Original:http://ronney.usc.edu/research/Polymers/Polymers.html

Фронтальная полимеризация

Достижения в области химии полимеров привели к разработке мономеров и инициативных агентов, обеспечивающих распространение полимеризационных фронтов, обусловленных экзотермичностью реакции полимеризации и переноса тепла из полимеризованного продукта в мономер. Использование процессов полимеризации, основанных на этом способе полимеризации, имеет много применений, включая быстрое отверждение полимеров без внешнего нагрева, равномерное отверждение толстых образцов, получение без растворителей некоторых полимеров и заполнение / герметизацию структур с полостями произвольной формы без нагрева Структура извне. Одним из важных ограничений этого процесса является то, что фронты гасятся, когда они пытаются распространяться по слишком узким каналам (возможно, из-за теплопроводности) или слишком широким (по неизвестным причинам, которые мы предлагаем для конвективных потерь тепла, Индуцированный поток.) ​​Даже когда исчезновение не происходит, конвективные и плавучие неустойчивости могут влиять на структуру и свойства полученных полимеризованных материалов, а также скорости распространения фронтов. Цель этой работы - определить механизмы вымирания и нестабильности и тем самым определить способы получения более полезного материала продукта при земной гравитации и мкг.

Эксперименты будут выполняться в двух различных геометриях, в частности в ячейках Hele- Shaw и круглых трубах (рис. 1), при земной гравитации и микрогравитации. Наши эксперименты по сжиганию газа в круглых трубах различного диаметра продемонстрировали два различных предела вымирания из-за этих процессов; Будет определено, что то же самое относится к полимерным фронтам. Также будут сделаны сравнения с нестабильностью и механизмами экстинкции в пламени и на водных фронтах автокаталитической химической реакции. Также будут оценены эффекты поверхностного натяжения между смешивающимися жидкостями (см. Выше) (см. Также рисунок 2 ниже). Лазерная флуоресценция (рис. 3) будет использоваться для получения изображений фронтов полимеризации. Также будет проведено численное моделирование фронтов фронтальной полимеризации как в ячейках Hele -Shaw, так и в круглых трубах.

Описание: ::: Система: Папка рабочего стола: HeleShaw.polymer.figure

Рисунок 1. Схема экспериментальных аппаратов, показанная для восходящих фронтов в ячейках Хеле-Шоу и распространяющихся вниз фронтах в трубах. Водяная баня и все диагностические показания используются как для Hele-Shaw, так и для трубных аппаратов. Система LDV только для тестов 1g. Не показано: интерферометр лазерного сдвига.

Описание: мусор

Рисунок 2. Схематическое изображение предлагаемого эффекта градиентов поверхностного натяжения при протекании вдоль фронта полимера (показано, что оно распространяется вверх). Направление потока примечаний противоположно традиционному термокапиллярному потоку.

Описание: ПОЛИМЕРЫ: THER1.TIF

Описание: ПОЛИМЕРЫ: FIN2.TIF

Описание: FLALAS2.TIF

Описание: ПОЛИМЕРЫ: FLA2.TIF

(а)

(б)

(с)

(д)

Рисунок 3. Изображения фронтов полимеризации. (A) изображение LIF с использованием 20 ppm (по массе) флуоресцентного индикатора BODIPY 493503 (от молекулярных зондов, Eugene, OR), освещенного листом аргоно-ионного лазерного излучения толщиной 0,5 мм, восходящего распространения, без Cab-o-sil (примечание Тепловые баллоны, поднимающиеся с витков провода зажигания); (B) изображение LIF с использованием индикатора BODIPY 493503, нисходящего распространения, нет Cab-o-sil (палец примечания нисходящих флуоресцентных продуктов); (C) изображение LIF с использованием индикатора BODIPY 493503, распространение вниз, 0,75 г Cab-o-sil; (D) то же, что и (c), но прямое изображение (не LIF). Все изображения: диаметр трубки (w) 18 мм, состав смеси 1,5 г AP, 15 мл HEMA, 15 мл ДМСО.