Mixtures of polyelectrolytes and oppositely charged surfactants are employed in a multitude of applications in e.g. paints, shampoos, water and soil treatment. In these applications they may, depending on total concentration and the concentration ratio of surfactant and polymer, act as stabilisers or destabilsers. The association in bulk between water-soluble highly charged cationic polyelectrolytes, with and without grafted hydrophobic side-chains, and anionic surfactant, SDS, were studied by employing turbidimetry and electrophoretic mobility measurements. The polyelectrolyte-surfactant complexes formed at low surfactant concentrations are positively charged. However, as the surfactant concentration is increased the complexes first become uncharged and at still higher concentrations, still well below the critical micellar concentration of the surfactant in pure water, the polyelectrolyte-surfactant complex becomes net negatively charged. The interactions between negatively charged surfaces precoated with polyelectrolytes were studied by means of surface force measurements, employing the interferometric surface force apparatus and atomic force microscopy. The effect of adding anionic surfactant on the interfacial properties were determined using a range of methods.
Abstract mangler.
Vandige løsninger av bl a hydrofobt modifiserte polymerer har i en stund blitt nøye studert ga de interessante løsningsegenskapene (f eks viskositetsøknig) disse polymerene utviser. Tilsats av overflateaktive stoffer kan gi ekstra endringer av løsningsegenskapene pga dannelse av polymer-surfaktant interaksjoner. Såkalt pulsed field gradient (PFG) NMR er her blitt benyttet til å måle selv-diffusjonen til en hydrofobt modifisert polyakrylamid og SDS i vandige løsninger. Målingene har gitt muligheten til å beregne innbindingen av surfaktant til polymeren i løsning. Innbindingen er også blitt beregnet fra statiske overflatespenningsmålinger gjort med et dråpeinstrument. Vi finner innbinding av SDS til den hydrofobt modifiserte polymeren, men ikke til en umodifisert polyakrylamidreferanse.
Tradisjonell EPS (ekspanderbar polystyren) framstilles ved suspensjons-polymerisasjon, hvor resultatet er polystyren-partikler med en bred størrelsesfordeling. Ulike bruksområder for EPS krever forskjellige størrelser på seeden, som derfor må siktes i fraksjoner før videre bearbeiding. Vi har nå utviklet og patentert en framstillingsprosess som baserer seg på kontinuerlig tilsats av monomer og initiator til en monodispers start-seed, der monodisperse polystyrenpartikler framstilt ved Ugelstadprosessen kan være basis. Dette medfører at alt produsert materiale gir et utnyttbart produkt med en gitt størrelse og en smal størrelsesfordeling, slik at tidligere problemer med "off-grade" produkter elimineres. Bakgrunn for prosjektet, prosessen og nye muligheter vil bli gjennomgått.
The REPP Project is a cooperation between SINTEF, NTNU, TelTek and the five petrochemical/polymer industries Borealis, Statoil, Norsk Hydro, Reichhold and Dyno. The project was started up in 1995, and is planned to continue throughout 2001. The goal is to develop quantitative methods and tools for the scale up, dimensioning and control of chemical reactors. The project is divided into 6 sub-activities, covering all aspects of reactor technology: thermodynamics, kinetics, viscosity, mixing, modeling and control. The condensation of phenol/formaldehyde is one of the cases within the "Reaction Kinetics" sub-activity. Dyno is producing different qualities of phenolic resins for adhesives applications. The process is highly exothermic and good control of the reaction rate is essential, both for security reasons and for economic. Variables in the process can be P/F ratio, base catalyst concentration, dosing rate of formalin and temperature. A 200 ml reaction calorimeter has been used in the study of the process and a simple kinetic model is developed and optimized.
Nedbrytning av kitosan vha. nitritt (NO2-) er en homogen reaksjon, og antallet glykosidiske bindinger som brytes er ekvimolart med mengden nitritt brukt. Mekanismen er en deaminering av glukosaminenheter som fører til dannelsen av en kitose på reduserende ende. En delvis acetylert kitosan ble nedbrutt med et overskudd av nitritt, slik at en fordeling av fullacetylerte oligomerer ble dannet. Etter gelfiltrering ble en trimer isolert og nærmere studert ved en- og todimensjonell NMR-spektroskopi.
BioProtein, a single-cell high quality protein produced from natural gas, may substitute the more traditional sources of protein such as fish meal, soya products and blood plasma, in human foods and in animal feeds. In addition to the nutritional value, any functional properties of protein sources are desirable when used in these products. A homogenization process improved the functional properties of BioProtein. The homogenized product exhibits improved functional properties, such as gel formation, water binding, oil binding, and emulsifying properties.
Geler av b (1,3)-glukaner kan utvide anvendelsesområdet til disse immunmodulatorene til applikasjoner hvor materialegenskapene i form av gel har fortrinn. I dette arbeidet har vi studert geldannelse og struktur til scleroglukan kryssbundet med kitosan. Scleroglukan-kitosan ko-geler ble dannet ved å utnytte Schiff-base dannelse mellom aldehyd grupper selektivt introdusert i sidegreinen av den kamforgreinede strukturen til scleroglukan, og primært amin på kitosan. Dette gir en interpolymer type kryssbinding. Nettverksdannelsen ble karakerisert ved å bestemme de dynamiske viskoelastiske egenskapene som funksjon av reaksjonstid. De initielle økninger i lagringsmodul per tidsenhet, D G’/D t, ble bestemt for ulike scleroglukan konsentrasjoner, CSc, grad av aldehydsubstitusjon, DAld, og kitosan konsentrasjoner, CChi. Dataene viste en minste kritisk konsentrasjon for geldannelse for hver av de to polysakkaridkomponentene, CSc,0 og CChi,0. De observerte koeffisientene m og n for D G’/D t ~ (DAld CSc)m for konstant kitosan konsentrasjon og D G’/D t ~ CChin for konstant scleroglukan konsentrasjon ble begge funnet å være signifikant større enn 1 for relative konsentrasjonsområder CSc/CSc,0 Î (1 – 20) og CChi/CChi,0 Î (1 – 10). Disse observasjoner ble modellert ved utvidelse av kaskade-formalismen til nettverk av to ulike polymertyper. Ultrastrukturen til utvalge eksempler av disse gelen ble visualisert ved hjelp av atomic force microscopy (AFM). AFM topografene viste strukturer for scleroglukan i samsvar med peristens lengden til triplex strukturen, mens kitosan viste en mer fleksibel polymerstruktur. De observerte gelklyngene viste ulike nettverksstrukturer avhengig av støkiometrisk forhold mellom de to komponentene. Dette arbeidet viser at scleroglukan - kitosan ko-geler kan lages med ulike fysiske egenskaper.
A study of various emulsion systems by NMR methods are considered in relation to practical applications. NMR technique as such is discussed with special emphasise on features important for emulsions. Subsequently, a few important examples demonstrate how NMR can be used to obtain information on droplet size distributions, aspects of emulsion stability, study of highly concentrated emulsions, crystallisation of fat in emulsions, drug delivery and medical imaging by emulsion carriers. Additional to the proton NMR, examples include various nuclei like 19F, 31P, 129Xe.
Spinodal decomposition (SD) is a phase separation mechanism that appears in both low molecular and macromolecular blends. The theory of SD is well developed for low molecular blends. The basic theory of SD in polymer blends is the same as the low molecular version, but often needs extensions due to the complexity of polymers. PMMA/SAN blends show LCST behaviour. SD in PMMA/SAN blends has been followed by time resolved light scattering and it occurs unusually slowly. The light scattering results are in agreement with a theoretical model including effects of entanglements.
Industrielle lignosulfonater har en polydispers molekylvektsfordeling. For å arbeide med metoder for molekylvektsbestemmelse var det ønskelig å fremstille fraksjoner med lavere polydispersitet. Lignosulfonat ble ionebyttet til Ba-form og fraksjonert etter løselighet i etanol. To metoder for molekylvektsbestemmelse ble benyttet. Begge baseres på SEC (size exclusion chromatography) hvor molekylene separeres etter hydrodynamisk volum. I den første metoden ble polystyrensulfonatstandarder benyttet for molekylvektsbestemmelse. I den andre metoden ble fraksjonene analysert på en online kombinasjon av SEC med en multi angle laser light scattering detektor (MALLS). SEC-MALLS gir absolutt molekylvekt og molekylvektsfordeling uten bruk av standarder.
Triblok ethylene oxid - propylene oxid copolymerer med strukturen EOnPOmEOn kaldes poloxamer, og disse er både af stor teknisk og fundamental interesse. Copolymererne danner i vandige opløsninger forskellige typer miceller og geler afhængig af temperatur, koncentration, polymer sammensætning og tilstedeværelsen af eventuelle co-solutter. I dette foredrag vil jeg fokusere på betydningen af vands vekselvirkninger med polymerblokkene under micelledannelsen. En række metoder har været benyttet til at undersøge micelledannelsen af poloxamer samt faseadskillelse af PPO, og disse undersøgelser viser betydningen af hydrofobe vekselvirkninger mellem specielt PPO og vand. Forskellige modeller for micelledannelsen vil blive diskuteret og sammenlignet med resultater fra DSC og densitets målinger. Betydningen af polydispersitet på micelledannelsen vil blive illustreret og effekten af salte på termodynamiske ændringer ved micelledannelsen vil blive demonstreret. Poloxamer kan bruges som model systemer til at opnå en forståelse for hydrofobe effekters rolle i associations processer som for eksempel protein foldning.
There is today a great need in the market for polyolefins with a high melt strength, which is defined as the resistance of deformation in a polymer melt. High melt strength is required in almost all application-areas for polypropylene and polyethylene, in order to form the melt. E.g. in foaming, this strength is needed for stabilising the growth of the bubble wall and avoid rupture. A more thorough understanding of the concept and new technologies, developed over the last years, have made it possible to design polymer structures with this desired property. This presentation will include a definition of the concept, how to achieve and how to measure it.
Poly(etylen glykol) ger ökad löslightet till konjugrade molekyler, den är biokompatibel och reducerar immunrespons av främmande proteinstrukturer. Av dessa och andra grunder har PEG ett stort användningsområde i farmaceutisk industri och bioteknologi. Dock är den liksom andra syntetiska polymerer polydispers, vilket i utgångpunkten är komplicerande för att karakterisera modifierade produkter. Med förhållandevis enkla kromatografiska separationer kan de enskilda oligomererna av PEG skiljas ut, varefter precisa kemiska reaktioner kan utföras. Framställning av derivat av hög kvalitet är ett viktigt satsningsområde för Polypure, och vill bli presenterat i föredraget.
Overflateenergi og overflatespenning for væsker er det samme og kan enkelt måles, mens overflateenergi for faste stoffer ikke kan måles på samme måte. En populær metode er å benytte kontaktvinkler av ulike væsker på overflatene. Zismanns metode med ekstrapolasjon for å finne kritisk overflatespenning gir ofte feil resultat. Ulike teorier er utviklet for å gi bedre resultater, og disse bygger alle på oppdeling av overflateenergien i komponenter og bruk av geometrisk eller harmonisk middel for å beregne adhesjonsarbeidet. Teoriene er mer eller mindre teoretisk velbegrunnet, og vil ofte gi ulike resultater, avhengig av både overflaten og de væsker som benyttes. Den teoretiske bakgrunnen for de forskjellige metodene vil bli gjennomgått og eksempler på bruk av et egenutviklet dataprogram vil bli vist.
Interaksjoner mellom polymer og kolloidpartikler er en problemstilling som er både av stor industriell og fundamental interesse. Etylhydroksyetylcellulose (EHEC) og den hydrofobmodifiserte analogen (HM-EHEC) har begge stor tendens til å adsorbere på polystyrenlatexpartikler (PSL) i vandige systemer. Vi har brukt dynamisk lysspredning for å bestemme tykkelsen på det adsorberte polymersjiktet. Når man tilsetter en ionisk surfaktant (f.eks SDS eller CTAB) vil man observere en desorpsjon av polymeren ved høyere surfaktantkonsentrasjoner. I dette foredraget vil jeg fokusere på forskjeller i desorpsjonsprosessen mellom EHEC og HM-EHEC. Den kritiske aggregasjonskonsentrasjonen (cac) er en viktig parameter ved tolkingen av resultatene. For systemet HM-EHEC/SDS/PSL har vi observert en interessant aggregasjonskinetikk ved surfaktant konsentrasjoner i området 2-4 mmolal. Dette fenomenet vil bli diskutert.
I dette foredraget vil effekten av en anionisk surfaktant (SDS) og kolloidale polystyren partikler på EHEC i vann bli presentert. Effekten av polystyren partikler på ren EHEC i vann vil bli diskutert.EHEC/SDS/vann-systemet vil dessuten bli sammenliknet med effekten av tilsats av en fjerde komponent -polystyren partikler.
Det er gjennnomført viskositetsmålinger på systemet EHEC/SDS/vann for EHEC konsentrasjoner mellom 0.03 og 0.11 wt%, og surfaktantkonsentrasjoner i området 0-50 mMolal SDS. Målingene er gjennomført i temperaturintervallet 10-30°C. Til dette er det brukt en Ubbelohde type kapillærviskosimeter, og et tidtakningssystem er utviklet for å bedre presisjonen; dette vil bli kort diskutert. Bakgrunnen for målingene har vært å finne hvorledes grenseviskositeten og Huggins konstant avhenger av surfaktant konsentrasjon og temperatur, for således å få dypere innsikt i hvordan polymeren oppfører seg i det fortynnede området. Endringer i disse parametere vil bli diskutert i lys av innbinding av SDS, og hvordan denne endres og påvirker den redusere viskositet under de ulike temperatur- og surfaktantbetingelser.
Modern single-site catalysts based upon metallocenes give the possibility of control with molecular weight, stereochemistry, endgroup composition, branching and comonomer incorporation. In spite of numerous investigations, the prediction of properties and the understanding of the experimental observations still are moderate. Systematic studies of larger series of similar catalysts will improve this situation. In this work the homo- and copolymerization of 1-hexene and ethene are performed using methyl substituted cyclopentadienyl zirconium dichlorides with methylaluminoxane (MAO) as cocatalyst. The homopolymerizations of 1-hexene were carried out in an isotermic reaction calorimeter, which makes it possible to measure the instaneous polymerization rate of 1-hexene The catalysts being studied include:
Cp2ZrCl2 (1), (Me-Cp)2ZrCl2
(2), (1,2-Me2-Cp)2ZrCl2
(3), (1,3-Me2-Cp)2ZrCl2 (4),
(1,2,3-Me3-Cp)2ZrCl2 (5),
(1,2,4-Me3-Cp)2ZrCl2 (6),
(Me4Cp)2ZrCl2 (7),
(Me5Cp)2ZrCl2 (8).
The polymers were analyzed by FT-IR, GPC, DSC and NMR. With an increasing number of methyl substituents on the Cp ligand there is a tendency towards lower 1-hexene incorporation in the copolymer. However, the 1,3-Me2 and 1,2,4-Me3 substituted catalysts show a superior 1-hexene incorporation compared to 1,2-Me2 and 1,3-Me2. Most amazing is that 1,3-Me2 incorporates more than Me and that 1,2,4-Me3 based polymer contains three times as much 1-hexene compared to the one based on 1,2-Me2. The chain termination behavior is also dependent on the substitution pattern of the catalyst. Adding successively an adjacent methyl from the Cp to the Cp* ligand not only decreases the concentration of comonomer induced termination as a whole, but the termination probability pr 1-hexene incorporated also is reduced.
Forsterkning en av plastmaterialer med korte glassfibre kan endre materialets egenskaper drastisk. Glassfiberinnholdet påvirker blant annet stivheten, styrken og sigemotstanden. De mekaniske egenskapene av glassfiberfylte materialer er vanligvis anisotrop, det vil si avhengige av fiberorientering. Fiberorienteringen i et produkt varierer fra sted til sted, avhengig av materialstrømningen i produksjonsverktøyet, og beskrives ved en fordelingsfunksjon. Ved å kontrollere fiberorienteringsfordelingen under bearbeiding kan man endre produktsegenskapene med hensyn til de mest sannsynlige påkjenninger under bruk. Interfasen mellom glassfibrene og matrisen spiller en sentral rolle i materialets forsterkning. Effektiviteten av spenningsoverføringen fra den duktile matrisen til de stive fibrene er avgjørende. Når spenningen blir for høy får man enten brudd i fibrene eller heften mellom fibre og matrise brytes (debounding). Porene som dannes legger grunnlaget for brudd. Et ambisiøst mål for forskningen vil være å forutsi hvordan porevolumfraksjonen utvikler seg under gitte belastninger.
Copolymers containing N-isopropylacrylamid (NIPAAm) and acrylic acid (AAc) were synthesized and characterized: Free radical copolymerizations were carried out in different solutions (benzene, dioxane, and water) at 40 °C at various feed compositions. The reactivity ratios were estimated by using the classical Fineman-Ross and Kelen-Tüdõs linearization procedure and the Error-in-Variable Model (EVM) technique; an optimal experimental design proposed by Tidwell and Mortimer was applied for the more sophisticated EVM technique. Copolymers with the lowest content of monomer units of AAc obtained from each polymerization system were characterized by viscometry and cloud-point measurements.
Hydrogels of N-isopropylarcrylamide (Nipaam) and Nipaam with acryl acid (AAc) as a comonomer were prepared by free radical polymerisation in dioxane(good solvent) and benzene(bad solvent). Three different gels were synthesised in both solvents (AAc=0%,2% and 5%). In all systems ethylene dimethacrylate (EDMA) was used as a crosslinker. Kinetics of the gels were investigated by immersing the dry gels in deionised water and weighing the gels after regular time intervals. Also the swelling ratio (mass hydrogel/mass dry polymer) was measured at different salt concentrations. AAc raised the swelling ratio of the gels, also hydrogels synthesised in benzene showed a slightly higher swelling ratio than in dioxane. Kinetic measurements for gels synthesised in the two solvents, showed different swelling patterns.