Фронтал полимерлеу

The source text is taken from here: http://ronney.usc.edu/research/Polymers/Polymers.html

Профессор Пол Д. Ронни (Paul D. Ronney)

Полимерлі химиядағы жетістіктер полимерлеу реакциясының экзотермиялықтығы мен полимерленген өнімнен мономерге дейін жылуды тасымалдаумен байланысты полимерлеу фронттарын қамтамасыз ететін мономерлер мен бастауыш агенттердің дамуына әкелді. Полимерлеудің осы режиміне негізделген полимерлеу процестерін қолдану көптеген қолдануды қамтиды, соның ішінде сыртқы жылусыз полимерлерді жылдам сіңіру, қалың үлгілерді біркелкі тазарту, кейбір полимерлерді ерітіндіссіз дайындау және жылусыз еркін нысандағы қуыстар бар конструкцияларды толтыру/тығыздау Сыртқы құрылымы. Бұл үдерістің маңызды шектеулері мынада, тым тар (немесе жылу шығындарымен байланысты) каналдар арқылы таратуға тырысқан кезде майдан сызықтары сөніп қалады (белгісіз себептермен, біз конвективтік жылу шығындарын, жоғалтқан жағдайда да, конвективтік және өрескел тұрақсыздықтар алынған полимерленген материалдардың құрылымы мен қасиеттеріне, сондай-ақ фронттың таралу жылдамдығына әсер етуі мүмкін. Бұл жұмыстың мақсаты – тозу мен тұрақсыздық механизмдерін анықтау және осылайша жер асты гравитациясында және мкг-да пайдалы өнім материалын алу тәсілдерін анықтау.

Эксперименттер екі түрлі геометрияда, атап айтқанда Хеле-Шоу клеткалары мен дөңгелек түтіктерде (1-сурет), жердің ауырлық және микрогравитациясында орындалады. Түрлі диаметрлі дөңгелек түтіктерде газды жағу тәжірибелеріміз осы процестердің арқасында екі түрлі экстремальды шектеуді көрсетті; полимер майдандарына қатысты қолданылатыны анықталады. Сондай-ақ, алау мен судағы автокаталитикалық химиялық реакция майдандарындағы тұрақсыздық пен тозу механизмдерін салыстыру жүргізіледі. Сондай-ақ, беткі шиеленістің аралас сұйықтықтар арасындағы (жоғарыда талқыланған) әсерлері бағаланады (төменде 2-суретті қараңыз). Лазердің флуоресценциясы (3-сурет) полимерлеу фронтының суреттерін алу үшін пайдаланылады. Хеле-Шоу клеткаларында және дөңгелек түтіктерде фронтальды полимерлеу майдандарының сандық модельдері орындалады.

Description: :::System:Desktop Folder:HeleShaw.polymer.figure

1-сурет. Хеле-Шоу жасушаларында жоғары таратушы фронттарға және түтіктердегі төменгі таралмаған майдандарға арналған тәжірибелік аппараттардың схемасы. Су моншасы және Хеле-Шоу және түтік аппараттары үшін қолданылатын барлық диагностика. LDV жүйесі тек 1 г тест үшін. Көрсетілмеген: Лазерді кесу интерферометрі.

Description: junk

2-сурет. Полимерлік майдан бойымен беткі шиеленісті градиенттердің ұсынылатын әсерінің схемалық иллюстрациясы (жоғары көтеру арқылы көрсетіледі). Ескерту ағындық бағыты дәстүрлі термокапиллярлық ағынның қарама-қарсы болып табылады. 

 Description: POLYMERS:THER1.TIF  Description: POLYMERS:FIN2.TIF  Description: FLALAS2.TIF  Description: POLYMERS:FLA2.TIF
(a) (b) (c) (d)

 3-сурет. Полимерлеу фронтының суреттері. Аргон-ион лазер сәулесі парағының қалыңдығы 0,5 мм қалыңдаған, жоғары таралуы жоқ, Каб-о-тиль (жазба жоқ) арқылы жарықтандырылған 20 ppm (массасы бойынша) BODIPY 493503 флуоресцентті индикаторы (Молекулалық саңылау, Евгений, НЕМЕСЕ) жылу плоттері өрт сымынан бұрыла отырып); (b) BODIPY 493503 индикаторын пайдаланып, LIF бейнесі, төменгі таралу, Cab-o-sil (ешқандай флуоресцентті емес өнімдердің төмен саусақ белгісі); (c) BODIPY 493503 индикаторын пайдаланатын LIF бейнесі, төменгі таралуы, 0,75 г Каб-о-тиль; (d) сол сияқты (с), бірақ тікелей сурет (LIF емес). Барлық суреттер: түтік диаметрі (w) 18 мм, аралас қоспасы 1,5 г AP, 15 мл HEMA, 15 мл DMSO.