Получение и свойства микросфер

ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА МИКРОСФЕР [c.159]

Ввиду ограниченного объема книги мы не останавливаемся на технологии изготовления микросфер и отсылаем читателя к соответствующим обзорам и статьям [1, 2, 11—17]. Здесь же мы рассмотрим только физикохимию образования и свойства микросфер в той мере, в какой это необходимо для понимания общих принципов получения и рационального применения СП. Заметим попутно, что выяснение механизмов образования полых полимерных микросфер имеет не только частный интерес, связанный с технологией изготовления СП, но и гораздо более общий — процессы газонаполнения и вспенивания единичных объемов полимерных композиций, приводящие к получению полых микросфер, следует рассматривать как простую и в то же время достаточно точную физико-химическую и структурную модель образования отдельных ячеек (но не ГСЭ) при газонаполнении и вспенивании обычных пенопластов. [c.160]

В настоящее время в литературе практически отсутствуют сведения о механизме образования полых микросфер и о влиянии технологических параметров и компонентов композиций на качество и свойства микросфер. Дело в том, что исследование механизма образования микросфер непосредственно в распылительной сушилке чрезвычайно затруднено, поскольку необходимо проводить наблюдения за проведением отдельных капель композиции в процессе их термообработки. В одной из немногих работ, посвященных исследованию механизма образования микросфер [58], поведение диспергированных капель резольного ФФО вязкостью 2 Па с изучали под микроскопом при термообработке их нагретым воздухом при температурах 200—400 °С в течение 1—20 с, т. е. Б условиях, близких к условиям, создаваемым в распылительных сушилках. Оказалось, что в диспергированных исходных каплях еще до начала термообработки уже присутствуют газовые пузырьки, причем их число зависит, от размеров капель. Так, капли размером менее 40 мкм не содержат газовых пузырьков, а в каплях размером 80 мкм и больше содержится несколько пузырьков. Ввиду того, что в исходном жидком олигомере нет газовой фазы, становится очевидным, что последняя образуется в процессе распыления олигомера пневматической форсункой. Характерно, что монолитные частицы, полученные не в модельных условиях, а на заводских распылительных сушилках, также имели размер менее 40 мкм. [c.162]

Особого внимания заслуживает низкотемпературный метод получения полых микросфер из олигоэфиракрилатов (ОЭА), впервые разработанный в СССР Балыбердиным, Орловым и Таракановым [64, 65]. Использование микросфер на основе ОЭА, получаемых суспензионной полимеризацией в присутствии газообразователей, позволит расширить ассортимент и улучшить свойства синтактных материалов. [c.164]

Как видно из полученных данных (рис. 74), эти зависимости линейны и имеют вид пучка прямых, исходящих из одной точки, расположенной на оси координат. Это свидетельствует о том, что в отсутствие связующего давление, необходимое для достижения определенного для данных микросфер значения Кзо, не зависит от свойств микросфер, а определяется только геометрией пресс-формы. Добавление же связующего приводит к снижению давления, необходимого для наиболее плотной упаковки микросфер, т. е. связующее облегчает процесс перемещения микросфер друг относительно друга при формовании. Различный наклон прямых свидетельствует о том, что при одинаковом содержании связующего давление прессования зависит от вязкости связующего и удельной поверхности микросфер. Так, для одинаковых микросфер при увеличении вязкости от 1,25 до 10,80 Па-с давление также возрастает. Напротив, при одинаковых значениях Кзо, содержания и вязкости связующего давление прессования меньше для микросфер с более высокой удельной поверхностью. Эмпирическое уравнение, связывающее давление прессования Р и параметры синтактной композиции, таково [154] [c.173]

Уменьшение плотности ТЖ менее 900 кг/м можно осуществить путем введения в нее полых стеклянных микросфер, которые имеют размеры в пределах 16—128 мкм и обладают высокой прочностью. Регулирование структурно-механических свойств такой системы раствора осуществляется с помощью известных химических реагентов. Для получения ТЖ на водной основе с плотностью 710 кг/м необходимо ввести 200 кг/м таких микросфер [3.35]. [c.227]

В книге впервые в мировой практике обобщены данные по физикохимии образования и технологии изготовления упрочненных газонаполненных пластмасс — интегральных и синтактных. В ней подробно изложены принципы упрочнения вспененных пластмасс механизмы образования, способы получения, морфология и свойства интегральных структур технология изготовления и свойства полых микросфер и синтактных пеноматериалов области применения и перспективы развития рассмотренных материалов. [c.2]

Основное технологическое преимущество микросфер состоит в том, что благодаря их минимальной поверхности вязкость систем со сферическими наполнителями всегда меньше вязкости систем с наполнителями другой формы. Кроме того, получение газонаполненных материалов с оптимальными прочностными свойствами возможно только в том случае, когда газовые включения имеют строго сферическую форму [5]. [c.159]

Важнейшим условием достижения оптимальных физико-механических свойств СП является однородность распределения микросфер по размерам, форме и прочности [29—34]. Получение микросфер одинакового размера и формы контролируют с помощью, например, ситового анализа или флотации [35]. Однако и после такой отбраковки значительная доля микросфер имеет различную механическую прочность вследствие различной толщины стенок и разнообразных дефектов поверхности. Эффективным способом устранения этого недостатка является обработка микросфер в ка-160 [c.160]

Размер капель в исходной эмульсии существенным образом влияет на размеры и свойства ОЭА-микросфер. Оказалось, что с увеличением скорости перемешивания при получении эмульсий средний размер капель уменьшается, тогда как размер микросфер, получаемых из них, увеличивается. По-видимому, высокодисперсные эмульсии более склонны к коалесценции, что приводит в процессе их термообработки к образованию более крупных капель и соответственно более крупных микросфер. Таким образом, данный метод позволяет получать сферические одноячеистые микросферы диаметром 200—400 мкм, плотностью от 160 до 700 кг/м , с коэффициентом заполнения объема до 59% [64—66]. [c.164]

Получать материалы с еще более низкой кажущейся плотностью можно только в том случае, когда в связующем есть воздушные включения (пунктирная линия на рис. 70). При увеличении содержания наполнителя выше критического [67% (об.)] количество связующего становится меньше свободного объема между микросферами. В результате не все микросферы обволакиваются пленкой связующего, и монолитность системы нарушается, что приводит к появлению дефектных мест — пустот, этот процесс можно формально рассматривать как появление открытой пористости в структуре материала. При этом весь комплекс макроскопических свойств материала ухудшается. Однако необходимо отметить, что неконтролируемое образование дефектов в виде воздушных включений в связующем СП не следует путать с получением вспененных СП, т. е. с целенаправленным получением пористого связующего с заданной плотностью путем химического вспенивания композиций, содержащих в качестве наполнителя микросферы (см. с. 182). [c.170]

Новой областью применения микросфер является изготовление облегченных армированных пластиков на основе эпоксидного связующего, стеклянных волокон и углеродных [78 ] или стеклянных микросфер [201 ]. Полученные материалы обладают помимо высокой прочности хорошими теплоизоляционными и абляционными свойствами [78]. [c.181]

Образование интерфазы связано с наличием соединения с дуальными свойствами, включающего полярный и неполярный участки. Эта составляющая суммарного продукта имеет следующие характеристики а) возникает как проницаемая мембрана б) стабильна при механическом ударе (возмущении) в) после выделения и сушки денатурируется (продукт становится черным) г) черный твердый материал, полученный таким образом, не может быть трансформирован в мембрану при помощи растворителей д) имеет незначительное давление паров даже при высоких температурах, е) самоорганизуется в микросферы. [c.89]

Рассмотрим коротко некоторые свойства микросфер, взяв их в качестве модели протоклетки. Протеиноидные микросферы имеют сферическую форму, диаметр их в зависимости от условий получения колеблется от 0,5 до 7 мкм (рис. 50). По величине и форме они напоминают кокковые формы бактерий, иногда образуют цепочки, похожие на цепочки стрептококков. Каждая микросфера содержит около Ю молекул протеиноида. Протеиноид- [c.194]

С. Фокс, охлаждая растворенные в воде протеииоиды, получил микроскопические частицы, названные им микросферами, которые обладали определенной внутренней организацией и рядом интересных, с биологической точки зрения, свойств. Голландский исследователь X. Г, Б. де Ионг (Н. G. В. de Jong), смешивая раствор гуммиарабика и желатины, наблюдал формирование микроскопических структур, названных им коацерватными каплями. Позднее было показано, что коацерваты возникают в результате объединения различных полимеров, например полипептидов и полинуклеотидов, при этом для получения коацерватов основное значение имеет не специфичность внутримолекулярного строения образующих их компонентов, а степень их полимеризации. Такие пространственно обособленные открытые системы, построенные из полимеров и обладающие, как это будет лока-зано, способностью к росту и отбору, были названы протоклетками, или протобионтами (пробионтами). Рассмотрим коротко некоторые свойства микросфер, взяв их в качестве модели протоклетки, поскольку весь ход предыдущего изложения позволяет представить процесс эволюции в виде следующих последовательных этапов ами-нокислоты->протеиноиды->микросферы (протоклетки) первичные клетки- -- современные прокариотные клетки. [c.169]

В дальнейшем полученные микросферы и шарики алюмосили- катного гидрогеля подвергают термообработке, активации и промывке. В процессе термообработки возникает структура катализатора, обеспечивающая ему высокую механическую прочность и необходимые диффузионные свойства. На этой стадии размер частиц гидрогеля существенно уменьшается вследствие синерезиса — уплотнения вещества и выделения ннтермицеллярной жидкости. При обычных температурах синерезис протекает недостаточно быстро. Для его ускорения раствор подогревают. [c.12]

Полученные результаты дают основание сделать вывод о том, что при соответствующем выборе систем доставки в виде микросфер, обладающих хорошими биоадгезивными свойствами и легко набухающими при контакте с назальной слизистой, существует возможность контролировать скорость высвобождения ЛВ из систем и таким образом повышать [c.407]

С. Фокс, охлаждая растворенные в воде протеиноды, получил микроскопические частицы, названные им микросферами, которые обладали определенной внутренней организацией и рядом интересных, с биологической точки зрения, свойств. Смешивание раствора гуммиарабика и желатины приводит к формированию другого вида микроскопических структур, названных коацер-ватными каплями. Позднее было показано, что коацерваты возникают в результате объединения различных полимеров, например полипептидов и полинуклеотидов, при этом для получения коацерватов основное значение имеет не специфичность внутримолекулярного строения образующих их компонентов, а степень их полимеризации. Такие пространственно обособленные открытые системы, построенные из полимеров, были названы протоклеткам и . [c.194]

При любых методах изготовления СП качество конечных материалов существенным образом зависит от реологических свойств исходной композиции, наполненной микросферами [132—139]. Проведенные Петриленковой, Валгиным и Кандаловой [1401 исследования реологических особенностей синтактных композиций значительно облегчают выбор правильного режима их переработки. Показано, что при содержании микросфер более 5% (масс.) композиции приобретают свойства тиксотропных систем при увеличении напряжения сдвига их вязкость снижается, причем это снижение тем больше, чем выше содержание микросфер. Таким образом, смешивающие устройства должны обеспечивать такие скорости сдвига, при которых композиции максимально разжижаются. В частности, для связующих на основе ненасыщенных олигомеров при содержании микросфер 45—50% (масс.) скорость сдвига должна быть 300—350 Па. Таким образом, для получения качественных материалов время гелеобразования разжиженных композиций должно быть меньше времени расслоения. [c.168]

Для получения синтактных материалов минимальной кажущейся плотности и не содержащих пустот необходимо, как уже говорилось, использовать монодисперсные микросферы, уложенные наиплотнейшим образом. Однако на практике оказалось, что материалы, содержащие макросферы имеют более низкую кажущуюся плотность, чем материалы, содержащие мелкие микросферы. Между тем хорошо известно и это показано, в частности, в другой нашей монографии [5], что доля пустот при плотной упаковке шаров (сфер) не зависит от абсолютных размеров шаров и определяется только способом их укладки. Это кажущееся противоречие с общеизвестными положениями о закономерностях упаковки шаров объясняется не структурно-геометрическими, а физическими причинами крупные микросферы имеют более низкую плотность, чем более мелкие (рис. 73). Причина этого состоит в том, что крупные микросферы имеют, как правило, менее тонкие стенки [78, 79]. Устранение этого технологического недостатка таит в себе большие резервы улучшения прочностных свойств данных материалов [52, 53, 148]. [c.171]

В СССР разработаны, испытаны и опробованы СП типа ЭДС, ЭДСА, ЭДМ—на эпоксидном, ЭДС-К, ЭДС-АК, ЭДМ-К — на эпоксикаучуковом, СПАС и СПАВ — на полиэфирном связующем, полученные на основе полых стеклянных и фенолформальдегидных микросфер. Эти материалы с закрытопористой структурой отличаются от пенопластов повышенной удельной прочностью при сжатии, равномерной (по объему) плотностью, стойкостью к старению и воздействию гидростатического давления, низкой технологической усадкой. Отечественные СП отличаются высокой стабильностью прочностных свойств при старении, микробиологической стойкостью, тропикоустойчивостью. [c.100]

Для получения облегченных материалов на основе полимерных связующих и полых микросфер используют феноло-формальдегидные, эпоксидные, кремний-органические и другие смолы и полые микросферы из стекла, керамики или полимеров, размер которых составляет от 10 до 500 мкм [12]. При этом образуется структура с закрытьвга ячейками, обладающая ценными свойствами. Так, подобные материалы имеют наибольшее отношение прочности к массе и наименьшую способность к поглощению жидкостей, могут длительное время выдерживать высокие давления жидкоа среды. Пенопласты на основе микросфер используют при изготовлении различных легких и прочных изделий в морском и речном судостроении, авиационной технике, радиоэлектронике, нефтедобывающей промышленности, а также для бытовых нужд. [c.181]

Другой вид МЧ — это носители ФАВ, не переходящие в растворимое состояние перед поступлением в циркуляцию [11]. Циркулирующие корпускулы эндоцитируются клетками, либо сортируются на их поверхности, либо попадают в межклеточное пространство. Это частицы размером 0,1—1 мкм и более, причем сферическая форма существенна для улучшения реологических свойств их суспензии в плазме. Важную роль играет также распределение частиц по размерам, которое должно быть узким. В качестве материала для МЧ используют сшитый до нерастворимого состояния альбумин, а также полученные мульсионной полимеризацией микросферы синтетических поли-У идрофобных (полистирол) или гидрофильных (поли- [c.223]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология