авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 12 |

«Волгоградский государственный технический университет Совет СНТО _ ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ смотра-конкурса научных, ...»

-- [ Страница 4 ] --

В традиционной технологии после статического прессования шихты проводят тер мообработку при температуре 900-1100°С для синтеза фазы цирконат-титанат свинца (ЦТС). Полученные нами результаты показывают, что при взрывном прессовании шихты синтез ЦТС (фаза Pb(TiZr)O3) и промежуточных фаз (цирконата свинца PbZrO3 и титаната свинца PbTiO3) начинается уже в процессе высокоскоростного воздействия, что следует из данных по расшифровке рентгенограммы прессовки (табл. 1).

Таблица 1-Расчёт рентгенограммы спрессованного взрывом образца шихты ЦТС.

Pb(TiZr)O3 PbZrO3 PbTiO № Iотн dHKL, dHKL, Iотн dHKL, Iотн dHKL, Iотн о.сл. 3.91 3.89 Ср. 2.89 2.94 Ср.сл. 2.84 2.842 сл. 2.76 2.758 О.С. 2.86 2.855 Ср.сл. 2.30 2.297 сл. 2.06 2.08 Ср.С. 1.657 1.65 сл. 1.69 1.70 сл. 1.45 1.44 30 1.46 о.сл. 1.31 1.278 30 1.32 Примечание. В таблице идентифицированы только наиболее сильные линии ЦТС и промежуточных фаз.

Как видно, высокоскоростное воздействие значительно активизирует физико химическое взаимодействие компонентов шихты, поэтому последующую термообработку для завершения синтеза ЦТС возможно производить при пониженных температурах и меньших выдержках, чем в традиционной технологии пьезокерамики.

В. С. Трифонов (КМ-533) Научные руководители: Н. А. Адаменко, А. В. Казуров, И. В. Сергеев ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ВЗРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ НА ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ МЕДНОФТОРОПЛАСТОВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 13-03-00344.

Взрывное прессование (ВП) является перспективным способом получения напол ненных медно-фторопластовых композиционных материалов (КМ) с повышенными физи ко-механическими свойствами. Измерение электропроводности является чувствительным методом исследования структурных изменений, произошедших при ВП в КМ. Поэтому це лью работы являлось исследование влияния взрывного прессования на электросопро тивление медно-фторопластовых композиционных материалов.

В работе проводили сравнительные исследования влияния статического прессо вания (СП) и ВП на электросопротивление равноплотных медно-фторопластовых КМ с содержанием меди (дисперсностью 40 мкм) от 10 до 70 % об. После прессования образ цы спекались в свободном состоянии при 380 оС с выдержкой 15 минут на один милли метр толщины образца. Электросопротивление измерялось по схеме амперметра вольтметра.

Согласно полученным результатам, при введении до 15-20 % меди в Ф-4 элек тросопротивление КМ сохраняется на уровне ненаполненного полимера, так как п о лимерная матрица выполняет роль электроизолятора между частицами металла. При этом электросопротивление образцов после ВП несколько ниже, чем у статически спрессованных, что объясняется более высоким адгезионным взаимодействием ме ж ду полимерной матрицей и металлом.

При концентрациях меди более 20 % наблюдается резкое снижение электро сопротивления, что связано с изменением характера проводимости в КМ: процесс н о сит лавинообразный характер вследствие возникновения возможности перехода электронов по туннельному эффекту, а при концентрациях меди более 30-40 % воз никает контакт между частицами меди, через которые и начинает протекать электри ческий ток, о чем свидетельствует линейная зависимость lg от концентрации метал ла (-удельное сопротивление). При этом КМ, полученные ВП, имеют значительно более низкое электросопротивление в отличие от статически спрессованных, что свя зано не только с повышенным адгезионным взаимодействием между полимером и металлом, но и, прежде всего, с реализацией более сильного контакта между част и цами меди, вплоть до их сварки при содержании меди 70 % с образованием непре рывной электропроводящей фазы.

Н. С. Кукавская (КМ-533) Научный руководитель А. Ф. Трудов ОСОБЕННОСТИ ПРОТЕКАНИЯ ДИФФУЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ СВАРЕННОГО ВЗРЫВОМ СТАЛЕАЛЮМИНИЕВОГО КОМПОЗИТА Сочетание высокой коррозионной стойкости, электро- и теплопроводности и малой удельной плотности алюминия с высокой прочностью и дешевизной стали в сталеалюми ниевом композите позволяет создавать принципиально новые конструкции изделий с бо лее высокими параметрами.

Для определения возможных условий эксплуатации в данной работе исследова лось влияние нагревов на структуру и свойства сваренного взрывом сталеалюминиевого композита АД1 + сталь Ст3.

Металлографический анализ показал, что при некоторых режимах сварки взрывом в зонах соединений образуются оплавы. Проведенный рентгеновский фазовый анализ показал, что они в основном состоят из алюминия, в котором в небольшом количестве присутствуют интерметаллиды состава Fe2Al5. Микротвердость оплавов несколько повы шена – до 4 ГПа.

Проведенная термическая обработка с выдержкой при 560 0С 0.5, 1.5 и 6 часов привела к росту интерметаллидов и, соответственно, твердости. После выдержки в тече ние 0.5 часа твердость интерметаллидной прослойки повысилась до 6 ГПа, после 1.5 ча са составила 10 ГПа, а после 6-часовой выдержки 11,5 ГПа. Одновременно с ростом твердости интерметаллидной прослойки выдержка при температуре 560 0С сопровожда лась увеличением ее толщины: после 0.5 часов 17 мкм, после 1.5 часа 20 мкм, а по сле 6 часов выдержки 25 мкм.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что наибольший рост твёрдости происходит на начальной стадии – при выдержке до 1.5 часа, а толщина интерметаллид ной прослойки монотонно растет при выдержке до 6 часов.

Обладая высокой твёрдостью, интерметаллидная прослойка имеет в тоже время низкую пластичность, о чем свидетельствуют микротрещины вокруг отпечатков при изме рении микротвёрдости. Поэтому исследуемый биметалл при температуре 560 0С может работать лишь кратковременно. При длительной эксплуатации его надёжность будет зна чительно понижена.

А. В. Шевцов (МВ-5п) Научный руководитель С. П. Писарев ИССЛЕДОВАНИЕ ТОНКОЙ СТРУКТУРЫ БОРИДА ВОЛЬФРАМА В КОМПОЗИЦИЯХ ИЗ W2B5 И Ni, ПОЛУЧЕННЫХ ВЫСОКОСКОРОСТНЫМ ПРЕССОВАНИЕМ Исходными материалами при проведении исследований были порошки борида вольфрама (W2B5) и никеля (Ni) в состоянии поставки, без применения пластификаторов или других добавок. Порошок W2B5 имел средний размер частиц 5-10 мкм, микротвёр дость 25-26 ГПа;

порошок Ni марки ПНЭ - 30-50 мкм микротвёрдость 1,30-1,50 ГПа. Ком позицию W2B5+Ni с содержанием 25 % вес W2B5 получали длительным перемешиванием порошков до однородного состояния.

Тонкую структуру W2B5 в образцах до и после термообработки (ТО) при 500 оС в течение 1 часа, изучали на дифрактометре «Дрон-3»,при этом производили запись отра жений от плоскостей (100) и (200). По методу аппроксимации проведён расчёт физиче ских уширений рентгеновских линий с целью оценки наличия микронапряжений ( II) и размера областей когерентного рассеяния (ОКР) кристаллитов. Результаты исследова ний приведены в таблице 1.

Таблица № 1- Характеристики тонкой структуры W2B5 в смесевых прессовках.

Режимы 100 200 D II прессования мрад мрад нм МПа Vуд P До После До После До После До После м/с ГПа ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО 500 5,5 2,6 4,38 4,14 6,58 93 48 55 73, 550 7,0 2,44 2,47 7,48 2,7 62 61 198 600 7,8 0,9 3,18 6,5 6,21 166 52 174 Исследования показали, что у материала, полученного при P=5,5 ГПа ТО привела к весьма заметному уменьшению ОКР в частицах W2 B5 (в 1,9 раза), при этом микрона пряжения II увеличились на 33%. При P=7 ГПа в частицах W2 B5 после ТО заметных из менений ОКР не обнаружено, зато II заметно снизились в 2,7 раза. При P=7,8 ГПа в ча стицах W2 B5 после ТО ОКР заметно снизились в 3,2 раза, IIснизились в 1,3 раза.

Проведённые исследования показали, что термообработка приводит к весьма су щественным изменениям в тонкой структуре частиц W2B5, что может отразиться на его физических свойствах, например, электрических, термоэлектрических и др.

В. А. Борисов (КМ-533), А. В. Шевцов (МВ-5п) Научный руководитель С. П. Писарев ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРЕССОВОК ИЗ КАРБИДА ХРОМА И НИКЕЛЯ, ПОЛУЧЕННЫХ ВЫСОКОСКОРОСТНЫМ ПРЕССОВАНИЕМ Исходными материалами при проведении исследований были Порошки карбида хрома (Cr3C2) и никеля (Ni) в состоянии поставки, без применения пластификаторов или других добавок. Порошок Cr3C2 имел средний размер частиц 7-15 мкм;

порошок Ni марки ПНЭ - 30-50 мкм. Композицию Cr3C2+Ni с содержанием 20 % вес Cr3C2 получали длитель ным перемешиванием порошков до однородного состояния.

Для высокоскоростного прессования использовали пороховую баллистическую установку с внутренним диаметром ствола 50 мм. Ударники в виде цилиндров массой 0, кг изготавливали из свинца. Их скорость (Vуд) в проводимых опытах была в пределах – 550 м/с, давление прессования было в пределах 1,5-2 ГПа. Термообработку (ТО) прес совок проводили в герметичной стальной ампуле в электрической печи при температуре 500, 600 и 700 оС в течение 1 часа, с последующим охлаждением с печью.

Температурные зависимости электросопротивления прессовок получали с помо щью милливольтметра В7-40 и источника постоянного тока Б5-50. Предельная темпера тура нагрева образцов составляла 250 оС.

При контроле термоэлектрических свойств материалов измеряли милливольтмет ром В7-40 термоэлектродвижущую силу (термоЭДС). В процессе контроля нагретый до - 250 °С эталонный никелевый электрод периодически приводили в контакт (на 2-3 с) с исследуемым образцом, находящимся при комнатной температуре, и измеряли возника ющую при этом термоЭДС.

Исследования температурных зависимостей электросопротивления показали что как давление прессования, так и последующая ТО весьма существенно влияют на ход температурных зависимостей электросопротивлением, например у прессовок полученных при Vуд = 550 м/с до ТО наблюдается непрерывный рост электросопротивления, после ТО при 500 °С до t=170 °С наблюдается его снижение, а затем непрерывный рост, а ТО при 600 и 700 °С приводит к непрерывному его снижению. Исследование температурных за висимостей термоЭДС показало, что давление прессования практически не влияет на ве личину термоЭДС, а ТО на всех использованных режимах приводит к её снижению.

Результаты проведенных исследований могут быть использованы при создании электротехнических устройств из исследуемых композиций.

Р. В. Семенов (МВ-5н) Научный руководитель О. В. Слаутин ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ СЛОИСТОГО КОМПОЗИТА СИСТЕМЫ Cu-Al-Cu В ПРИСУТСТВИИ ЖИДКОЙ ФАЗЫ Слоистые интерметаллидные композиты (СИК) на основе системы медь алюминий благодаря уникальным свойствам, показали себя как перспективные и совре менные материалы. Самостоятельный интерес представляет формирование структуры СИК при ступенчатой высокотемпературной термообработке.

Изучение влияния режимов термообработки на формирование структуры, прово дилось на образцах состава М1+АД1+М1, полученных по комплексной технологии (вклю чающей сварку взрывом и последующую прокатку). Для формирования структуры образцы подвергались высокотемпературной термообработке по режиму 570°С (3 ч), и последую щему отжигу при 700°С в течении 0,3 ч. В качестве защитной атмосферы применялась тех нологическая обмазка, состоящая из 30% жидкого стекла и 70% глинозема (Al2O3).

При проведении анализа микроструктуры установлено, что термообработка в присутствии жидкой фазы (570 °С, 3 ч) приводит к образованию хорошо различимой, двухслойной диффузионной зоны на границе с медью и дендритной структуры в цен тральном слое. Твердость прослоек составляет 7,3 ГПа (со стороны меди) и 10,2 ГПа (со стороны алюминиевого слоя), твердость центрального слоя колеблется в диапазоне от до 7 ГПа. Отжиг при 700 °С приводит к росту числа слоев в диффузионной зоне и вырав ниванию распределения микротвердости. Со стороны меди образуется прослойка твер достью 3,1 ГПа, а твердость центрального слоя увеличивается до 6-8 ГПа.

Таким образом, установлено, что нагрев СИК системы Cu-Al-Cu, до температур, выше образования жидкой фазы (547°С), приводит к интенсивной взаимной диффузии компонентов системы, с образованием прослоек следующего состава: твердый раствор меди в алюминии и интерметаллидные соединения - AlCu, А12Сu3, AlCu3, AlCu4, А12Сu3, Al4Cu9. Повторный отжиг при 700 °С сопровождается качественным изменением структу ры получаемого композита, в виде увеличения числа интерметаллидных прослоек.

Применение описанного режима термообработки, приводит к значительной ин тенсификации диффузионных процессов, что снижает трудоёмкость получения много слойных СИК системы Cu-Al-Cu и позволяет увеличить максимальное объёмное напол нение интерметаллидами при создании жаропрочных КМ.

А. Е. Заседателев (КМ-533) Научные руководители: Н. А. Адаменко, Г. В. Агафонова ВЛИЯНИЕ ВЗРЫВНОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНИЯ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА Политетрафторэтилен (ПТФЭ), благодаря очень низкому коэффициенту трения, явля ется перспективным материалом для использования в подшипниках. Однако ПТФЭ имеет очень низкую твёрдость и предел текучести при сдвиге, что требует создания композици онных материалов на его основе. Так полимер-полимерные композиции на основе ПТФЭ и жесткоцепных полиэфиров, обладающих высокой жесткостью, химической стойкостью, низким коэффициентом трения и высоким модулем упругости позволяет повысить проч ность, а по износостойкости превосходят чистый фторопласт и бронзу. Перспективным способом получения материалов из порошков трудно перерабатываемых полимеров с высокими физико-механическими свойствами является взрывное прессование (ВП).

В данной работе представлены результаты исследования структурных изменений в композициях, содержащих 20-75 % ПТФЭ и 25-80 % полиоксибензоила при воздействии на порошок ударных волн. ВП порошковых смесей осуществлялась нагружением сколь зящей детонационной волной с обеспечением давления прессования от 0,9 до 4,6 ГПа.

Структурные изменения после ВП порошков исследовали методами дифференциально термического (ДТА) и термогравиметрического (ТГА) анализов.

Взаимодополняющими методами доказано, что ВП исследованных порошковых мате риалов давлением до 2,8 ГПа не вызывает изменений в химической структуре полимеров, способствует увеличению энергии активации процесса термоокислительной деструкции исследованных композиций с 52,6 до 76,3 кДж/моль.

Повышение давления ВП до 4,6 ГПа увеличивает скорость потери массы, изменяет количество экзоэффектов, снижает энергию активации процесса термодеструкции компо зиций с 48,5-76,3 до 28,8-70,1 кДж/моль.

Е. В. Мирошникова (МВ-5н) Научные руководители: В. Н. Арисова, И. А. Пономарева ВЛИЯНИЕ ДЕФОРМАЦИИ ИЗГИБА НА МИКРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СВАРЕННОГО ВЗРЫВОМ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА МА2-1-АД Магниево-алюминиевые композиционные материалы (КМ), полученные сваркой взрывом (СВ), применяются в качестве переходных элементов в ответственных конструк циях из разнородных материалов. Изготовление таких элементов, определяющих эксплуа тационные характеристики изделий в целом, обычно связано с применением операций пластического деформирования (правка, гибка, штамповка, прокатка и т.д.), а их работа под нагрузкой сопряжена с возникновением упругих и пластических деформаций. Целью дан ной работы являлось исследование процессов деформации изгибом на микромеханиче ские свойства магниево-алюминиевого композита МА2-1 – АД1 после СВ, а также модели рование изгиба данного композита с использованием пакета программ SIMULIA/Abaqus.

Установлено, что первоначально деформация локализуется на одном участке, а на остальных она незначительна или полностью отсутствует. С повышением нагрузки наблюдается расширение зоны деформации и снижение её интенсивности на первона чальном участке. Это приводит к появлению микротрещин вдоль границы соединения, их раскрытию, и при деформации =15-16 % появляются поперечные трещины.

Установлено, что при изгибе образцов со стороны МА2-1 с оправкой диаметром мм деформации на границе соединения композита незначительны. На удалении от гра ницы 4,5 мм степень деформации увеличивается до 11 % по слою магния, и до 22 % по слою алюминия. При изгибе с радиусом оправки 10 мм деформация в зоне соединения композита составляет 16 %, и достигает 27 % по слою магния, 9 % по слою алюминия на удалении 4,5 мм от границы соединения. Деформация изгибом со стороны АД1 с радиу сом оправки 20 и 10 мм в зоне максимальной деформации на границе соединения компо зита составляет 15-16 %. На удалении от границы 4,5 мм степень деформации увеличи вается до 26-28 % по слою алюминия, и до 9-10% по слою магния.

Анализ распределения микротвёрдости в околошовной зоне показал, что при де формации =7-14 % имеются участки локального разупрочнения. Повышение микротвёр дости МА2-1 до 2500 ГПа, АД1 - до 1900 ГПа наблюдается при = 15- 17 % в случае, ко гда магний находится в сжатом состоянии, а алюминий в растянутом. В случае, когда нагрузка прикладывалась со стороны алюминия, микротвердость приграничной зоны при =1 7% составила по АД1 – до 2500 ГПа, МА2-1 – до 900 ГПа.

А. Э. Расулзаде (КМ-533) Научный руководитель С. А. Булаева ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА КОРРОЗИОННУЮ СТОЙКОСТЬ СТАЛЕАЛЮМИНИЕВОЙ ПРОВОЛОКИ Сталеалюминиевая проволока сочетает коррозионную стойкость, легкость, хоро шую электропроводность алюминия с прочностью и пластичностью стали.

Целью данного исследования являлось изучение влияния термической обработки на коррозионную стойкость алюминиевой оболочки. Биметаллическая проволока состоит из стального сердечника стали 65Г и алюминиевой оболочки АД1. Термическая обработ ка образцов проволоки проводилась в муфельной печи при нагреве на 200 и 300 °С в те чение 1 ч с остыванием на воздухе. Коррозионные испытания выполняли по ГОСТу 9.913 90. В водный раствор электролита, содержащий 3% NaCl, вертикально погружали прово локу. Каждый образец испытывался отдельно от других. Микротвердость измеряли с по мощью прибора ПМТ-3.

Проволока была получена погружением стального сердечника в ванну с распла вом АД1 и последующим волочением. Микротвёрдость в алюминиевом слое от границы соединения со стальным сердечником до края оболочки без ТО составляет 590-545 МПа, а у образцов после нагревов до температуры 200 и 300 °С произошло снижение микро твёрдости с 500 до 435 МПа и с 390 до 350 МПа, соответственно.

Исследования поверхности алюминиевой оболочки без подготовки шлифа показа ли, что значения микротвёрдости оказались выше, чем в поперечном сечении проволоки вследствие образования оксидной плёнки Al2O3. Твёрдость поверхности проволоки со ставляет 560 МПа. После её нагрева на 200 оС она снижается до 450 МПа.

После коррозионных испытаний через 19 дней поражение питтинговой коррозией алюминиевой поверхности в исходном состоянии равно 0,1 %, а у образцов, предвари тельно нагретых на 200 и 300 °С, составляет 2,5 и 10 %, соответственно. Вероятно, после нагрева и остывания на поверхности проволоки оксидная пленка покрылась микротрещи нами вследствие различия ТКЛР Al ( = 23,910 -6 град-1) и Al2O3 ( = 710 -6 град-1). Не сплошность защитной оксидной пленки ускорила процессы коррозии.

Исследования образцов проволоки, подвергнутых коррозионным испытаниям, по казали, что микротвёрдость в алюминиевом слое от границы соединения со стальным сердечником до края оболочки без ТО составляет 540-500 МПа, а у образцов, после нагревов на 200 и 300 оС, произошло снижение микротвёрдости до 490-430 и 390- МПа, соответственно. Установлено, что коррозионные испытания почти не повлияли на микромеханические свойства сталеалюминиевой проволоки.

НАПРАВЛЕНИЕ ХИМИЯ, ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ТЕХНОЛОГИИ, ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ Экспертная комиссия 1. А. Н. Гайдадин, к.т.н., доцент, зам. декана по НИР ХТФ ВолгГТУ (председатель);

2. Р. В. Брунилин, к.х.н., доцент кафедры ФАХП ВолгГТУ;

3. Н. В. Шибитова, к.т.н., доцент кафедры ПАХП;

4. Е. В. Шишкин. к.х.н., доцент кафедры ТОНС ВолгГТУ;

5. Т.В. Хохлова, к.х.н., доцент кафедры ПЭБЖ.

Е. Ю. Елисеева (ХТПЭМ–5) Научные руководители А. Н. Гайдадин, Ю. В. Семёнов РАЗРАБОТКА ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ, ОБЛАДАЮЩИХ ВЫСОКОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ Первая премия Светодиодное освещение – относительно новый, но стремительно набирающий популярность вид источника света. Светодиод является электрическим источником света, полупроводниковый прибор, излучающий свет определенного цвета.

Обеспечение эффективного теплоотвода в светодиодной светотехнике – одна из наиболее актуальных задач. Применение современных теплопроводящих материалов яв ляется как раз одним из тех решений, которые позволят повысить конкурентоспособность светодиодной техники за счет высокого качества продукции и оптимизации себестоимости.

Целью данной работы явилось получение материалов с коэффициентами тепло проводности, отвечающим требованиям потребителя. Проектируемые композиции долж ны обладать: высокой прочностью, необходимой цветовой гаммой, малой плотностью, что даст более широкие области применения. Данную проблему можно решить использо ванием добавок, придающих композиции необходимый цвет, повышающих значение ко эффициента теплопроводности и увеличивающих прочностные характеристики.

В процессе проведения работы в качестве полимерной матрицы использовался полиамид. Были получены материалы с высоким коэффициентом теплопроводности. В качестве наполнителей использовались: стекловолокно, углеволокно, графит, гидроксид магния, оксид цинка. Для улучшения эластичных характеристик в композиции так же вво дились элатомеры: хлорбутил каучук, полиуретановый каучук и термоэластопласт SEBS.

Все композиции приготавливались смешением компонентов в расплаве.

В результате были получены композиционные материалы со значениями плотно сти в интервале от 1330 до 2160 кг/м3, и коэффициентами теплопроводности до 2, Вт/м*К. Так же разработаны композиции, обладающие высокой теплопроводность с улучшенной эластичностью и высоким модулем изгиба.

А.А. Матвеева (ЭКО-546) Научный руководитель О.В. Колотова ВЫДЕЛЕНИЕ ЧИСТЫХ КУЛЬТУР МИКРООРГАНИЗМОВ, ОБЛАДАЮЩИХ ЛИПОЛИТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ Вторая премия Сточные воды пищевой промышленности занимают среди стоков других произ водств одно из первых мест по объему и концентрации загрязнений. Из общего объема сточных вод, объем производственных стоков мясоперерабатывающей промышленности составляет: 70-75% содержащих жир, 4-8 % не содержащих жир, 14-18% условно чистых.

Наличие жиров в сточных водах создает трудности в эксплуатации канализационных сетей и очистке в водоочистных сооружениях. При попадании в поверхностные воды жиро вые вещества быстро повергаются загниванию и закисанию. Наличие жира значительно тор мозит процесс самоочищения водоемов;

быстро истощает запасы кислорода, что вызывает гибель обитателей этих водоемов;

приводит к ухудшению санитарного состояния водоема.

Учитывая высокое содержание жиров в производственных стоках мясоперерабаты вающих предприятий, сложной задачей является их очистка.

Целью исследования являлось выделение чистых культур микроорганизмов, способ ных к деструкции жировых примесей в сточных водах мясоперерабатывающих производств.

Для получения чистых культур отбирали пробы сточной воды. Представляющей собой смыв с промышленной мясорубки Волгоградского мясокомбината. На первом этапе для получения микробных культур, обладающих липолитической активностью высевали разведения сточной воды (1:0, 1:10, 1:100, 1:103, 1:104, 1:105) на чашки Петри со слоем очищенного говяжьего жира, покрытого питательным агаром. Посевы производили в двух повторностях. Чашки инкубировали при комнатной температуре и в термостате при 37 С.

Микроорганизмы-продуценты липаз образовывали колонии и характерные белые зоны на жировом слое. Таким образом, было выделено 17 штаммов, обладающих липазной актив ностью. Для подтверждения способности к деградации жиров полученные чистые культу ры высевали на твердую питательную среду, содержащую ТВИН-80 (полиоксиэтилен сор битан моноолеат). В результате культивирования при комнатной температуре были отобраны семь штаммов с максимальной скоростью роста. В дальнейших экспериментах были изучены культуральные и морфологические свойства полученных бактериальных культур. На следующем этапе исследования был проведен сравнительный анализ фер ментативной активности выделенных бактериальных культур и получен наиболее продук тивный (в отношении продукции липазы) штамм.

К. М. Фотина (ВМС-6) Научные руководители А. В. Навроцкий, С. С. Дрябина ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ ОДНОИМЕННОЗАРЯЖЕННЫХ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ В РАСТВОРЕ Вторая премия Проблема агрегативной и седиментационной устойчивости дисперсных систем яв ляется одной из актуальных и важных в физической и коллоидной химии. Одним из пер спективных путей решения этой проблемы является использование катионных флокулян тов, позволяющих регулировать не только кинетические параметры осаждения модельных и реальных дисперсий, а также размеры и плотность образующихся флокул и осадков.

Целью данного исследования является изучение гидродинамических свойств рас творов двух катионных полиэлектролитов и оценка их гидродинамических радиусов при различных соотношениях полимеров.

В данной работе изучались водные и водно-солевые растворы двух катионных по лиэлектролитов на основе К1 – поли-1,2-диметил-5-винил-пиридинийметилсульфат и К2 – по ли-N,N,N-триметилоксиэтилметакрилоил-аммонийметилсульфат.

Растворы катионных полиэлектролитов при совместном присутствии изучались методами вискозиметрии и динамического рассеяния света.

При совместном присутствии катионных полиэлектролитов было обнаружено сни жение удельной вязкости водных растворов по сравнению с аддитивными значениями, так, для состава К1-К2 0,8-0,2 значение удельной вязкости составляет 0,63 дл/г, в то время как для индивидуальных компонентов эти значения составляют 0,77 дл/г и 0,75 дл/г соот ветственно. Для характеристической вязкости водно-солевых растворов выявлены анало гичные отклонения, наиболее значительное уменьшение вязкости наблюдается при соот ношении К1-К2 0,8-0,2 и составляет 0,35 дл/г.

Также для всех соотношений бинарной композиции катионных полиэлектролитов К1–К2 наблюдается уменьшение эффективного гидродинамического радиуса. Это вызвано компактизацией макромолекул по сравнению с более развернутой конформацией макро молекул в растворах индивидуальных полиэлектролитов.

Можно предположить, что полученные закономерности обусловлены термодина мической несовместимостью изученных катионных полиэлектролитов в общем растворе.

Это приводит к изменениям в конформации макромолекул полиэлектролитов различной природы К1 и К2 в общем растворе, а именно, происходит сжатие полиэлектролитных клубков. Полученные данные о поведении двух одноименнозаряженных полиэлектроли тов в общем растворе могут быть использованы для подбора эффективных флокулянтов.

Е. И. Бологова (ХТ-443) Научный руководитель В. В. Климов СИНТЕЗ ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ АЛЮМИНИЯ Третья премия В последнее время возрос интерес к созданию покрытий с контролируемой смачи ваемостью благодаря широкой области применения в технике и медицине [1]. Смачивае мость является очень важным свойством, которое управляется химическим составом и структурой поверхности. Одним из наиболее динамично развивающихся направлений яв ляется модификация поверхности полимерами «адаптивной» природы. Данные соедине ния контролируемо и обратимо изменяют свои свойства в зависимости от внешних усло вий [2].

Наиболее интересным представителем адаптивного полимера является поли-N изопропилакриламид (поли-(N-ИПААм)), обладающий нижней критической температурой растворения в водных растворах 32°С [3]. Прививка этого полимера позволяет получать материалы с управляемыми гидрофильными и сорбционными свойствами.

Для модифицирования поверхности алюминия поли-N-изопропилакриламидом ис пользовали методы «привитие к» и «привитие от». В качестве инициаторов для проведе ния поверхностно инициированной полимеризации с переносом атома на поверхности алюминия использовали 3-хлорметилбензойную и 4-бромметилбензойную кислоты. Для модификации по методу «привитие к» синтезировали блок-сополимеры, где один из бло ков функциональный и второй якорный блок полиглицидилметакралата (поли-ГМА) с ре акционноспособными эпокси-группами, способными к взаимодействию с гидроксильными группами на поверхности алюминия. В результате использования N изопропилакриламида, для получения устойчивых покрытий на поверхности алюминия, получен терморегулируемый переход от гидрофильного состояния к гидрофобному, угол смачивания поверхности изменяется от 10 до 82 и 72 соответственно в интервале тем ператур от 25С до 42С.

Используемая литература:

1. Sun T., Wang G., Feng L., Liu B., Ma Y., Jiang L., Zhu D. //Angew. Chem. Int. Ed. 2004. V.

43. P. 357 –360.

2. Ana L. Cordeiro// Nanomaterials for the Life Sciences Vol.5: Nanostructured Thin Films and Surfaces.2010. с. 103-104.

3. Li C., Buurma N., Haq I., Turner C., Armes S. // Langmuir. 2005. V. 21. P. 11026-11033.

Хо Нгуен Хиеу Там (ВМС-6) Научный руководитель Ю. В. Шулевич МОЛЕКУЛЯРНО-МАССОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАТРИЕВОЙ СОЛИ ПОЛИ-2 АКРИЛАМИДО-2-МЕТИЛ-1-ПРОПАН СУЛЬФОКИСЛОТЫ ПОЛУЧЕННОЙ РАДИКАЛЬНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИЕЙ С ПЕРЕНОСОМ АТОМА Третья премия Исследования в области синтеза и изучения свойств «умных полимеров», т.е. по лимеров, способных обратимо изменять свои свойства в ответ на внешнее воздействие, являются актуальными в химии полимеров последних десятилетий. Перспективным по лиэлектролитом (ПЭ) этого класса является поли-2-акриламидо-2-метил-1-пропан суль фокислота (ПАМС). Водорастворимые полимеры на основе солей ПАМС находят широ кое применение. Получение подобного типа ВМС стало возможным благодаря открытию управляемых методов синтеза полимеров, например, метода радикальной полимериза ции с переносом атома (Atom Transfer Radical Polymerization, ATRP). Целью настоящей работы является изучение процесса полимеризации натриевой соли 2-акриламидо-2 метил-1-пропан сульфокислоты по методу ATRP и определение молекулярно-массовых характеристик ПЭ.

В качестве инициатора использовали этиловый эфир-2-бром-2-метилпропионовой кислоты. В качестве каталитической системы использовали бромид меди и лиганд бипи ридин. Мольные соотношения между мономером, инициатором, бромидом меди (I) и ли гандом составляли 200:1:1:2. Время полимеризации варьировали от двух до десяти часов Полимеризацию проводили при температуре 25С при перемешивании с постоянной ско ростью. Для определения степени превращения мономера использовали гравиметриче ский метод. Молекулярно-массовые характеристики синтезированных полимеров опре деляли методами динамического и статического светорассеяния.

Определено, что выход продукта полимеризации закономерно увеличивается с увеличением времени полимеризации. Так, при концентрации мономера 0.73 М, за 4 часа выход продукта составляет 36.47%, за этот же период времени при концентрации мономе ра 1.83 М выход ПЭ достигает 83.56%. Предлагаемый способ полимеризации позволяет получать ПЭ со среднемассовой молекулярной массой 60,0·103 – 340,4·103 и эффективным гидродинамическим радиусом рассеивающих частиц Re 6 – 7 нм. Полученные значения радиусов свидетельствуют о незначительной полидисперсности синтезированных ПЭ.

Д. С. Тутаев (ВМС-6) Научный руководитель Ю. В. Шулевич КОМПЛЕКСЫ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТ – ПАВ НА ОСНОВЕ КАТИОННЫХ СОПОЛИМЕРНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ПРОЦЕССЕ ОЧИСТКИ ЖИРОСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД Третья премия Комплексы полиэлектролитов (ПЭ) с противоположно заряженными ПАВ (ПК) – являются особым классом амфифильных соединений с переменным лиофильно лиофобным балансом. В зависимости от состава и условий проведения реакции ПК могут быть как растворимыми, так и нерастворимыми в водных и водно-солевых средах. При увеличении содержания ПАВ в частице комплекса выше некоторого критического значе ния, так называемого предельного состава растворимых комплексов Zlim, в системе наблюдается фазовое разделение.

Интересным направлением практического использования комплексов является очистка сточных вод, содержащих эмульгированные органические вещества. Сочетая свойства катионных флокулянтов и солюбилизирующую способность ПАВ, комплексы по добного типа способствуют более быстрому и полному разделению дисперсий, содержа щих эмульгированные жиры.

Перспективным ПЭ является поли - [N-бензил-N,N-диметил-N (метакрилоилоксиэтил)] аммоний хлорид (ДМАЭМА-БХ), проявляющий высокую флокули рующую способность. Однако комплексы этого ПЭ с додецилсульфатом натрия (ДДС) ха рактеризуются невысоким значением предельного состава, что обуславливает его низкую эффективность в процессах очистки жиросодержащих сточных вод. Перспективным спо собом увеличения гидрофильности ПЭ является введение в состав неионогенных групп.

Целью настоящей работы является синтез сополимеров ДМАЭМА-БХ с неионо генными мономерами и изучение их комплексообразующей способности с ДДС.

В качестве сомономеров были использованы винилацетат (ВА), N винилпирролидон (N-ВП) и акриламид (АА). Синтезированные сополимеры были охарак теризованы элементным анализом и вискозиметрией. Закономерности образования ком плексов изучались методом турбидиметрического титрования.

Установлено, что синтезированные полимеры характеризуются высокими значе ниями характеристической вязкости. С увеличением доли неионогенного мономера, ха рактеристическая вязкость, как и ожидалось, увеличивается. Наибольшее приращение гидрофильности обеспечил акриламид. Обсуждаются результаты применения получен ных комплексов в процессах очистки сточных вод, содержащих эмульгированные органи ческие примеси.

Д. А. Максимов (ЭКОМ-6) Научный руководитель И. В. Владимцева ИЗУЧЕНИЕ СПОСОБНОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ВЫДЕЛЕННЫМИ ИЗ ПОЧВЫ МИКРООРГАНИЗМАМИ Поощрительная премия Большинство микроорганизмов не способны использовать в качестве источника питания такой сложный биополимер как целлюлозу. В связи с этим данное исследование направленно на выделение штамма, который может перерабатывать целлюлозу до мо носахаридов с последующим использованием их для культивирования микроорганизмов.

Выделены из почвы чистые культуры микроорганизмов, способные к разложению целлюлозы. Исследованы их свойства, что позволяет отнести данные микроорганизмы к грамположительным бактериям. Изучена способность данных микроорганизмов разла гать целлюлозу до моносахаров.

Выделение микроорганизмов производили на экспериментальной полусинтетиче ской среде, содержащей воду (200 мл), пептон (0,2 г) минеральные соли (г): NH4NO3 – 0,4;

KH2PO4 – 0,2;

СаCl2 – 0,06;

MgSO4 – 0,01;

CaCO3 – 1.

Для изучения морфологических свойств выделенных штаммов использовался ме тод окраски по Грамму и микроскопирование в проходящем свете оптического микроскопа МЛ-1 (производства ЛОМО). Результат окраски и микроскопирования показал, что выде ленный из почвы штамм относится к грамположительным бактериям.

Изучение культуральных свойств позволило выявить следующие характеристики:

колонии точечные (диаметр меньше 1 мм);

внутри колонии находится пузырек, от которо го отходят грибоподобные гифы;

рельеф каплеобразный;

поверхность блестящая с глян цем;

цвет молочно-мутный, похожий на опал;

консистенция пастообразная, легко снима ющаяся и размывающаяся по поверхности среды наподобие сливочного масла.

Для изучения способности выделенного штамма разлагать целлюлозу до моноса харов была приготовлена жидкая питательная среда состава: NH4NO3 – 0,4 г, MgSO4 – 0,01 г, KH2PO4 – 0,2 г, CaCl2 – 0,006 г, вода – 200 г. В отобранные в пробирку 30 мл дан ной среды была внесена целлюлоза (1% объем.).

Результаты указывают о росте выделенных из почвы микроорганизмов в среде с источником углерода – целлюлозой. Изучаемый штамм способен разлагать целлюлозу до моносахаридов. Данные результаты указывают на то, что выделенный штамм может ис пользоваться для переработки отходов, содержащих целлюлозу.

М. Ю. Куликова (ХТПЭМ-5), Н. А. Удалов (ХТПМ-5) Научный руководитель С. А. Сафронов ОСОБЕННОСТЬ НАБУХАНИЯ СМЕСЕЙ ТЕРМОПЛАСТ - ЭЛАСТОМЕР ПОЛУЧЕННЫХ ДИНАМИЧЕСКИМ СМЕШЕНИЕМ Поощрительная премия Смешение полимеров – эффективный и экономически выгодный метод получе ния новых материалов с заданным комплексом свойств. В настоящее время особое вни мание уделяется композициям термопласт – эластомер, полученным смешением в рас плаве. В таких композициях потенциально возможно сочетать положительные качества каждого полимера в готовом материале. Свойства полимерных смесей, главным образом, определяются формируемой структурой композиции. К сожалению, в научной литературе отсутствует общепринятое понимание типа фазовой структуры смесей термопласт - эла стомер и условий, влияющих на ее формирование. Методами равновесного набухания и селективная экстракция одного из полимеров смеси, возможно, установить фазовую структуру, область инверсии фаз композиции.

Целью работы явилось изучение особенности набухания и фазовой структуры композиций термопласт – эластомер.

В работе использованы следующие термопласты: полиэтилен высокого давле ния (ПЭВД), полистирол (ПС) ударопрочный, полиамид -6 (ПА). В качестве эластомеров были выбраны: этилен-пропилен-диеновый (СКЭПТ), бутадиен – -метилстирольный (СКМС), изопреновый (СКИ), бутадиен-нитрильный каучук (СКН) и хлорсульфированный полиэтилен (ХСПЭ). Композиции термопласт – эластомер приготавливались в условиях высокоскоросного смешения при температуре, на 20-30 0С превышающую температуру плавления термопластичного полимера. Прогноз термодинамической совместимости производился в соответствии с теорией Флори-Хаггинса. Набухание композиций содер жащих, СКЭПТ, СКМС, СКИ осуществлялось в н-гексане. Для композиций на основе ХСПЭ использовался о-ксилол, а СКН 1,2- дихлорэтан.

В результате проведенных исследований установлено, что структура смесей термопласт – эластомер, полученных динамическим смешением, отличается от структу ры механических смесей полимеров. Выявлено, что в смесях на основе полимеров, об ладающих термодинамическим сродством, наблюдается значительное удержание эла стомера в композиции. Тогда как из композиций на основе полимеров не обладающих термодинамическим сродством, эластомерная составляющая экстрагируется полностью.

Показано, что термопласт может выполнять функцию соединительных доменов, подобно формированию сетки поперечных связей.

А. П. Бельдягин (ХТПЭМ-5), Е. Ю. Елисеева (ХТПЭМ-5) Научный руководитель С. А. Сафронов ИЗУЧЕНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ КОМПОЗИЦИЙ ТЕРМОПЛАСТ – НАПОЛНИТЕЛЬ И ТЕРМОПЛАСТ – ЭЛАСТОМЕР Поощрительная премия Смешение полимеров с дисперсными наполнителями или друг с другом – эффек тивный и экономически выгодный метод получения композиционных материалов (ПКМ) с заданным комплексом свойств. В последнее время особое внимание привлечено к ПКМ, полученным методами динамического смешения и динамической вулканизацией, в науч ной литературе имеющим название динамические термоэластопласты (ДТЭП). Главной особенностью ДТЭП является сочетание высокоэластичных свойств со способностью пе рерабатываться по технологии термопластов. Предварительные исследования устанав ливают различия в реологическом поведении термопластов и ПКМ, которые к настояще му времени изучены недостаточно. Открытым остается вопрос о влияние соотношения термопласт – эластомер на реологическое поведенье ДТЭП, схожесть характера текуче сти с наполненными термопластами.

Целью работы явилось исследованию реологических свойств ДТЭП на основе по лиэтилена высокого давления (ПЭВД) – этилен-пропилен-диенового каучука (СКЭПТ) и ПЭВД – хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ) в интервале содержания каждого по лимера от 20 до 80 масс. %. Оценка корреляция реологических свойств ДТЭП с термо пластичными полимерами, содержащих дисперсный наполнитель.

Реологические характеристики исходных полимеров, наполненных термопластов и ДТЭП определялись на аппарате ИИРТ-5М, представляющим собой капиллярный виско зиметр, при температуре 150 C в условиях постоянного деформирования при нагрузках в интервале от 7,5 до 21,6 кг.

В результате проведенных исследований установлено, что наполненным термо пластам и ДТЭП характерна аномалия вязкости, выраженная в изменении характера те чения расплава. Выявлено, что влияние на реологические и деформационно прочностные свойства содержания эластомера в ДТЭП коррелируется с изменением свойств наполненных термопластов от содержания наполнителя. Показано, что во всем интервале содержания эластомера в ДТЭП явного перехода к скольжению не наблюдает ся и им характерно объемное течение.

Б. А. Буравов (ХТПЭ-5) Научный руководитель О. О. Тужиков ТАЛЬКИ И ИХ МЕТАЛЛОАКРИЛАТНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ - НАНОРАЗМЕРНЫЕ НАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Премия РХО им. Д. И. Менделеева Для решения проблем по обеспечению износостойкости, эластичности, термостой кости, гидролитической устойчивости компонентов и самого композиционного материала, используются различные подходы. Одним из направлений является использование при родных минералов, например тальков, как в чистом, так и модифицированном различны ми функциональными соединениями виде.

Рассматривая возможность использования кремнийсодержащих соединений раз личных металлов как многофункциональных соединений в составах полимерных компо зиций, нами были направленно синтезированы тальки и их металлоакрилатные произ водные. Полученные материалы исследованы ИК-спектрально, дериватографически, рентгенофлуоресцентным и рентгеноспектральным анализом, а также методом элек тронной микроскопии.

В результате проведенных исследований показано, что условия синтеза влияют на структуру получаемых продуктов. Синтез тальков проводили «холодным» и гидротер мальным способом. Методом рентгеноструктурного анализа установлено, что и в том и в другом случае образуются кристаллические продукты. Однако методом электронной мик роскопии показано, что при гидротермальном синтезе образующиеся продукты представ ляют собой сферические структуры, разделенные межкристаллитной гидратной оболоч кой, в то время как продукты «холодного» синтеза имеют монолитные кристаллогидратные образования. Методом рентгенофлуоресцентного анализа опреде лены различия в содержании кремния и металла в продуктах, синтезированных при раз личных условиях.

Дериватографически установлено, что тепловые эффекты при термодеструкции образцов, полученных в различных температурных условиях, имеют неодинаковый ха рактер: термодеструкция «холодных» образцов сопровождается экзотермическим эффек том, а образцов, полученных в условиях гидротермального синтеза, эндотермическим эффектом.

В ИК-спектрах металлоакрилатных производных полученных продуктов показали присутствие пика в области 1750 см–1 отнесенного нами к пику С=О группы, характерного для эфиров акриловой кислоты, что подтверждает образование металлоакрилатных про изводных при синтезе силикатов металлов из их акриловых солей.

Наполненные синтезированными силикатами композиции на основе эпоксидной смолы ЭД-20 при их сжигании показали значительную прочность образующегося кокса, при этом его количество увеличивается в несколько раз по сравнению с ненаполненным образцом.

А. С. Клименко (ХТ-442) Научные руководители Ю. В. Шулевич, Е. Г. Духанина АЗЕОТРОПНАЯ ПОЛИКОНЦЕНСАЦИЯ МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ И СВОЙСТВА ПОЛУЧЕННОГО ПОЛИМЕРА Премия РХО им. Д. И. Менделеева Высокие темпы роста производства и потребления полимерных материалов, ха рактерные для развитых стран, способствовали возникновению новой проблемы – уни чтожения и утилизации полимерных отходов. Большая часть полимерных упаковочных материалов не подвергается переработке. Поиски новых подходов и путей создания эко логически безопасных материалов, в частности полимерных, является актуальным в настоящее время.

Одним из возможных путей решения данной проблемы является синтез полимер ных материалов, обладающих биоразлагаемыми свойствами или придание биоразлагае мости промышленным высокомолекулярным синтетическим материалам.

Целью данной научно-исследовательской работы является синтез и изучение свойств полимолочной кислоты.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Изучение влияния соотношения компонентов реакции и условий проведе ния процесса на молекулярную массу образующегося полимера.

2. Изучение молекулярно-массовых характеристик полимолочной кислоты.

В ходе работы был осуществлен синтез полимолочной кислоты методом азео тропной поликонденсации при варьируемом содержании катализаторов.

В работе использовали рацемическую смесь D- и L- изомеров молочной кислоты, поликонденсацию проводили в дифениловом эфире, в качестве катализаторов использо вали порошок олова и бинарный катализатор, состоящий из SnCl2·H2O и п толуолсульфокислоты (TSA). Соотношение компонентов в бинарном катализаторе варьи ровали за счет различного содержания п-толуолсульфокислоты. Синтез проводили в те чение 15 ч.

Исследование молекулярно-массовых характеристик осуществляли методами MALDI-TOF спектроскопии и вискозиметрическим.

Анализ полученных данных показал, что наибольшее значение молекулярной массы полимолочной кислоты наблюдалось при использовании бинарного катализатора SnCl2·H2O/TSA при их эквимольном соотношении.

В. М. Дронова (ЭКО-546) Научный руководитель С. В. Кудашев СОВМЕСТНАЯ УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИЭФИРНЫХ НИТЕЙ И 1,1,3-ТРИГИДРОПЕРФТОРПРОПАНОЛА- Премия РХО им. Д. И. Менделеева Применение вторичного полиэтилентерефталата (ПЭТФ) для производства мате риалов широкого профиля использования требует универсальных способов его стабили зации, что не достигается в настоящее время существующими поверхностными или объ емными методами модификации органическими и минеральными структурами. Поли- и перфторированные соединения для этих целей представляют несомненный интерес, по скольку позволяют добиваться существенного улучшения ряда свойств (термо-, свето-, износостойкость, гидролитическая устойчивость) гетероцепных полимеров уже при малом их содержании (10-3 5 % масс.).

Цель работы – изучение возможностей совместной утилизации отходов производ ства полиэфирных нитей (ЗАО «Газпромхимволокно», г. Волжский) и 1,1,3 тригидроперфторпропанола-1 (ПФС1, ОАО «Галополимер», г. Пермь) путем модифика ции ПЭТФ 1,1,5-тригидроперфторпентанолом-1 (ПФС2) для получения сложного поли эфира с улучшенным комплексом свойств.

Структурно-морфологические особенности модифицированной ПЭТФ-нити изуча ли методами рентгеновской дифрактометрии «на отражение» в больших углах, ИК Фурье спектроскопии, дифференциальной сканирующей калориметрии, электронной микроско пии и рентгеноспектрального микроанализа. Свойства ПЭТФ, модифицированного ПФС2, оценивали методами термогравиметрии, измерением водопоглощения и на основе физи ко-механических испытаний.

Показано, что введение модификатора приводит к его комплексному воздействию на надмолекулярную структуру полимера, приводя к преимущественной ориентации гли кольных остатков в транс-положение и повышению степени кристалличности, что благо приятно сказывается на возрастании степени структурного совершенства макромолеку лярной системы, снижении дефектности поверхности и получении материалов с улучшенным комплексом механических, термических и влагостойких свойств.

А. А. Докторов (МЗБ-492с) Научный руководитель Н. В. Шибитова СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ ХЛОРИСТОГО БЕНЗИЛА С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГОЗАТРАТ Премия РХО им. Д. И. Менделеева Целью работы является анализ различных схем стадии ректификации выделения товарного хлористого бензила из многокомпонентной смеси для увеличения производи тельности на существующем оборудовании, а также снижения удельных энергозатрат.

Для достижения поставленной задачи выполнены моделирование и расчеты с ис пользованием американского пакета программ PRO-II для нескольких вариантов и вы брана схема с минимальными энергетическими затратами (рис. 1). Определены опти мальные режимы работы оборудования, тепловые нагрузки, расходы теплоносителей и размеры аппаратов.

1 - колонна выделения толуола (Т) и хлортолуола (ХТ);

2 - колонна выделения толуола (Т);

3 - колонна выделения хлористого бензила (ХБ).

Рис. 1. Предлагаемая схема получения хлористого бензила (товарного) Энергозатраты по предлагаемой схеме (рис. 1) получения хлористого бензила со ставят 1,6 т/на 1 тонну хлористого бензила. Кроме того, оборудование работает в более «мягком» режиме, так как процесс ректификации осуществляется при более низких тем пературах.

Д. А. Скачкова (ЭКО – 546) Научный руководитель И. В. Владимцева ГИДРОЛИТИЧЕСКАЯ ДЕСТРУКЦИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ Актуальным и экономически целесообразным направлением научных исследова ний в области биотехнологии является использование растительного сырья, а также от ходов бумажного, текстильного, лесоперерабатывающего производств природного проис хождения. Одним из методов получения питательных сред для выращивания микроорганизмов является гидролитическая деструкция растительного сырья.

Целью работы было конструирование искусственной питательной среды для куль тивирования микроорганизмов путем кислотной гидролитической деструкции целлюлозо содержащего сырья.

В качестве исходного материала была выбрана целлюлоза, которая является ос новным компонентом природного растительного сырья, а также промышленных отходов целлюлозно-бумажного и лесоперерабатывающего производств.

Проведена гидролитическая деструкция целлюлозы с использованием 0,5% уксус ной кислоты, в результате которой образуется моносахарид глюкоза. Полученная глюкоза была использована в качестве источника углерода при культивировании микроорганиз мов Escherichia coli (кишечной палочки). Помимо глюкозы, выделенной при гидролизе целлюлозы, в питательную среду были введены источники азота, фосфора, магния, натрия, калия. В приготовленную питательную среду был произведен посев кишечной па лочки, посевная доза составила 103 микробных клеток на 1мл. После инкубации посевов, в течении 24 часов при 37 С, обнаружено интенсивное помутнение среды в результате роста кишечной палочки. Концентрацию бактерий определили оптическим методом с по мощью фотоколориметра КФК-2-УХЛ-4.2 при длине волны светофильтра 670 нм в кюве тах с длиной волны оптического пути 5,065 мм.


Дальнейшие исследования будут направлены на сравнительный анализ результа тов кислотного гидролиза целлюлозы другими кислотами.

М. А. Ткаченко (ХТ-444) Научный руководитель И. В. Владимцева СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ СТЕРИЛИЗАЦИИ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ В промышленной биотехнологии огромную роль играет качественная питательная среда, а стерильность – неотъемлемая часть ее производства.

Целью работы явилось сравнительное исследование методов термической и фильтрационной стерилизации искусственной питательной среды.

В качестве питательной среды использовали водный раствор источников углерода (1 % глюкоза) и источник азота (2 % раствор нитрата аммония).

Проводили сравнение термического метода – автоклавирования в течение 0,25 ч при 1,5 атм на приборе MLS – 3020U (производства SANYO), а также фильтрования через бактериальные фильтры производства MILLIPORE (BEDFORD, MASSACHUSETTS).

Для проведения эксперимента готовили 100 мл жидкой питательной среды, разли вали по пробиркам в объеме 5 мл, 4 из которых подверглись автоклавированию, а 4 сте рилизовали пропусканием через бактериальный фильтр. До и после стерилизации пита тельные среды проверяли на наличие микроорганизмов. На контрольной среде выросло 350 колоний.

В пробирки со стерилизованными средами засевали суточную культуру Esche richia coli (кишечной палочки). После суточной инкубации посевов при 37 оС их проверяли на наличие микробного роста оптическим методом с помощью фотоколориметра КФК-2 УХЛ-4.2. Полученные результаты представлены в таблице.

Таблица – Результаты оптического метода определения концентрации микроорганизмов Метод стерилизации Номер Оптическая плотность, пробы усл.ед.

Автоклавирование 1 0, 2 0, 3 0, Фильтрование 4 0, 5 0, 6 0, Для определения количества живых клеток, выросших на жидких питательных средах, пробы из бульонных культур высевали на пластинки питательного агара в чашки Петри. После инкубации проводили подсчет выросших колоний. Полученные результаты свидетельствовали о лучшей выживаемости бактерий кишечной палочки на питательной среде, стерилизованной с помощью бактериального фильтра.

Результаты позволяют заключить, что оба исследованных метода приводят к эф фективной стерилизации питательной среды, однако метод фильтрования является бо лее щадящим, т.к. позволяет сохранить в нативном состоянии органические компоненты, в частности моносахара (глюкозу).

М. В. Даниличева (ХМАМ-6) Научные руководители А. Б. Голованчиков, А. А. Шагарова КОМБИНИРОВАННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ С ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ВИБРАЦИЕЙ ЛОПАСТЕЙ В настоящее время наибольшее внимание в механическом перемешивании при влекли комбинированные смесители. Перемешивающие устройства комбинированного типа позволяют обеспечить равномерное распределение энергии в объеме аппарата и наиболее эффективно осуществить преобразование электрической энергии в механиче скую. Предлагаемая конструкция смесителя позволяет интенсифицировать перемешива ние во всем объеме смесителя за счет дополнительной вибрации лопастей тихоходной мешалки у дна корпуса. Лопасти тихоходной мешалки выполнены с поперечным разре зом в нижней части, что позволяет увеличить амплитуду колебаний тонких упругих пла стин, из которых они выполнены, так как разрез уменьшает жесткость лопастей и при набегании на них потока жидкости заставляет отклоняться в сторону противоположную вращению. Кроме того, смеситель обеспечивает сохранение динамической балансировки тихоходной мешалки, что предотвращает ее радиальное смещение относительно оси при вращении и столкновению поплавка с корпусом.

Проведена сравнительная характеристика работы предлагаемого смесителя с другими известными. На конструкцию смесителя подана заявка на полезную модель.

1-быстроходная мешалка;

2 - вал;

3- тихоходная мешалка;

4 - корпус;

5 - поплавок;

6- па трубок (ведомая полумуфта);

7 - ведущая полумуфта;

8- поперечный разрез лопасти Рисунок 1 - Смеситель О. А. Родионова (ХТПЭМ-6), В. В. Лукша (ХТПЭ-6) Научный руководитель В. П. Медведев РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НОВЫХ ЭЛАСТОМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ОЛИГОДИЕНУРЕТАНОВ Используемые в настоящее время в качестве связующей основы литьевых компо зиций гидроксилсодержащие олигодиеновые каучуки не позволяют повысить уровень прочностных свойств получаемых из них эластомеров из-за несовершенной молекуляр ной структуры и низкой функциональности.

В связи с этим, актуальны исследования, направленные на поиск новых олигомер ных каучуковых связующих для полиуретановых композиций.

Перспективными связующими для литьевых полиуретановых композиций являют ся гидроксилсодержащий бутадиеновый каучук Krasol марки LBH и олигобутадиеновый каучук NISSO PB марки G, отличающиеся более совершенной молекулярной структурой и распределением по типу функциональности.

В работе исследована возможность отверждения нового бутадиенового гидрок силсодержащего каучука по схеме уретанообразования. Исследовано влияние типа и ко личества агента разветвления цепи, соотношения функциональных групп сшивающего агента и каучука на прочностные свойства, термоокислительную и гидролитическую ста бильность олигодиенуретанов. Показано, что использование каучуков с преимуществен ным содержанием двойных связей в положении 1,2 позволяет получить уретановые эла стомеры, превосходящие известные по прочности, стойкости к окислению и гидролизу.

Иследована структура вулканизационной сетки олигодиенуретановых эластоме ров. Показано, что физические связи, образованные в результате взаимодействия поляр ных групп, составляют значительную долю в эффективной плотности сшивки.

Выявлена взаимосвязь природы, количества агента разветвления цепи и отверди теля, молекулярной массы олигомера со структурными параметрами вулканизационной сетки олигодиенуретанов, что позволяет целенаправленно формировать вулканизацион ную структуру и влиять на комплекс механических свойств диенуретановых эластомеров.

На основе полученных в работе результатов разработаны новые рецептуры ком позиций для производства эластомерных материалов с прочностью на 25-30%, а по тер моокислительной и гидролитической стойкости в 1,5 – 2 раза превышающие эластомеры из серийных композиций. Разработанные композиции использованы при производстве ниливных покрытий спортивного назначения на площади 16000 м2.

М. А. Соколова (ТМХ-448) Научные руководители В. А. Балашов, В. В. Савинов ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ ТЫКВЕННЫХ СЕМЕЧЕК В высокочастотных и контактно-радиационных сушках тепловые потери могут быть минимизированы, что позволяет повысить их термодинамические показатели по сравнению с конвективными сушками различных конструкций. Целью работы являлось исследование возможности использования контактно-радиационного способа нагревания для сушки влажных семян тыквы.

Была проведена серия экспериментов по сушке влажных семян тыквы на метал лическом поддоне нагреваемым до 80 ± 3 С тепловым потоком подводимым снизу.

Насыпка семечек на поддоне перемешивалась получая теплоту путём периодического контакта семечек с поверхностью поддона и излучением от него. По данным эксперимен тальных исследований строились кривые сушки, кривые скорости сушки и температурные графики.

Результаты проведённых опытных исследований показали, что контактно радиационная сушка позволяет сушить увлажненные семена тыквы не нарушая их про дуктивных свойств и возможности использования в качестве растительного сырья в фар макологическом производстве.

На основании анализа опытных данных были получены переменные параметры работы контактно-радиационной сушилки.

Выданы рекомендации о целесообразности до тепловой сушки удаления путём центрифугирования избыточной поверхностной влаги до влагосодержания порядка 0,8±0,5 [кг влаги/кг сухого], тепловой сушке семян до влагосодержания 0,25±0,5 [кг вла ги/кг сухого] и последующего удаления остаточной влаги сушкой под вакуумом.

Е. В. Васичкина (ТОНС-6), В. Н. Борщева (ТОНС-5) Научные руководители Ю. Л. Зотов, Н. А. Бутакова ПОИСК ПУТЕЙ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОКИСЛЕНИЯ ХЛОРПАРАФИНА ХП-30 ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ДОБАВОК ДЛЯ ПОЛИМЕРОВ Использование хлорпарафинов при переработке поливинилхлорида снижает го рючесть полученных изделий, повышает ударопрочность, морозостойкость. Невысокая совместимость хлорпарафинов с поливинилхлоридом ограничивает его применение. До ля хлорпарафина в пластифицирующей композиции с фталатными пластификаторами не превышает 30%, в то время как увеличение содержания хлорпарафина снижает токсич ность и стоимость продукции.Введение карбоксильной группы путем окисления воздухом позволило улучшить пластифицирующие свойства хлорпарафинов. Полученные при окислении высшие хлорированные кислоты (ВХК) в свободном виде выполняют функцию лубриканта, а также являются полупродуктами для получения на их основе многофункци ональных добавок для полимеров в среде исходного хлорпарафина и других продуктов окисления [1].

Ранее показано, что окисление в присутствии стеарата кобальта позволяет увели чить выход продуктов окисления на 25-30% по сравнению с катализатором, содержащим соли марганца [2]. В связи с этим, актуальной задачей является поиск новых каталитиче ских систем, с целью интенсификации процесса и улучшения его технологических харак теристик. С этой целью изучена каталитическая система, состоящаяя из стеарата кобаль та и стеарата калия,которая позволила при высокой каталитической эффективности значительно уменьшить содержание в катализаторе стеарата кобальта.На основе про дуктов окисления, полученных окислением хлорпарафина ХП-30 смешанным калий - ко бальтовым катализатором, приготовлена стабилизирующая добавка.


Кальциевые соли ВХК в составе многофункциональной добавки на основе продук тов окисления хлорпарафина ХП-30 эффективно стабилизируют хлорпарафины и поли винилхлорид.

Список использованной литературы 1. Пат. 2323234 РФ, МПК С 08 L 27/00, С 08 К 13/02. Полимерная композиция для изде лий / Ю.Л. Зотов, Н.А. Бутакова, К.Ф. Красильникова и др. : Волгоградский государ ственный технический университет : Заявл. 20.09.06;

Опубл. 12.12.07.

2. Зотов, Ю. Л. Многофункциональные композиции «СИНСТАД» для полимеров. XXII.

Окисление промышленных хлорпарафинов в присутствии кобальтсодержащих ката лизаторов / Ю. Л. Зотов, Н. А. Бутакова // Пластические массы. – 2010. – №5. – С. 32 33.

Во Тхи Нгок Куен (ТОНС-6) Научные руководители А. И. Рахимов, Э. В. Петросян КВАНТОВО- ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПЕРЕГРУППИРОВКИ ТЕТРАФТОРПРОПОКСИБЕНЗОЛА В О- И П- ТЕТРАФТОРПРОПИЛФЕНОЛ Нами методом ab-initio DFT с базисом 6-31G проведен квантово-химический анализ перегруппировки тетрафторпропоксибензола. Как видно из результатов квантово химического анализа (таблицы), процессу перегруппировки способствует уменьшение полной электронной энергии в исходном и конечном состоянии: уменьшение при мигра ции HCF2CF2CH2-группы в о-положение составляет 16,37 ккал/моль, а в п-положение 14,69 ккал/моль. Кроме того следует отметить, что наличие тетрафторпропильной группы в о-положении имеет большую электронную плотность, по сравнению с п-положением на атоме углерода CH2-группы и атоме кислорода НО-группы. Это объясняется возможно стью диполь-дипольного взаимодействия атома фтора в CF2-группы с атомами водорода НО-группы.

Таблица. Электронные параметры о- и п- тетрафторпропанбензолов.

Структура Полная электронная Дипольный Электронная плотность энергия, ккал/моль момент, D O C(в CH2) 1 -515469.2 2.4542 8.203738 5. 2 -515483.89 3.1347 8.073618 5. 3 -515485.57 1.3798 8.113729 5. 4 -515463.82 4.1595 8.084268 5. 5 -192341.43 3.6784 8. 6 -322904.12 2.9357 5. 7 -515482.68 5.1176 8.594087 5. А. С. Долгачев (ХТ-342) Научный руководитель В. А. Балашов.

МЕТОДИКА ПОДБОРА СТАНДАРТНОГО ТРУБЧАТОГО ТЕПЛООБМЕННИКА Инженеру химику-технологу при разработке технологии получения какого-то про дукта приходится сталкиваться с подбором стандартного технологического оборудования.

Одной из таких задач, например, является подбор стандартного трубчатого теплообмен ного аппарата. Обычно такая задача решается с использованием метода последователь ных приближений. По этому методу на основании результатов первоначального прибли женного расчет подбирается по каталогу наиболее близкий по своим параметрам стандартный теплообменник, для которого выполняется точный расчет. В случае расхож дения сравниваемых параметров подбирают другой теплообменник и процедуру пове рочного расчета повторяют. Такой метод подбора сопряжен с необходимостью выполне ния повторных точных расчетов коэффициента теплопередачи при прежних значениях теплового режима и тепловой нагрузки.

С целью сокращения количества промежуточных расчетных операций предлагает ся при определении поверхности теплообмена трубчатого теплообменника выражать термическое сопротивление теплопереносу через эту поверхность R = 1/K, где К – коэф фициент теплопередачи, в виде зависимости от числа труб одного хода. Учитывая тер мические сопротивления загрязнений и стенки трубы, можно получить следующее выра жение в случае вертикального нагревателя, где А, В и С – коэффициенты, в состав которых входят значения теплофизических параметров теплоносителей, расход целевого продукта, движущегося в трубном пространстве, с уче том режима его течения, и термическое сопротивление загрязнений и стенки труб. При этом, все параметры, входящие в А, В, С могут быть определены заранее, следователь но, эти коэффициенты постоянные для данного процесса теплообмена. Определив зна чение R для ряда стандартных значений числа труб одного хода, можно определить со ответствующее значение поверхности теплопередачи. В случае горизонтального нагрева теля принцип тот же, однако ввиду особенностей критериальных уравнений здесь удоб нее получить зависимость следующего вида:. Коэффици ент Е и D по своему смыслу аналогичен A, B и C. Предложенная методика позволяет, используя Microsoft Excel, создать таблицу для вычисления F = f(n/z) или же получить график данной функции, что помогает существенно сократить время расчетных процедур при подборе стандартных кожухотрубных теплообменников.

Т. А. Кузнецова (ХМА-548), С. В. Лебедев (ТМХ-449) Научные руководители А. Б. Голованчиков, С. Б. Воротнева КОНСТРУКЦИЯ ТЕПЛООБМЕННИКА ТИПА «ТРУБА В ТРУБЕ» СО СЪЕМНОЙ НАРУЖНОЙ ТРУБОЙ Разработана конструкция теплообменника типа «труба в трубе» со съемной наружной трубой, позволяющая повысить показатели ремонтопригодности аппаратов та кого типа за счет облегчения доступа к наружной поверхности внутренней трубы.

На рисунке 1 показан общий вид теплообменника типа «труба в трубе» со съемной наружной трубой.

1 – наружная труба;

2, 3 – патрубки входа и выхода одного теплоносителя;

4 – внутренняя теплообменная труба;

5, 6 – патрубки входа и выхода другого теплоносителя;

7, 8, 9, 12 – фланцы;

10, 13 – прокладки;

11 – болтовое соединение;

14 – шпильки.

Рисунок 1 – Общий вид теплообменника типа «труба в трубе» со съемной наружной тру бой Особенностью разработанной конструкцией является разъемное соединение внутренней и наружной труб с помощью фланцев и болтового соединения, при этом на одном конце внутренней трубы установлен неразъемно малый фланец, соединенный с помощью шпилек с внутренним фланцем наружной трубы. Причем отношение внешнего диаметра малого фланца внутренней трубы d и внутреннего диаметра наружной трубы D составляет d D 0,95 0,98.

На заявленную конструкцию теплообменника типа «труба в трубе» подана заявка на полезную модель РФ № 2013103932.

И. В. Парамонов (ТМХ-349) Научные руководители А. Б. Голованчиков, С. Б. Воротнева ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ Разработан фильтрующий элемент для очистки жидкостей или газов, позволяю щий увеличить качество их очистки от тонкодисперсных частиц непосредственно в про цессе фильтрования за счет изменения уплотнения между собой слоев фильтрующего материала, свернутого в рулон.

На рисунке 1 показана схема предлагаемой конструкции фильтрующего элемента;

на рисунке 2 – общий вид стержня в аксонометрии в процессе фильтрования.

Рисунок 1 Рисунок 1 – стержень;

2 – наружный каркас;

3 – фильтрующий материал;

4 – ворс;

5, 6 – уплотни тельные крышки;

7, 8 – патрубки;

9, 10 – фланцы;

11 – пробка;

12 – дугообразные полосы;

13 – регулировочный болт;

14 – конусообразный конец болта Для увеличения качества очистки жидкости или газа от тонкодисперсных частиц закручивают регулировочный болт 13. Конец 14 регулировочного болта 13, имеющий ко нусообразную форму, при этом, поднимаясь вверх вдоль оси, разводит в радиальном направлении дугообразные полосы 12, уплотняя слои фильтрующего материала 3 и уменьшая сечения фильтрующих каналов, в которых задерживаются тонкодисперсные частицы. На заявленную конструкцию фильтрующего элемента подана заявка на полез ную модель.

А. П. Шапошников (ХМАМ-5), Н. А. Прохоренко (ТМХ-449) Научные руководители А. Б. Голованчиков, А. А. Шагарова ГРАНУЛЯТОР Гранулирование является конечным этапом вторичной переработки, позволяющим вернуть практически 100% отходов обратно в производство в виде гранул вторичных по лимеров с заданными технологическими и техническими свойствами для использования в качестве сырья на литьевых или экструзионных машинах.

Гранулированные продукты имеют ряд существенных преимуществ: улучшаются условия хранения, уменьшается объем и т.д.

На выход продуктов грануляции влияют многие факторы, в том числе и конструк ция внутренних устройств гранулятора.

Вследствие высокой вязкости перерабатываемых материалов, которые не позво ляют выдавливать гранулы через отверстия фильерной решетки с большой скоростью, производительность гранулятора снижается. Современное техническое решение про блемы стабильной работы гранулятора найдено в предлагаемом устройстве формующей головки, показанной на рисунке 1.

Рост производительности обеспечивает установка цилиндрической пружины меж ду концом червяка и прерывателя, так как малая инерция прерывателя и гидроклин обра зующийся при вращении червяка в зазоре между прерывателем овальной формы и фор мующей головкой с эллиптической формой в поперечном сечении позволяет перевести работу формующей головки в колебательный режим с большой амплитудой, способству ющий уменьшению эффективной вязкости перерабатываемой среды, повышению её те кучести и скорости течения перерабатываемого материала в выпускных отверстиях, а значит и производительности.

1-корпус, 2-червяк, 3-прерыватель, 4-формующая головка, 5-выпуское отверстие, 6 привод, 7-муфта, 8-цилиндрическая пружина, 9-съемная крышка, 10-подшипник, 11-валик.

Рисунок 1 – Схема гранулятора А.Е. Бричко (ТМХ-448) Научный руководитель В.А. Балашов ТРУБЧАТЫЙ ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВЫСОКОВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕЙ Фильтр предназначен для работы при повышенных давлениях и может быть ис пользован для очистки высоковязких жидкостей от частиц разных размеров, вплоть до микронных. Устройство фильтра показано на рисунке. Рабочее положение фильтра – вертикальное. Фильтр состоит из трубчатого корпуса 1, внутри которого располагается цилиндрический фильтрующий элемент 2. Подлежащая очистке от механических включе ний жидкость поступает в фильтр через патрубок 3 и пройдя через фильтрующую перего родку и освободившись от механических загрязнений отводится из фильтра через патру бок 4. Во внутрь фильтрующего элемента встроена трубка 5, предназначенная для подачи в нижнюю часть внутреннего объема фильтрующего элемента под давлением воздуха для регенерации фильтрующей перегородки.

Фильтрующая перегородка выполнена многослойной из разно ячеистых металлических сеток с увеличением их ячеек навстречу потоку. Такая структура фильтрующей перегородки увеличивает её грязеёмкость. Для регенегации фильтрующей перегородки прекращают подачу и отбор жидкости из фильтра, закрыв клапаны 6 и 7, и открыв клапаны 8 и 9. Образующаяся внутри фильтроэлемента после подачи воздуха газо-жидкосная смесь, под действием давления воздуха, протекает в пульсационном режиме и с переменной скоростью противоточно через поры фильтрующей перегородки, интенсивно очищая её от накопившихся в порах и на внешней поверхности загрязнений. Загрязненная жидкость и вытесняющий её воздух отводятся из фильтра через патрубок 10.

Повышенная грязеёмкость фильтрующей перегородки и её интенсивная регенера ция увеличивают длительность рабочего времени в циклах периодической работы филь тра, увеличивая тем самым его производительность.

О. Н. Донцова (ТОНС-6) Научные руководители Я. Л. Ускач, С. М. Леденев ПОЛУЧЕНИЕ СЕРУХЛОРСОДЕРЖАШИХ ПРИСАДОК На сегодняшний день существует большое количество противозадирных и противо износных присадок. Одними из наиболее эффективных присадок являются органические соединения содержащие атомы серы и хлора. Основным способом получения присадок данного вида является взаимодействие непредельных соединений с хлоридами серы.

Раннее такие реакции рассматривались на примере фракции -олефинов С5 [1]. В данной работе в качестве исходного сырья использовалась фракция -олефинов С16-С18, которая раннее не рассматривалась для данных процессов.

Практическая ценность процесса получения присадки заключается в использова нии сырья имеющего невысокую себестоимость и не нашедшего широкого применения в химической и нефтехимической промышленности.

Взаимодействие фракции -олефинов С16-С18 с монохлористой серой проводили по раннее известной методике [1]. Получен аддукт с содержанием серы 10,5% (масс.) и хлора 11,4% (масс.).

Наличие подвижного атома хлора в синтезированной присадке позволяет увели чить массовое содержание серы при взаимодействии с сульфидами щелочных металлов, что положительно влияет на трибологические свойства. Синтез проводился по методике, предложенной в литературе [2]. В результате синтеза получена присадка с содержание серы 17% (масс.).

Проведены лабораторные испытания трансмиссионного масла типа ТМ-4-SAE 80W-90, API-GL-4 с добавлением синтезированных присадок, которые показали, что дан ные присадки обладают хорошими трибологическими свойствами.

Список использованной литературы 1. Пат. 2453587 РФ, МПК C10M 135/04, C10M 137/10, C10M 145/14. Трансмиссионное масло / Ю.В. Попов, Я.Л. Ускач, С.М. Леденев, и д.р.: Волгоградский государственный технический университет: Заявл. 29.03.2011;

Опубл. 20.06.2012.

2. Пат. 2453586 РФ, МПК C10M 135/04, C10M 137/10, C10M 145/14. Трансмиссионное масло / Ю.В. Попов, Я.Л. Ускач, С.М. Леденев, и д.р.: Волгоградский государственный технический университет: Заявл. 29.03.2011;

Опубл. 20.06.2012.

Ю. Б. Баньковская (ХМАМ-6) Научные руководители А. Б. Голованчиков, Н. А. Дулькина СТРУЙНЫЙ НАСОС С РЕЗОНИРУЮЩИМ СОПЛОМ Предлагаемое устройство относится к струйным насосам и предназначено для пе рекачивания и смешения ньютоновских и неньютоновских жидкостей за счет энергии струи газа, истекающей под давлением из сопла.

Данная конструкция струйного насоса позволяет за счет создания резонирующих автоколебаний газа в камере смешения с собственными колебаниями сопла турбулизи ровать активный поток газа, выходящего из сопла, что приводит к росту амплитуды коле баний, интенсивному перемешиванию газа с высоковязкой ньютоновской или неньюто новской жидкостью, разрушению в ней структурных связей, снижению эффективной вязкости и, в конечном счете, повышению производительности струйного насоса.

Струйный насос не требует установки и подключения к источнику тока генератора вынужденных колебаний, так как преобразователь в виде гофрированной манжеты с жесткостью, определяемую условием (1), обеспечивает режим резонирующих автоколе баний гофрированной манжеты и молекул газа, что увеличивает производительность и упрощает конструкцию и, кроме того, снижает стоимость струйного насоса и его эксплуа тации.

c (1), a 2M 2l где а – жесткость гофрированной манжеты, Н/м;

М – масса активного сопла, кг;

с – ско рость звука в газе, м/с;

l – длина камеры смешения, м.

1-корпус;

2-приемная камера;

3-патрубок;

4-камера смешения;

5-резонирующее сопло;

6-манжета.

Рисунок – Струйный насос с резонирующим соплом На струйный насос с резонирующим соплом подана заявка на полезную модель РФ.

Я. А. Орлянкина (ХМАМ-6), М. Г. Рязанов (ТМХ-449) Научные руководители А. Б. Голованчиков, Н. А. Меренцов КОЛЬЦА РАШИГА С ЛОКАЛЬНЫМИ СМЕСИТЕЛЯМИ Простые насадочные тела для тепломассообменных колонн – кольца Рашига имеют существенный недостаток, связанный с отсутствием динамических перемешива ющих устройств. Статические смесители в виде прорезей, отверстий, пропеллерных и иных вставок несколько увеличивают поверхность тепломассообмена и его интенсив ность, однако эти эффекты незначительны из-за неподвижности смесителя.

Предлагается конструкция кольца Рашига, внутри которого установлена пропел лерная мешалка, позволяющая интенсифицировать тепло – и массообменные процессы за счет вращения пропеллерной мешалки внутри каждого кольца (рисунок 1).

Кольцо состоит из цилиндра 1, выполненного из инертного материала: фарфора, керамики, полимера, металла, резины и т. п. материалов, в середине боковой стенки ко торого выполнено отверстие. Внутрь отверстия вставлена ось 2 в виде винта. На оси за креплена с возможностью вращения во втулке 3 пропеллерная мешалка 4.

Рисунок 1 – Схема кольца Рашига с локальным смесителем Кольцо Рашига работает следующим образом. Под действие набегающего потока жидкости или газа лопасти пропеллерной мешалки приводятся во вращение, отбрасывая капли жидкости или пузырьки газа от центра к периферии и одновременно закручивая их в радиальном, осевом и окружном направлениях. Это приводит к дроблению капель и пу зырьков газа, участвующих в тепломассообменных процессах, увеличению их поверхно сти контакта фаз и интенсифицирует тепло – и массоперенос через поверхность раздела фаз на 1726%.

На предлагаемую конструкцию кольца Рашига с локальными смесителями подана заявка на полезную модель РФ.

Я. А. Орлянкина (ХМАМ-6), М. Г. Рязанов (ТМХ-449) Научные руководители, В. А. Балашов, А. Б. Голованчиков, Н. А. Меренцов МАЛОГАБАРИТНАЯ ГРАДИРНЯ С ОРОСИТЕЛЕМ ИЗ ВЫСОКОПРОНИЦАЕМОЙ НАСАДКИ В локальных системах оборотного водоснабжения для воздушного охлаждения технологической воды применяются малогабаритные вентиляторные градирни, постав ляемые на предприятие в готовом виде. Для оросителей таких градирен обычно исполь зуется структурированная полимерная насадка, обладающая относительно высоким гид равлическим сопротивлением, что приводит к увеличению энергетических затрат при эксплуатации малогабаритных градирен и снижению термического КПД.

На рисунке 1 представлена схема устройства малогабаритной градирни, в которой высокие показатели тепломассообменного процесса достигаются при относительно низ ких энергетических затратах. В этой конструкции градирни, состоящей из корпуса 1 сов мещенного с емкостью 2 для сбора охлажденной воды, имеющий встроенный вентилятор 3 и водораспределителем 4, ороситель выполнен их отдельных блоков насадки 5, тол щиной 200250 мм с расстоянием между ними порядка 5070 мм.

Рисунок 1 – Схема устройства малогабаритной градирни В качестве насадки используется высокопроницаемая сетчатая насадка (пори стость 0,920,95, эквивалентный диаметр 5 8 мм) из металлической проволоки или по лимерных волокон укрепленная металлическим каркасом. Структура насадки обеспечи вает высокую степень капельного орошения, что намного увеличивает поверхность контакта фаз при ее интенсивном обновлении вследствие дробления и повторного слия ния капель, и приводит к увеличению коэффициентов тепло – и массоотдачи, а высокая проницаемость насадки при наличии межблочных промежутков существенно снижает гидравлическое сопротивление оросителя.

К. Р. Шевченко (ХТ-445) Научный руководитель С. В. Кудашев СИНТЕЗ УРЕТАНОВ, СОДЕРЖАЩИХ ПОЛИФТОРАЛКИЛЬНЫЙ ФРАГМЕНТ, И ИХ ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА ВТОРИЧНОГО ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА Представляет интерес синтез новых реакционноспособных поли- и перфториро ванных соединений для целенаправленного их использования в качестве модификаторов макромолекулярных систем. Нуклеофильное присоединение как способ образования карбаматов (уретанов) нашел широкое использование не только в синтезе полимеров, но и как модификаторов последних.

Целью работы являлось изучение состава и структуры продуктов взаимодействия 4,4/-дифенилметандиизоцианата (МДИ) с 1,1,5-тригидроперфторпентанолом-1 (ПФС2) и их влияние на термическую и гидролитическую устойчивость вторичного полиэтиленте рефталата (ПЭТФ). При этом, спирт-теломер ПФС2 является отходом промышленного производства 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1 (ПФС1) и нуждается в утилизации.

Установлено, что взаимодействие МДИ с ПФС2 при их мольном соотношении 1: приводит к смеси фторсодержащих продуктов – моно- и диуретана, а также продуктов циклизации – 1,4-дизамещенного уретидиндиона и 1,3,5-тризамещенного изоцианурата.

Методами рентгеновской дифрактометрии «на отражение», ИК-Фурье и ЯМР (1Н, 13С, 15N, 19F) спектроскопии, а также данными элементного анализа установлены структура и со став продуктов реакции МДИ с ПФС2.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 12 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.