Реологические свойства водных растворов и криогелей на основе ПВС

Исследованы реологические свойства водных растворов на основе поливинилового спирта с концентрацией 3, 4 и 5 мас. % и карбоксиметилированного крахмала (концентрация 1 мас. %) методом вибрационной вискозиметрии и ротационной реометрии. Эти реологические методы исследования основаны на колебательном режиме движения пробного тела (зонда или цилиндра) и предпочтительны с точки зрения сохранения формирующейся структуры, что важно при изучении полимерных растворов и гелеобразующих систем. В качестве приборной базы использован вибрационный вискозиметр «Реокинетика» (разработка ИХН СО РАН; при частоте колебаний зонда 400 Гц термостатирование образца осуществлялось с использованием внешнего циркуляционного криотермостата) и цифровой реометр Нааке Viscotester IQ (измерительная геометрия реометра состояла из коаксиальных цилиндров СС25, термостатирование образца при 23 и 10°С осуществлялось с помощью встроенного в реометр элемента Пельтье, объем измерительной ячейки составлял 16,1 см3). Также вибрационным методом исследованы сформированные из этих растворов криогели, в квазистатическом режиме определена их вязкость. Показано, что с реологической точки зрения растворы ПВС в заданном диапазоне концентрации ведут себя, как ньютоновские жидкости (вязкость образца не зависит от скорости сдвига), а при добавлении 1% крахмала - как неньютоновские (вязкость образца зависит от скорости сдвига). С понижением температуры вязкость систем увеличивается, с увеличением концентрации полимера (поливинилового спирта) вязкость систем также увеличивается. В результате измерений механического сопротивления образцов в квазистатических условиях методом вибрационной вискозиметрии установлено, что криогели имеют гораздо большую вязкость по сравнению с исходными растворами. При исследовании полимерных растворов и криогелей методом ротационной реометрии и вибрационным методом показано, что при добавлении 1 мас. % карбоксиметилированного крахмала (КМК) к раствору поливинилового спирта заданной концентрации вязкость раствора и вязкость соответствующего криогеля повышаются. Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Ключевые слова

Авторы

Ссылки