новые химические технологии
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ПОИСК    

НА ГЛАВНУЮ 

СОДЕРЖАНИЕ:

НАУКА и ТЕХНОЛОГИИ

Базовая химия и нефтехимия

Продукты оргсинтеза ............

Альтернативные топлива, энергетика ...........................

Полимеры ...........................

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

Мнения, оценки ...................

Законы и практика ...............

Отраслевая статистика .........

ЭКОЛОГИЯ

Промышленная безопасность

Экоиндустрия .......................

Рециклинг ............................

СОТРУДНИЧЕСТВО

Для авторов .........................

Реклама на сайте ................

Контакты .............................

Справочная .........................

Партнеры ............................

СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ

Прошедшие мероприятия .....

Будущие мероприятия ...........

ТЕНДЕРЫ

ОБЗОРЫ РЫНКОВ

Исследование рынка кукурузных отрубей в России
Исследование рынка кукурузного зародыша в России
Исследование рынка кукурузного глютена в России
Исследование рынка тканого геотекстиля в России
Исследование рынка геокомпозитных материалов в России
Исследование рынка геомембран в России
Исследование рынка геосеток в России
Исследование рынка георешеток в России
Исследование рынка геотканей в России
Исследование рынка надувных бассейнов в России

>> Все отчеты

ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ

Базовая химия и нефтехимия
Продукты оргсинтеза
Синтетические смолы и ЛКМ
Нефтепереработка
Минеральные удобрения
Полимеры и синтетические каучуки
Продукция из пластмасс
Биохимия
Автохимия и автокосметика
Смежная продукция
Исследования «Ad Hoc»
Строительство
In English
  Экспорт статей (rss)

Полимеры

ГИДРОГЕЛИ И СУПЕРАБСОРБИРУЮЩИЕ ПОЛИМЕРЫ (часть III)


Рассмотренные в данной статье промышленные, фармацевтические, медицинские и высокотехнологичные области применения гидрогелей используют их уникальные свойства - гидрофильность, влагопоглощение, температура перехода… Они обеспечивают эффективность использования гидрогелей в производстве средств гидроразбухающей герметизации и прочих герметиков, мягких контактных линз, «умных» полимеров, матриц введения лекарственных препаратов…


 

Наряду с возможностью производства товаров массового потребления на основе суперабсорбирующих полимеров, универсальные гидрогели также открывают новые перспективы для разработки «умных» применений. Этому способствует  широкий диапазон химических структур, позволяющий по желанию разработчика контролировать скорость поглощения и ее интенсивность, что возможно в самых различных областях, таких как:
- гидроразбухающая герметизация для строительства и аналогичных применений;
- самогерметизация;
- устройства доставки лекарственных препаратов и других химических веществ;
- умные полимеры, реагирующие на различные стимулы;
- мягкие контактные линзы;
- гидрофильные покрытия.

Гидроразбухающая герметизация для гражданского строительства, строительства и аналогичных применений.
На протяжении почти что тридцати лет набухающие в воде каучуки использовались для прекращения доступа воды в гражданском строительстве и алогичных областях. За счет их способности к самогерметизации они используются в тех случаях, когда вода или водные растворы создают какие-либо проблемы, например, для защиты от затопления, проникновения жидкости или герметизации от протечек.

После контакта с водой профиль или герметизирующее средство набухают, сильно увеличиваясь в объеме и увеличивая путь для поступления воды, это действует как барьер для всякого возможного дальнейшего проникновения воды. Здесь могут быть, например, следующие применения:
- соединительные герметизирующие профили для строительных соединений, герметизация от проникновения в пространство между стеной и стеной, стеной и полом, полом и полом, которое соединяет новое строительство с уже имеющимся, герметизация предварительно отлитых бетонных дренажных труб и сборных бетонных колец колодцев, герметизация от проникновения входов труб, узлов коммунального обслуживания и т.д.

Ограничениями для применения могут быть: непригодность для использования в подвижных соединениях, при высоком давлении воды, при слишком быстром притоке воды из-за того, что профилю требуется определенное время для набухания. На приведенном ниже рисунке показан принцип работы герметизации от проникновения воды.


Рисунок 1: 'Принцип герметизации от проникновения воды'.

- Самогерметизирующиеся многослойные пленки и листы: слой гидроразбухающего материала между двумя слоями обычного водонепроницаемого листа может набухнуть и заклеить поврежденные участки композита. На приведенном ниже рисунке показан принцип самогерметизации.


 

Рисунок 2: 'Принцип самогерметизации'.

Существует два основных способа изготовления гидроразбухающей герметизации:
- смешивание эластомера и гидрогеля, например, полиакриловой кислоты и ее солей;
- полимеризация солей акриловой кислоты в эластомерной матрице. Считается, что этот метод позволяет получить лучшие механические свойства.

Гидрогели в большинстве случаев представляют собой полиакриловую кислоту и ее соли, но также используются и полиакриламид, гидроксиэтилметакрилат, карбоксиметилцеллюлоза, сополимер поливинилового спирта и полиакриловой кислоты.

Эластомером может быть натуральный каучук (NR), силикон, бутиловый каучук (IIR), хлорированный полиэтилен (CPE), хлорбутилкаучук (CIIR), EPDM, этил-винилацетатный сополимер (EVM) и прочие традиционные эластомеры и термопластические эластомеры. Так, например, компания Arkema предлагает две марки PEBAX, способные поглощать до 120% воды, компания Vita Thermoplastic Compounds (VTC) разработала компаунд, названный Vitaprene 50060, который при погружении в воду разбухает в несколько раз относительно своего первоначального объема.

Исследователи из Фраунхоферского института разработали ТРЕ, наполненный полиакрилатом, который зарегистрирован как Q-TE-C®. Здесь при контакте с водой происходит разбухание, в несколько раз превышающее объем в сухом состоянии.

Поскольку существует такое множество возможностей, набухание и механические свойства бывают необычайно разнообразны, но существуют некоторые общие правила, которые мы, не претендуя на то, чтобы считать их универсальными или исчерпывающими, приводим ниже:
- способность набухать повышается с повышением концентрации данного гидрогеля;
- поглощение солевых растворов значительно меньше поглощения воды;
- имеется гистерезис поведения при набухании, который никогда не восполняется до конца после предшествующих набуханий или высушиваний;
- способность набухать уменьшается по мере того, как степень сшивания увеличивается, но, обычно, точно также улучшаются и механические свойства;
- механические свойства зависят от совместимости эластомера и используемого гидрогеля. Гидрогель может действовать как инертный наполнитель, ухудшающий механические эксплуатационные характеристики, или же, как армирующий наполнитель, который улучшает механические свойства;
- набухание оказывает решающее воздействие на механические свойства.


Таблица 1. Примеры свойств набухания и механической прочности на разрыв для различных гидроразбухающих ТРЕ при различных условиях.

Свойство

СиликонНатуральный каучукEVMCPE
Гидрогель, % 10-50 20-50 10-50 20-50
Набухание в воде, % До 1200 60-8060-25050-200
Набухание в соленой или кислой воде, % До 350  20-10040-90
Прочность на разрыв, сухой, МПа 1-4 10-1812-28 
Прочность на разрыв, набухший, МПа 0.2-0.4 5-10   
Прочность на разрыв, вновь высушенный, МПа  7-13  
Относительное удлинение при разрыве, сухой, % 340   
Относительное удлинение при разрыве, набухший, %120   

Отсутствие точного определения понятия гидрогеля и общей рецептуры не позволяет осуществить прямое сопоставление между основными эластомерами

Применения, для которых нужны специально отрегулированные параметры поглощения: задумаемся о сшитых полиакриламидах
Исследуется набухание и механические свойства гидрогелей из N-изопропилакриламида (NIPA), сшитого в наполовину переплетающихся сетях с метиленбисакриламидом в присутствии линейного полиакриламида.

На приведенном ниже рисунке 'Свойства в зависимости от сшивания' показаны относительное удлинение при разрыве (EB), прочность на разрыв (TS) и набухание для пяти состояний сшивания, которые обозначены как наивысшее X, высокое X, среднее X, низкое X и самое низкое X. Очевидно, что:
- относительное удлинение при разрыве быстро уменьшается при увеличении степени сшивания. Исходное относительное удлинение при разрыве округленно поделено по десять;
- прочность на разрыв постепенно возрастает до 50%;
- набухание существенно уменьшается.


Рисунок 3: Свойства в зависимости от сшивания.

Модуль (который не представлен на предыдущем графике) составляет для самой высокой степени сшивания значение, которое в четыре раза превышает значение модуля для образца с самой низкой степенью сшивания.

По сравнению с рассмотренными ранее суперабсорбирующими материалами, степень набухания в 50 – 100 раз ниже.

1 | 2
Версия для печати | Отправить |  Сделать стартовой |  Добавить в избранное

Куплю

19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

Продам

19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

Материалы раздела

БИОПРОИЗВОДНОЕ ПОЛИЭФИРНОЕ ВОЛОКНО ECO CIRCLE PLANTFIBER
СЭНДВИЧ-ПАНЕЛИ INDUSTRIUM
ПОЛИМЕРЫ ИЗ CO2
DUPONT CORIAN В ОТДЕЛКЕ МЕТРО В НЕАПОЛЕ
ЖЕЛЕЗООКИСНЫЕ ПИГМЕНТЫ для ЛИТИЙ-ИОНЫХ БАТАРЕЙ
ШЛЕМЫ ИЗ СКРАПА
МАТЕРИАЛЫ DUPONT CORIAN в ИНТЕРЬЕРАХ «АЭРОЭКСПРЕСС»
КАК ОПРЕДЕЛИТЬ СТОЙКОСТЬ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ?
КАБЕЛЬНЫЕ ЛОТКИ CABLOFIL
ОБЛЕГЧЁННЫЕ ПЛИТЫ SUPERPAN STAR
ПЕРВЫЕ КАРБОНОВЫЕ ДИСКИ
БУДУЩЕЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СВЕТОДИОДОВ
НОВЫЕ ПЛЕНКИ для ОПК
БРОНЯ НА ОСНОВЕ САПФИРА
ПОСЛЕДНИЕ РАЗРАБОТКИ BASF ДЛЯ АВТОПРОМА
НОВЫЕ ПОЛИМЕРЫ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
ОРГАНИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
ПОЛИМЕРЫ из ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА
ГИБКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ
ТОНКОПЛЕНОЧНАЯ ФОТОВОЛЬТАИКА
ПОЛИМЕРЫ из ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
КОМПОЗИТЫ, АРМИРОВАННЫЕ УГЛЕВОЛОКНОМ
НОВЫЕ ПРОДУКТЫ ИЗ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
НОВЫЕ РАСТВОРНЫЕ БУТАДИЕН-СТИРОЛЬНЫХ КАУЧУКИ (S-SBR) «LANXESS»
НАНОПОКРЫТИЯ для ТЕПЛИЦ
НОВЫЕ АДГЕЗИВЫ 3M для ЭЛЕКТРОНИКИ
ИСКУССТВЕННОЕ СЕРДЦЕ
БОЛЬШЕ ГРУЗОВ МОЖНО ПЕРЕВОЗИТЬ В БИГ-БЕГАХ
БИОИЗОПРЕН – БУДУЩЕЕ ШИННОЙ ОТРАСЛИ
«БЕЛКОВЫЕ» МИКРОСХЕМЫ
НОВЫЙ КОАЛЕСЦЕНТНЫЙ ФИЛЬТР GE
АВТОМАТИЗАЦИЯ на «ГАЛОПОЛИМЕРЕ»
НОВАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ BASF
ПОЛИЭФИРНЫЕ ТКАНИ ECO STORM
ОПАСНОСТЬ ДЕТСКОЙ БИЖУТЕРИИ
ПОЛУЧЕНИЕ ТОНКОСЛОЙНОГО ФТОРОПЛАСТОВОГО ПОКРЫТИЯ
УГЛЕРОДНЫЕ ВОЛОКНА В АВТОПРОМЕ
«УМНАЯ» СИСТЕМА RFID КОНТРОЛЯ
«ХОЛЛОФАЙБЕР» как МЕЖВЕНЦОВЫЙ УТЕПЛИТЕЛЬ
НОВЫЙ ПРОТЕКТОРНЫЙ АГРЕГАТ «НИЖНЕКАМСКШИНА»
ЗАЩИТНЫЕ МАТЫ NEOPOLEN НА СПОРТИВНЫХ ТРАССАХ
НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
МАТЕРИАЛЫ DUPONT НА ЕВРО-2012
ПЕРЕРАБОТКА БИОМАССЫ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЦБК
KELLOGG BROWN: технология получения пропилена из нафты

>>Все статьи

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Copyright © Newchemistry.ru 2006. All Rights Reserved