Examples



mdbootstrap.com



 
Abstracts
апрель 2017

Четвертинні амонієві солі на основі вуглеводів як модифікатори властивостей триацетатцелюлозних розчинів


Шаповал Д. С., Шапка В. Х.
Chemistry and modern technologies
Abstract / Full Text

Дана дослідницька робота присвячена вивченню четвертинних амонієвих солей на основі вуглеводів в якості модифікаторів ТАЦ розчинів та плівок з них. Четвертинні амонієві солі (ЧАС) – це сполуки з четвертинним атомом азоту в якості характерної хімічної групи.

Полімерні ЧАС різної будови отримали широке розповсюдження в хіміко-фотографічній промисловості, а саме: їх використовують на стадіях синтезу та обробки емульсійних шарів, для спектральної сенсибілізації і інгібіювання росту мікрокристалів, в якості сокомпонентів дифундуючих барвників, кольороутворюючих компонентів в протиореольних, антистатичних і проміжних шарах, в якості сенсибілізаторів і антивуалюючих речовин. В наш час досить актуальним є питання вивчення впливу добавок високомолекулярних пластифікуючих речовин, які мають довготривалу модифікуючу дію на фізико-механічні властивості триацетат целюлозної (ТАЦ) плівки, а саме, підвищення міцності плівкових матеріалів на основі ТАЦ при збереженні їх еластичності.

Одним з перспективних напрямків застосування полімерних четвертинних амонієвих солей є модифікація композиційних матеріалів, що приводить до зниження в’язкості розчинів полімерів, і, як наслідок, до зменшення праце- та енерговитрат. На даний час відомо три способи модифікації: хімічна, фізико-хімічна і фізична.

Фізико-хімічна модифікація полімерів полягає у збільшенні відносної активності їх структурних одиниць (сегментів, макромолекул, пачок та ін.) при введенні системи хімічно інертних речовин. У зв’язку з тим, що полімери, які використовують для отримання кіно-, фотоплівок, експлуатуються у склоподібному стані, в якому рухливість структурних елементів обмежена міжмолекулярною взаємодією, пластифікація призводить до зниження внутрішніх напружень, які виникають у результаті деформації.

Наслідком пластифікації є, перш за все, підвищення здатності до деформування структурних елементів полімерів під дією зовнішніх механічних зусиль у будь-якому з фізичних станів. При цьому розширюються і температурні інтервали фізичних станів полімерів у бік більш низьких температур, тобто знижуються температури переходів полімерів з одного фізичного стану до іншого.

Проводилося дослідження впливу четвертинних амонієвих солей, наведених в таблиці 1, на основі вуглеводів на реологічні властивості ТАЦ розчинів та фізико-механічні характеристики плівок з них.

Таблиця 1 – Фізико-хімічні властивості ЧАС на основі вуглеводів.

Шифр сполуки Катіон Аніон Молекулярна маса Вміст галогену, % Знайдено / Визначено Густина, г/см3 Температура кипіння, оС
ЧАС1 Cl 2558 10,2/10,0 1,6203 97-107
ЧАС2 Cl 1174,5 8,65/8,50 1,3241 95-101
ЧАС3 Cl 456,5 7,4/7,8 1,4123 109-113
ЧАС4 Cl 2562 10,0/10,1 1,7333 99-104
ЧАС5 Cl 6,4/6,3 1,4521 80-85

де 

За результатами експериментів добавки ЧАС2, ЧАС3, ЧАС4 знижують в’язкість розчину, оптимальним виявлено діапазон концентрацій 0,01-0,075% від маси ТАЦ, при цих концентраціях відбувається істотне зниження в’язкості розчину ТАЦ. При подальшому збільшенні концентрації цих добавок значення в’язкості поступово збільшується.

При введенні у розчин ЧАС1 і ЧАС5 в’язкість зростає навіть при малих концентраціях добавок.

При збільшенні температури від 18ºС до 38ºС відбувається зниження в’язкості розчину, яке свідчить про зменшення гідродинамічного опору молекул, що пов’язане із зменшенням взаємодії (водневих, ван-дер-ваальсових) зв’язків з навколишнім середовищем. Крім того, ймовірно, відбувається максимальне зниження фізичних і хімічних взаємодій між молекулами. Пояснити зміни фізико-механічних властивостей плівок ТАЦ при їх модифікації ЧАС можливо з точки зору сучасних уявлень про формування надмолекулярних структур таких композицій. Введення у ТАЦ розчин синтезованих сполук призводить до дискретного розподілу компонентів між структурними утвореннями у системі, зниження рівня взаємозв¢язку між ними і підвищенню взаємної рухливості.