Экспериментальное определение реологических характеристик криогелей на установках различной конструкции - Алтунина, Любовь Константиновна 1944-; Ким, Екатерина Юрьевна; Кувшинов, Владимир Владимирович; Фуфаева, Мария Сергеевна; Манжай, Владимир Николаевич (Вестник Томского государственного университета. Химия)
После проведения цикла замораживания – оттаивания из текучего водного раствора поливинилового спирта можно получить упругое полимерное тело (криогель), которое, в отличие от исходной вязкой жидкости, приобре-тает другие реологические свойства (упругость и время релаксации). Криогели на основе поливинилового спирта представляют большой интерес в научном плане и имеют высокий прикладной потенциал. Варьируя характеристики используемого полимера (молекулярную массу, молекулярно-массовое распределение, тактичность полимерной цепи, концентрацию ПВС в системе), компонентный состав растворителя, физико-химическую природу добавок, а также режим криогенной обработки (температуру, продолжительность замораживания, скорость оттаивания, число циклов замораживания–оттаивания и др.), можно в широких пределах регулировать физико-химические и физико-механические показатели конечных продуктов. Интерес к таким экологически безопасным полимерным криоструктуратам с присущими им вязкоупругими (эластичными) свойствами обусловлен тем, что они в настоящее время особенно востребованы в северных регионах страны. Криогели являются перспективным конструкционным материалом при разработке новых арктических технологий для нефтепромыслового дела и укрепления сезонно протаивающего грунта в зоне вечной мерзлоты, а также при строительстве и обустройстве гидротехнических сооружений. В результате проведенных исследований установлено, что при механическом воздействии внешними нагрузками в деформированных образцах криогелей с течением времени наблюдается монотонное изменение (уменьшение) их модулей упругости, которыми традиционно принято количественно характеризовать физико-механические свойства гуковских материалов. Вследствие непостоянства модулей упругости вязкоупругих систем воз-никает неоднозначное толкование результатов сравнительных экспериментов, проведенных разными исследователями с одинаковыми образцами криогелей. Поэтому в настоящей работе показано, что в будущих проектных расчетах в качестве количественного критерия для описания реологических свойств криогелей на основе поливинилового спирта объективно оценивать вязкоупругие свойства полимерных систем не только величинами модулей упругости, но и зна-чениями их времен релаксации. Представлены различные способы оценки физико-механических свойств криогелей поливинилового спирта на двух установках, функционирующих на основе реологической модели Максвелла. Установлено, что количественные значения вязкоупругих свойств криогелей зависят от конструкции установок и методики проведения измерений.