ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ Л.Н. ГУМИЛЕВ АТЫНДАҒЫ ЕУРАЗИЯ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Студенттер мен жас ғалымдардың
«Ғылым және білім - 2014»
атты IX Халықаралық ғылыми конференциясының БАЯНДАМАЛАР ЖИНАҒЫ
СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ
IX Международной научной конференции студентов и молодых ученых
«Наука и образование - 2014»
PROCEEDINGS
of the IX International Scientific Conference for students and young scholars
«Science and education - 2014»
2014 жыл 11 сәуір
Астана
УДК 001(063) ББК 72
Ғ 96
Ғ 96
«Ғылым және білім – 2014» атты студенттер мен жас ғалымдардың ІХ Халықаралық ғылыми конференциясы = ІХ Международная научная конференция студентов и молодых ученых «Наука и образование - 2014» = The IX International Scientific Conference for students and young scholars «Science and education - 2014».
– Астана: http://www.enu.kz/ru/nauka/nauka-i-obrazovanie/, 2014. – 5830 стр.
(қазақша, орысша, ағылшынша).
ISBN 978-9965-31-610-4
Жинаққа студенттердің, магистранттардың, докторанттардың және жас ғалымдардың жаратылыстану-техникалық және гуманитарлық ғылымдардың өзекті мәселелері бойынша баяндамалары енгізілген.
The proceedings are the papers of students, undergraduates, doctoral students and young researchers on topical issues of natural and technical sciences and humanities.
В сборник вошли доклады студентов, магистрантов, докторантов и молодых ученых по актуальным вопросам естественно-технических и гуманитарных наук.
УДК 001(063) ББК 72
ISBN 978-9965-31-610-4 © Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық
университеті, 2014
4142
0 50 100 150 200 250 300 350
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
3 2
г/г
мин
1
рН=4 (1); рН=6 (2); рН=7 (3), таңғыштағы [ЛД] = 3%.
Мұндай таңғыш материалдарды зерттеудің негізгі себебі, жараның жазылуына оңтайлы жағдай тудыру мақсатындағы кӛзқарастың ӛзгеруі болып табылады. Яғни, дымқыл орта репарациялық үрдістердің жайлы ӛтуіне жағдай жасайды. Осыдан таңғыш материал тек қана жара бетін жауып қоймай, сонымен қатар бу және ауа ӛткізетіндей оңтайлы микроклимат тудыруы қажет. Медициналық технологиялардың дамуы мен күрделенуі, алғашқы дәрігерге дейінгі кӛмек кӛрсетудің басқа да талаптарын жоғарлатады. Алға қойылған мақсатқа жету үшін таңғыш материал жара бетінде жақсы үйлесу қажет, зақым келтірмейтін, жараны қол тигізбей-ақ бақылауға болатындай жағдай тудыру қажет, улы және жергілікті тітіркендіргіш әсер етпеу қажет, стерильдеуге тұрақты, пайдалануға және тағып жүргенге ыңғайлы, жара бетінде ұзақ сақталуы қажет. Сонымен бірге, таңғыш материалдан емдік әсер талап етіледі, сондықтан да олардың кӛбі қажет мӛлшерде десорбцияланатын биологиялық белсенді зат тасымалдағышы болып табылады [4].
Таңғыш материалдардың аталмыш функцияларының іске асуындағы маңызды рӛлі полимерлі матрицаға тиесілі. Осы уақытқа дейінгі ӛндірілген таңғыш материалдардың сан-түрлілігі пайдаланылатын полимерлердің кең спектрімен түсіндіріледі. Себебі, олардың физико-химиялық сипаттамаларының жиынтығы таңғыш материалдың функциясы мен қасиеттерін анықтайды. Жара бетін жабатын таңғыштар санының кӛптігіне қарамастан, барлық түрдегі жараға сай келетін таңғыш материалдар әлі табылған жоқ. Сірә, бұл заңдылық болар, себебі кертартпа емдеу кезінде ауру барысындағы ӛзгеріс пен фаза ауытқуларын назарға алған жӛн. Жаңа дәуір таңғыш материалдарының сан-алуандығы, олардың жүйеленуіне алып келді.
Қолданылған әдебиеттер тізімі:
1. Рана. Повязка. Больной. Руководство для медсестер / Г.И. Назаренко, И. Ю. Сугурова, С.П.Глянцев- М.: Медицина, 2002.
2. Жубанов Б.А., Батырбеков Е.О., Искаков Р.М. Полимерные материалы с лечебным действием. –Алматы: Комплекс. -2000. -220с.
3. Бейсебеков М.Қ., Әбілов Ж.Ә. Дәрілік заттардың полимерлік туындылары. – Алматы:
Қазақ универститеті. – 2004. – 215 с.
4. Кербер М.Л., Виноградов В.М., Головкин Г.С., Горбаткина Ю.А., Крыжановский В.К., Куперман А.М., Симонов-Емельянов И.Д., Халилулин В.И., Бунаков В.А. Полимерные композиционные материалы // - 2008. - С. 73 – 159.
УДК 678.049:[678.7 + 547.7]
ПРОИЗВОДНЫЕ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ В КАЧЕСТВЕ ПЛАСТИФИКАТОРОВ ВЫСОКОНАПОЛНЕННЫХ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ КАУЧУКА
СКН-10- КТР
4143
Федорук Вита Алексеевна [email protected]
Магистр Днепропетровского национального университета имени Олеся Гончара, Днепропетровск, Украина
Научные руководители – Э. Спорягин, К. Варлан
В настоящее время основу сырьевой базы для производства полимеров составляют ископаемые углеводороды – нефть и газ. Однако, в соответствии с обоснованными прогнозами, уже в ближайшие десятилетия запасы нефти и газа сократятся настолько, что не смогут удовлетворять потребности мировой индустрии [1].Рост цен на нефтепродукты уже сейчас позволяет в ряде случаев рассматривать сырье из возобновляемых природных источников как конкурентоспособную альтернативу традиционному углеводородному сырью. Среди синтетических продуктов, получаемых из углеводородного сырья, наряду с полимерами, выделяются компоненты для полимерных материалов, например пластификаторы. Пластификаторы являются основными компонентами конденсированных энергонасыщенных систем, например порохов, твердых ракетных топлив и пиротехнических составов [2]. Их используют в частности для облегчения диспергирования наполнителей при получении высоконаполненных полимерных композиций и улучшения их перерабатываемости [3]. В качестве пластификаторов в настоящее время используют, как правило, эфиры фталевой и себациновой кислоты, минеральные масла и др. [4]. Все эти продукты получают из ископаемого углеводородного сырья. Вместе с тем, в качестве пластификаторов полимерных, особенно каучуковых композиций также применяют продукты переработки натурального сырья:
растительные масла, высшие жирные кислоты и их эфиры [5].
В связи вышеизложенным представляется целесообразным синтез и исследование новых продуктов с предполагаемыми пластифицирующими свойствами на основе возобновляемого сырья, прежде всего растительного происхождения;
В качестве объектов исследования выбраны:
- соевое масло и продукты его эпоксидирования;
- продукты взаимодействия фурфурилглицидилового эфира (ФГЭ) и высших жирных карбоновых кислот: этилексановой (ЭГК), неодекановой (НДК), пальметиновой (ПК), олеиновой (ОК), стеариновой (СК).
Продукты взаимодействия ФГЭ и жирных кислот получали нагреванием смеси указанных соединений в массе. Известно, что раскрытие эпоксидных групп карбоновыми кислотами легче проходит в присутствии катализаторов: пиридина, четвертичных аммониевых солей. Действительно, попытки получить исследуемые производные ФГЭ в отсутствие катализатора не дали желаемого результата: при термостатировании в течение 2 часов эквимолярных смесей ФГЭ и карбоновых кислот при 80-110°С конверсия функциональных групп не превышала 10 %. Использование в тех же условиях в качестве катализатора пиридина и тетрабутиламмонийбромида (ТБАБ) позволило достичь конверсии соответственно 65-70 % и 90-94 %.
Одним из недостатков применения указанных катализаторов является их хорошая совместимость с синтезируемыми продуктами и связанные с этим дополнительные затраты по очистке последних. Для устранения отмеченного недостатка проверена возможность использования в качестве катализаторов нерастворимых соединений с каталитически активными центрами. Среди указанных соединений наиболее перспективными представляются синтетические сильноосновные аниониты с четвертичными аммониевыми группами в структуре. В качестве таких катализаторов были выбраны:
- синтетический макропористый анионит АМ-п ТУ У 24.1-30168850-030:2006 производства ГП
«Смолы», г. Днепродзержинск;
- эластичный ионообменный материал (ЭИМ), представляющий собой продукт совместной конденсации модифицированной смолы Э-181, толуилендиизоцианата и пиперазина [6].
В результате термостатирования эквимолярных смесей ФГЭ и неодекановой кислоты, в условиях, описанных выше, конверсия функциональных групп в реакционных смесях с различными катализаторами имела такие значения (табл..1):
Таблица 1 – Степень конверсии функциональных групп в системе ФГЭ – неодекановая кислота с различными катализаторами
4144
Степень конверсии, %, для катализаторов
ТБАБ АМ-п ЭИМ
94 70 65
Как видно из полученных результатов, испытанные синтетические ионообменные материалы могут быть использованы в качестве гетерофазных катализаторов процесса получения исследуемых продуктов на основе ФГЭ и карбоновых кислот. При этом меньшая, чем в случае ТБАБ, степень конверсии будет компенсирована большей технологичностью и известными практическими приемами интенсификации подобных процессов.
Оценка пластифицирующего действия исследуемых соединений осуществлялась на основе результатов реологических исследований, которые проводились на модельных смесях (табл. 2) с использованием ротационного вискозиметра «РЕОТЕСТ-2». Смеси составлялись таким образом, чтобы сравнить пластифицирующее действие исследуемых продуктов с известным пластификатором диоктилфталатом (ДОФ), а также оценить эффект от совместного использования пластификаторов.
Таблица 2 – Содержание компонентов в композиции для реологических исследований с помощью «РЕОТЕСТ-2»
Наименование компонента
Содержание, %, для композиций
0 1 2 3 4
КNO3 67,3 67,3 67,3 67,3 67,3
СКН-10 КТР 14,4 14,4 14,4 14,4 14,4
ДОФ 4,3 3,23 2,15 1,07 0
Пластификатор 0 1,07 2,15 3,23 4,3
Зависимости вязкости от напряжения сдвига для указанных композиций имеют вид экспоненциальных зависимостей (1) с достаточно высоким для данного метода коэффициентом корреляции (0,96 – 0,99):
(1) где η – вязкость, Па∙с;
А – предэкспоненциальный множитель;
α – коэффициент
τ – напряжение сдвига, Па
Характер полученных зависимостей вязкости от напряжения указывает на плавное изменение вязкости от режимов деформирования, что позволяет при переработке высоконаполненных полимерных материалов избежать флуктуаций при заполнении технологической оснастки.
Предэкспоненциальный множитель, фактически, является величиной, аналогичной так называемой наибольшей ньютоновской вязкости псевдопластических жидкостей, а коэффициент при τ, по-видимому, характеризует отклик системы на внешнее механическое воздействие. Поэтому, оценка влияния природы и состава пластификатора на реологические свойства исследуемых композиций осуществлялась путем сравнения значений предэкспоненциальных множителей и коэффициентов показателей степени, которые указаны в табл. 3.
На основании полученных экспериментальных данных сделаны выводы об особенностях и характере влияния химического строения пластификаторов, их количественного состава на реологические характеристики исследуемых смесей. Эффективная вязкость модельных высоконаполненных жидких смесей, содержащих синтезированные продукты, в ряде случаев, не превышает или ниже вязкости аналога, содержащего традиционный пластификатор ДОФ. Это указывает на возможность использования соединений на основе продуктов переработки возобновляемого растительного сырья в качестве пластификаторов для высоконаполненных полимерных композиций, а также на перспективность дальнейших исследований в этом направлении.
4145
Список использованных источников
1. Магомедов А.М. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии [Текст] / А.М. Магомедов. - Махачкала : Юпитер, 1996. - 244 с.
2. Фиошина М.А. Основы химии и технологии порохов и твердых ракетных топлив [Текст] / М.А.
Фиошина, Д.Л. Русин. – М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2001. – с. 61.
3. Цуцуран, В.И. Военно-технический анализ состояния и перспективы развития ракетных топлив [Текст] / В.И. Цуцуран, Н.В. Петрухин, С.А. Гусев. – М.: МО РФ, 1999. – 332 с.
4. Берштейн, Р.С. Пластификаторы для полимеров [Текст] / Р.С. Берштейн, В.И. Кирилович, Ю.Е.
Носовский. – М.: Химия, 1982. – 200 с.
5. Готлиб, Е.М. Пластификация полярных каучуков, линейных и стечатых полимеров: монография [Текст] / Е.М. Готлиб. – Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-та, 2008. – 286 с.
6. Варлан К.Е., Сердюк, Д.В. Структурообразование в системе диглицидиловый эфир олигоэпихлоргидрина ‒ пиперазин [Текст] /Вісник Дн-кого. ун-ту. Серія «Хімія». – 2013. – Вип. 20. – С. 109-115.
4146
Таблица 3 – Значения предэкспоненциального множителя А и степенного коэффициента α
Пластификатор
Коэф- фици- енты ур-я
(1)
Значения А (кПа∙с) и α при различных температурах и содержании пластификатора в смеси с ДОФ
40 °С 50 °С
содержание пластификатора в смеси с ДОФ, %
100 75 50 25 0 100 75 50 25 0
Соевое масло ГОСТ 7825-96
А 41,6 61,21 103,3 136,8 37,8 41,76 68,02 98,23 156,43 42,7
- α 0,18 0,192 0,22 0,272 0,17 0,13 0,127 0,151 0,192 0,13
Эпоксидированное соевое масло ТУ 6-10-722-72
А 26,2 34,22 51,7 46,93 37,8 44,1 45,5 80,26 79,52 42,7
- α 0,15 0,146 0,25 0,243 0,17 0,14 0,14 0,144 0,145 0,13
НДК А 39,7 42,3 32,5 41,1 37,8 75 76,1 62,6 70,1 42,7
- α 0,15 0,148 0,14 0,145 0,175 0,125 0,143 0,123 0,163 0,137
ОК А 79,6 38,6 39,1 34,9 37,8 105,3 65,4 67,1 64,1 42,7
- α 0,15 0,145 0,146 0,14 0,175 0,142 0,136 0,136 0,159 0,137
ПК А 30,3 49,7 43,3 32,3 37,8 45,4 80,4 78,6 36,5 42,7
- α 0,15 0,17 0,151 0,136 0,175 0,129 0,128 0,127 0,128 0,137
