CC BY
16УДК 66.08
Азимов Додарбек Садриддинович AzimovDodarbek Sadriddinovich
Ассистент Assistant
Ниёзов Фирузджон Рустамхонович Niyozov Firuzjon Rustamkhonovich
Аспирант Graduate student Даниярова Фарзона Илхомджоновна Daniyarova Farzona Ilhomjonovna
к.т.н. старший преподаватель Ph.D. Senior Lecturer
Таджикский технический университет имени академика М.С. Осими Tajik Technical University named after academician M.S. Osimi
ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИГНАЛА НА СТЕПЕНЬ ГЕЛЕОБРАЗОВАНИЯ КАРБОПОЛА ETD-2020
EFFECT OF ELECTRIC SIGNAL ON THE DEGREE OF GEL FORMATION
OF CARBOPOL ETD-2020
Аннотация: В статье приведены результаты исследования влияния электрического сигнала на особенности набухания акрилового полимера, карбопола, марки EDT-2020. Результаты исследования показали, что степень набухания полимера зависит от концентрации сшивающего агента. Было выяснено что с помощью электрического сигнала можно сократить длительность гелеоброзования.
Abstract - The article presents the results of a study of the effect of an electric signal on the features of swelling of acrylic polymer, carbopol, and grade EDT-2020. The results of the study showed that the degree of polymer swelling depends on the concentration of the crosslinking agent. It was found that with the help of an electrical signal, the duration of gelation could be shortened.
Ключевые слова: вода, гидрогель, набухание, карбопол ETD-2020, электрический сигнал.
Key words: water, hydrogel, swelling, carbopol ETD-2020, electric signal. Введения
Набухание — это увеличение объема твердого тела вследствие поглощения им жидкости или пара из окружающей среды [1]. Процесс
Международная научно-практическая конференция растворения полимера, иногда, называют неограниченным набуханием, однако,
термин «набухание» корректнее применять в случаях, когда жидкость
поглощается в ограниченном объеме, поскольку представление о набухании
связывается с сохранением общей формы образца.
Количественными характеристиками набухания являются его степень и скорость. Степенью набухания называют отношение массы (объема) поглощенной полимером жидкости к массе (объему) исходного полимера.
Однако бывают случаи, когда набухание достигает своего максимума, в этом случае полимер отдает часть поглощенной жидкости в результате изменения своей структуры и протекающих релаксационных процессов (рисунок 1, кривая 2) [2].
Гидрогель на основе акриловых полимеров считается одним из чувствительных к окружающей среде. Авторы в своей работе [3] привели, чувствительность акрилового гидрогеля на наноматериалы, в работе сказано, что при добавлении в гидрогель углеродных нанотруб ее физико-химические свойства изменяются и становятся более гибкими.
Материал и методы исследования
В работе было проведено исследование влияние электрического сигнала на степень гелеобразования акрилового полимера. В качестве источника электрического сигнала использовали прибор «МАГ24» [4]. Воздействие данного прибора характеризуется в нелинейном искажении электрического сигнала с интервалами неоднородности с рабочей частотой 50 Гц и потенциалом от 50 до 220 В.
Результаты исследования и их обсуждение
Для уточнения необходимой концентрации сшивающего агента, было проведено исследование акрилового полимера на степень набухания, в зависимости от доли процента карбопола БТВ-2020. Исследование проводилось при комнатной температуре.
Результаты исследования степень набухания акрилового полимера предоставлены на рисунке 1.
100
90
80
70
о4
я, и 60
н
а х 50
у
б 40
а
н
ь н 30
е
с 20
е
т
о
10
20 40 60 80 100 120 140 Длительность набухания, мин
0,20% 0,50% 1% 2%
1—————I—————I
160 180 200
2,50%
Рисунок 1. Степень набухания акрилового полимера в зависимости от доли
процента полимера
0
0
Исходя из результата исследования (рисунок 1) можно сделать вывод что концентрация сшивающего агента влияет на степень набухания и результат данного исследования показывает, что концентрация карбопола БТЭ-2020 с выше 0,2% влияет не только на степень набухания, а также влияет на длительность набухания или гелеобразования полимера.
Раннее было опубликовано [5] что электрический сигнал влияет на некоторые ее физико-химические свойства на поверхностное натяжение, плотность, динамическую вязкость и даже влияет на ее надмолекулярную структуру [6].
Для выяснения влияния электрического сигала, подготовили гидрогель на основе карбопола БТЭ-2020 и воду, обработанную электрофизическим сигналом. Время воздействия электрического сигнала составило 60 минут, данный эксперимент был проведен при комнатной температуре. Концентрация карбопола БТБ-2020 составила 0,2% от общей массы. Результаты проиллюстрированы на рисунке 2
Международная научно-практическая конференция
100
к
К а
£ ю й К л X <и С и н
о
80
60
40
20
Контрольная ПЧМС 50 мин
50
100 150 200
Длительность набухания, мин
250
0
0
Рисунок 2. Влияние обработанной воды на степень набухания карбопола
при постоянной температуре Т=25°С
Опыты показывают, что вода под воздействием электрического сигнала не только влияет на физико-химические свойства, а также эти изменения сохраняются в составе гидрогеля при его синтезе. Результаты исследования показали, (Рисунок 2) что влияние электрического сигнала на степень набухания полимера карбопола, набухает быстрей на 20% в сравнении с обычной водой.
Выводы
Таким образом, в результате проведенного исследования было выяснено что степень набухания полимера зависит от ее доли процента. Данные экспериментальные опыты, свидетельствуют, что при синтезе гидрогеля оптимальная концентрация карбопола ETD-2020 составляет 0,2% от общей массы.
Доказано что при синтезе гидрогеля на основе воды обработанной электрическим сигналом можно сократить до 20% длительность гелеобразования.
«Научные исследования и инновации» Библиографический список:
1. ГОСТ 32794-2014 Композиты полимерные. Термины и определения.
2. Тагер А. А., Физико - химия полимеров, 2 изд., М., 1968;
3. Ивахнюк Г.К., Адсорбционные и электрофизические методы синтеза наноматериалов // Известия СПбГТИ(ТУ). - 2011. -С. 58-59.
4. Пат. 2137548 РФ; МКИ4 6 В 02 C 19/18. Устройство и способ интенсификации процессов физической, химической и/или физико-химической природы / Ивахнюк Г.К. (RU), Шевченко А.О. (RU), Бардаш М. (US). -№8108132; Заявлено 27.04.98; Опубл. 20.09.99; БИ №26.
5. Azimov D.S. Effects of AC frequency on the Physicochemical Characteristics of water / Azimov Dodarbek Sadriddinovich, Mai Trong Ba, Knyazev Alexander Sergeevich and Ivakhnyuk Grigory Konstantinovich // Key Engineering Materials, 2017. - Volume 743. - pp. 326-330.
6. Азимов, Д. С. Физико-химические свойства и коллоидные особенности электрофизически модифицированной воды и акрилового гидрогеля при использовании их огнетушащих и ранозаживляющих возможностей / Д.С. Азимова, И.Л. Скрипник, Б.В. Пекаревский, А.В. Иванов // Известия СПбГТИ(ТУ). - 2018. - № 47 (73). - С. 57-61.
