32. И.Ю. Скворцов. Принципы формирования волокон из растворов полимеров

25 февраля 2025 состоялось 32-е заседание общероссийского научного семинара "Реология, вязкоупругость, ползучесть, пластичность и разрушение". Доклад "ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВОЛОКОН ИЗ РАСТВОРОВ ПОЛИМЕРОВ" сделал И.Ю. Скворцов, к.х.н., в.н.с. лаборатории реологии полимеров Института нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН Аннотация Представлены основы нового метода механотропного формования, позволяющего избавиться от использования осадительных ванн и реализовать объемный фазовый распад струи раствора с выделением концентрированной по полимеру фазы и её концентрированию на поверхности формующегося волокна за счёт интенсивного растяжения. Развита концепция использования механической силы в качестве термодинамического параметра, описывающего, наряду с температурой, давлением, составом системы, фазовое равновесие в системах полимер-растворитель. Реализация данного метода позволила увеличить концентрацию полимера в формовочном растворе, исключить стадии промежуточного осаждения, разработать лабораторную технологию получения композитных волокон с высокими механическими свойствами. Для традиционных методов «коагуляционного» формования волокон из растворов полимеров разработана серия физико-химических подходов, позволяющая априори выбрать составы прядильных растворов и осадительных ванн для успешного формования волокон, в том числе, композитных высокого качества для различных областей применения. Литература 1. Skvortsov I.Y., Kuzin M., Gerasimenko P., Patsaev T., Subbotin A., Kulichikhin V. Behavior of a stationary jet of concentrated polyacrylonitrile solution // Physics of Fluids. AIP Publishing. 2024. V.36. № 8. . DOI: 10.1063/5.0224272 2. Skvortsov I.Y., Kuzin M.S., Gerasimenko P.S., Kulichikhin V.G., Malkin A.Ya. The role of small amounts of water in the gelation of polyacrylonitrile solutions in dimethyl sulfoxide: rheology, kinetics and mechanism // Macromolecules. 2024. V.57. № 8. DOI: 10.1021/acs.macromol.4c00026 3. Skvortsov I.Y., Ponomarev I.I., Varfolomeeva L.A., Kuzin M.S., Razorenov D.Y., Skupov K.M., Ponomarev I.I., Zuev K.V., Levin I.S., Shandryuk G A., Kulichikhin V.G. A more environmentally friendly path to the family of the flame-resistant semi-ladder “Lola” fibers // Polymer. – 2022. – V.247. – P.124793. DOI: 10.1016/j.polymer.2022.124793. 4. Skvortsov I.Y., Malkin A.Y., Kuzin M., Bondarenko G., Gerasimenko P., Litmanovich E. Rheology and molecular interactions in polyacrylonitrile solutions: Role of a solvent // Journal of Molecular Liquids. Elsevier. – 2022. – V.364. – P.119938. DOI: 10.1016/j.molliq.2022.119938 5. Kulichikhin V.G., Skvortsov I.Y., Subbotin A.V., Kotomin S.V., Malkin A.Y. A novel technique for fiber formation: Mechanotropic spinning—Principle and realization // Polymers. MDPI. – 2018. – V.10. – № 8. – P.856. DOI: 10.3390/polym10080856 6. Semakov A.V., Skvortsov I.Y., Malkin A.Y. From capillary to elastic instability of jets of polymeric liquids: Role of the entanglement network of macromolecules // JETP letters. Springer. – 2015. – V.101. – P.690–692. DOI: 10.1134/S0021364015100136 7. Malkin A.Y., Semakov A., Skvortsov I.Y., Zatonskikh P., Kulichikhin V., Subbotin A., Semenov A. Spinnability of dilute polymer solutions // Macromolecules. ACS Publications. – 2017. – V.50. – № 20. – P.8231–8244. DOI: 10.1021/acs.macromol.7b00687