на совместимость ПЭ с ПС?

Никулова: Мы не проводили подобных исследований. Используемые нами полимеры являются стандартами для хроматографии от компании Fluka и в принципе можно послать запрос на предоставлении информации о концевых группах у использованных образцов ПЭ, но возможно эта информации окажется закрытой, так как она влияет на процесс получения данных полимеров.

Коварский: Процесс совмещения компонентов в рамках оптической интерферометрии происходит на воздухе или в инертной среде? Оказывается ли влияние кислород воздуха на совместимость компонентов?

Никулова: В рамках оптической интерферометрии процесс совмещения компонентов происходит условно на воздухе – компонент помещенный первым некоторое время контактирует с воздухом через плоскую щель капилляра. После заполнения этой щели вторым компонентов непосредственная зона контакта двух полимеров лишена дополнительного подтока воздуха.

Герасимов: Правильно ли говорить о четырехфазности системы ПВМЭ – вода, когда она двухфазна по правилу фаз Гиббса в любой точке диаграммы? Может быть имеет смысл перестроить диаграмму как трехкомпонентную не только в изотермическом сечении но и в зависимости от температуры?

Никулова: В докладе немного шла речь о том, что с точки зрения правила фаз Гиббса нельзя считать систему четырехфазной. В данном случае имелось в виду то, что система четыре раза изменяет свой фазовый вид вдоль линии концентрационного профиля.

Герасимов: Как произведен расчет состава сосуществующих фаз для промежуточной области в смеси ПВМЭ-вода?

Никулова: Расчет производился по стандартной методике. При этом учитывалось что когда при Т=22°С система претерпевает первый фазовый распад в области концентрированного раствора то состав сосуществующих фаз при этом практически не изменяется при увеличении температуры до 31°С. Поэтому, на данном этапе расчет состава стандартный. Далее при втором фазовом распаде в области разбавленного раствора расчет вели исходя из оставшегося количества полос, в предположении, что левая часть не претерпевает изменений (как это и наблюдалось в течение эксперимента).

Рудой: Почему доказательством отсутствия влияния полидисперсности ПВМЭ на его смешение с водой являются дополнительные эксперименты с толуолом, в котором ПВМЭ полностью растворим?

Никулова: Потому, что с толуолом ПВМЭ не показывает аномалий.

Чалых: Сравнение системы ПВМЭ – вода с системой ПВМЭ – толуол здесь не удачно. Следует проводить сравнение с системой ПВМЭ – ПС, которая также характеризуется фазовой диаграммой с НКТС, но при этом полидисперсность ПВМЭ не оказывает влияния на совместимость компонентов и диаграммы имеют обычный вид.

Рудой: Почему так быстро происходит Оствальдовское созревание частиц. Для полимерной молекулы это не возможно. Какие коэффициенты диффузии ПВМЭ в воде и какая ММ ПВМЭ используемого в работе?

Никулова: Однако это экспериментальный факт для этой системы. Коэффициенты диффузии при этом высоки – 10-5-10-6 см2/с, а молекулярная масса ПВМЭ достаточно высока – 45000 г/моль.

Чалых Рудому: Какие данные нужно привести, чтобы доказать что в данной системе созревание частиц по Оствальду, а не по Смолуховскому?

Герасимов: По микрофотографиям фазовых частиц ПВМЭ в воде: где фазовая граница частиц и что с ней происходит при изменении температуры?

Никулова: При температуре выше НКТС граница у частицы есть. При понижении температуры – граница исчезает сразу, а частица как бы остается – это флуктуация плотности, которая в течении некоторого времени рассасывается без дальнейшего понижения температуры.

Чалых: Влияние комплекса между ПВМЭ и водой на фазовую диаграмму под вопросом, так как при таких больших коэффициентах диффузии подобный комплекс может быть слишком нестабилен.

Бондаренко: В таком случае можно было бы посчитать энергию связывания комплекса между ПВМЭ и водой на основании ИК-спектроскопии и квантово-химических расчетов и показать насколько этот комплекс устойчив в данных условиях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

На очередном заседании заслушать доклады Герасимова В.К. ("Фазовое равновесие в системах поликапролактам - полиалкилакрилаты"), Чалых А.Е. и Петровой Т.Ф. («Сорбция и диффузия воды в хитозанах») и Коварского А.Л. ("Исследование граничных слоев в наполненных полимерах с использованием спиновых меток и зондов").

Темы и тезисы докладов предоставлять заранее.

• < Назад
• Вперёд >