Технологічні особливості формування селективно-проникних плівок на основі сумішей поліамід – полівінілпіролідон

Abstract

The technology of films formation from formic acid solutions on the base of polyamides (PA-6, PA-66/6) blending with polyvinylpirrolidone with required operating, particularly physico-mechanical and selective-transport characteristics is developed in dissertation. It is determined by rheological investigations the interrelation between solutions viscosity and PA – PVP composition in formic acid with additives of water. On the base of dependencies the intermolecular interaction between PA and PVP with formation of interpolymer complex is confirmed and technologically accepted concentration of solution of PA – PVP blend is determined – 7÷10 % mass under PVP content in range 2÷10 % mass. It is investigated the effect of molding forming mixture composition, molding forming and treatment conditions on physico-mechanical, sorption properties and selective-transport characteristics of membrane type films. The dependence of films penetrability on polymers blend composition is determined, and it is shown that membranes permeability concerning low-molecular model and organic water-soluble substances is higher than membranes from initial PA under PVP content more than 2 % mass, and high retentivity for heavy metals salts is determined as well. It is confirmed the suitability of formatted membranes during dialysis and during “Korglikon” and “Gentamicyn Sulfate” preparations clarification for water purification from heavy metals salts etc. В диссертационной работе разработана технология формирования пленок из муравьинокислых растворов на основе полиамидов (ПА-6, ПА-66/6) в смеси с поливинилпирролидоном с необходимыми эксплуатационными, в частности физико-механическими| и селективно-транспортными свойствами. Изучено влияние количества ПВП на физико-механические свойства термопластов. Показано, что прочность при разрыве смесей на основе ПА-6 несколько уменшается, а для смесей на основе ПА-66/6 наблюдается повышение прочности с максимумом при содержании ПВП 2,5 % масс. Удлинение при разрыве возрастает для всех ПВП-содержащих образцов. Реологическими исследованиями установлена взаимосвязь вязкости растворов и состава ПА – ПВП в муравьиной кислоте с добавлением воды. На основе зависимостей подтверждено межмолекулярное взаимодействие между ПА и ПВП с образованием интерполимерного комплекса. Определены условия формирования пленок из растворов, содержащих 7÷10 % масс. полимерной смеси ПА – ПВП в муравьиной кислоте путем непосредственного упаривания при температуре 80÷105 оС. Изучено влияние состава формовочной смеси, условия формирования и последующей обработки на селективно транспортные характеристики, физико-механические и сорбционные свойства пленок мембранного типа. Показано, что с увеличением содержания|содержимого| ПВП в смесях с|с| ПА наблюдается рост прочности с экстремумом при содержании|содержимом| ПВП 2÷2,5 % масс. Установлено, что сорбционную способность и диффузионную проницаемость мембран на основе смесей ПА – ПВП можно направленно регулировать подбором| исходной|выходной| полимерной смеси, а также количеством и составом растворителя, условиями формирования и обработки. Показано, что для улучшения структурных и эксплуатационных характеристик полученных пленок, а также полного удаления остатков свободного ПВП, необходимо осуществлять их гидротермическую обработку при температуре 80–95 оС в течение 30 мин. Показано, что технологически приемлемыми концентрациями смеси ПА – ПВП в растворах для формирования пленок поливом составляет|сдает| 7÷10 % масс. с оптимальной концентрацией муравьиной кислоти 83÷85 % масс. Для приготовления формовочного формовочного| раствора наиболее пригодным является ПВП с|с| ММ = 12∙103, особенно|в особенности|, когда смесь получают методом пластикации в вязкотекучем| состоянии|стане|, которое|какое|, как показали исследования, не всегда является достаточно управляемым. Экспериментально определено влияние технологических параметров формирования на эксплуатационные свойства пленок. Разработана технологическая схема производства селективно проницаемых| пленок с|с| раствора ПА – ПВП “сухим методом”. Показана хорошая пропускная способность мембран относительно низкомолекулярных модельных и органических водорастворимых веществ, а также высокая задерживающая способность для солей тяжелых металлов. Подтверждена пригодность полученных мембран в процессах диализа, а также для очистки воды от солей тяжелых металлов и др. Испытания синтезированных поливинилпирролидон – полиамидных мембран на действующем производстве АО “Галичфарм” (г. Львов) подтвердили их пригодность в процессе производства инъекционных растворов, в частности как фильтроэлементы на стадии осветления и тонкой фильтрации растворов “Коргликон” и “Гентамицина сульфат”.У дисертаційній роботі розроблено технологію формування плівок з мурашинокислих розчинів на основі поліамідів (ПА-6, ПА-66/6) в суміші з полівінілпіролідоном з необхідними експлуатаційними, зокрема, фізико-механічними і селективно-транспортними властивостями. Реологічними дослідженнями встановлений взаємозв’язок в’язкості розчинів і складу ПА – ПВП у мурашиній кислоті з додаванням води. На основі залежностей підтверджена міжмолекулярна взаємодія між ПА і ПВП з утворенням інтерполімерного комплексу та встановлена технологічно прийнятна концентрація розчину суміші ПА – ПВП – 7÷10 % мас. за вмісту ПВП в діапазоні 2÷10 % мас. Вивчено вплив складу формувальної суміші, умови формування і обробки на фізико-механічні, сорбційні властивості та селективно-транспортні характеристики плівок мембранного типу. Встановлено залежність проникності плівок від складу суміші полімерів і показано, що пропускна здатність мембран щодо низькомолекулярних модельних та органічних водорозчинних речовин є вищою, ніж мембран з вихідного ПА за вмісту ПВП, більшого, ніж 2 % мас., а також встановлено високу затримувальну здатність для солей важких металів. Підтверджена придатність сформованих мембран в процесах діалізу, а також під час освітлення препаратів “Корглікон” та “Гентаміцину сульфат”, для очищення води від солей важких металів тощо.