Термодинамические основы и технологические закономерности процесса нанодиспергирования поликарбоната с использованием метода сверхкритического флюидного антирастворителя
Диссертация
Осуществлено диспергирование поликарбоната. Установлен характер влияния режимных параметров осуществления процесса, а также геометрических характеристик соплового устройства на морфологию и размеры получаемых частиц. В частности, с увеличением температуры размер как отдельных частиц, так и частиц цепочной структуры, увеличивается. С увеличением давления при прочих равных условиях размер частиц… Читать ещё >
Список литературы
- Гумеров, Ф. М- Суб- и^ сверхкритические флюиды в процессах переработки полимеров / Ф. М- Гумеров, А. Н. Сабирзянов, Г. И. Гумерова Казань: Изд-во ФЭН, 2000. — 328 с.
- Yeo, S.D. Formation of polymer particles with supercritical fluids: A review / Sang-Do Yeo, Erdogan Kiran. // J. Supercritial Fluids. 2005. — V.34. — P. 287−308.
- Russell, T. Current issues relating to antisolvent micronisaton techniques and, their extention to industrial scales / Russell Thiering, Fariba Dehghani, Neil R. Foster // J. Supercritial Fluids. 2001. — V.21. — P. 159−177.
- Jung, J. Particle design using supercritical fluids: Literature and’patent survey/ J. Jung- M. Perrut // J- Supercritial Fluids. 2001.-V.20.-P. 179−219.
- Vemavarapu, C. Design and process aspects of laboratory scale SCF particle formation systems. Review / C. Vemavarapu- Mi J. Mollan^Ml Eodaya- Т.Е. Needham // International Journal of Pharmaceutics. 2005. — У.292. — P: 1−16.
- Bartle, K.D. Solubilities of Solids and Liquids of Low Volatility in Supercritical Carbon Dioxide / K. D- Bartle, A.A. Clifford- S.A. Jafar, G. F Shilstone // J. Phys. Ghem. Ref. Data. 1991. — V.20. — P.713.
- Понамарев, В.Б. Щековые и конусные дробилки. Методические: указания к курсовому проектированию / В. Б. Понамарев, А. Б. Лошкарев. — Екатеринбург: Изд-во ГОУ-ВПО УГТУ-УПИ, 2008: 70 с.
- Сиденко, П.М. Измельчение в химической промышленности/ П. М. Сиденко. -М.: Высшая школа, 1977. — 416 с.
- Морохов И.Д. Физические явления в ультрадисперсных средах / И. Д. Морохов, Л. И. Трусов, В. Н. Лаповок. М.: Энергоатомиздат, 1984. — 356 с.
- И.Гусев, А. И. Напокристаллические материалы: методы получения и свойства / А. И. Гусев. Екатеринбург: Из-во УрО РАН, 1998, — 100 с.
- Миттова, И.Я. Наноматериалы: синтез нанокристаллических порошков и получение компактных нанокристаллических материалов: Учебное пособие / И. Я. Миттова, Е. В. Томина, С. С. Лаврушина. Воронеж: ИГ7ТТ ВГУ, 2007. — 35 с.
- Matson, D.W. Rapid Expansion of Supercritical Fluid Solutions: Solute Formation, Thin Films, and Fibers of Powders I D.W. Matson, J.L. Fulton, R.C. Petersen, R.D. Smith // Ind. Eng. Chem. Res. 1987. — V.26. — P. 2298 -2306.
- Yildiz, N. Micronization of salicylic acid and taxol (paclitaxel) by rapid expansion of supercritical fluids (RESS) / N. Yildiz, S. Tuna, O. Doker, A. Calimli // J. Supercritial Fluids. 2007. — V.41. — P. 440−451.
- Thakur, R. Rapid expansion of supercritical solution • with solid cosolvent (RESS -SC process: Formation of 2-aminobenzoic acid nanoparticle / R. Thakur, R. B. Gupta // J. Supercritial Fluids. 2006. — V.37. — P. 307−315.
- Domingo, C. Solid crystallization by rapid expansion of supercritical ternary mixtures / C. Domingo, F. E. Wubbolts, R. R. demente, G. M. Rosmaltn // J. Cryst. Growth. 1999. — V. 198. — P. 760−766.
- Lele, A.K. Morphology of Polymers Precipitated from a Supercritical Solvent / A.K. Lele, A. D. Shine // AIChE Journal. 1992. -V. 38. — № 5. — P. 742−752.
- Matson, D.W. Production of Powders and Films from Supercritical Solutions / D.W. Matson, R.C. Petersen, R.D. Smith // Journal of Material Science. -1987.-V. 22.-P. 1919−1928.
- Shim, J: Latexes Formed by Rapid Expansion of Polymer/C02 Suspensions into Water 1. Hydrophilic surfactant in supercritical C02 / J. Shim, M.Z. Yates,
- K.P. Johnston I I Industrial & Engineering Chemistry Research. 2001. — V. 40.-P. 536−543.
- Blasig, A. Processing Polymers by RESS: The Effect of Concentration on Product Morphology / A. Blasig, C.W. Norfolk, M. Weber, M.C. Thies // Proceedings of the 5th International Symposium on Supercritical Fluid. Atlanta (USA), 2000.
- Tom, J.W. Nucleation of Biocompatible Polymers / J.W. Tom, P.G. Debenedetti // Proceedings of the 2nd International Symposium on Supercritical Fluids- May 20−22 1991 r. Boston: 1991. — P. 229−232.
- Kruconis, V. Supercritical Fluid Nucleation of Difficult-to-Comminute Solids / V. Kruconis // Paper at Annual Meeting AIChE, San Francisco, November 1984. San Francisco: 1984.
- Petersen, R.C. The Formation of Polymer Fibers from the Rapid Expansion of Supercritical Fluid Solutions / R. C. Petersen, D.W. Matson, R.D. Smith // Polymer Engineering Science. 1987. -V. 27. — P. 1963 — 1967.
- Patent 4 582 731 US, Primary Class 427/427. Supercritical fluid molecular film deposition and powder formation / R.D. Smith, R. Wash- assignee Baftelle Memorial Institute. Application № 528 723- Filing date 01.09.1983- Issue date 15.04.1986.
- Hannay, J.B. On the solubility of solids in gases / J.B. Hannay, J. Hogarth // Proc. Roy. Soc. 1879. -V. 29. — P. 324−326.
- Reverchon, E. Nanomaterials and Supercritical fluids / E. Reverchon, R. Adami // J. Supercritial Fluids. 2006. — V.37. — P. 1−22.
- Patent 95/1 221 WO. Method and Apparatus for the Formation of particles / M. Hanna, P. York. International Publication Date 12.01.1995.
- Patent 97/31 691 WO. B. Subramaniam, S. Said, R.A. Rajevski, V. Stella. 1997.
- Robertson, J. Particle Production Using Near-Critical Solvents / J. Robertson, M.B. King, J.P.K. Seville // Proceedings of the 5th Meeting on. Supercritical
- Fluids, March 23—25 1998! Nice: 1998- — P. 339−344:
- Reverchon- E. Review: Supercritical Anti-solvent Precipitator of micro- and nano-particles / E. Reverchon // J. Supercritial Fluids. 1999: — V.15. — P. 1' 21. •. ' «-: «¦- .
- Benedetti, L. Formation of Biocompatible polymer microspheres using a supercritical fluid / L. Benedetti, A. Bertucco, M. Lora, P. Pollado // I Fluidi e Le Loro Applicazioni, 20−22 June, Ravello. Ravello,: 1993. — P. 221−230.
- Chou, Y.H. Gas crystallization of polymer-pharmaceutical composite particles / Y.H. Chou, D.L. Tomasko // The 4th International Symposium on supercritical fluids, 11−14 May, Senday, Japan, 1997. Senday: 1997. -P: 55−57.
- Bleich, J. Aerosol solvent extaction system a new- microparticle production technique / J. Bleich, B.W. Muller, W. Wasmus // Internat. J. Pharm. — 1993. -V.97.-P: 111−117
- Dillow, A.K. Production of polymeric support materials using a supercritical Fluidv Anti-solvent process / A.K. Dillow, F. Dehghani, N. Foster, J. Hrkach, iL
- R.S. Langer // The 4 International» Symposium on supercritical fluids, 11−14 May, Senday, Japan, 1997. Senday: 1997. — P. 247−250.
- Dixon, D.J. polymeric materials formed’by precipitation with a compressed fluid anti-solvent / D.J. Dixon, K.P. Johnston, R.A. Bodmeier // AIChE Journal. 1993. — V. 39. — № 1. -P. 127−139.
- Wissinger, R.G. Swelling and sorption in polymer C02 mixtures at elevated-pressures-/ R.G. Wissinger, M.E. Paulatis // J. Polym., Sc.: Part B polymer Phys. — 1987. -V. 25. — № 12. -P. 2497−2510.
- Gulari, E. Rheological properties of Thermoplastics modified with supercritical gases / E. Gulari, C.W. Manke // Proceedings of the 5th International Symposium on Supercritical Fluid, 8−12 April, Atlanta (USA), 2000.
- Анисимов, M.A. Критические явления в жидкостях и жидких кристаллах / М. А. Анисимов. -М.: Наука, 1987.-272 с.
- Амирханов, Х.И. Изохорная теплоемкость и другие калорические свойства углеводородов метанового ряда / Х. И. Амирханов, Б. Г. Алибеков, Д. И. Вихров, В. А. Мирская. — Махачкала: Дагкнигоиздат, 1981.-254 с.
- Bruschi, L. Low-frequency viscosity measurements near critical point of carbon dioxide / L. Bruschi, G. Torzo // Phys. Lett. A. 1983. — V. 98. — P. 265−268.
- Mayrath, J.E. Measurements of molar heat capacity at constant volume: Cv, m{xCH4 +(1-х)С2Нб, T=100 to 320 K, p<35MPa} / J.E. Mayrath, J.W. Magee // J. Chem. Termodyn. 1989. — V. 21. -P. 499−513.
- Michels, A. The viscosity of carbon dioxide between 0° and 75 °C at pressures up to 2000 a/m / A. Michels, A. Botzen, W. Schuurman // Physica. 1957. -V. 23.-P. 95.
- Gudrum, K. Dissertation. Ruhr-UniversitatBoshum.1986. P.163.
- Бенедек, Д. Спектроскопия оптического смешения и ее приложения к задачам физики, химии, биологии и техники / Д. Бенедек // Усп. Физ. Наук. 1972 г. — Т. 106. — Вып. 3. — Р. 481.
- Хауф, В. Оптические методы в теплопередаче / В. Хауф, У. Григуль. М: Мир, 1973.-238 с.
- Gumerov, F.M. The thermal diffusivity of argon in the critical region / F.M. Gumerov, D.G. Amirkhanov, A.G. Usmanov, B. Le Neindre // Intern. J. Thermophysics. 1991. -V. 12. — № 1. — P. 67−83*
- Gumerov, F.M. Temperature conductivity of nonquantized inert gases in a broad vicinity of the critical point / F.M. Gumerov, A.N. Sabizyanov, R.N.
- Maksudov, A.G. Usmanov // High Temperature. 1993. — V. 31. — № 4. — p. 556−559.
- Bartle, K.D. Solubilities of solids and liquids of low Volatility in supercritical Carbon dioxide / K.D. Bartle, A.A. Clifford, S.A. Jafar, G.F. Shilstone // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1991. -V. 20. — № 4. — P. 713−757.
- Ashour, I. Representation of solid-supercritical fluid phase equilibria using cubic equations of state /1. Ashour, R. Almehaideb, S.-E. Fateen, G. Aly // Fluid phase equilibria. 2000. — V. 167. — P. 41 — 61.
- McHugh, M.A. Supercritical Fluid Extraction: Principles and practice / M.A. McHugh, V.J. Kriconis // Boston Butterworth, 1980. 512 p.
- Prausnitz, J. M. Molecular Thermodynamics of Fluid-Phase Equilibria / J. M. Prausnitz, R. N. Lichtenthaler, G. T. Azevedo // N.Y.: Prentice-Hall. -1986. -702 p.
- Brennecke, J. F. Phase Equilibria for Supercritical Fluid Process Design / J. F. Brennecke, С. A. Eckert // AIChE Journal. 1989. — V. 35. — P.1409−1427.
- Johnston, K. P. Modeling Supercritical Mixtures-How Predictive I s It? / K.P. Johnston, D.G. Peck, S. Kim //Ind. Eng. Chem. Res. 1989. -V. 28. — P. 1115−1125.
- Ekart, M.P. Supercritical Fluid technology: Reviews in modern theory and applications / M.P. Ekart and others. // Boca Raton. FL. CRC Press, 1991. -593p.
- McHugh, M.A. Supercritical Fluids / M.A. McHugh, V.J. Kriconis // Encyclopedia of polymer science and engineering. — 1989. V. 16. — № 4. — P. 367−399.
- Brunner, G. Gas Extraction: An Introduction to Fundamentals of Supercritical Fluids and the Applications to Separation Processes. Springer Verlag. 1994. -387p.
- Konyenburg, P.H. Critical lines and phase Equilibria in Binary van der Waals mixtures / P.H. Konyenburg, R.L. Scott // Philos. Trans. Roy. Soc. London A. 1980. -V. 298. — P. 495−540.
- Roswlinson, J.S. Liquids and liquid mixtures / J.S. Rowlinson, F.L. Swinton // 3rd Ed., Butterworths, London. London: 1982.
- Hicks, C.P. the gas-liquid critical properties of binary mixtures / C.P. Hicks, C.L. Young // Chem. Rev. 1975. — V. 75. — P. 119−175.
- Williams, D.F. Extraction with supercritical gases / D.F. Williams // Chem. Eng. Sei. 1981. -V. 36. — № 11. -P. 1769−1788.
- Sadus, R.J. High pressure phase behavior of multicomponent fluid mixture. Elsevier. Amsterdam London — New York — Tokyo.
- Dohm, R. High-pressure fluid phase equilibria: Experimental methods and systems investigated (1988−1993) / R. Dohm, G. Brunner // Fluid Phase Equilib.- 1995.-V. 106. — P. 213−282.
- Kiran, E. Modeling polyethylene solutions in near and supercritical fluidsrusing the sannches-lacombe model / E. Kiran, Y. Xiong, W. Zhuang // J. Supercrit. Fluids. 1993. -V. 6. — № 6. -P. 193−203.
- Roy, C. Generation de particules un procedure assiste par C02 comprime: cristallisation et formulation: doctorat. Universite Paris 13. 2008. 243 p.
- Mullin, J. W. Cristallization-Third Edition, Buttterworth Heinemann, Oxford. 1993.
- Puel, F. Cristallization Aspects theoriques / F. Puel, S. Veesler, D. Mangin // Techniques de l’Ingenieur, J. 2710.
- D. Chouchi, D. Gourgouillon, M. Courel, J. Vital, M. Nunens da Ponte// Ind. Eng. Chem. Res. 2001. V.40. — P.2551.
- Pereda, S. Supercritical Fluids and phase behavior in heterogeneous gas-liquid catalytic reactions / S. Pereda, S.B. Bottini, E.A. Brignole // Appl. Catal., A. -2005.-V. 281.-P. 129−137.
- Christov, M. High-pressure fluid phase equilibria: Experimental methods and systems investigated (1994−1999) / M. Christov R. Dohrn // Fluid Phase Equilib. — 2002. — V. 202. — P. 153−218.
- Жузе, Т.П. Сжатые газы как растворители / Т. П. Жузе. М.: Наука, 1974. -111 с.
- Циклис, Д.С. Техника физико- химических исследований при высоких и сверхвысоких давлениях-М.: Химия, 1976.-432 с.
- Абдулагатов, И.М. Применение сверхкритических флюидов в различных экстракционных процессах / И. М. Абдулагатов, Х. С. Абдулкадырова, Х. С. Дадашев // Теплофиз. выс. температур. 1994. — Т. 32. — № 2. — Р. 299 309.
- Патент № 2 292 538 «Способ определения состава раствора из двухкомпонентной жидкости и сжатого газа и устройство для осуществления способа».
- Jiang, С. Solubility behavior of solids and liquids in compressed gases / C. Jiang, Q. Pan, Z. Pan // J. of Supercritical Fluids. 1998. — V. 12. — P. 1−9.
- Suppes, G.J. Phase behavior of the carbon dioxide- styrene system / G.J. Suppes, M.A. McHugh // J.Chem. Eng. Data. 1989. — V. 34. — № 3. — P. 310 312.
- Павлов, К. Ф Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. 10-е изд. / К. Ф. Павлов, П. Г. Романков,
- А.А.Носков. JI.: Химия, 1987. — 576 с.
- Sato, Y. Solubilities and diffusion coefficients of carbon dioxide in poly (vinyl acetate) and polystyrene / Y. Sato, T. Tkikawa, S. Takishima, H.Masuoka. // J. Supercritial Fluids. -2001. -V. 19. P. 187−198.
- Хайрутдинов, В.Ф. Термодинамические основы процесса диспергирования поликарбоната с использованием метода SAS / В. Ф. Хайрутдинов, Ф. Р. Габитов, Ф. М Гумеров, С. Н. Михайлова // Вестник Казанского технологического университета. 2010.- № 6.- С.284−292.
- Barbara, De Gioannis. Etude dune cristallisation par effet antisolvant assistee par fluids supercritiques: applications aux produits pharmaceutiques. These doctorat. Universite Paris 13. 2003. 129 p.
- Gonzalez, A.V. High pressure vapor-liquid Equilibrium for the binary systems carbon dioxide + dimethyl sulfoxide and carbon dioxide + dichloromethane / A.V. Gonzalez, R. Tufeu, P. Subra // J.Chem. Eng. Data.-2002. -V.47. -P.492−495.
- Lazzaroni, M.J. High-Pressure vapor-liquid Equilbria of same carbon dioxide + organic binary systems / M.J. Lazzaroni, D. Bush, J.S. Brown, C.A. Eckert // J.Chem. Eng. Data. J.Chem. Eng. Data.-2005. -V.50. -P.60−65.
- Tsinvintzelis, I. Phase compositions and saturated densities for the binary systems of carbon dioxide/with ethanol and dichloromethane // J. Fluid Fhase Equilibria. 2004. V. 224. — P.89−96.
- Торопцева, A.M. Лабораторный практикум по химии и технологии высокомолекулярных соединений/А.М. Торопцева, К. В. Белогородская, В. М. Бондаренко. Ленинград.: Химия, 1972.-416с.
- Новицкий, П.В. Оценка погрешностей результатов измерений / П. В. Новицкий, И. Г. Зограф. Л.: Энергоатомиздат, 1985. — 248 с.
- Зайдель, А.И. Погрешность измерений физических величин / А. И. Зайдель. Л.: Наука, 1984. — 112 с.
- Kurniawansyah, F. The study of nozzle type application on polystyrene microsphere processing using anti-solvent technology// 11th European Meeting on Supercritical Fluids, Barcelona (Spain), 2008, PM2
- Kim, S Phase behaviors and fractionation of polymer solutions in supercritical carbon dioxide / S. Kim, Y.S. Kim, S. B. Lee // J. Supercrit. Fluids.-1998.-V. 13.-P. 193−203.
- A.K. McClellan, E.G. Bauman, M.A. McHugh. Supercritical Fluid Technology. Amsterdam, 161, 1985.
- Seckner, A.J. High-pressure solution behavior of the Polystyrene Toluene — Ethane system / A.J. Seckner, A.K. McClellan, M.A. McHugh // AIChE Journal. — 1988. — V. 34. — P. 8−16.
- ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РАСХОДОМЕТРИИ
- ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНЫЙ МЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР
- СВИДЕТЕЛЬСТВО № № 5Р6~09 об аттестации МВИ
- Нанопорошки металлов, оксидов металлов и додимеры. Определение размера частиц спомощью сканирующего зондового микроскопа. Методика выполнения измерений"аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563.
- Аттестация осуществлена по результатам метрологической экспертизы документации ивид работ, метрологическая экспертиза материаловтеоретических исследований МВИпо разработке МВИ, теоретическое или экспериментальное исследование МВИ, другие виды работ
- Заместитель директора по научной работе направления 1б «марта 2009 г. 1. И-И. Фишманинициалы, фамилия
- Лз РОСС RU 0001 5J 0445 и САРК RU 0001.441 036 Аттестат аккредитации ILAC-APLAC ААЦ"Аналитика» №> ААС, А 16 Аттестат признания компетентности испытательной лаборатории (Роснаио)
- ПРОТОКОЛ ИССЛЕДОВАНИЙ МЕТОДОМ РЭМ № 81 Э — 10 (на 3? лпетх) Заказчик: КГТУ (каф. ТОТ).
- Тип пробы: Синтетические образцы (поликарбонаты).
- Количество образцов: 30. Маркировка: Рк1~30.
- Дата получения проб: 10.03. 2010 г. Дата выдачи: 04.05 10.
- Метод анализа: просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) Тип прибора: электронный микроскоп ЭММА-4 .
- Методика съемок: препараты приготовлены нанесением капли на коллодиевую пленку-подложку с медной сеточкой и последующим напылением углеродом в вакуумной установке ВУП-4. Ускоряющее напряжение 75 Кв
- По морфологическим признакам образцы возможно отнести к следующим группам:
- Полупрозрачные и темные частицы, с ярко выраженными следами огранки, линейные размеры которых 100−1000 нм Рк-1, Рк-11, Рк-27, Рк-31.
- Пленочные образования в виде произвольно сгруппированных прозрачных учаспсов Эти «композиции», сосюящие из извилисто- выпуклых фрагменюв пленки, могут достигать размеров ~ 1,0 мкм. — Рк-2
- Полупрозрачная и прозрачная структура, которая представлена как изомсфичными частицами размером до 100 нм, так и скоплениями размером до 0.5 мкм Рк-2 Рк-5. Рк-9. Рк-12, Рк-16, Рк-17, Рк-19, Рк-21, Рк-23, Рк-24, Рк-26, Рк-29, Рк-30, Рк-31
- Полупрозрачные темные объекты, образованные аморфной стр> ктурои размерами 300−400*600−1000 нм-Рк-6, Рк-7, Рк-14.
- Псевдоглобулярпые частицы со следами огранки, размер которых меняс гея в пределах 15−170 нм (в редких случаях данные частицы достигают 250 нм) Рк-8, Рк-П. Рк-24, Рк-25, Рк-28, Рк-30, Рк-31
- Темная, мелкая сыпь, образующая узорчд1ые скопления, в местах данных образовании наблюдаются следы положке — Рк-15, Рк-18.
- Темные и нолунп^ШЖг0б|^Лс четкими следами огранки (кубическая cipyimpa), на поверхности травлен и я, размер объектов 50−400 им Рк-1 б
- Композиция образс&ЗЩ//п^рач,^ЩЬ^лупр^ачной аморфной структурой с. изоиетричныт, части, ал, и (30−60 Щщ{к~26.
- AAITC <<�ТАТНЕФТЕХИМ1ГНВЕСТ-ХОЛДИНГ>> -•. ОАО «ТАТНЕФТЕХИМИНВЕСТ-ХОЛДИНГ»
- Технологические-Г рекомендации: и результаты исследований диспергирования поликарбоната являются предметом обсуждения в- плане промышленной реализации на ОАО «Татнефтехиминвест- холдинг».
- Заместитель генерального директораЬ^ф^ЩрЩ^^ M' И.А. Якушев1. Л4' --«i^v-г 'i.-NM •тшЩт