Введение
ГЛАВА 1 Криоструктурирование растворов поливинилового спирта ...9
1.1 Поливиниловый спирт, его получение и свойства 9
1.2 Структура водных растворов поливинилового спирта 10
1.3 Гелеобразование растворов поливинилового спирта в присутствии химических реагентов 12
1.4 Криотропное гелеобразование растворов поливинилового спирта 13
1.4.1 Температурные условия формирования криогелей из растворов ПВС 16
1.4.2 Влияние незамерзшей жидкой микрофазы на формирование криогелей 18
1.4.3 Влияние различных факторов на получение и свойства криогелей ПВС
1.5 Супрамолекулярные образования 27
1.6 Пластификация поливинилового спирта 28
1.7 Практическое применение материалов на основе криогелей ПВС 29
1.8 Основные представления о пенах и способах ее получения
1.8.1 Пенообразующие растворы 31
1.8.2 Свойства пены 33
1.8.3 Способы стабилизации пены 34
1.8.4 Разрушение пены 36
1.8.5 Вспенивание поливинилового спирта и формирование пенокриогелей 37
ГЛАВА 2 Экспериментальная часть 39
2.1 Объекты исследования 39
2.2 Применяемые реактивы и вещества 39
2.3 Методы исследования
2.3.1 Приготовление растворов поливинилового спирта 42
2.3.2 Определение молекулярной массы поливинилового спирта 42
2.3.3 Определение вязкости концентрированных растворов поливинилового спирта...43
2.3.4 Проявление эффекта Вайссенберга 43
2.3.5 Определение межфазного натяжения 44
2.3.6 Определение поверхностного натяжения методом отрыва кольца (дю-Нуи) 44
2.3.7 Приготовления эмульсии масла в водном растворе поливинилового спирта и определение ее устойчивости 45
2.3.8 Вспенивание раствора поливинилового спирта механическим способом 45 2.3.9 Вспенивание раствора поливинилового спирта химическим способом 45
2.3.10 Определение кратности пены 46
2.3.11 Определение инетических закономерностей протекания газогенерирующих реакций в воде и в полимерном растворе 46
2.3.12 Определение количества молей и объема газа, выделяющегося при проведении химической реакции 47
2.3.13 Расчет константы скорости реакции 48
2.3.14 Определение дисперсности пены 48
2.3.15 Определение температуры реакционной смеси 49
2.3.16 Формирование криогелей и пенокриогелей 49
2.3.17 Определение модуля упругости криогелейи пенокриогелей 49
2.3.18 Определение времени релаксации образцов криогелей 52
2.3.19 Определения прочности наполненных криогелей 53
2.3.20 Определение коэффициента теплопроводности 53
2.3.21 Определение температуры плавления криогелей 54
2.3.22 Термохимическое окисление криогелей, наполненных сажей и коксом 54
2.3.23 Определения химической стабильности криогелей и пенокриогелей 55
ГЛАВА 3 Исследования физико-химических, реологических и теплофизических свойств криогелей, сформированных из гомогенных растворов поливинилового спирта 56
3.1 Реологические свойства растворов поливинилового спирта 56
3.1.1 Вязкость разбавленных и концентрированных растворов 56
3.1.2 Проявление эффекта Вайссенберга в растворах поливинилового спирта 60
3.2 Получение и свойства двухкомпонентных криогелей 62
3.2.1 Влияние концентрации поливинилового спирта на свойства криогелей 62
3.2.2 Исследование упругих свойств криогелей на разных установках 64
3.2.3 Влияние молекулярной массы поливинилового спирта на реологические и тепло физические свойства криогелей 65
3.2.4 Влияние числа циклов замораживания-размораживания криогелей 70
3.2.5 Влияние природы растворителя на свойства криогелей 72
3.3 Формирование и свойства многокомпонентных криогелей 73
3.3.1 Влияния неорганических солей на свойства криогелей 74
3.3.2 Влияние рН среды на свойства криогелей 78
3.3.3 Влияние пластификаторов на свойства криогелей 82
3.3.4 Химическая модификация поливинилового спирта диальдегидом 86
3.3.5 Влияние различных сред на устойчивость криогелей 88
ГЛАВА 4 Исследования физико-химических, реологических и теплофизических свойств наполненных криогелей и пенокриогелеи, сформированных из гетерогенных растворов 89
4.1 Формирование и свойства криогелей, наполненных дисперсными частицами
неорганического происхождения (кварцевый песок, бентонит и цемент) 89
4.2 Формирование и свойства криогелей, наполненных дисперсными частицами углерода (сажа, кокс) 90
4.3 Формирование и свойства криогелей, наполненных маслом
4.3.1 Исследование агрегативно-седиментационной устойчивости систем водный раствор ПВС-минеральное масло 95
4.3.2 Поверхностные свойства систем водный раствор ПВС-масло 97
4.3.3 Реологические свойства масел и маслополимерных эмульсий 100
4.3.4 Получение и исследование свойств маслонаполненных криогелей 101
4.3.5 Гидрофобные свойства маслонаполненных криогелей 102
4.3.6 Стабильность маслонаполненных криогелей 104
4.4 Формирование и свойства пенокриогелей 105
4.4.1 Механический способ получения пены 105
4.4.2 Влияние поверхностно-активных веществ на устойчивость пены 107
4.4.3 Влияние частиц твердой фазы на устойчивость пены 108
4.4.4 Влияние кратности пены на упругие свойства пенокриогелей 108
4.4.5 Химический способ получения пены ПО
4.4.6 Кинетические закономерности проведения газогенерирующих реакций в водном растворе поливинилового спирта 115
4.4.7 Дисперсность пены, получаемой механическим и химическим способом 117
4.4.8 Реологические и тепло физические свойства пенокриогелей 122
4.4.9 Влияние различных реагентов на устойчивость пенокриогелей 123
ГЛАВА 5 Практическое применение криогелей и пенокриогелей 124
5.1 Полимерные "поршни" на основе криогелей 124
5.2 Криогели для проведения тампонажных работ на гидротехнических объектах 126
5.3 Матрицы сорбентов для очистки сточных вод на основе криогелей 126
5.4 Структурирование почвы при помощи криогелей 127
Выводы 129
Список литературы
