Rhysicochemical and rheological properties of cryogels produced from aqueous solutions of polyvinil alcohol

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

A research-based mechanism for cryostructuring aqueous solutions of polyvinyl alcohol, i.e., converting solutions from a fluid state into elastic bodies (cryogels), is proposed. In addition to the theoretical substantiation of the mechanism, experimental results of rheological and spectral studies of the cryogels obtained are also presented. An explanation is given for the significant difference between the cryostructuring temperature of an aqueous solution of polyvinyl alcohol and the melting temperature of formed elastic cryogels.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

V. Manzhai

Institute of Petroleum Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: mang@ipc.tsc.ru
Ресей, 634055 Tomsk

Әдебиет тізімі

  1. Лозинский В.И. // Успехи химии. 1998. Т. 67. № 7. С. 641. [Russian Chemical Reviews, 1998, vol. 67, no. 7, p. 651. https://doi.org/10.1070/RC1998v067n07ABEH000399]
  2. Лозинский В.И. // Успехи химии. 2002. Т. 71. № 6. С. 559. [Russian Chemical Reviews, 2002, vol. 71, no. 6, p. 559. https://doi.org/10.1070/RC2002v071n06ABEH000720].
  3. Манжай В.Н., Фуфаева М.С. // Известия вузов. Нефть и газ. 2011. № 6. С. 102.
  4. Алтунина Л.К., Кувшинов В. А., Долгих С.Н. // Гидротехника. 2010. № 3. С. 56.
  5. Пальгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов. М.: Стройиздат, 1990. 352 с.
  6. Манжай В.Н., М.С. Фуфаева, Л.А. Егорова // ХТТ. 2013. № 1. С. 44. [Solid Fuel Chemistry, 2013, vol. 47, no. 1, p. 43. https://doi.org/10.31857/S0023117723020032].
  7. Глазунов П.А., Решитиловский В.П., Манжай В.Н., Зятиков П.Н., Соловьев В.В.// Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2018. № 3. С. 73.
  8. Фуфаева М.С., Алтунина Л.К., Манжай В Н., Буяков А.С. // ХТТ. 2021. № 3. С. 24. [Solid Fuel Chemistry, 2021, vol. 55, no. 3, p. 154. https://doi.org/10.3103/S036152192103006X].
  9. Фуфаева М.С., Манжай В.Н // ХТТ. 2023. № 2-3. С. 5. [Solid Fuel Chem, 2023, vol. 57, no. 1, p. 3. https://doi.org/10.3103/S0361521923020039].
  10. Ушаков С.Н. Поливиниловый спирт и его производные. М.: Издательство АН СССР, 1960. 867 с.
  11. Водянкина О.В., Курина Л.Н., Петров Л.А., Князев А.С. Глиоксаль. Томский государственный университет. М.: Academia, 2007. 248 с.
  12. Гороновский И.Т., Назаренко Ю.П., Некряч Е.Ф. Краткий справочник по химии. Издательство Наукова думка, 1974. 991 с.
  13. Буслов Д.К., Сушко Н.И., Третинников О.Н. // Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2011. Т. 53. № 12. С. 2035.
  14. Тарутина Л.И., Позднякова Ф.О. Спектральный анализ полимеров. Л.: Химия. 1986. 248 с.
  15. Алтунина Л.К., Манжай В.Н., Фуфаева М.С. // Журнал прикладной химии. 2006. Т. 79. № 10. С. 1689. [Russ J Appl Chem, 2006, vol. 79, no. 10, p. 1669. https://doi.org/10.1134/S1070427206100235].
  16. Волькенштейн М.В. Конфигурационная статистика полимерных цепей. М.: Издательство АН СССР, 1958. 466 с.
  17. Подорожко Е.А., Бузин М.И., Щербина М.А., Лозинский В.И. // Коллоидный журнал. 2021. Т. 83. № 5. С. 602. [Colloid J, 2021, vol. 83, no. 5, p. 634. https://doi.org/10.1134/S1061933X21050112].

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Fragment of intramolecular “cross-linking” of the PVA chain with glyoxal.

Жүктеу (90KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Fragment of intermolecular “cross-linking” of adjacent PVA chains.

Жүктеу (111KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. A fragment of a concentrated PVA solution, consisting of three loose and mutually intertwined balls of macromolecules, before and after freezing.

Жүктеу (189KB)
Метадеректер
5. Fig. 4. Freeze-thaw process: (1) aqueous polymer solution; (2) formed cryogels.

Жүктеу (145KB)
Метадеректер
6. Fig. 5. Hydrolysis of polyvinyl alcohol cryogel “cross-linked” with glyoxal.

Жүктеу (138KB)
Метадеректер
7. Fig. 6. Change in the dynamic viscosity of the medium over time when dissolving a sample of a kergel of the composition (water–PVA 8%–GO5%) in excess water at T = 20°C and a shear rate of 450 s–1 on the wall of the cylinder of a rotational viscometer

Жүктеу (87KB)
Метадеректер
8. Fig. 7. Fragment of a two-component cryogel with a close arrangement of adjacent polymer chains at the sites of their chemical “cross-linking” (C–O–C).

Жүктеу (229KB)
Метадеректер
9. Fig. 8. Dependence of elasticity of PVA cryogels on the number of “freezing–thawing” cycles (n): (1) PVA 5 wt. %; (2) PVA 10 wt. %

Жүктеу (103KB)
Метадеректер
10. Fig. 9. Cryogel samples after the first freeze-thaw cycle and the same pre-deformed samples after a repeated cycle: (a) the original cryogel sample after the first cryostructuring cycle; (b) fixed bending strain after a repeated cryostructuring cycle; (c) the original cryogel sample after the first cryostructuring cycle; (d) compressive strain during a repeated cryostructuring cycle; (e) compressed sample and fixed sample after a repeated cryostructuring cycle.

Жүктеу (168KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2025