CC BY
71
УДК 620.193
ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ АПОЛЯРНОГО РАСТВОРИТЕЛЯ НА РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИЙ КОСЖК
© Е.Д. Таныгина, Л.Е. Цыганкова, А.А. Урядников
Ключевые слова: вязкость; поверхностно-активные вещества; мицелообразование; синергизм.
Изучены реологические свойства композиций кубовых остатков синтетических карбоновых кислот на базе чистых н-алканов или индустриального масла посредством капиллярной вискозиметрии. Показано, что увеличение длины углеводородной цепи растворителя приводит к росту вязкости составов, повышению объемной доли мицелл ПАВ за счет роста толщины их сольватной оболочки.
ВВЕДЕНИЕ
Различные виды коррозионного поражения приводят к потерям металлофонда страны и увеличению экологической напряженности в регионах. Одним из способов борьбы с атмосферным воздействием является использование консервационных материалов с маслорастворимыми ингибиторами коррозии (ПАВ). Композиция ПАВ и минерального масла малокомпонентной является только в технологическом смысле (один компонент - масло, второй - полифункциональная антикоррозионная присадка). Сложный состав первого и второго в силу возможного синергизма или антагонизма составляющих не допускает количественной интерпретации, прогноза вклада ингибитора и растворителя в свойства защитных покрытий. При исследовании подобных композиций невозможно установить, является ли растворитель индифферентным связующим или, наряду с активным началом, одним из факторов, определяющих эффективность коррозионных процессов.
Поэтому в данной работе результаты исследований, проведенных на модельных системах на базе индивидуальных алканов нормального строения, содержащих гомологическую смесь ПАВ в качестве антикоррозионной присадки, сопоставлены с таковыми на базе минерального масла.
Учитывая различное влияние пенок композиций на базе ПАВ и неполярных растворителей на скорость коррозии углеродистой стали и кинетику парциальных электродных реакций [1], важно выяснить причины наблюдаемых эффектов. Вероятно, значительное влияние могут оказывать энергетические и кинетические факторы, связанные с изменением структуры двойного электрического слоя либо наличием блокировочного эффекта, обусловленного природой адсорбированных частиц ингибитора.
Наблюдаемые явления могут быть обусловлены и влиянием вязкости масляных пленок и их толщинами. Поэтому задачей работы явилось изучение вязкостнотемпературных характеристик используемых композиций как функции природы растворителя и ингибитора коррозии. Дело в том, что рост кинематической (V) и динамической (^) вязкостей, связанных между собой
через плотность продукта, может изменить коэффициент диффузии участников электрохимических реакций и продуктов коррозии. При v = const изменение стационарной толщины защитной пленки на поверхности металла, вероятно, может изменить условия массопе-реноса реагентов и продуктов взаимодействия.
Под участниками реакции понимается растворенный молекулярный кислород (катодный деполяризатор), молекулы воды (участники катодной и анодной парциальных электродных реакций) и, кроме того, несущие двойственную функцию. С одной стороны, Н2О как реагент стимулирует соответствующие процессы, а ее недостаток их затормаживает. В принципе, возможны случаи, когда лимитирующим фактором является массоперенос воды к корродирующей поверхности металла. С другой стороны, известно, что вода является эффективным пассиватором металлов. Основную роль в этом играет кислород воды. Адсорбция Н2О может вызывать отравление активных центров поверхности или ее окисление и оксидную пассивацию.
Анодная ионизация активного железа, как правило, протекает в несколько стадий. В одной из них принимает участие С1-. Если подвод хлорид-ионов затруднен, то эта стадия процесса ионизации может оказаться лимитирующей, а сама ионизация заторможенной.
Исследование реологических свойств защитных материалов необходимо для понимания условий формирования покрытий оптимальной толщины, механизма массопереноса агрессивных агентов к металлической поверхности, для расчета расходных коэффициентов и оценки адгезии покрытий при действии механических деформаций и атмосферных осадков.
Работа адгезии (Wa) для любых контактирующих фаз всегда положительна, т. к. между телами всегда действуют силы молекулярного притяжения. Чем меньше работа когезии (WK), тем легче жидкость смачивает твердое тело [2]. Соотношение Wa и WK определяет величину равновесного краевого угла смачивания 90 по уравнению Юнга:
cos 9о = (2Wa - Wk)/Wk .
Полное смачивание (90 = 0°) имеет место при нанесении на поверхность стали индивидуальных алканов и
безводных растворов ПАВ на их основе. Причем природа ПАВ в изученных пределах не изменяет краевой угол смачивания.
Индустриальное масло И-20А хуже смачивает сталь, чем алканы (90 = 8.. .10°), что свидетельствует о большей работе когезии, связанной с аддитивностью дисперсионных сил Ван-дер-Ваальса. Природа ПАВ, как и для алканов, практически не изменяет 90, а следовательно, и соотношение работы когезии и работы адгезии на металлической поверхности.
Согласно молекулярной теории смачивания, работа адгезии пропорциональна потенциальной энергии молекулярного взаимодействия Етж параллельных плоских поверхностей, находящихся на бесконечно малом расстоянии. Етж обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними [2]:
Жа = ~1,2п1ЛтПжЕтжК2 ,
где пт и пж - число молекул жидкой и твердой фаз на единичной площади контакта; X = БЄ, Б и є - энтропия и энергия поверхности раздела фаз соответственно. В системах с выраженным дисперсионным взаимодействием (например, алкан - сталь) отж = (ойтгойэн^ )1/2, а
значит, и Етж = (ЕттЕжж)1/2 (Етт и Ежж - энергия взаимодействия частиц твердого тела между собой и таковая для частиц жидкости); (Тй„,Ой„ - доли по-
тг? \^юг
верхностного натяжения твердого тела и жидкости, обусловленные дисперсионными силами. Величины
й й
Отг и О^ пропорциональны поляризуемости и первому ионизационному потенциалу молекул данной фазы и обратно пропорциональны кубу расстояния между молекулами.
Если в системе помимо дисперсионных сил вклад в работу адгезии вносят молекулярные силы другой природы (например, из-за присутствия в товарных минеральных маслах заводских присадок), тогда используют уравнение:
Отж О тг ^ Ожг
2Ф(°тгОжг )
1/2
где Ф - безразмерный коэффициент, который учитывает природу контактирующих фаз. В общем виде
Ф = [4^/^ + Я2)2][ЕА12/(ЕАпЕА22)1/2] ,
вязкого сопротивления в объеме жидкости. Если в простейшем случае при двумерном растекании смоченная площадь представляет собой круг, то уравнение кинетики растекания при полном смачивании имеет вид:
1/4
(4 А от / г|р)
1/4
где х ~10; t - время контакта твердого тела и жидкости; р и 'л - плотность и вязкость жидкости; Аст - движущая сила растекания. Аст определяют экспериментально при измерении высоты и скорости подъема жидкости по поверхности вертикально установленной пластины [2].
Таким образом, формирование защитного покрытия на поверхности стали зависит от вязкости композиций, которая, в свою очередь, определяется его структурой и степенью агрегирования входящих в его состав компонентов.
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
В качестве растворителей использованы жидкие предельные углеводороды: н-гептан, н-октан, н-нонан, н-декан, н-пентадекан квалификации х. ч., а также индустриальное масло И-20А (ГОСТ 20799-75).
КОСЖК - твердое вещество темно-коричневого цвета (ГОСТ 21046-82). Содержит 86 мас. % жирных кислот СиН2и+1СООН с пс = 21-25, остальное - неомыляемые полимерные кислоты с п > 36. Кислотное число -100 мг КОН/г. Продукт 4 класса опасности.
Кинематическую вязкость композиций (V) измеряли в соответствии с ГОСТ 33-82. Использованы вискозиметры типа ВПЖ. Точность термостатирования ±1 °С. Абсолютную величину загущающего эффекта оценивали как разность между кинематической вязкостью композиции vкомп и исходной вязкостью растворителя-основы V3 в изотермических условиях:
А° = °комп -О
Рабочий интервал температур 20-80 °С. Реологические свойства составов исследованы с помощью капиллярного вискозиметра Уббелоде. Измерения проводили в термостате с точностью термостатирования ±1 °С (контактный термометр, перемешивание воды в термостате механической мешалкой). Кривые течения анализировали в координатах (1/т) - у(Р), где т - время истечения жидкости через капилляр; Р - разность давлений на концах капилляра вискозиметра.
где Я1 и Я2 - молекулярные радиусы, соответствующие равновесным расстояниям между молекулами фазы 1 и 2; А - константа взаимодействия, характеризующая силы притяжения, когда потенциал взаимодействия Е описывается уравнением Леннард-Джонса:
Е = В/Я -ЕА/Я6, ЕА = Адисп + Линй + Ар,
где Адисп, Аинд, Аор характеризуют дисперсионные, индукционные и ориентационные взаимодействия; В -константа, учитывающая силы отталкивания.
При нанесении защитных материалов на поверхность стали растекание композиций происходит в вязком режиме, и сила сопротивления при этом - сила
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Кинематическая вязкость (V0) чистых растворителей систематически возрастает при уменьшении температуры и повышается с ростом длины углеводородного радикала алкана (рис. 1а), согласно ряду:
vo(И-20A) > v0(н-C15Н32) > vo(н-C10H22) > vo(н-C9H20) >
> V0(н-C7Hl6).
В изученной области температур функция 1§у° = А^) описывается уравнением прямой линии для всех исследуемых растворителей (рис. 1б), кроме н-пента-декана и индустриального масла И-20А:
ной \ґи, видимо, являющейся характеристической для данного растворителя-основы.
Наличие подобных изломов в составах с минеральным маслом наблюдалось ранее [3], что объясняли наличием в нем функциональных присадок. Затем 1tu обнаружили на вязкостно-температурных кривых чистого пентадекана. Очевидно, начиная с некоторых достаточно больших nc (nc - число атомов углерода в углеводородном радикале), возможно автоструктурирование самого растворителя, выражающееся в скачкообразном изменении его структуры. Тогда, естественно, изменяется характер зависимости v = f(t) и появляется излом, чему, видимо, способствует увеличение длины углеводородного радикала веществ, молекулы которых не способны ассоциировать за счет водородных связей. Не исключено, что именно этим, а не только присутствием заводских присадок объясняется наличие изломов на вязкостно-температурных кривых товарных масел.
При достижении 1tu громоздкие молекулы тяжелых алканов способны агрегировать с образованием псев-домицеллярных структур. Причем наличие одной точки излома позволяет считать, что степень агрегации как функция температуры в интервале 1tu < t остается постоянной, а меняется лишь концентрация агрегатов. Соответственно изменяется с понижением температуры и кинематическая вязкость. Таким образом, появляются как бы два типа составов: идеальные системы t > 1tu, когда существуют только отдельные молекулы, и псевдогетерогенные системы, существующие в интервале t < 1tu. Для каждой из таких систем характерна своя зависимость lgv = a, + b,t , где константы а, и bt являются функцией температуры и природы растворителя.
Реологические характеристики композиций определяют технологичность применения защитных соста-
Таблица 1
Влияние природы РО и СКосЖк на Av (20 оС), Е* (it,- = 50 оС) и ф КОСЖК (знаменатель - t = 80, числитель - 20 оС)
Растворитель от СкосЖК (мас. %) Av (мм2 с 1) Е*, кДж/моль ф присадки
н-С8Н18 3 0,08 2,4/2,4* -
5 0,12 2,4 -
10 0,35 3,1 -
15 0,63 3,6 -
20 1,23 4,5 -
н-С9Н20 3 0,10 2,7/2,7* 0,05/ -
5 0,18 2,8 0,06/ -
10 0,33 3,5 0,13/0,08
15 1,00 3,5/5,7 0,25/0,15
20 1,33 4,5/5,7 0,39/0,21
н-С10Н22 3 0,24 4,0/2,8/3,1* -
5 0,26 4,0/2,8 -
10 0,56 4,0/3,5 -
15 1,08 5,1/4,2 -
20 2,14 6,2/5,3 -
н-С15Н32 3 0,27 6,6/5,3//6,6*/5,3* 0,06/0,06
5 0,50 6,6/5,1 0,14/0,06
10 3,90 9,8/6,2 0,23/0,12
15 5,40 11,4/6,6 0,50/0,15
20 31,00 15,5/7,5 - /0,71
Примечание: * - чистый растворитель.
Рис. 1. Зависимость кинематической вязкости композиций на базе чистых углеводородных растворителей от температуры состава (а); б - данные (а), построенные в полулогарифмических координатах: 1 - н-С7Н16; 2 - н-С9Н20; 3 - н-С10Н22; 4 -н-С1зНз2; 5 - И-20А
lg v = at + btt
(1)
Отсутствие точек излома на кривых 1-3 рис. 1б позволяет говорить об отсутствии каких-либо структурных изменений состава при повышении или понижении температуры.
Однако при переходе к н-^Н^ и минеральному маслу картина существенно изменяется. На вязкостнотемпературной кривой этих растворителей (кривые 4 и 5 рис. 1б) наблюдается излом в интервале 45-50 °С. Таким образом, кривая имеет два линейных участка, ограниченных снизу (в области низких температур) или сверху (для области высоких температур) величи-
вов. Для выяснения вклада растворителя в структурномеханические характеристики композиций гомологической смеси высших карбоновых кислот (Скосжк = = 3-20 мас. %) использованы индивидуальные алканы в температурном интервале 20-80 оС. Результаты исследований показывают, что загущающий эффект М
= V,, - Vе5, где vк - кинематическая вязкость композиции, vо - вязкость чистого растворителя-основы) возрастает с СКОСЖК и длины углеводородного радикала алкана (табл. 1). Следовательно, увеличение пс алкана усиливает межмолекулярное взаимодействие гомологов ^ООН. Причем концентрационный эффект ^ многократно повышается при переходе от алканов к маслу И-20А, что, видимо, обусловлено влиянием загустителей самого минерального масла.
Даже при 70-80 оС кинематическая вязкость композиций отлична от vо чистого растворителя (рис. 2а). Этот эффект возрастает при увеличении пс алкана, что можно объяснить отсутствием структурирования и при более низких температурах, которое привело бы к резкому увеличению вязкости при охлаждении состава, либо, напротив, термической стойкостью таких структур.
Зависимость 1лу = А(пс) удовлетворительно аппроксимируется уравнением прямой линии (рис. 3):
^ V = ai + Ь^с или V = ехр(а + Ърс) , (2)
где величина является функцией температуры. В частности, при 20 и 80 оС Ь¡ составляет соответственно 0,14 и 0,42.
Кинематическая вязкость алкановых композиций КОСЖК увеличивается при СПАв= сош! и t = сош! в соответствии с рядом:
^’(н-С15Н32) > v(н-C10H22) > v(н-C9H20) > v(н-C8H18)■
В координатах 1лу - 1/Т на вязкостно-температурных кривых подобных систем в иногда наблюдаются изломы (рис. 2в, 2г), которым соответствует темпе-
ратура 1tu. Назовем 1tu критической температурой мицеллообразования (КТМ), которая имеет при Сприсадки = const тот же смысл, что и критическая концентрация мицеллобразования при t = const. В случае октановых растворов с 3...20 мас. % КОСЖК изломы обнаружить не удается. В средах на основе н-С9Н20 они появляются при СКОСЖК > 15 мас. %, в алканах с nc >
> 10 четко проявляют себя при СКОСЖК > 3 мас. %. Таким образом, СКОСЖК, при которой появляется 1t„, уменьшается с ростом nc растворителя.
Монотонность кривых lnv - 1/Т композиций КОСЖК в н-С8Н18 или н-СНго (СКОСЖК = 3.10 мас. %) однозначно указывает на отсутствие структурных изменений в системе в соответствующем интервале температур.
Наличие изломов (н-С9Н20, СКОСЖК > 10 мас. %; С10-15Н22-з2, Скосжк > 3 мас. %), напротив, можно объяснить возникновением мицелл, ведущим к появлению межмицеллярного взаимодействия или зародышей кристаллизации КОСЖК. Однако 1t„ наблюдается и на вязкостно-температурных зависимостях чистого н-пентадекана. Следовательно, подобные изломы могут быть следствием не только мицеллообразования присадки, но и характеризовать структурные изменения растворителя. ККМ в углеводородных системах - понятие условное [4]. Агрегирование возможно за счет роста взаимодействия соседних частиц либо на более высоком уровне - за счет их объединения по периферийным точкам-контактам с формированием укрупненной пространственной структуры - флоккулы [5]. Разновидностью подобных ассоциатов являются сольвенты, образуемые благодаря межмолекулярному взаимодействию частиц дисперсионной среды и псев-до-дисперсной фазы (ПАВ). К зародышам комплексам, согласно [5], можно отнести и фракталы - неравновесные надмолекулярные структуры, обладающие способностью к масштабированию и возникающие как результат достижения основной фазой термодинамически неустойчивого метастабильного состояния, но существующие при этом на уровне истинного раствора.
Рис. 2. Вязкостно-температурные зависимости для композиций на основе КОСЖК и алканов (а, б), то же в полулогарифмических координатах (в, г). СКОсжк, мас. %: 1 - 0; 2 - 3; 3 - 5; 4 - 10; 5 - 15; 6 - 20. Растворитель: а, в - н-октан; б, г - н-пентадекан
10 15 10 15 ю 15 Ю 15
пс алкана п, алкана пс алкана п, алкана
Рис. 3. Зависимость 1пу (а, б) и 1пг| (в, г) от длины углеводородного радикала растворителя при 20 (а, в) и 80 °С (б, г). СКОСЖК, мас. %: 1 - 0; 2 - 3; 3 - 5; 4 - 10; 5 - 15; 6 - 20
Строение сложной структурной единицы и локальных флоккул по [6] сходно с мицеллой. Однако между ними имеется и существенная разница. В мицелле однозначно выделяется ядро, его границы и некоторый межграничный переходный слой, образованный молекулами ПАВ. В сложной же структурной единице или в локальной флоккуле подобные границы размыты. Однако и в этом случае, видимо, может экспериментально фиксироваться величина ^и.
Возможно протекание нескольких последовательных процессов с изменением структуры, в результате чего появляются ^и , 24 и т. д. Очевидно лишь, что структурирование облегчается с понижением температуры при изменении энергии теплового движения.
Согласно [7], вязкое течение представляет собой переход от равновероятной картины самодиффузион-ного перемещения кинетических единиц по всем направлениям пространства в покоящейся жидкости к анизотропному распределению перехода частиц в вязком потоке в направлении тангенциально действующей силы. Кажущаяся энергия активации вязкого течения Е* снижается с увеличением напряжения сдвига в соответствии с уравнением:
Е* = Е0 - АР),
АР) = мР, где м - эффективный объем кинетической единицы, которая для различных систем может быть атомом, молекулой, ассоциатом, флоккулой, мицеллой или сегментом макрочастицы; Р - напряжение сдвига. Структурная вязкость для простейшей системы из одного сорта кинетических единиц по теории Эйринга при больших напряжениях определяется выражением [7]:
щ = щ Аехр[—'(Е0 — wP')/ кТ ].
В структурированных системах м - объем агрегата, независимо от его природы, причем м = АР). Теория
Эйринга не предполагает каких-либо изменений в структуре системы при переходе от покоя к течению, поэтому структурные параметры А и Е0 принимаются постоянными. Однако движение вызывает изменение структуры любой тиксотропной системы, следовательно, такая теория носит формальный характер. Несмотря на это, понятие Е* удобно для оценки загущения при введении присадки в растворитель. Величины Е* (табл. 1) определены из выражения:
vK = vo exp(E */RT). (3)
Если на вязкостно-температурной кривой в полулогарифмических координатах (рис. 2) наблюдается излом, то приведены две величины E*: в числителе для низкотемпературного участка кривых, в знаменателе -для высокотемпературного. Легко видеть, что (дЕ * / дп V > 0 . В определенной степени вели-
V ^ ^ КОСЖК
чины в числителе табл. 1 определяют энергию активации перестройки структуры композиции. В целом, для E* (СКОСЖК = const) наблюдается ряд:
Е*(С15Н32) > Е*(СюН22) > E*(C9HM) > E*(C8H18).
Таким образом, растворитель оказывает значительное влияние на загущающее действие КОСЖК, параметры структурообразования в составе композиций и кажущуюся энергию активации вязкого течения.
Поскольку динамическая вязкость ^ при постоянных условиях представляет собой произведение v на плотность состава, постольку исследования температурной зависимости ^ в условиях переменного напряжения сдвига (вискозиметр Уббелоде) позволяют посредством независимого метода уточнить результаты изучения кинематической вязкости. Композиции КОСЖК в изученных растворителях при 20 и 80 оС и СКОСЖК = 3-20 мас. % представляют собой ньютоновские жидкости (рис. 4) с (д^ / дСкосжк ) > 0 ,
Рис. 4. Кривые течения композиций на основе КОСЖК и алканов. СКОСЖК, мас. %: 1 - 0; 2 - 3; 3 - 5; 4 - 10; 5 - 15; 6 -20. Растворитель: а - н-октан; б - н-нонан; в - н-декан; г -н-пентадекан. Температура - 20 оС
(дл / dt)Скосжк < 0 и (дл / дпс )t > 0 (п - дитм^-ская вязкость). Для алканов наблюдается ряд:
п(н-С15Н32) > п(н-С10Н22) > п(н-С9Н20) > п(н-С8Н18).
Зависимость в координатах lnn - nc аппроксимируется уравнением прямой линии (рис. 4):
ln л = a1 + bnc
(4)
Можно предположить на основании теории Эйрин-га, что при СКОСЖК = 3.10 мас. %, пс = 8-9 и снижении температуры от 80 до 20 оС объем кинетической единицы и структура композиции, согласно [7], практически не изменяются. Учтем, что из уравнения Пуазейля [8]:
1/г =
4 1
7Г 1
1
= K-P, 81V л Л
(5)
где т - время истечения композиции; V - объем жидкости, вытекающей за время т через капилляр радиуса r, длиной l под действием разности давлений на концах капилляра Р; К - константа вискозиметра. Поскольку К не меняется в ходе опыта, то ctgP (в - угол наклона кривой 1/т - Р) определяет величину динамической вязкости алкановых растворов КОСЖК.
Зависимость lnq = f(nc) передается уравнением:
Л = exP(ai + ьПс ) =
(6)
где аі и Ьі имеют тот же смысл, что и константы в уравнении (2), отличаясь по абсолютной величине лишь за счет изменения плотности при введении КОСЖК. Ньютоновское течение алкановых композиций КОСЖК указывает на отсутствие крупных олигомеров
из молекул КОСЖК или пространственного каркаса,
затрудняющего течение составов. Однако возможно образование мицелл с малым числом агрегации, способных к деформации и дезагрегации при прохождении через капилляр вискозиметра. Иначе говоря, п - это истинная вязкость, которая не зависит от способа измерения и величины напряжения сдвига. Для свободнодисперсных систем выполняется уравнение Эйнштейна [9]:
Л = Л0(1 + аФ) =
(7)
где п и по - соответственно динамическая вязкость раствора и растворителя; а - коэффициент, равный 2,5 для сферических частиц; ф - объемная доля дисперсной фазы. Тогда изменение динамической вязкости при введении КОСЖК можно оценить как A ln л = = ln(1 + аф) , при этом (дln л / дп)f „ > 0 , по-
4 ТУХ V I c't,пс алкана
скольку ф увеличивается с повышением СКосжК (табл. 1) или с ростом nc при t = const.
Вероятно, при увеличении nc растет вклад кооперативного эффекта дисперсионного взаимодействия молекул алкана и мицелл КОСЖК. В результате растворитель входит в состав агрегатов, тем самым повышая ф присадки. При СКОСЖК = const и t = const коэффициенты bj в уравнениях (2) и (6) по физическому смыслу соответствуют увеличению толщины сольватной оболочки мицелл с ростом nc. Таким образом, влияние nc аналогично таковому для кинематической вязкости.
Эти выводы коррелируют с моделью [9], которая в числе прочего подразумевает одновременное сосуществование мицелл с разным числом агрегации. При этом дисперсная система отвечает определению термодинамической макросистемы, если отдельно взятый объект содержит 100-1000 молекул [10]. Изучение свободнодисперсной системы сводится к рассмотрению отдельного малого объекта с некоторой областью окружающей его среды. Энергия межмолекулярного взаимодействия и все термодинамические функции зависят и от размеров, и от формы частиц. Если частицы несферичны, тогда фактор асферичности можно определить как отношение площади поверхности мицеллы к площади равновеликого шара.
ВЫВОДЫ
1. Растворитель не индифферентен по отношению к реологическим свойствам составов. Увеличение nc алкана усиливает межмолекулярное взаимодействие гомологов RCOOH. Причем концентрационный эффект Av многократно повышается при переходе от алканов к маслу И-20А, что, видимо, обусловлено синергизмом загустителей самого минерального масла.
2. Вязкостно-температурные кривые в полулогарифмических координатах характеризуются наличием одной точки излома, что обусловлено структурными изменениями композиций, образованием мицелл или изменением их формы с ростом СКОСЖК или понижением температуры.
3. Увеличение длины углеводородной цепи растворителя приводит к росту динамической вязкости составов, повышению объемной доли дисперсной фазы
за счет роста толщины сольватной оболочки агрегатов из молекул ПАВ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вигдорович В.И., Цыганкова Л.Е., Таныгина Е.Д., Пчельнико-ва Т.И. Особенности протекания парциальных электродных реакций под тонкими масляными пленками при коррозии стали в нейтральных и кислых хлоридных растворах // Проблемы химии и химической технологии: тезисы 10 Межрегион. науч.-техн. конф. Тамбов, 2003. С. 21-25.
2. Сумм Б.Д., Горюнов Ю.В. Физико-химические основы смачивания и растекания. М.: Химия, 1976. 231 с.
3. Габелко Н.В., Вигдорович В.И. Влагопроницаемость консерваци-онных материалов на основе минеральных масел и полифункцио-нальных присадок ИФХАН-29А и гексадециламина // Вестник Тамбовского университета. Серия Естественные и технические науки. Тамбов, 2002. Т. 7. Вып. 3. С. 360-365.
4. Туманян Б.П. Научные и прикладные аспекты теории нефтяных дисперсных систем. М.: Техника, 2000. 336 с.
5. Монологин Д.А., Коваленко Ю.Н., Клюшник Б.Н., Халатур П.Г. Поведение агрегирующих молекулярных цепей в условиях стационарного потока Куэтта: компьютерный эксперимент // Журнал физической химии. 2002. Т. 76. № 11. С. 1980-1987.
6. Зуев Ю.Ф., Вылегжанина Н.Н., Миргородская А.Б., Кудрявцева Л.А., Федотов В.Д. Влияние гидрофобных аминов на динамическую структуру мицеллярных растворов цетилпиридиний бромида. Метод ЭПР спиновых зондов // Структура и динамика молекулярных систем: материалы докладов 8 Всерос. конф. Бутлеров-ские сообщения. 2002. № 6. Приложение номера.
7. Успехи коллоидной химии / под ред. П.А. Ребиндера, Г.И. Фукса. М.: Наука, 1973. 362 с.
8. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. М.: Химия, 1984. 368 с.
9. Мельников В.Г. Роль гидрофобных фрагментов в ингибиторном эффекте функциональных производных перфторполиэфиров // Защита металлов. 2003. Т. 39. № 3. С. 229-247.
10. Русанов А.И. Мицеллообразование в растворах поверхностноактивных веществ. СПб.: Химия, 1992. 280 с.
БЛАГОДАРНОСТИ: Научно-исследовательская
работа проведена в рамках реализации Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг., соглашение № 14.В37.21.08.33.
Поступила в редакцию 12 октября 2012 г.
Tanygina E.D., Tsygankova L.E., Uryadnikov A.A. APOLAR SOLVENT NATURE INFLUENCE ON RHEOLOGIC PROPERTIES OF COMPOSITIONS OF SYNTHETIC FATTY ACIDS STILLAGE BOTTOMS
Rheological properties of the compositions of synthetic fatty acids stillage bottoms on base of pure alkanes or industrial oil have been investigated by capillary viscosimetry. It has been shown, that the alkane’s hydrocarbon chain growth promotes the advancement of the composition’s viscosity, the advancement SAS micelles holdup due to growth of theirs thickness solvation sphere.
Key words: viscosity; surface active substances; micelle formation; synergism.
