КОМПОЗИТНЫЕ ВОЛОКНА НА ОСНОВЕ ГИДРАТЦЕЛЛЮЛОЗЫ, СОДЕРЖАЩИЕ БОР (III) КАК ПРЕКУРСОРЫ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На основе твердых растворов целлюлозы в N-метилморфолин-N-оксиде и ортоборной кислоты с последующим их переводом в вязкотекучее состояние получены композитные волокна, содержащие бор (III). Исследовано реологическое поведение растворов целлюлозы, отличающихся содержанием ортоборной кислоты и воды в условиях непрерывной и динамической сдвиговой нагрузки, подтверждающее межмолекулярное взаимодействие между компонентами. Показано, что физико-механические характеристики композитных волокон, полученных из 16%-ного раствора в N-метилморфолин-N-оксиде, сопоставимы с аналогичными показателями для гидратцеллюлозных волокон. Методами термогравиметрического анализа и дифференциальной сканирующей калориметрии исследован процесс превращения композитных волокон различного состава в углеродное волокно. Химические и структурно-морфологические свойства композитных гидратцеллюлозных и полученных из них углеродных волокон исследованы методами ИК-фурье-спектроскопии, рентгенофазового анализа и электронной микроскопии. Методом спектроскопии комбинационного рассеяния установлено влияние соединений бора (III) на процесс карбонизации и образование графитоподобных структур в углеродном волокне.

Об авторах

Ю. А. Егоров

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук

Email: yuegor@googlemail.com
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр., 29

Г. Н. Бондаренко

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук

Email: yuegor@googlemail.com
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр., 29

М. И. Виноградов

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук

Email: yuegor@googlemail.com
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр., 29

В. Г. Куличихин

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: yuegor@googlemail.com
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр., 29

Список литературы

  1. Newcomb B.A. // Composites A. 2016. V. 91. P. 262.
  2. Newell J.A. // Encyclopedia of Polymer Science and Technology. New York: Wiley, 2005. V. 9. P. 91.
  3. Конкин А.А. Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы. М.: Химия, 1974. С. 39.
  4. Fitzer E. // Carbon. 1989. V. 27. P. 621.
  5. Johnson D.L. // Pat. 3, 447, 956 USA. 1969.
  6. Lenz J., Schurz J., Wrentschur E. // J. Appl. Polym. Sci. 1988. V. 35. P. 1987.
  7. Coulsey A., Smith S.B. // Lenzinger Ber. 1996. V. 75. P. 51–61.
  8. Fink H.-P., Weigel P., Purz H.J., Ganster J. // Progr. Polym. Sci. 2001. V. 26. P. 1473.
  9. Bredereck K., Hermanutz F. // Rev. Progr. Color Rel. Top. 2005. V. 35. № 1. P. 59.
  10. Peng S., Shao H., Hu X. // J. Appl. Polym. Sci. 2003. V. 90. P. 1941.
  11. Kulichikhin V.G., Golova L.K., Makarov I.S., Bondarenko G.N., Berkovich A.K., Il’in S.O. // Polymer Science C. 2016. V. 58. № 1. P. 74.
  12. Hermanutz F., Gaehr F., Uerdingen E., Meister F., Kosan B. // Macromol. Symp. 2008. V. 262. P. 23.
  13. Sammons R.J., Collier J.R., Rials T.G., Spruiell J.E., Petrovan S. // J. Appl. Polym. Sci. 2013. V. 128. № 2. P. 951.
  14. Ingildeev D., Effenberger F., Bredereck K., Hermanutz F. // J. Appl. Polym. Sci. 2013. V. 128. № 6. P. 4141.
  15. Spörl J.M., Ota A., Son S., Massonne K., Hermanutz F., Buchmeiser M.R. // Mater. Today Commun. 2016. V. 7. P. 1.
  16. Brunner P.H., Roberts P.V. // Carbon. 1980. V. 18. P. 217.
  17. Konkin A.A. // Handbook of Composites / Ed. by W. Watt, B.V. Perov. Amsterdam: Elsevier, 1985. V. 1. P. 275.
  18. Kilzer F.J., Broido A. // Pyrodynamics. 1965. V. 2. P. 151.
  19. Tomlinson J.B., Theocharis C.R. // Carbon. 1992. V. 30. P. 907.
  20. Kandola B.K., Horrocks A.R., Price D., Coleman G.V. // J. Macromol. Sci. Polym. Rev. 1996. V. 36. P. 721.
  21. Weil E.D., Levchik S.V. // J. Fire Sci. 2008. V. 26. P. 243.
  22. Day M., Wiles D.M. // J. Therm. Insul. 1978. V. 2. P. 30.
  23. Satonaka S., Endoh T. // Res. Bull.College Experiment Forests Hokkaido Univ. 1983. V. 40. № 3. P. 529.
  24. Xie K., Gao A., Zhang Y. // Carbohydr. Polym. 2013. V. 98. P. 706.
  25. Karacan I., Soy T. // J. Mater. Sci. 2013. V. 48. P. 2009.
  26. Karacan I., Guel A. // J. Mater. Sci. 2014. V. 49. P. 7462.
  27. Morozova A.A., Brezhneva Y.V. // Fibre Chem. 1997. V. 29. P. 31.
  28. Hina K., Zou H., Qian W., Zuo D. // Cellulose. 2018. V. 25. P. 607.
  29. Zeng F., Pan D., Pan N. // J. Inorg. Organomet. Polym. Mater. 2005. V. 15. P. 261.
  30. Plaisantin H., Pailler R., Guette A., Birot M., Pillot J.-P., Daude G., Olry P.J. // Mater. Sci. 2006. V. 41. P. 1959.
  31. Lysenko A.A., Piskunova I.A., Astashkina O.V. // Fibre Chem. 2003. V. 35. P. 189.
  32. Spörl J.M., Beyer R., Abels F., Cwik T., Müller A., Hermanutz F., Buchmeiser M.R. // Macromol. Mater. Eng. 2017. V. 302. 1700195.
  33. McKee D.W. // Carbon. 1986. V. 24. № 6. P. 737.
  34. Sogabe T., Okada O., Kuroda K., Inagaki M. // Carbon. 1997. V. 35. № 1. P. 67.
  35. Chanzy H., Paillet M., Hagege R. // Polymer. 1990. V. 31. N. 3. P. 400.
  36. Egorov Y.A., Makarova V.V., Shandryuk G.A., Kulichikhin V.G. // Polymer Science A. 2022. V. 64. № 1. P. 38.
  37. Куличихин В.Г., Голова Л.К. // Научные основы химической технологии углеводов / Отв. ред. А.Г. Захаров. М.: Изд-во ЛКИ, 2008. С. 223.
  38. Wendler F., Persin Z., Stana-Kleinschek K., Reischl M., Ribitsch V., Bohn A., Fink H.-P., Meister F. // Cellulose. 2011. V. 18. P. 1165.
  39. Голова Л.К. // Рос. хим. журн. 2002. Т. 46. № 1. С. 49.
  40. Xue Y., Li W., Yang G., Lin Z., Qi L., P., Yu J., Chen J. // Polymers. 2022. V. 14. № 10. P. 2030.
  41. Lim K.Y., Seong Y.J., Kim B.C. // Polym. J. 2003. V. 35. P. 691.
  42. Acharia S., Liyanage S., Parajuli P., Rumi S.S., Shamshina J.L., Abidi N. // Polymers. 2021. V. 13. № 24. P. 4344.
  43. Golova L.K. // Fibre Chem. 1996. V. 28. № 1. P. 5.
  44. Kaldor A., Porter R.F. // Inorg. Chem. 1971. V. 10. P. 775.
  45. Dumanli A.G., Windle A.H. // J. Mater. Sci. 2012. V. 4. P. 4236.
  46. Isogai A., Usuda M., Kato T., Uryu T., Atalla R.H. // Macromolecules. 1989. V. 22. P. 3168.
  47. Yang H., Yan R., Chen H., Lee D.H., Zheng C. // Fuel. 2007. V. 86. P. 1781.
  48. Gandini A., Belgacem M.N. // Adv. Polym. Sci. 2016. V. 271. P. 169.
  49. Takaku A., Shioya M. // J. Mater. Sci. 1990. V. 25. P. 4873.
  50. Cuesta A., Dhamelincourt P., Laureyns J., Martínez-Alonso A., Tascón J.M.D. // Carbon. 1994. V. 32. № 8. P. 1523.
  51. Wang Y., Serrano S., Santiago-Avilés J. J. // Synth. Met. 2003. V. 138. № 3. P. 423.
  52. Li Z.Q., Lu C.J., Xia Z.P., Zhou Y., Luo Z. // Carbon. 2007. P. 45. P. 1686.
  53. Kobets L.P., Deev I.S. // Compos. Sci. Technol. 1998. V. 57. № 12. P. 1571.

© Ю.А. Егоров, Г.Н. Бондаренко, М.И. Виноградов, В.Г. Куличихин, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».