Получение нанополимерных КХВМ Поликон К Выполнил

«Получение нанополимерных КХВМ «Поликон К» { Выполнил: студент гр. ХМТН- 41 Амбарнов Д. В. Руководитель: д. т. н. профессор Кардаш М. М.

Цель – усовершенствования пространственной структуры материала «Поликон К» и улучшение электрохимических свойств. Задачи • изучение возможности и целесообразности использования в качестве волокнистого наполнителя для материалов «Поликон К» НФФ волокна; • Изучение влияния состава КХВМ «Поликон К» на его основные структурные и эксплуатационные характеристики. 2

ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Ультрадисперснные добавки: Fe, Ni 3 НФФ

Сравнительная характеристика волокон Показатель Тип волокна НФФ ПАН Плотность 1, 27 1, 17 Предел прочности, с. N/текс 12 -16 25 -30 Модуль, кгс/мм 2 350 -450 450 -550 Сохранение прочности в петле, % 19 -27 30 -55 Относительное удлинение, % 10 -50 30 -45 Диаметр волокна, мкм 20 16 -18 7

Выбор соотношения компонентов и оптимизация состава мембран Соотношение компонентов армирующая система : ионообменная матрица 70: 30 60: 40 50: 50 40: 60 Неравномерное распределение Равномерное распределение связующего в компонентов мембране 30: 70 Удаление избытка связующего в процессе изготовления 17

Распределение ультрадисперсных частиц по размерам Fe Количество, % 100 80 60 40 20 Количество, % 0 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 20 40 60 80 Размер частиц, нм Ni 0 50 100 Размер частиц, нм 6

Микрофотографии ультрадисперсных частиц, полученные СЭМ 1 2 1 – Fe (Sуд =18 м 2/г), 2 – Ni (Sуд = 9 м 2/г) 7

Микрофотографии ультрадисперсных частиц, полученные ПЭМ Fe 8 Ni

Данные дифференциально-сканирующей калориметрии материалов «Поликон» 1 – на основе ПАН волокна; 2 – на основе НФФ волокна; 3 - на основе предварительно сульфированного НФФ волокна

10

11

12

Микрофотографии разработанных мембран поликонденсационным способом а б а – волокна армирующей ткани; б - поперечного среза материала «Поликон» на основе несульфированного НФФ волокна 5

ВЫВОДЫ Проведенные исследования показывают целесообразность использования при синтезе соотношения волокно : матрица - 40 : 60, которое обеспечивает достижение статической обменной емкости 3. 8 мг -экв/г, монолитную структуру, высокие функциональные показатели. - Показана возможность и целесообразность использования ультрадисперсных добавок порошка Fe, Ni. Происходит снижение электрического сопротивления всей полимерной системы в целом, что приводит к уменьшению энергозатрат в процессе эксплуатации мембран «Поликон К» . - Изучение кинетики процесса синтеза и отверждения сульфокатионитовой матрицы на модифицированном «Поликон К» +Fe и «Поликон К» +Ni и на немодифицированном «Поликон К» показало, что ультрадисперсные добавки влияют на процессы синтеза и формирования катионитовой матрицы, которые протекают с более высокой скоростью, чем на немодифицированном волокне. 8

Спасибо за внимание!