Влияние ориентации наночастиц на проницаемость воды через нанокомпозиты

Вестник МГСУ 7/2015
  • Мацеевич Татьяна Анатольевна - ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ) кандидат физико-математических наук, доцент, профессор кафедры высшей математики, ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Попова Марина Николаевна - Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ») доктор химических наук, доцент, профессор кафедры технологии композиционных материалов и прикладной химии, Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Афанасьев Егор Сергеевич - Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН) кандидат химических наук, старший научный сотрудник, Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН), 119991, ГСП-1, г. Москва, В-334, ул. Вавилова, д. 28; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Аскадский Андрей Александрович - ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ) доктор химических наук, профессор, профессор кафедры технологии композиционных материалов и прикладной химии, ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Страницы 79-86

Проанализировано влияние наночастиц на проницаемость воды через нанокомпозиты, полученные на основе полимеров и плоских наночастиц. Предложенные соотношения учитывают химическое строение полимера и наночастиц, а также строение их поверхности в случае химической модификации; учитывается также и форма плоских частиц (таблетки, бруски, сферы). Наибольшее влияние на проницаемость оказывает концентрация наночастиц, их форма и размеры, а также угол ориентации.

DOI: 10.22227/1997-0935.2015.7.79-86

Библиографический список
  1. McGrath J.E., Park H.B., Freeman B.D. Chlorine resistant desalination membranes based on directly sulfonated poly(arylene ether sulfone) copolymers. US Patent Application 11/655319 (2007).
  2. Park H.B., Freeman B.D., Zhang Z.-B., Sankir M., McGrath J.E. Highly chlorine-tolerant polymers for desalination // Angewandte Chemie. 2008. Vol. 47 (32). Pp. 6019-6024.
  3. Xie W., Park H.B., Cook J., Lee C.H., Byun G., Freeman B.D., McGrath J.E. Advances in membrane materials: desalination membranes based on directly copolymerized disulfonated poly (arylene ether sulfone) random copolymers // Water Science and Technology. 2010. Vol. 61 (3). Pp. 619-624.
  4. Knoell T. Municipal wastewater. Chlorine’s impact on the performance and properties of polyamide membranes // Ultrapure Water. 2006. No. 23. Pp. 24-31.
  5. Geise G.M., Lee H.-S., Miller D.J., Freeman B.D., McGrath J.E., Paul D.R. Water purification by membranes: the role of polymer science // Polymer Science, Ser. B. 2010. Vol. 48. No. 15. Pp. 1685-1728.
  6. Geise G.M., Park H.B., Sagle A.C., Freeman B.D., McGrath J.E. Water permeability and water/salt selectivity tradeoff in polymers for desalination // Journal of Membrane Science. 2011. Vol. 369. No. 1-2. Pp. 130-138.
  7. Greener J., Ng K.C., Vaeth K.M., Smith T.M. Moisture permeability through multilayered barrier films as applied to flexible OLED display // Journal of Applied Polymer Science. 2007. Vol. 106 (5). Pp. 3534-3542.
  8. Genov Iv., Ganev R., Gospodinova N., Glavchev Iv. Water-vapour permeability of polymer films // Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy. 2010. Vol. 45. No. 2. Pp. 213-214.
  9. Islam M.A., Buschatz H. Assessment of thickness-dependent gas permeability of polymer membranes // Indian Journal of Chemical Technology. January 2005. Vol. 12. Pp. 88-92.
  10. Islam M.A., Buschatz H., Paul D. Non-equilibrium surface reactions-a factor in determining steady state diffusion flux // J. Membr. Sci. 2002. Vol. 204. No. 1-2. Pp. 379-384.
  11. Islam M.A., Buschatz H. Gas permeation through a glassy polymer membrane: chemical potential gradient or dual mobility mode // Chem. Eng. Sci. 2002. Vol. 57. No. 11. Pp. 2089-2099.
  12. Gennadios A., Weller C.L., Gooding C.H. On the measurement of water vapor transmission rate of hydrophilic edible films // J. Food Eng. 1994. Vol. 21. No. 4. Pp. 395-409.
  13. Morillon V., Debeaufort F., Blond G., Capelle M., Voilley A. Factors affecting the moisture permeability of lipid-based edible films: a review // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2002. Vol. 42 (1). Pp. 67-89.
  14. Chen Y., Li Y. A new model for predicting moisture uptake by packaged solid pharmaceuticals // Int. J. Pharm. 2003. Vol. 255 (1-2). Pp. 217-225.
  15. Mizrahi S., Karel M. Accelerated stability test of moisture sensitive products in permeable packages at high rates of moisture gain and elevated temperatures // J. Food Sci. 1977. Vol. 42. No. 6. Pp. 1575-1578.
  16. Del Nobile M.A., Buonocore G.G., Limbo S., Fava P. Shelf life prediction of cereal-based dry foods packed in moisture-sensitive films // Food Eng. Phys. Prop. 2003. Vol. 68. No. 4. Pp. 1292-1300.

Скачать статью

Температура стеклования и модуль упругости нанокомпозитов на основе полиимидов

Вестник МГСУ 6/2015
  • Мацеевич Татьяна Анатольевна - ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ) кандидат физико-математических наук, доцент, профессор кафедры высшей математики, ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Попова Марина Николаевна - Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ») доктор химических наук, доцент, профессор кафедры технологии композиционных материалов и прикладной химии, Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Аскадский Андрей Александрович - Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ») доктор химических наук, профессор, профессор кафедры технологии композиционных материалов и прикладной химии, Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), ; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Страницы 50-63

Проанализировано влияние наночастиц на температуру стеклования T имодуль упругости E полиимидов на основе 1,3-бис-(3,3’,4,4’-дикарбоксифенокси) бензола и 4,4’-бис-(4-аминофенокси)бифенила (ПИ-1), и пиромеллитового диангидрида и оксидианилина (ПИ-2). Вводимые в небольшом количестве наночастицы изготовлены из графита и ZrO . Предложенные соотношения учитывают химическое строение полимера и наночастиц, а также строение их поверхности в случае химической модификации; концентрацию наночастиц и их форму, количество по-лярных групп на поверхности. Наибольшее влияние на T оказывают количествополярных групп и концентрация наночастиц. Модуль упругости нанокомпозитов в зависимости от концентрации наночастиц связан с ван-дер-ваальсовым объемом повторяющегося звена полимера и наночастицы.

DOI: 10.22227/1997-0935.2015.6.50-63

Библиографический список
  1. Ok-Kyung Park, Jun-Yeon Hwang, Munju Goh, Joong Hee Lee, Bon-Cheol Ku, Nam-Ho You. Mechanically Strong and Multifunctional Polyimide Nanocomposites Using Amimophenyl Functionalized Graphene Nanosheets // Macromolecules. 2013. Vol. 46. No. 9. Pp. 3505-3511.
  2. Jun Lim, Hyeonuk Yeo, Munju Goh, Bon-Cheol Ku, Seo Gyun Kim, Heon Sang Lee, Byoungnam Park, Nam-Ho You. Grafting of Polyimide onto Chemically-Functionalized Graphene Nanosheets for Mechanically-Strong Barrier Membranes // Chem. Mater. 2015. Vol. 27. No. 6. Pp. 2040-2047.
  3. Wei-Hao Liao, Shin-Yi Yang, Sheng-Tsung Hsiao, Yu-Sheng Wang, Shin-Ming Li, Chen-Chi M. Ma, Hsi-Wen Tien, Shi-Jun Zeng. Effect of Octa(aminophenyl) Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane Functionalized Graphene Oxide on the Mechanical and Dielectric Properties of Polyimide Composites // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2014. Vol. 18. No. 6. Pp. 15802-15812.
  4. Young-Jae Kim, Jong-Heon Kim, Shin-Woo Ha, Dongil Kwon, Jin-Kyu Lee. Polyimide nanocomposites with functionalized SiO nanoparticles: enhanced processability, thermal and mechanical properties // RSC Adv. 2014. No. 4. Pp. 43371-43377.
  5. Yoonessi M., Shi Y., Scheiman D.A., Lebron-Colon M., Tigelaar D.M., Weiss R.A., Meador M.A. Graphene polyimide nanocomposites; thermal, mechanical, and high-temperature shape memory effects // ACS Nano. 2012. Vol. 6. No 9. Pp. 7644-7655.
  6. Li-Bin Zhang, Jin-Qing Wang, Hong-Gang Wang, Ye Xu, Zhao-Feng Wang, Zhang-Peng Li, Yong-Juan Mi, Sheng-Rong Yang. Preparation, mechanical and thermal properties of functionalized graphene/polyimide nanocomposites // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2012. Vol. 43. No. 9. Pp. 1537-1545.
  7. Cheol Heo, Jin-Hae Chang. Polyimide nanocomposites based on functionalized graphene sheets: Morphologies, thermal properties, and electrical and thermal conductivities // Solid State Sciences. 2013. Vol. 24. Pp. 6-14.
  8. Sheng-Huei Hsiao, Guey-Sheng Liou, Li-Ming Chang. Synthesis and Properties of Organosoluble Polyimide/Clay Hybrids // J. Appl. Polym. Sci. 1999. Vol. 80. No. 11. Pp. 2067-2072.
  9. Dan Chen, Hong Zhu, Tianxi Liu. In Situ Thermal Preparation of Polyimide Nanocomposite Films Containing Functionalized Graphene Sheets // Applied Materials & Interfaces. 2010. Vol. 2. No. 12. Pp. 3702-3708.
  10. Ok-Kyung Park, Seon-Guk Kim, Nam-Ho You, Bon-Cheol Ku, David Hui, Joong Hee Lee. Synthesis and properties of iodo functionalized graphene oxide/polyimide nanocomposites // Composites, Part B: Engineering. 2014. Vol. 56. Pp. 365-371.
  11. Yudin V.E., Svetlichnyi V.M., Gubanova G.N., Didenko A.L., Sukhanova T.E., Kudryavtsev V.V., Ratner S., Marom G. Semicrystalline Polyimide Matrices for Composites: Crystallization and Properties // J. Appl. Polym. Sci. 2002. Vol. 83. No. 13. Pp. 2873-2882.
  12. Yudin V.E., Svetlichnyi V.M., Shumakov A.N., Schechter R., Harel H., Marom G. Morphology and mechanical properties of carbon fiber reinforced composites based on semicrystalline polyimides modified by carbon nanofibers // Composites: Part A. 2008. Vol. 39. No. 1. Pp. 85-90.
  13. Юдин В.Е., Светличный В.М. Влияние структуры и формы наночастиц наполнителя на физические свойства полиимидных композитов // Российский химический журнал. 2009. Т. 53. № 4. С. 75-85.
  14. Askadskii A.A. Computational Materials Science of Polymers. Cambridge : Cambridge International Science Publishing, 2003. 650 p.
  15. Аскадский А.А., Кондращенко В.И. Компьютерное материаловедение полимеров. Т. 1. Атомно-молекулярный уровень. М. : Научный Мир, 1999. 544 с.
  16. Аскадский А.А., Матвеев Ю.И. Химическое строение и физические свойства полимеров. М. : Химия, 1983. 248 с.
  17. Askadskii A.A. Physical properties of polymers, prediction and control. Amsterdam : Gordon and Breach Publishers, 1996.
  18. Yudin V.E., Otaigbe J.U., Svetlichyi V.M., Korutkova E.N., Almjasheva O.V., Gusarov V.V. Effect of nanofiller morphology and aspect ratio on the rheo-mechanical properties of polyimide nanocomposites // XPRESS Polymer Letters. 2008. Vol. 2. No 7. Pp. 485-493.

Скачать статью

Результаты 1 - 2 из 2