№ 4 (2023)

Ультрадисперсные сферические порошки ZnO c термоэлектрическими свойствами получены методом горения реакционных аэрозолей с добавлением 4 видов топлив: уротропина, глицина, мочевины, лимонной кислоты. С применением рентгенофазового анализа, сканирующей электронной микроскопии и низкотемпературной адсорбции азота продемонстрировано влияние основных параметров процесса (состав и концентрация топлива, температура и скорость несущего газа) на структуру и морфологию частиц ZnO. Установлено, что температуры синтеза 700°C достаточно для получения кристаллического ZnO с гомогенным фазовым составом независимо от вида и количества топлива. Показано, что исходный рН раствора прекурсора не влияет на образование фазы ZnO. При скорости потока газа-носителя выше 4 л·мин-1 детектируются побочные продукты. Определено, что избыток и вид топлива существенно влияет на морфологию синтезированных микросфер ZnO, что может быть использовано для регулирования технологических характеристик порошка и кинетики его спекания.

Статья посвящена получению и исследованию 1.4-бутандиоловых смешанных (несимметричных) диэфиров синтетических нефтяных и алифатических жирных кислот (С6-С8). Установлено, что высокий выход целевого продукта (90.3%) наблюдается при следующих условиях: температура - 110-120°С, количество катализатора - 1.3 мас% (по кислоте), мольное соотношение компонентов кислота:спирт - 2:1.4. Определены физико-химические показатели и структуры синтезированных продуктов. Показано, что 1.4-бутандиоловые смешанные диэфиры имеют хорошую совместимость с поливинилхлоридом, образуя бесцветные эластичные пластикаты. Синтезированные эфиры испытаны в качестве антиоксиданта, улучшающего термоокислительную стабильность дизельного топлива. Определено, что осадок, образующийся в результате окислительной полимеризации и поликонденсации дизельного топлива из-за наличия в его составе гетероатомных соединений, уменьшается при добавлении 0.004 мас% синтезированных диэфиров с 4.6 до 1.0 мг/100 мл дизельного топлива.

Исследовано влияние условий проведения суспензионной полимеризации метилметакрилата при стабилизации системы диспергаторами разной химической природы: поли-2-акриламидо-2-метилпропансульфокислотой и Mg(OH)₂. Показана роль вклада химической природы диспергатора, снижающего межфазное натяжение между мономерной и водной фазами, на гранулометрический состав частиц полимера. При полимеризации метилметакрилата в присутствии нерастворимого в воде Mg(OH)₂ происходит снижение межфазного натяжения, что приводит к образованию высокодисперсного полимера без применения высокоскоростного диспергирования реакционной массы.

Приводятся результаты исследования влияния технологических параметров экструзии нанокомпозитов на основе рандом-сополимера полипропилена, блок-сополимера этилена с пропиленом и наночастиц технического углерода, алюминия и стеарата кальция. Использовали технический углерод марки Printex XE 2-B с размером наночастиц 18-20 нм. Для улучшения совместимости смешиваемых компонентов смеси применяли компатибилизатор марки Exхelor PO 1020. Показано, что введение вышеуказанных наполнителей позволяет получить многофункциональный нанокомпозит, обладающий высокими электропроводностью, адгезией к металлам, теплопроводностью, а также способностью перерабатываться методами литья под давлением и экструзии. Рассмотрено влияние температурного режима материального цилиндра экструдера на разрушающее напряжение и относительное удлинение нанокомпозитов. Установлен оптимальный температурный режим экструзии, при котором достигаются относительно высокие свойства композита.

Изучено влияние количества водонабухающего наполнителя натрий-карбоксиметилцеллюлозы марки Полицелл-9В (размер частиц 1.0-2.0 мм) на комплекс физико-механических свойств ограниченно набухающих резин на основе бутадиен-нитрильного каучука БНКС-28 АМН с серной вулканизующей системой. Варьирование состава резиновая смесь без набухающего наполнителя:натрий-карбоксиметилцеллюлоза осуществлялось в пределах (65-35):(35-65) (мас. ч.). Установлено, что введение набухающего наполнителя в резиновую смесь практически не влияет на время достижения оптимального времени вулканизации и составляет при температуре 170°С 10 мин. Показано, что введение натрий-карбоксиметилцеллюлозы приводит к снижению деформационно-прочностных свойств резин, однако прочностные характеристики модифицированных резин допускают применение разработанных составов резин для изготовления уплотнительных элементов водонабухающих пакеров. Выявлено, что с увеличением доли набухающего наполнителя натрий-карбоксиметилцеллюлозы вулканизат проявляет более высокую сорбционную емкость в водных средах с различным рН.

Изучено влияние модифицирующих добавок полифениленсульфона или полиамидного нетканого материала на термические и механические свойства полимерных композитных материалов состава углеродная ткань/эпоксидная смола, полученных методом вакуумного формования и вакуумной инфузией. Показано, что при добавлении 10 мас% полифениленсульфона наблюдается незначительное улучшение механических свойств композитного материала, в то время как введение нетканого материала приводит к снижению прочности при сжатии на 15% и при межслоевом сдвиге на 6%. Удельная работа расслоения при этом повышается на 15 и 270% для композитов, модифицированных полифениленсульфоном и нетканым полотном соответственно. Введение в состав 4 мас% нетканого материала позволяет повысить трещиностойкость полимерного композиционного материала в 3.7 раза.

Рассчитаны равновесные показатели процесса паровой конверсии изо-бутанола: выход H₂, селективности по углеродсодержащим газам, конверсия сырья. Показано, что расчетные данные в целом согласуются с литературными данными и экспериментальными значениями конверсии изо-бутанола, выхода изо-бутилового альдегида и высших алканов на Ni-Co катализаторах на основе биоуглей, полученных гидротермальной карбонизацией целлюлозы. В то же время наблюдается несовпадение экспериментальных и расчетных значений выхода H₂, СО и СН₄, что свидетельствует о недостижении равновесия в экспериментах по паровой конверсии изо-бутанола на данном катализаторе. Показано, что подача в реактор гомогенной смеси воды, изо-бутанола и этанола при 700°С позволяет повысить выход Н₂ с 58 до 66% и конверсию воды с 58 до 76% по сравнению с паровой конверсией изо-бутанола в отсутствие этанола. Установлено, что добавление этанола позволяет значительно снизить коксообразование и при 900°С достичь выхода H2 и СО более 90%.