Научная статья на тему 'Термодинамика вязкотекучего состояния в нефтеполимерной системе «Нефтяной гудрон-изотактический полипропилен»'

Термодинамика вязкотекучего состояния в нефтеполимерной системе «Нефтяной гудрон-изотактический полипропилен» Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
316
101
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДИНАМИЧЕСКАЯ ВЯЗКОСТЬ / КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ЭФФЕКТ ДИНАМИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ / НЕФТЕПОЛИМЕРНАЯ СИСТЕМА / ТЕМПЕРАТУРА РАЗМЯГЧЕНИЯ / ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ ВЯЗКОГО ТЕЧЕНИЯ / ЭНТРОПИЯ ВЯЗКОГО ТЕЧЕНИЯ / ACTIVATION ENERGY OF VISCOUS FLOW / COMPENSATION EFFECT OF DYNAMIC VISCOSITY / DY-NAMIC VISCOSITY / ENTROPY OF VISCOUS FLOW / MELTING POINT / PETROLEUM POLYMER SYSTEMS

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Дезорцев С. В., Ахметов А. Ф., Теляшев Э. Г., Сабитов Р. С., Загидуллин Т. Р.

Для системы «нефтяной гудрон полипропилен» установлено наличие компенсационного эффекта динамической вязкости, заключающегося в линейной связи энергии активации и пред-экспоненты в уравнении Френкеля для области вязкого течения. Показана энтропийная природа компенсационного эффекта динамической вязкости. Выявление такой зависимости позволяет прогнозировать реологические свойства нефтеполимерных материалов на основе нефтяных остатков и полиолефинов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Дезорцев С. В., Ахметов А. Ф., Теляшев Э. Г., Сабитов Р. С., Загидуллин Т. Р.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THERMODYNAMICS OF FLOW STATE IN PETROLEUM POLYMER SYSTEM «OIL TAR-ISOTACTIC POLYPROPYLENE»

For the «oil tar polypropylene system» availability of compensation effect of dynamic viscosity is determined. Its main point is in interaction of activation energy and preex-ponential factor in the Frenkel equation for the regions of viscous flow. The entropy nature of compensation effect of dynamic viscosity is shown. Revelation the dependences can be allowed to forecast flow properties of materials on the basis of petroleum residues and polyolefines.

Текст научной работы на тему «Термодинамика вязкотекучего состояния в нефтеполимерной системе «Нефтяной гудрон-изотактический полипропилен»»

УДК: 541.1 + 541.6 + 539.2

С. В. Дезорцев (доц., к.т.н.), А. Ф. Ахметов (д.т.н., проф.), Э. Г. Теляшев (д.т.н., проф.), Р. С. Сабитов (студ.), Т. Р. Загидуллин (студ.)

ТЕРМОДИНАМИКА ВЯЗКОТЕКУЧЕГО СОСТОЯНИЯ

_____ _ «_» ___ _ _ _ «_»

В НЕФТЕПОЛИМЕРНОИ СИСТЕМЕ «НЕФТЯНОЙ ГУДРОН-ИЗОТАКТИЧЕСКИЙ ПОЛИПРОПИЛЕН»

Уфимский государственный нефтяной технический университет,

кафедра технологии нефти и газа 450000, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1; e-mail: dezortsev@rambler.ru

S. V. Dezortsev, А. F. АкЬше^у, E. G. Те1уа8Ьеу, R. S. Sabitov, T. R. Zagidullin

THERMODYNAMICS OF FLOW STATE IN PETROLEUM POLYMER SYSTEM «OIL TAR-ISOTACTIC POLYPROPYLENE»

Ufa State Petroleum Technological University 1, Kosmonavtov Str., 450062, Ufa, Russia; e-mail: dezortsev@rambler.ru

Для системы «нефтяной гудрон — полипропилен» установлено наличие компенсационного эффекта динамической вязкости, заключающегося в линейной связи энергии активации и пред-экспоненты в уравнении Френкеля для области вязкого течения. Показана энтропийная природа компенсационного эффекта динамической вязкости. Выявление такой зависимости позволяет прогнозировать реологические свойства нефтеполимерных материалов на основе нефтяных остатков и полиолефинов.

Ключевые слова: динамическая вязкость; компенсационный эффект динамической вязкости; нефтеполимерная система; температура размягчения; энергия активации вязкого течения; энтропия вязкого течения.

For the «oil tar — polypropylene system» availability of compensation effect of dynamic viscosity is determined. Its main point is in interaction of activation energy and preex-ponential factor in the Frenkel equation for the regions of viscous flow. The entropy nature of compensation effect of dynamic viscosity is shown. Revelation the dependences can be allowed to forecast flow properties of materials on the basis of petroleum residues and polyolefines.

Key words: activation energy of viscous flow; compensation effect of dynamic viscosity; dynamic viscosity; entropy of viscous flow; melting point; petroleum polymer systems.

Нефтеполимерные материалы широко используются в строительстве, в частности, в составе дорожных и гидроизоляционных покрытий. Введение полимеров способствует направленной модификации таких свойств нефтяных остатков и битумов, как повышение сопротивляемости к деформации, противодействие тре-щинообразованию при механической усталости и низких температурах, устойчивость к старению, повышение сопротивляемости к окислительной деструкции и т.д. 1,2.

Верхняя граница эксплуатации материалов на основе битумов определяется стандартной температурой размягчения по КиШ (ГОСТ 11506-73), в соответствии с терминологией физической химии высокомолекулярных соединений, соответствующей верхней границе

Дата поступления 16.01.15

области кинетического фазового перехода (ФП) 2-го рода (область размягчения-стекло-вания)3-5.

В соответствии с классическими представлениями, ФП — это переходы вещества из одной фазы в другую 6. При этом химические потенциалы на границах раздела фаз выравниваются. Основоположниками классической теории ФП являются Гиббс, Дюгем, Клапейрон, Клаузиус, Ван-дер-Ваальс. ФП бывают нескольких типов: первого рода (кипение, плавление и т.д.); второго рода (переход в сверхтекучее состояние и др.) и др.

В полимерах и неорганических стеклах выделяют кинетические ФП 2-го рода, (стеклование или размягчение), связанные с процессами релаксации 3. При ФП 2-го рода плотность вещества, энтропия и термодинамические потенциалы не испытывают скачкообраз-

ных изменении, а производные от теплоты, объема — теплоемкость, сжимаемость, коэффициент термического расширения фаз меняются скачком. Зависимость температуры равновесного перехода от давления определяется по уравнению Эренфеста 6. Изменение скорости нагрева системы влияет на граничные температуры интервала перехода из стеклообразного в вязкотекучее состояние и время релаксации. При этом стеклообразное состояние — это переохлажденныи расплав, которыи удерживает твердую форму из-за огромноИ вязкости 3. Известно, что многокомпонентные органические системы, в том числе и нефтяного происхождения, по реологическим своиствам соответствуют

7

переохлажденной жидкости 7.

ФП 2-го рода непосредственно связаны с

критическими явлениями в веществе. По опре-8

делению , критическим называется состояние двух равновесно существующих фаз, при достижении которого фазы становятся тождественными по свойствам. Критическое состояние характеризуется критическими значениями температуры, давления и удельного объема. Критическая точка аналогична точкам ФП 2-го рода: в критической точке ФП происходит в масштабах всей системы, а свойства флуктуаци-онно возникающей новой фазы бесконечно мало отличаются от свойств исходной фазы 8.

По данным многочисленных исследований можно констатировать, что при добавке полимера свыше 2—3 % мас. в нефтеполимер-ных системах происходит скачкообразное изменение основных таких физических свойств, как динамическая вязкость, температура размягчения (стеклования), а также относительная плотность и удельный объем. При концентрации полимеров свыше 7—10 % мас. резкого изменения свойств не наблюдается, что свидетельствует о завершении структурных изменений в материале (рис. 1) 4,9. В соответствии с теорией критических состояний 9, фазовый переход 2-го рода (размягчение — стеклование) характеризуется наличием околокритической области, в которой для нефтеполимеров возможны аномальные колебания таких физических параметров, как плотность, динамическая вязкость и др. 4,8-10.

В областях кинетических ФП 2-го рода и вязкого течения изменение свойств нефтеполи-мерных систем имеет релаксационную природу и связано с перестройкой надмолекулярной структуры 4-5,10. Эти процессы могут быть описаны уравнением Френкеля для дырочной теории течения жидкостей 11,12 с поправкой на особенности неидеальных систем.

П = По • е

а ят

где п — вязкость динамическая, Пас;

Еа — энергия активации вязкого течения, кДж/моль;

Т — абсолютная температура, К;

П о — предэкспонента уравнения Френкеля, Пас;

Л — универсальная газовая постоянная, Л=8.314 кДж/(моль-К).

Аналогично для времени релаксации в области ФП 2-го рода и вязкого течения 3:

Т = Т0 • е

а

ят

(2)

где т — время релаксации, с;

т0 — время релаксации идеального газа, с; Еа — энергия активации, кДж/моль; Т — абсолютная температура, К; Л — универсальная газовая постоянная, Л=8.314 кДж/(моль-К).

По аналогии с химическими реакциями, в сложных многокомпонентных углеводородных системах наблюдается наличие компенсационного эффекта (КЭФ) динамической вязкости 13,14. Это указывает на наличие взаимосвязанных энергетических (термодинамических) состояний в системе, т.е. по мере уменьшения в среде концентрации активных компонентов с ростом энергии активации должна возрастать предэкспонента в аррениусовс-кой зависимости константы скорости химической реакции от температуры (3):

к = А • е

ят

(3)

где £ — константа скорости химической реакции;

Еа — энергия активации химической реакции, кДж/моль;

Т — абсолютная температура, К; А — предэкспонента аррениусовской зависимости, имеет ту же размерность, что и

Л — универсальная газовая постоянная, Л=8.314 кДж/(моль-К).

Энергия активации вязкого течения равна работе по перемещению структурных единиц

(в случае неидеальной жидкости) и связана с

11

энергией межмолекулярного взаимодействия 11. Согласно уравнению Эйринга (4) 15, изменение вязкости определяется свободной энергией активации вязкого течения АСа:

По

А°а &о •е ЯТ

(4)

Е

а

AG = E - T -AS ,

/7/7 /7 '

Таблица 1

где Д5а — энтропия активации вязкого течения,

кДж/(моль-К);

с0 — вязкость идеального газа, Па-с.

Принимают 13,14, что предэкспонента в уравнении Эйринга (4) о0 зависит от температуры и средней числовой молярной массы системы:

<г0 = T - (6.6 - 2.25 - lgM) -10"

По

(тп - е

Eat

RT

-AS„

Краткая характеристика нефтеполимерных систем

(6)

где М — средняя числовая молярная масса идеального газа при температуре 273 0С, г/моль.

С учетом (4) и (5) уравнение (1) для пред-экспоненты динамической вязкости в уравнении Френкеля (1) можно преобразовать по аналогии с уравнением активированного комплекса в химической реакции 15,16:

Система Нефтяная основа (НДС) Полимер

НДС-ИПП Гудрон западносибирских нефтей Полипропилен(ИПП) со средней числовой молекулярной массой 85000 г/моль; изотактический; гранулированный товарный продукт марки 01270

(7)

Из соотношения (7) следует скорректированное Р. С. Сабитовым по работам 13'14 выражение для изменения энтропии:

AS а = (Ыа0 - Inno) • R + E а /T . (8)

Полученное выражение (8) в целом соответствует имеющимся представлениям о влиянии энергии активации вязкого течения на предэкспоненту в уравнении Эйринга 15. Для системы «гудрон (Г) — полиэтилен высокого давления (ПЭВД)» получена линейная зависимость между энергией активации Еа и энтропией активации ASa вязкого течения 10. Для проверки гипотезы энтропийной природы компенсационного эффекта динамической вязкости в нефтеполимерных системах требуются дальнейшие реологические исследования систем аналогичного типа.

Целью исследования является изучение фазовых переходов 2-го рода и реологических особенностей нефтеполимерных систем. В задачи настоящей работы входит изучение компенсационного эффекта динамической вязкости для системы «гудрон (Г) — изотактический полипропилен (ИПП)». Работа выполнена на кафедре технологии нефти и газа УГНТУ.

Объекты и методы исследований

В качестве объектов исследования были выбраны полученные в лаборатории нефтеполимерные системы типа «НДС—полиолефин», краткая характеристика которых приведена в табл. 1.

В качестве НДС использовали прямогон-ный гудрон западно-сибирской нефти (ЗСН) с температурой размягчения 301 К (28 оС), групповой состав которого представлен в табл. 2. Выбор прямогонного гудрона в качестве нефтяной основы обусловлен наличием в его составе избыточного (по отношению к остаточному битуму) количества мальтенов, являющихся естественным пластификатором. Таким образом, растворение полиолефина в гудроне можно проводить без применения масляной основы, используемой для приготовления би-тумполимеров по традиционной технологии. ИПП в гранулированной форме производится на ОАО «Уфаоргсинтез».

На рис. 1 представлена зависимость средней числовой молярной массы объектов исследования от концентрации полипропилена. Принято, что нефтяной гудрон и ИПП рассматриваются в качестве псевдокомпонентов бинарной системы и расчет проводился с допущением их молярной аддитивности.

Рис. 1. Зависимость средней числовой молярной массы системы «гудрон—полипропилен,» от концентрации ИПП

Реологические характеристики нефтеполимерных систем «гудрон—ИПП» с концентрацией полимера от 0 до 30 % мас. измеряли на ротационном вискозиметре Brookfield модели DV-II+ Pro. Значения энергии активации вязкого течения и натурального логарифма пре-

Таблица 2

Групповой состав исходных НДС

Углеводородные компоненты Парафины и нафтены, % мае. Ароматические углеводороды, % мас. Смолы, % мас. Асфальтены, % мае. Температура кипения, оС

моноцикл ические бицикли-ческие полициклические I II

Гудрон западносибирских нефтей 15.1 15.8 11.0 34.3 10.2 10.7 2.9 >400

дэкспоненты в уравнении (1) определяли графическим методом из полулогарифмической формы уравнения Френкеля (1). Обработку данных проводили методом наименьших квадратов. Среднюю числовую молярную массу гудрона определяли методом криоскопии в нафталине. Средняя числовая молярная масса полипропилена определена вискозиметричес-ким методом в растворе ксилола и составила 85000 ед. Энтропия активации вязкого течения приближенно оценивалась по формулам (7) и (8). Результаты расчетов значений 1иа0 по соотношению (6) представлены в табл. 3.

Обсуждение результатов

На рис. 2 представлена зависимость стандартной температуры размягчения по КиШ нефтеполимерной системы «Г — ИПП» от концентрации полимера.

Рис. 2. Зависимость температуры размягчения системы «Г — ИПП» от концентрации ИПП

Известно, что околокритическая область и критическая точка ФП 2-го рода характеризуются аномальными явлениями при прохождении звуковых волн, течении жидкости, электромагнитных свойств и др. 8, т.е. при анализе экспериментальных данных в отдельных точках можно ожидать аномальных реологических свойств системы.

Сопоставление диаграмм на рис. 2—4 показывает, что наибольший разброс значений термодинамических параметров соответствует околокритической области с концентрациями полимера (2.5—7.5 % мас.). В области низких концентраций полимера 0—2.5% мас. происходит разрушение исходной пространственной структуры НДС за счет перераспределения дисперсионной среды между молекулами по-лиолефина (набухание и пластификация) и АСВ 17. На участке подъема происходит изменение надмолекулярной структуры нефтепо-лимера. В нижней области подъема до критической точки наблюдается структура типа «золь» с большим количеством надмолекулярных агрегатов небольших размеров 18. После критической точки размеры надмолекулярных агрегатов с ростом концентрации полипропилена увеличиваются — образуется новая надмолекулярная трехмерная структура, которая формируется благодаря взаимодействию глобул полимера под действием межмолекулярных сил 19. В области концентраций полипропилена от 10 до 30 % мас., изменение энтропии вязкого течения и динамической вязкости минимально, это указывает на то, что в системе сформировалась трехмерная полимерная структура типа «гель», которая определяет механические свойства аморфного твердого тела. Таким образом, в области резкого скачка температуры размягчения происходит изменение надмолекулярной структуры нефтеполимерно-го компаунда в соответствии с принципом «состав — структура — ФХС — эксплуатационная характеристика». Т.е., с учетом мнений А. С. Колбановской и М. Ю. Доломатова можно говорить о том, что в области резкого подъема на диаграмме «температура размягчения—со-став» имеет место кинетический структурно-фазовый переход, по термодинамическим характеристикам соответствующий кинетическому ФП 2-го рода.

По соотношению (9) для момента перехода пластичного аморфного битумного материала, модифицированного ИПП, в вязкотекучее состояние (верхняя граница интервала ФП 2-го рода, определяемая по температуре размягче-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Таблица 3

Значения энергии активации, энтропии вязкого течения и натурального логарифма предэкспоненты в уравнении Френкеля-Эйринга для системы «Г-ИПП» для верхней границы области ФП 2-го рода

Концентрация ИПП, % мас. Тр, К 1п П0 1пой Энергия активации вязкого течения, кДж/моль (!по0- 1п П0Гк кДж/(мольК) Еа/Тр, кДж/(моль-К) Д5а, кДж/(мольК)

0 301 -32.97 -13.074 95.01 165.3358 0.3156 165.6514

1 294 -32.602 -13.111 94.66 161.9702 0.3220 162.2922

2 296 -29.917 -13.119 89.42 139.5914 0.3021 139.8935

2.5 298 -29.037 -13.119 87.27 132.2786 0.2929 132.5715

3 298 -28.19 -13.127 85.63 125.1735 0.2873 125.4608

3.5 306 -21.563 -13.108 71.48 70.2611 0.2336 70.4947

4 311 -17.907 -13.099 60.8 39.9545 0.1955 40.1500

4.5 328 -13.75 -13.054 52.33 5.7838 0.1595 5.9433

5 408 -74.667 -12.844 268.15 513.7491 0.6572 514.4063

5.5 422 -11.953 -12.818 34.27 -7.1882 0.0812 -7.1070

6 423 -5.2425 -12.823 8.88 -62.9940 0.0210 -62.973

6.5 424 -14.421 -12.829 44.34 13.2295 0.1046 13.3341

7 425 -13.739 -12.835 41.38 7.5122 0.0974 7.6096

7.5 425 -26.98 -12.844 92.74 117.4702 0.2182 117.6884

8 427 -12.012 -12.847 36.05 -6.9389 0.0844 -6.8545

9 428 -10.91 -12.862 32.34 -16.2211 0.0756 -16.1455

10 428 -12.349 -12.880 40.45 -4.4126 0.0945 -4.3181

20 430 -10.067 -13.089 38.73 -25.1128 0.0901 -25.0227

30 432 -11.417 -13.399 45.22 -16.4704 0.1047 -16.3657

ния методом КиШ) можно определить изменение энтропии активации вязкого течения:

М = (1п^ - 1пп) • Я + Еа /Тр . (9)

Зависимость расчетных величин от состава системы представлена в табл. 3.

Для исследованных систем «Г—ИПП» зависимость натурального логарифма характеристической вязкости от энергии активации вязкого течения в первом приближении описывается линейным эмпирическим уравнением (10):

1пп = а1 + а2 • Еа, (10)

где г]0— предэкспонента в уравнении Френкеля (1), Пас;

а1 и а-2 — эмпирические коэффициенты, Па-с и моль/кДж, соответственно;

Еа — энергия активация вязкого течения, кДж/моль.

Значения эмпирических коэффициентов зависимости (10) для систем «Г—ИПП» приведены в табл. 4.

Таблица 4

Эмпирические коэффициенты зависимости (10)

Система Коэффициенты зависимости !п П0= 31 + 32 -Еа Коэффициент корреляции

31 32

Гудрон -полипропилен -2.0611 0.2809 0.98

КЭФ динамической вязкости объясняется тем, что рост энергии межмолекулярного взаимодействия соответствует увеличению размеров структурных единиц — образуются большие по размерам глобулы, которые перемещается в процессе вязкого течения. Видимо, в нефтеполимерных системах «НДС—полиоле-фины» это явление имеет универсальный характер независимо от природы нефтяной дисперсной системы 16,19. НДС и нефтеполимеры в твердом аморфном состоянии (ниже температуры размягчения) представляют собой переохлажденную дисперсную систему (в ряде случаев — жидкость), имеющую твердую консистенцию из-за высокой вязкости 7,20. В связи с этим, на практике полученный результат можно рассматривать, как теоретическое обоснование возможности использования параметра динамической вязкости при 60 0С вместо температуры размягчения в качестве одного из критериев оценки эксплуатационных свойств материалов для дорожных покрытий (стандарт БЫ 12591) на основе НДС.

На рис. 3 приведена зависимость энтропии вязкого течения от энергии активации (по данным табл. 3). В околокритической области при содержании ИПП от 3.5 до 8.0 % мас. при температуре конца ФП 2-го рода наблюдаются резкие колебания энтропии. В критической точке при содержании ИПП 5.0% мас. изменение энтропии (при колебании температуры на 10) имеет максимальное значение, равное

514.4063 кДж/(моль-К). Содержание ИПП 7.5% мас. соответствует переходу структуры «золь-гель» в структуру «гель». Температурная «поправка» Еа/Тр в критической точке с содержанием ИПП 5% мас. также имеет максимальную величину, равную 0.6572 кДж/(моль-К).

ДЗ = а + а2 - ДЕ

а 12 а

Система Коэффициенты зависимости ДБа = аэ+Э4 -Еа Коэффициент корреляции

аз а4

Гудрон-полипропилен -90.81 2.3364 0.99

ответствии со вторым законом термодинамики Больцмана, увеличение энтропии вязкого течения означает увеличение числа возможных вероятных термодинамических состояний системы 6 с одной стороны и уменьшение числа активных компонентов с другой.

При изменении содержания полиолефи-нов в системах «Г—полиолефин» переход от пространственной структуры типа «золь» к пространственной структуре типа «гель» сопровождается скачком значения энтропии вязкого течения, логарифма динамической вязкости и температуры размягчения в критической точке (рис. 2—6, табл. 3).

Рис. 3. Компенсационный эффект динамической вязкости в системах «Г—ИПП»

Для исследованных систем «Г—ИПП» зависимость изменения энтропии активации от энергии активации вязкого течения описывается линейным уравнением:

Рис. 4. Зависимость энтропии от энергии активации вязкого течения для систем «Г—ИПП»

(11)

где ДБа —изменение энтропии вязкого течения (5), кДж/(моль-К);

а3 и а4 — эмпирические коэффициенты, кДж/ (моль-К) и (кДж/моль), соответственно;

ДЕа — изменение энергии активации вязкого течения, кДж/(моль-К).

Коэффициенты зависимости (11) приведены в табл. 5.

Таблица 5

Эмпирические коэффициенты зависимости (11)

Энтропия активации вязкого течения уменьшается при увеличении концентрации полипропилена (табл. 3). При этом изменение энтропии активации вязкого течения (рис. 4) сопровождается симбатным изменением значения энергии активации вязкого течения. В со-

Рис. 5. Зависимость натурального логарифма пре-дэкспоненты в уравнении Френкеля (1) от концентрации ИПП

Сравнение данных систем «Г—ПЭВД» 5'11 и «Г—ИПП» показывает, что при практически одинаковом групповом составе исходных НДС формирование надмолекулярной структуры и, соответственно, механические свойства нефте-полимера связаны с молярной массой и химическим строением полиолефина. Достаточно сравнить ширину области ФП 2-го рода для обоих случаев 5. Критическая точка для систе-

мы «Г—ПЭВД» лежит в области концентрации полиолефина от 5.5—6.0 % мас., а для системы «Г—ИПП» в области от 4.5—5.0 % мас.

U

О -ч

£ Q

и ^

я й

п

0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 о -0.1

•s

\

У ю А зо

КонцентрлцияГИШ, % масс.

Рис. 6. Зависимость изменения энтропии вязкого течения от концентрации ИПП

Таким образом, для нефтеполимерной системы «гудрон—изотактический полипропилен» показано наличие линейного компенсационного эффекта динамической вязкости, который связан с энергетическими состояниями.

Для нефтеполимерных систем типа «НДС— полиолефин» в областях ФП 2-го рода и вязкого течения наблюдаются общие закономерности 4'10, которые могут быть описаны с позиций термодинамики с поправками на много-компонентность и неидеальность.

В нефтеполимерных системах типа «НДС— полиолефин» компенсационный эффект динамической вязкости имеет энтропийную природу.

Используя дырочную теорию течения жидкостей Френкеля, элементы термодинамики многокомпонентных систем с хаосом химического состава и теорию критических состояний вещества, можно получать нефтеполимер-ные материалы с заданными пластическими и реологическими свойствами с использованием полиолефинов в качестве основного модификатора.

Литература

1. Розенталь Д. А., Таболина Л. С., Федосова В. А. Модификация свойств битума полимерными добавками.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1988.- 49 с.

2. Гохман Л. М. Битумы, полимерно-битумные вяжущие, асфальтобетон, полимерасфальтобе-тон.- М: ЗАО «ЭКОН-ИНФОРМ», 2008.- 117 с.

3. Бартенев Г. М., Зеленев Ю. В. Курс физики полимеров.- Л.: Химия, 1976.- 288 с.

4. Дезорцев С. В., Доломатов М. Ю., Ларионов С. Л., Курбанова Э. Д. Фазовые переходы, реологические и прочностные характеристики нефтепо-лиемрных систем //Баш. хим. ж.- 2010.-Т.17, №3.- С.202-205.

5. Дезорцев С. В., Доломатов М. Ю., Нигматулли-на И. Е. Кинетические фазовые переходы 2-го рода в нефтеполимерных системах //Баш. хим. ж.- 2012.- Т.19, №1.- С.91-96.

6. Годнев И. Н., Краснов К. С., Воробьев Н. К. Физическая химия.- М.: Высшая школа, 1982.- 687 с.

7. Руденская И. М., Руденский А. В. Реологические свойства битумов.- М.: Высшая школа, 1967.- 120 с.

8. Анисимов М. А. Критические явления в жидкостях и жидких кристаллах.- М.: Наука, 1987.272 с.

9. Доломатов М. Ю., Тимофеева М. Ю., Будри-на Н. Г. Адгезия и фазовые переходы в сложных высокомолекулярных системах.- Уфа: Уфимский технологический институт сервиса, 2001.- 41 с.

10. Доломатов М. Ю., Дезорцев С. В. Термодинамика вязкотекучего состояния в нефтеполимер-ных системах //Баш. хим. ж.- 2010. — Т.17, №3.- С.67-71.

References

1. Rozental D.A., Tabolina L.S., Fedosova V.A. Modifikatsiya svoistv bituma polymernimi dobavkami [The bitumen properties modification with polymer additions]. Moscow, CNIITE-neftekhim Publ., 1988, 49 p.

2. Gokhman L.M. Bitumy, polymerno-bitumnie vyazuschie, asphaltobeton, polymerasphaltobeton [Bitumen, polymer-bitumen bonding material, asphaltic concrete, polymer-asphaltic concrete]. Moscow, ZAO «Econ-Inform» Publ., 2008, 117 p.

3. Bartenev K.M., Zelenev Yu.V. Kurs physiki polymerov [Course of the polymer physics]. Leningrad, Khimiya Publ., 1976, 288 p.

4. Dezortsev S.V., Dolomatov M.Yu., Larionov S.L., Kurbanova E.D. Phazovye perekhody, reologiches-kie i prochnosnye kharacteristiki neftepolymer-nykh system [Phase transitions, rheological and strength properties of petropolymer systems]. Bashkirskii khimicheskii zhurnal [Bashkir chemical journal], 2010, v.17, no.3, pp.202-205.

5. Dezortsev S.V., Dolomatov M.Yu., Nigmatullina I.E. Kineticheskie phazovye perekhody 2-go roda v neftepolymernych systemach [Kinetic phase transitions of the second order in petro-polymer systems]. Bashkirskii khimicheskii zhurnal [Bashkir chemical journal], 2012, v.19, no.1, pp. 91-96.

6. Godnev I.N., Krasnov K.S., Vorobyev N.K. Physicheskaya khimiya [Physical chemistry]. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 1982, 687 p.

7. Rudenskaya I.M., Rudenskii A.V. Reologiches-kie svoistva bitumov [Rheological properties of the bitumen]. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 1967, 120 p.

8. Anisimov M.A. Kriticheskie yavleniya v zhid-kostyakh i zhidkikh kristallakh [Critical pheno-

11. Френкель Я. И. Кинетическая теория жидкостей.— Л.: Наука, 1975.— 589 с.

12. Бартенев К. М., Френкель Я. И. Физика полимеров.— Л.: Химия, 1990.— 432 с.

13. Доломатов М. Ю., Ишкинин А. А. Закономерности вязкотекучего состояния пеков различной природы //Баш. хим. ж.— 2010.— Т.17, №3.-С.92-94.

14. Доломатов М. Ю., Ишкинин А. А. Нелинейный компенсационный эффект динамической вязкости в многокомонентных углеводородных системах // Инженерно-физический журнал.-2011.- Т.84, №6.- С.24-27.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

15. Тагер А. А. Физико-химия полимеров.- М.: Химия, 1968.- 536 с.

16. Доломатов М. Ю. Химическая физика многокомпонентных органических систем. Часть 1. Физико-химическая теория сложных органических и нефтехимических систем.- Уфа: ИПНХП АН РБ, УТИС, 2000.- 124 с.

17. Дезорцев С. В., Доломатов М. Ю., Будри-на Н. Г., Тимофеева М. Ю., Бухарметова А. М. Влияние пластификаторов на адгезию битумпо-лимерных систем //Пластические массы.-2008.- №8.- С.40-42.

18. Колбановская А. С., Михайлов В. В. Дорожные битумы.- М.: Транспорт, 1973.- 254 с.

19. Доломатов М. Ю., Дезорцев С. В., Бахтизин Р. З., Харисов Б. Г., Нигматуллина И. Е. Реологические и микроструктурные особенности фазовых переходов в композиционных полимерных материалах на основе гудрона и полиэтилена //Инженерно-физический журнал.- 2014.- Т.87, №2.- С.284-289.

20. Печеный Б. Г. Битумы и битумные композиции. — М.: Химия, 1990.- 258 с.

menons in liquids and liquid crystals]. Moscow, Nauka Publ., 1987, 272 p.

9. Dolomatov M.Yu., Timofeeva M.Yu., Budrina N.G. Adgeziya i phazovye perekhody v slozhnykh vysokomolekulyarnykh systemakh [Adhesion and phase transitions in complex high molecular systems]. Ufa, Ufimskii tekhnologi-cheskii institut servisa Publ., 2001, 41 p.

10. Dolomatov M.Yu., Dezortsev S.V. Termodyna-mika vyazkotekuchego sostoyaniya v nefte-polymernykh systemakh [Thermodynamics of the viscose flow state in petroleum-polymer systems]. Bashkirskii khimicheskii zhurnal [Bashkir chemical journal], 2010, v. 17, no.3, pp. 67-71.

11. Frenkel Ya.I. Kineticheskaya teoriya zhidkostei [Kinetic theory of liquids]. Leningrad, Nauka Publ., 1975, 589 p.

12. Bartenev K.M., Frenkel Ya.I. Phyzika polymerov [Polymer physics]. Leningrad, Khimiya Publ., 1990, 432 p.

13. Dolomatov M.Yu., Ishkinin A.A. Zakono-mernosti vyazkotekuchego sostoyaniya pekov razlichnoy prirody [The laws of viscous flow state of pitches with different nature]. Bashkirskii khimicheskii zhurnal [Bashkir chemical journal], 2010, v.17, no.3, pp. 92-94.

14. Dolomatov M.Yu., Ishkinin A. A. Nelineinyi kompensatsionnyi effect dynamicheskoi vyazkosti v mnogokomponentnykh uglevodorodnykh syste-makh [Non-linear compensation effect of dynamic viscosity in multicomponent hydrocarbon systems]. Injenerno-physicheskyi jurnal [Engineering-physical journal], 2011, v.84, no.6, pp. 24-27.

15. Tager A.A. Physiko-khimiya polymerov [Physical chemistry of polymers]. Moscow, Khimiya Publ., 1968, 536 p.

16. Dolomatov M.Yu. Khimicheskaya physika mnogokomponentnykh organicheskikh system. Chast 1. Physiko-khimicheskaya teoriya slozhnikh organicheskikh i neftekhimicheskikh system [Chemical physics of multi component organic systems. Part 1. Physical-chemical theory of complex organic and petrochemical systems]. Ufa, IPNHP AN RB, UTIS Publ., 2000, 124 p.

17. Dezortsev S.V., Dolomatov M.Yu., Budrina N.G., Timofeeva M.Yu., Bukharmetova A.M. Vliyanie plastificatorov na adgeziyu bitumpoly-mernykh system [The plasticizer's influence on bitumpolymer systems adhesion]. Plasticheskie massy [Plastic mixtures], 2008, no.8, pp. 40-42.

18. Kolbanovskaya A.S., Mikhaylov V.V. Dorozhnye bitumy [Paving bitumen]. Moscow, Transport Publ., 1973, 254 p.

19. Dolomatov M.Yu., Dezortsev S.V., Bakhtizin R.Z., Kharisov B.R., Nigmatullina I.E. Reologi-cheskie i mikrostrukturnye osobennosti phazovykh perekhodov v kompozitsionnykh polymernykh materialakh na osnove gudrona i polyetilena [Rheological and microstructure features of phase transitions in composite polymer materials on the base of oil tar and polyethylene]. Injenerno-physicheskii jurnal [Engineering physical journal], 2014, v.87, no.2, pp. 284-289.

20. Pechenyi B.G. Bitumy i bitumnye compozitsii [Bitumen and bitum-polymer compounds]. Moscow, Khimiya Publ., 1990, 258 p.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.