СТРУКТУРНО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И РЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОВМЕСТНЫХ РАСТВОРОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ И СОПОЛИМЕРА ПАН В N-МЕТИЛМОРФОЛИН-N-ОКСИДЕ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Получены 18%-ные смесевые растворы целлюлозы и тройного сополимера ПАН, содержащего метилакрилатный и метилсульфонатный сомономеры, в N-метилморфолин-N-оксиде во всем диапазоне составов. Все полученные системы на основе целлюлозы и ПАН двухфазны, причем морфологические особенности эмульсий изменяются в зависимости от фазового состава и интенсивности деформационного воздействия от высокодисперсной изотропной до фибриллярной. При высоких напряжениях сдвига, реализуемых при получении растворов в экструдере, все эмульсии характеризуются однотипной микрогетерогенной морфологией, которая при деформировании трансформируется в фибриллярную. ИК-спектроскопическими исследованиями установлено, что в процессе получения между функциональными группами макромолекул сокомпонентов протекают специфические взаимодействия, приводящие к формированию ассоциатов ПАН/целлюлоза, претерпевающих гидрофобное отталкивание по границам раздела. Именно этот процесс инициирует фибрилляцию фазы целлюлозного раствора в присутствии раствора ПАН при деформировании. Характер реологического поведения смесевых растворов во всем интервале концентраций в непрерывном и динамическом режимах при температурах 110–130°С является прямым следствием фазового состава и морфологических превращений, протекающих в процессе деформирования. Выбраны составы эмульсий, характеризуемые вязкоупругими свойствами, позволяющими успешно формовать композитные волокна.

Об авторах

М. И. Виноградов

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук

Email: makarov@ips.ac.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр., 29

И. С. Макаров

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук

Email: makarov@ips.ac.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр., 29

Л. К. Голова

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук

Email: makarov@ips.ac.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр., 29

Г. Н. Бондаренко

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук

Email: makarov@ips.ac.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр., 29

В. Г. Куличихин

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: makarov@ips.ac.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр., 29

Список литературы

  1. Mikhailov N.V., Ukhanova Z.V., Karetina T.I. // Fibre Chem. 1959. № 1. P. 18.
  2. Mikhailov N.V., Smirnova B.N., Nessonova G.D. // Fibre Chem. 1971. V. 2. № 4. P. 314.
  3. Iovleva M.M., Smirnova V.N., Budnitskii G.A. // Fibre Chem. 2001. V. 33. P. 262.
  4. Hattori M., Yamazaki H., Saito M., Hisatani K., Okajima K. // Polym. J. 1996. № 28. P. 594.
  5. Zhang J., Yamagishi N., Gotoh Y. // Cellulose. 2019. V. 26. P. 889.
  6. Byrne N., Leblaisa A., Fox B. // J. Mater. Chem. A. 2014. V. 2. P. 3424.
  7. Golova L.K. // Fibre Chemisty. 1996. V. 28. № 1. P. 5.
  8. Куличихин В.Г., Голова Л.К. Растворы целлюлозы в оксидах третичных аминов: межмолекулярные взаимодействия, структура, реология. Научные основы химической технологии углеводов. М.: Изд-во ЛКИ, 2008.
  9. Makarov I.S., Golova L.K., Kuznetsova L.K., Rebrov A.V., Berkovich A.K., Skvortsov I.Yu., Kulichikhin V.G. // Russ. J. Gen. Chem. 2017. V. 87. P. 1351.
  10. Golova L.K., Makarov I.S., Vinogradov M.I., Kuznetsova L.K., Kulichikhin V.G. // Polymer Science A. 2018. V. 60. № 6. P. 756.
  11. Golova L.K., Bondarenko G.N., Makarov I.S., Kuznetsova L.K., Vinogradov M.I., Kulichikhin V.G. // Polymer Science A. 2020. V. 62. № 6. P. 597.
  12. Пат. 1645308 Россия. 1992.
  13. Пат. 2541473 Россия. 2014.
  14. Zhang W., Okubayashi S., Bechtold T. // Cellulose. 2005. V. 12. P. 267.
  15. Fink H.P., Weigel P., Purz H.J., Ganster J. // Prog. Polym. Sci. 2001. V. 26. P. 1473.
  16. Kulichikhin V., Golova L., Makarov I., Bondarenko G., Makarova V., Ilyin S., Skvortsov I., Berkovich A. // Eur. Polym. J. 2017. V. 92. P. 326.
  17. Тарасевич Б.Н. ИК-спектры основных классов органических соединений. Справочные материалы. М.: МГУ, 2012. С. 26.
  18. Feldstein M.M., Kiseleva T.I., Bondarenko G.N., Kostina J.V., Singh P., Cleary G.W. // J. App. Polym. Sci., 2009. V. 112. P. 1142.
  19. Nelson M.L., O’Connor R.T. // J. Appl. Polym. Sci. 1964. V. 8. P. 1325.

© М.И. Виноградов, И.С. Макаров, Л.К. Голова, Г.Н. Бондаренко, В.Г. Куличихин, 2023