/ Е. В. Морозов, Е. Н. Больбасов, С. И. Горенинский [и др.] // Полимер. матер. и технол. - 2020. -
Т. 6,
№ 4. - С. 20-29,
DOI 10.32864/polymmattech-2020-6-4-20-29. - Библиогр.: 23
. - ISSN 2415-7260
Перевод заглавия: NMR imaging study of water
freezing and ice thawing in polymer composite membranes
Аннотация: Полимерные композиционные мембраны, полученные методом электроформования, находят широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своей структуре и уникальным свойствам. Однако, вследствие высокой сорбционной активности изделия на основе таких мембран подвержены негативному влиянию атмосферной влаги в условиях знакопеременного температурного воздействия. В данной работе представлены новые полимерные композиционные мембраны с улучшенными водоотталкивающими свойствами, сочетающие слои гидрофобных и гидрофильных волокнистых материалов. Впервые проведены МРТ исследования процессов замерзания воды и таяния льда в них. Детально изучены качественная и количественная стороны протекающих процессов. Обнаружено, что водопоглощение в композиционных мембранах осуществляется исключительно за счет слоев гидрофильного материала. Исследование также показало, что скорость протекания процессов замерзания/таяния оказалась чувствительна к присутствию гидрофобных слоев: обнаружено, что введение слоев гидрофобных волокон в композит приводит к существенному снижению скорости замерзания и таяния. Полученный результат демонстрирует возможности метода МРТ для исследования и диагностики полимерных волокнистых материалов и процессов замерзания/таяния в них, а также показывает пути оптимизации свойств готовых полимерных материалов для арктических и иных практических приложений.
Electrospun polymer composite membranes are very attractive for many industrial applications due to their special structure and properties. However, high sorption capacity of fibrous material results in noticeable moisture content in the membranes which then, being exposed to natural environment, suffer from the freeze/thawing cycling. In this work, the new polymer composite membranes with advanced water resistance due to a layered hydrophobic/hydrophilic structure were manufactured via electrospinning. Using these membranes the NMR imaging study of water
freezing and ice thawing were carried out for the first time. In result, the qualitative and quantitative character of the processes was elucidated. Thus, it was found out that the water uptake in membranes occurs solely due to the hydrophilic layers. From the other hand, the hydrophobic layers play a major role, affecting the rate of freeze/thawing: introduction the hydrophobic material into membranes structure makes the freeze/thawing front propagation slow down. The results obtained demonstrate the advantages of the NMR imaging as a tool for studying and control of the polymer fibrous materials, processes of water sorption and water
freezing/thawing occurring under the natural environment conditions. New results also show the routes of polymer materials optimization for arctic and other practical applications.
Смотреть статью,
РИНЦ,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку
Держатели документа: Институт химии и химической технологии СО РАН, ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», Академгородок, 50/24, 660036, г.Красноярск, Россия
Институт физики имени Л. В. Киренского СО РАН, ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», Академгородок, 50/38, 660036, г.Красноярск, Россия
Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр-т Ленина, 30, 634050, г.Томск, Россия
Институт оптики атмосферы имени В. Е. Зуева СО РАН, площадь академика Зуева, 1, 634055, г.Томск, Россия
Институт общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова РАН, Ленинский пр-т, 31, 119991, г.Москва, Россия
Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов, ул. Радио, 17, 105005, г.Москва, Россия
Томский государственный университет, пр-т Ленина, 36, 634050, г.Томск, Россия
Доп.точки доступа: Морозов, Евгений Владимирович; Morozov, E. V.; Больбасов, Е. Н.; Горенинский, С. И.; Юрков, Г. Ю.; Бузник, Вячеслав Михайлович
