Особенности получения волокон из растворов полиакрилонитрила механотропным способом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Кузин Михаил Сергеевич

• Кузин Михаил Сергеевич
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Кузин Михаил Сергеевич

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Формование волокон из растворов полимеров

1.1.1. Способы формования ПАН волокон

1.1.2 Стадии обработки ПАН волокна

1.2. Неустойчивость струй полимерных растворов при одноосном растяжении

1.3. Методы изучения деформации струй полимерных растворов

1.3.1. Оптические методы

1.3.2. Малоугловая дифракция

1.3.3. Реология растяжения

1.3.4. Математические модели, описывающие поведение струи

1.4. Параметры, определяющие волокнообразующие свойства полимерных растворов

1.4.1. Концентрационные диапазоны

1.4.2. Молекулярная масса сополимера ПАН

1.4.3. Взаимодействие полимера с растворителем

1.4.4. Деформация макромолекул при растяжении

1.4.5. Явление фазового разделения при деформации полимерного раствора

1.5. Роль режимных параметров в процессе утонения струй полимерных растворов

1.5.1. Скорость деформации

1.5.2. Роль влажности воздуха

1.5.3. Роль температуры в процессе утонения полимерных струй

1.5.4. Роль испарения растворителя

1.6. Выводы из обзора Литературы

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. ОБЪЕКТЫ

2.1.1. Растворители

2.1.2. Полимеры

2.2. Методы

2.2.1. Приготовление растворов

2.2.2. Метод расчета растворимости по Хансену

2.2.3. Капиллярная вискозиметрия

2.2.4. Статическое световое рассеяние

2.2.5. Ротационная реометрия

2.2.6. Кинетика гелеобразования

2.2.7. Инфракрасная спектроскопия

2.2.8. Реометр для изучения утонения струй типа ЯоДЕЯ

2.2.9. Реометр реологии растяжения полимерных струй

2.2.10. Изучение скорости испарения растворителей с удельной поверхности

2.2.11. Формование волокон

2.2.12. Синхронный термический анализ

2.2.13. Электронная микроскопия

2.2.14. Механические свойства волокон

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Реология растворов ПАН

3.1.1. Роль растворителя

3.1.1.1. Определение сродства полимера с растворителем

3.1.1.2. Изучение влияния природы растворителя на реологические свойства растворов ПАН

3.1.1.3. Взаимодействие «полимер-растворитель» по данным анализа ИК - спектроскопии

3.1.2. Влияние добавления осадителя в растворы ПАН в ДМСО

3.1.2.1. Определение взаимодействия полимера и растворителя

3.1.2.2. Реология растворов ПАН в смесях ДМСО-вода

3.1.2.3. Вязкоупругие и релаксационные свойства

3.1.2.4. Кинетика гелеобразования растворов ПАН в комплексных растворителях ДМСО-вода

3.1.3. Роль сополимера

3.1.3.1. Роль молекулярной массы

3.1.3.2. Распределение мономеров по цепи

3.1.3.3. Влияние состава сополимера

Заключение по 1 части:

3.2. Кинетика утонения струй полимерных растворов при одноосном растяжении

3.2.1. Роль растворителя в волокнообразующей способности полимерных растворов

3.2.1.1. Кинетика утонения струй растворов в различных растворителях

3.2.1.2. Влияние испарения растворителя на кинетику утонения

3.2.1.3. Роль вязкости растворителя

3.2.1.4. Добавление нерастворителя в раствор

3.2.1.5. Влияние сродства полимера и растворителя

3.2.1.6. Роль поверхностного натяжения

3.2.2. Вероятность волокнообразования

3.2.3. Форма струи растворов ПАН при свободном утонении

3.2.4. Деформация струи полимерного раствора при приложении механического напряжения

3.2.4.1. Изменение вязкоупругих свойств при одноосной деформации

3.2.4.2. Температура раствора

3.2.4.3. Влияние скорости деформации

3.2.4.4. Роль влажности воздуха

3.2.5. Формование из полуразбавленных растворов ПАН

Заключение по 2 части:

3.3. Морфология и механические Свойства волокон

3.3.1. Условия фильерной вытяжки

3.3.1.1. Влияние влажности воздуха

3.3.1.2. Влияние скорости деформации

3.3.2. Влияние введения осадителя в формовочный раствор

3.3.2. Влияние параметров сополимера на механические свойства волокон

3.3.2.1. Роль распределения мономеров по цепи

3.3.2.2. Влияние молекулярной массы и алкилакрилатного заместителя

3.3.3. Сравнение свойств волокон, полученных механотропным и традиционным мокрым методами

3.3.4. Реализация многофиламентного механотропного формования

Заключение по 3 части:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ:

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ПАН - Полиакрилонитрил; ДМСО - Диметилсульфоксид; ДМФ - Диметилформамид; ДМАА - Диметилацетамид; N-МП - N-метилпироллидон; МеОН - Метанол; ПК - Пропиленкарбонат; Ац - Ацетон; МА - метилакрилат; БА - бутилакрилат; ЭГА - 2-этил-гексилакрилат; ЛА - Лаурилакарилат; ААм - Акриламид; АК - Акриловая кислота; АН - Акрилонитрил; АлкА - Алкилакрилат;

СЭМ - Сканирующая электронная микроскопия; ИК-спектроскопия - Инфракрасная спектроскопия; BOAS - Шарики на нити («Beads-on-a-string»); ГПХ - Гель-проникающая хроматография;

CaBER - Реометр растяжения капли до постоянно длины «Capillary Bazilevsky Entov Rozhkov rheomеter»;

RoJER - Реометр растяжения капель при свободном падении «Rayleigh Ohnesorge Jetting Extensional Rheometer»;

DoS - Реометр растяжения капли при падении на подложку «dripping-onto-substrate»; ПЭО - Полиэтиленоксид;

SANS - Метод малоугловой дифракции нейтронного излучения;

СТА - Синхронный термический анализ;

Mw - Средневесовая молекулярная масса;

Мп - Среднечисленная молекулярная масса;

D - Полидисперсность;

G - Модуль упругости жидкости;

G' - Динамический модуль упругости (накопления), Па;

О" - Динамический модуль вязкости (потерь), Па; а - Угловая частота, рад/с; тот - Частота кроссовера;

а - Степень зависимости модуля упругости от частоты; в - Степень зависимости модуля вязкости от частоты; £ - Скорость растяжения; т - Напряжение сдвига, Па; П - Вязкость, Па с;

- Вязкость растворителя; Пуд- Удельная вязкость; ще - Продольная вязкость; у - Скорость сдвига, с-1; ( - Время;

Я - Радиус струи, индекс «0» обозначает начальный радиус струи; V - Линейная скорость; р - Плотность;

ВК - Вязко-капиллярный режим утонения струи;

ЭК - Эласто-капиллярный режим утонения струи;

ИК - Инерциально-капиллярный режим утонения струи;

ФУ - Режим финального утонения струи;

ВИ - Вязкоинерциальный режим утонения струи;

АУ - Режим асимптотического утонения;

Ш - Число Вайсенберга;

[щ] - Характеристическая вязкость;

ки - Константа Хаггинса;

км - Константы Мартина;

Т - Температура;

п - Показатель преломления;

6ц - Время релаксации сегмента;

вш - Время релаксации в терминальной зоне;

6е - Время релаксации при растяжении;

втк - Время релаксации сегмента, определенное с помощью ротационной реометрии;

- Тангенс механических потерь; Q - Объемный расход; Ve - Удельная скорость испарения;

RED - Относительная разность энергии взаимодействия (Relative Energy Difference); А2 - Второй вириальный коэффициент; с - Массовая концентрация;

с* - Концентрация начала взаимодействия полимерных макромолекул; с# - Концентрация образования сетки зацепления;

Cs - Концентрация полимера относительно растворяющего компонента; Tg - Температура образования геля; Ps - Вероятность волокнообразования; oe - Продольное напряжение; F - Нормальная сила;

о - Максимальное значение прочности волокна при разрыве, МПа; d - Диаметр волокна/струи, мкм;

е - Относительное удлинение волокна при разрыве, %; Е - Модуль упругости волокна, ГПа; Rh - Относительная влажность воздуха; z - Расстояние вдоль оси течения струи раствора; у - Поверхностное натяжение;

R(t, z) - Зависимость радиуса струи от времени^) и расстояния от фильеры (z); V(t, z) - Зависимость скорости струи от времени^) и расстояния от фильеры (z);

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности

Полиакрилонитрильные (ПАН) волокна широко используются как в текстильной индустрии из-за их уникальных шерстоподобных свойств, окрашиваемости и гидрофобности, так и в производстве высокопрочного углеродного волокна. Способность акрилонитрила взаимодействовать с большим числом соединений позволяет синтезировать сополимеры ПАН с различным строением и свойствами. Это обстоятельство требует индивидуального подхода к формованию волокон из каждого сополимера.

Температура плавления сополимеров ПАН, пригодных для получения качественных текстильных и прекурсорных волокон, превышает температуру циклизации нитрильных групп, поэтому формование волокон ПАН возможно исключительно из его растворов. Большинство производств ПАН волокон основываются на формировании волокна вследствие выделения полимера из раствора путем взаимодействия осадителя с растворителем. В этом случае фазовое разделение начинается с поверхности струи раствора и проникает вглубь объема струи. От особенностей этого взаимодействия зависит качество получаемого волокна, причем основной проблемой является формирование волокна с однородной поперечной структурой, поскольку образование морфологии типа «ядро-оболочка», обусловленное особенностями массообмена по сечению волокна, негативно сказывается на механических свойствах волокон.

Для получения волокон с однородной поперечной морфологией необходимо осуществить фазовое разделение по всему объему струи полимерного раствора единовременно. Одним из возможных способов достижения такого результата может быть изменение термодинамического сродства полимера и растворителя вследствие сильной ориентации макромолекул при высоких скоростях деформации. Такая возможность принципиально была показана С.Я. Френкелем при исследовании растяжения капли раствора полиметилметакрилата в диметилформамиде в конце 60-х годов XX века. Спустя полвека данная концепция была подтверждена А.В. Семаковым при растяжении капель растворов ПАН. Вместе с тем, переход от растяжения капли раствора к непрерывному процессу формования волокна требует выявления условий стабилизации утоняющейся струи полимерного раствора и фазового разделения, обеспечивающего переход жидкого раствора в твердое волокно. Центральную роль в обеспечении стабильного процесса формования из растворов сополимеров ПАН играет корреляция между исходными физико-химическими характеристиками полимера и растворителя, а также изменение вязкоупругих свойств раствора при растяжении. Взаимосвязь взаимодействия полимера и растворителя с режимом деформирования, температурой и свойствами окружающей среды являются

ключевыми факторами, определяющими устойчивость струи раствора и условия реализации фазового разделения при растяжении.

С учетом вышеизложенного, на первом этапе были исследованы реологические характеристики растворов сополимеров ПАН, детально изучен вклад в вязкоупругий отклик каждого из компонентов — растворителя и полимера. Для выявления роли растворителя была исследована серия растворов выбранного сополимера ПАН в ряде традиционных однокомпонентных растворителей, а также комплексных растворителей на их основе. Для определения роли сополимера изучены реологические характеристики растворов сополимеров ПАН с различной молекулярной массой, сомономерным составом и характером распределения мономеров по цепи.

На втором этапе работы проведено детальное исследование кинетики утонения струй растворов ПАН в широком диапазоне концентраций, позволившее выявить ключевые факторы, определяющие условия деформации и разрушения струи. В результате были найдены закономерности, определяющие соотношения между параметрами растворов (концентрация и сродство с растворителем) и режимными параметрами (деформацией, влажностью воздуха и температурой), позволяющие контролировать процесс утонения струи до начала фазового разделения, что в итоге позволило реализовать формование волокна из раствора ПАН в непрерывном режиме.

Третий этап посвящен подтверждению обнаруженных закономерностей, формованию волокон из различных сополимеров ПАН, анализу влияния свойств раствора и условий его деформации на морфологию волокна и его механические характеристики.

Таким образом, детальное изучение ключевых факторов позволило определить требования к составу растворов и параметрам их деформации для реализации непрерывного процесса механотропного формования волокон с заданными механическими характеристиками и оптимальной морфологией.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности получения волокон из растворов полиакрилонитрила механотропным способом»

Цель работы

Разработка нового метода непрерывного механотропного формования волокон из растворов полиакрилонитрила путем индуцированного деформацией фазового разделения.

Задачи

1. Оценка сродства ПАН к растворителям различной природы с применением как расчетных, так и экспериментальных методов, и последующего выявления влияния этого параметра на условия фазового разделения при растяжении струй растворов.

2. Определение корреляции между молекулярной массой, составом сополимеров ПАН и реологическими свойствам их растворов в ДМСО.

3. Изучение связи реологических характеристик растворов ПАН с их волокнообразующей способностью в широком диапазоне концентраций - для выявления ключевых параметров раствора, определяющих возможность осуществления фазового разделения при растяжении.

4. Изучение реологических свойств растворов ПАН при одноосном растяжении - для определения критических условий деформации, инициирующих переход от вязкоупругой жидкости в твердоподобное гель-волокно.

5. Определение влияния температуры раствора, влажности окружающего воздуха и скорости растяжения на изменение вязкоупругих свойств струй растворов в процессе их утонения.

6. Выявление связи между вязкоупругими свойствами раствора и величиной одноосной деформации, с одной стороны, и морфологией, структурой и механическими свойствами волокон с другой.

7. Реализация непрерывного механотропного формования на примере различных сополимеров ПАН и изучение их свойств.

Научная новизна

- Определены ключевые параметры, характеризующие физико-химические и реологические свойства растворов ПАН и условия их деформации, необходимые для реализации непрерывного фазового разделения при растяжении струи раствора, что на примере полуразбавленных и концентрированных растворов ПАН позволило реализовать метод непрерывного формования волокна без применения коагуляционной ванны.

- Определена зависимость волокнообразующей способности растворов ПАН от объемной доли полимера в растворе и сродства полимера к растворителю. Показано, что волокнообразующие свойства полимерных растворов могут быть улучшены как путем выбора подходящего однокомпонентного растворителя, так и снижением сродства полимера к растворителю за счет добавления совместимого с растворителем осадителя.

- Впервые реализовано непрерывное механотропное формование из полуразбавленных растворов ПАН с использованием комплексных растворителей на основе смесей ДМСО:вода и ДМСО:Ацетон.

- Выявлено влияние влажности воздуха на процесс утонения струй растворов ПАН: сорбция воды из воздуха поверхностью струи раствора снижает сродство между полимером и растворителем, что приводит к росту упругости струи, необходимой для реализации фазового разделения и предотвращения капиллярного распада.

- Выявлена взаимосвязь влажности воздуха и скорости деформации, определяющие морфологию получаемого волокна и природу механизма фазового разделения -коагуляционного, происходящего преимущественно за счет осаждения раствора влагой воздуха, либо деформационного в результате достижения критических условий ориентации полимера при растяжении

- Разработаны и созданы экспериментальные установки для исследования быстропротекающих процессов изменения вязкоупругих свойств струй растворов при растяжении с возможностью измерения диаметра, напряжения и расчета скорости деформации по мере утонения струи. Эти установки обеспечили возможность детального анализа процесса трансформации струи раствора в твердое волокно.

- Впервые реализовано непрерывное механотропное формование с использованием как капилляра, так и многофиламентной фильеры. Разработана и реализована методика сбора растворителя, выделяющегося на поверхности волокон, что открывает возможность его последующего использования в технологическом процессе.

Теоретическая и практическая значимость работы

В рамках исследования был предложен комплексный подход выбора оптимального растворителя, концентрации полимера и условий одноосного растяжения, необходимых для реализации непрерывного процесса механотропного формования из растворов широкого ряда сополимеров ПАН. Разработанный методологический подход позволяет получать высокопрочные ПАН волокна круглого сечения с однородной поперечной морфологией без использования серии осадительных ванн. Прочность готового волокна достигает 1,5 ГПа, модуль упругости - 18 ГПа при относительном удлинении при разрыве 20%. Полученные результаты позволяют кратно снизить ресурсоемкость процесса формования ПАН волокон путем исключения стадии осаждения и снижения количества промывочных ванн и увеличения концентрации полимера в формовочном растворе. Это открывает возможность получения высокопрочных монолитных волокон, заметно превышающих свойства волокон, полученных традиционными методами, что делает технологию перспективной для промышленного внедрения.

Детальное изучение взаимодействия между полимером и растворителем позволило сформулировать ключевые критерии для раствора, обеспечивающие быстрый подбор оптимальных формовочных параметров. Такой подход может стать ключевым при адаптации данного метода для широкого круга полимеров, перерабатываемых в волокна через растворы.

Определены технологические условия получения волокон с заданными свойствами: от высокопрочных с монолитной морфологией, до пористых, обладающих высокой межфазной поверхностью, а также с комбинированной морфологией — монолитным центром, обеспечивающим высокую прочность, и пористой оболочкой для улучшения сорбционных свойств волокна.

Благодаря разработанным методам контроля формы струи при утонении и подбора условий начала фазового разделения, было реализовано механотропное формование с использованием многофиламентной фильеры, обеспечивающее при этом возможность

возвращения в цикл до 80% растворителя. Это не только делает технологию более экологичной, но и способствует снижению стоимости производства волокна.

Результаты работы рекомендуются для использования в научно-исследовательских организациях и университетах, проводящих работы, связанные с получением волокон для текстильных и специальных целей, а также с изучением их свойств: Научно-производственная организация «ЮМАТЕКС», БТК «Текстиль», Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Российский государственный университет им. А. Н. Косыгина, Научно-исследовательский центр «Курчатовский институт», Ивановская государственная текстильная академия, Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН, Российский технологический университет (Московский институт радиотехники, электроники и автоматики), Институт синтетических полимерных материалов имени Н.С. Ениколопова РАН, Государственный научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита «НИИграфит», Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева и других организациях.

Методология и методы исследования

В качестве объектов исследования была выбрана серия растворов 11 различных сополимеров ПАН в диметилсульфоксиде (ДМСО), различающихся молекулярной массой от 50 до 700 кг/моль, мономерным составом и его распределением по цепи, а также растворов промышленного сополимера ПАН GoodFellow в однокомпонентных - ДМСО, диметилацетамиде (ДМАА), N-метилпироллидоне (N-МП), диметилформамиде (ДМФ) и в комплексных растворителях - ДМФ с 15% метанола (МеОН), ДМФ с добавлением 50% пропиленкарбоната (ПК) (50:50) и ДМСО с добавлением 35% ацетона (Ац) и смеси ДМСО с водой (от 1% до 7% воды).

Оценку сродства полимера и растворителей проводили с помощью 3 независимых способов: теоретический расчет параметра растворимости по методу Хансена; экспериментальная вискозиметрия разбавленных растворов с помощью вискозиметра Уббелоде; определение второго вириального коэффициента методом статического светового рассеяния, выполненного на фотометре рассеянного лазерного света "Photocor Complex" компании "Photocor МгитеП^" (Россия).

Исследование реологических свойств было проведено в непрерывном и осцилляционном режимах сдвигового деформирования на ротационных реометрах MCR301 Anton Paar, Thermo Haake RheoStress RS600, HAAKE MARS 60 Thermo Fisher Scientific с использованием измерительных геометрий конус-плоскость (угол между образующей конуса и плоскостью 1°), плоскость-плоскость различных диаметров при температурах от 20 до 70 °С.

Для изучения кинетики растяжения струй полимерных растворов был сконструирован реометр растяжения. Капиллярный реометр Malvern RH10 (GB, Malvern) был использован в качестве претензионного устройства подачи раствора. Для фотофиксации утонения струи использовали высокоскоростную камеру Evercam 1000-8-M (Россия, Evercam) в сочетании с длиннофокусным микроскопом Olympus MXFMS-BD (Япония, Olympus) и объективом Plan-Apo HL5X (Китай, ISOLAB).

Реология растяжения струи в непрерывном режиме была исследована с помощью разработанной экспериментальной установки на базе ротационного реометра, высокоскоростной камеры с длиннофокусным микроскопом и системой 3D-позиционирования, претензионным устройством подачи раствора и воздушной камеры с контролируемой атмосферой.

Методом механотропного формования на многофункциональном лабораторном стенде формования получены волокна из растворов различных сополимеров ПАН в различных растворителях.

Методом оптической микроскопии на микроскопе Биомед 6 ПО (Биомед, Россия) исследована морфология волокна и диаметры. Поперечные сколы волокон были изучены с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) (электронные микроскопы FEI Scios (США) и Versa 3D DualBeam (FEI, США))

Определение состава выделяющегося и остаточного растворителя было исследовано на приборе синхронного термического анализа (СТА) Netzsch STA 449 F1/F3 Jupiter (Германия). Механические свойства полученных волокон на разрыв были изучены на разрывной машине Instron 1122 (Instron, Великобритания).

Положения, выносимые на защиту

- Ключевые параметры растворов ПАН и режимы их деформации, необходимые для осуществления фазового разделения в условиях стационарного утонения струи раствора из капилляра и реализации непрерывного формования волокна механотропным способом.

- Снижение сродства полимера к растворителю, в том числе вследствие снижения сольватационной способности при добавлении осадителя, способствует росту вероятности волокнообразования в растворах ПАН, препятствует проявлению капиллярной неустойчивости при утонении струи полуразбавленных и концентрированных растворов и снижает необходимую для начала фазового разделения критическую степень деформации.

- Волокнообразующая способность раствора ПАН при одноосной деформации возрастает при снижении термодинамического сродства полимера и растворителя.

- Выявлено наличие двух различных механизмов фазового разделения при механотропном формовании: деформационного, реализуемого при сильной одноосной

деформации, и коагуляционного, происходящего при осаждении поверхности струи влагой воздуха.

- Показана возможность получения волокон с градиентным распределением пор по диаметру путем совокупного вклада нескольких факторов: состава раствора, относительной влажности и условий деформации.

- Разработаны и изготовлены прототипы экспериментальных узлов реометра растяжения нового типа, открывающие возможность изучения кинетики процесса утонения струй растворов с последующим формированием волокон в непрерывном режиме, позволяющего определить момент перехода вязкоупругого раствора в гель-волокно.

- Подтверждена возможность получения высокопрочных волокон механотропным способом в непрерывном режиме с прочностью до 1,5 ГПа и модулем упругости до 18 ГПа при разрывном удлинении 20%.

Достоверность полученных результатов обеспечена воспроизводимостью результатов экспериментов и применением совокупности современных методов исследования, таких как капиллярная вискозиметрия, статическое светорассеяние, реология растяжения, ротационная реометрия, оптическая микроскопия, СЭМ-микроскопия, СТА, ИК-спектроскопия, измерение механических свойств волокон на разрыв. Эти методы позволяют получить надежные данные о вязкоупругих свойствах, морфологии полимерных систем, а также о механических свойствах и морфологии волокон. Для определения оптимальных режимов получения ПАН-волокон на лабораторном стенде было проведено более 50 формований волокон механотропным способом, в которых варьировали значение кратности вытяжки, температуру и концентрацию формовочных растворов, а также температуру термовытяжки. Благодаря большому объему полученных данных и их воспроизводимости измеренные характеристики растворов и волокон не вызывают сомнений.

Апробация результатов

Основные результаты диссертационной работы были представлены в 24 докладах и обсуждены на 15 российских и международных конференциях: XXIX Симпозиум по реологии (Тверь, 2018); VII Всероссийская научная конференция «Физикохимия полимеров и процессов их переработки» (Иваново, 2019); Юбилейная научная конференция ИНХС РАН (Москва, 2019); STEPI 11 - Polyimides and High Performance Ро1утеге (Montpellier, Франция, 2019); I Коршаковская Всероссийская с международным участием конференция «Поликонденсационные процессы и полимеры» (Москва, 2019); XXI Менделеевский съезд по общей и прикладной химии (Санкт-Петербург, 2019); Modern problems of polymer science 15th International Saint Petersburg

Conference of Young Scientists (Санкт-Петербург, 2019); 18th World Congress on Rheology (Rio de Janeiro, Brazil, 2020); 8-я Всероссийская Каргинская конференция «Полимеры - 2020» (Москва, 2020); Annual European Rheology Conference (Cyberspace, 2021); XXX Симпозиум по реологии (Тверь, 2021); XI Международная конференция «Полимерные материалы пониженной горючести» (Волгоград, 2023); XXXV Симпозиум «Современная химическая физика» (Туапсе, 2023); «IX Бакеевская конференция» (Тула, 2023); Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2023» (Москва, 2023).

Публикации по теме диссертации

По материалам диссертации опубликовано 8 статей в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в российских и международных базах данных (РИНЦ, Web of Science, Scopus) и рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Министерства науки и высшего образования Российской Федерации для опубликования основных научных результатов диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук, среди них 8(6) в журналах К1 (Q1), и тезисы 24 докладов, представленных на российских и международных конференциях. Содержание работы изложено в следующих публикациях:

1. Kuzin M.S., Skvortsov I. Yu., Gerasimenko P.S., Subbotin A.V., Malkin A.Ya. The role of the solvent nature in stretching polymer solutions (polyacrylonitrile spinning using different solvents) // J. Mol. Liq. - 2023. - P. 36473663. DOI: 10.1016/j.molliq.2023.123516, R1/Q1

2. Skvortsov I.Yu., Kuzin M.S., Gerasimenko P.S., Kulichikhin V. G., Malkin A.Ya., Role of Small Amounts of Water in the Gelation of Polyacrylonitrile Solutions in Dimethyl Sulfoxide: Rheology, Kinetics and Mechanism// Macromolecules. - 2024. - V. 57, - № 8, - P. 3647-3663. DOI: 10.1021/acs.macromol.4c00026 R1/Q1

3. Skvortsov I.Yu., Kuzin M.S., Gerasimenko P.S., Mironova M.V., Golubev Y.V., Kulichikhin V.G. Non-Coagulant Spinning of High-Strength Fibers from Homopolymer Polyacrylonitrile Synthesized via Anionic Polymerisation // Polymers. - 2024. - V.16. - № 9. - P.1185. DOI: 10.3390/polym16091185 R1/Q1

4. Skvortsov I. Yu., Malkin A. Ya., Kuzin M.S., Bondarenko G.N., Gerasimenko P.S., Litmanovich E.A. Rheology and molecular interactions in polyacrylonitrile solutions: Role of a solvent // J. Mol. Liq. - 2022. - V. 364. - P. 119938. DOI: 10.1016/j.molliq.2022.119938 R1/Q1

5. Subbotin A.V., Skvortsov I.Yu., Kuzin M.S., Gerasimenko P.S., Kulichikhin V.G., Malkin A. Ya. The shape of a falling jet formed by concentrated polymer solutions // Phys. Fluids. - 2021. - V. 33, - № 8. - P. 083108. DOI: 10.1063/5.0060960 R1/Q1

6. Skvortsov I.Y., Kuzin M.S., Vashchenko A.F., Toms R.V., Varfolomeeva L.A., Chernikova E.V., Shambilova G.K, Kulichikhin V. G. Fiber Spinning of Polyacrylonitrile Terpolymers Containing Acrylic Acid and Alkyl Acrylates // Fibers. - 2023. - V. 11, - № 7. - P. 65. DOI: 10.3390/fib11070065 R1/Q1

7. Maksimov N.M., Toms R.V., Balashov M.S., Gerval'd A.Y., Prokopov N.I., Plutalova A.V, Kuzin M.S., Skvortsov I.Yu., Kulichikhin V.G., Chernikova E.V. Novel Potential Precursor of Carbon Fiber Based on Copolymers of

Acrylonitrile, Acrylamide, and Alkyl Acrylates // Polym. Sci. Ser. B. - 2022. - V. 64, - № 5. - P. 670-687. DOI: 10.1134/S1560090422700324 R1/Q3

8. Skvortsov I.Yu., Maksimov N.M., Kuzin M.S., Toms R.V., Varfolomeeva L.A., Chernikova E.V., Kulichikhin V.G. Influence of Alkyl Acrylate Nature on Rheological Properties of Polyacrylonitrile Terpolymers Solutions, Spinnability and Mechanical Characteristics of Fibers. // Materials. - 2023. - V. 16, - № 1. - P. 107. DOI: 10.3390/ma16010107 R1/Q2

Личный вклад автора заключается в непосредственном выполнении всех этапов работы, планировании и проведении всего объема экспериментальных исследований, обсуждении, обработке и оформлении результатов, написании в соавторстве научных статей и подготовке докладов на научных конференциях.

Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РНФ №17-79-30108 и 17-79-30108П «Создание новых многокомпонентных полимерных композиций и их переработка в материалы на основе структурно-реологического подхода» (2017-2023), а также №20-19-00194 и 20-19-00194П «Устойчивость струй растворов полимеров при формировании волокон» (20202024).

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, трех частей обсуждения результатов, выводов, списка сокращений и определений, списка использованной литературы (300 наименований) и приложения. Общий объем диссертации составляет 170 страницу, включая 89 рисунков и 16 таблиц.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Существует две основные технологии превращения полимера в волокно: расплавная и растворная. Хотя получение волокна из расплава является более простым и экономичным способом, для некоторых полимеров, плавящихся при температуре выше термодеструкции, таких как ПАН [1-3], целлюлоза [4-6] и полиамиды [7,8], переработка в изделия возможна лишь через раствор.

Наиболее распространёнными методами переработки полимеров через раствор являются мокрый и сухо-мокрый способы формования [9-14], в которых формирование твердого волокна происходит за счет фазового разделения в растворе за счет взаимодействия струи с осадителем. В последнее время набирают популярность методы, обеспечивающие фазовое разделение либо без осадителей, либо с сокращением их стадий, такие как электроспинниг [15-18], сухое [9,1921], гель-формование [22-25], формование методами твердофазного течения [26,27] и основанные на изменении реологического состояния струи в процессе утонения. Основной проблемой безосадительных методов формования является неустойчивость струи, возникающая в процессе утонения [28-30]. Развитие капиллярной неустойчивости в струе приводит к формированию волокна переменной толщины (разнотолщинности), вплоть до обрыва струи [31,32]. Решение вопроса контролируемого утонения струй полимерных растворов и условия возникновения фазового разделения необходимо для реализации непрерывного формования волокна с помощью недавно разработанного метода механотропного формования [33].

Изучением причин возникновения неустойчивости струй полимерных растворов и способов ее подавления занимаются ученые всего мира на протяжении более полувека, однако универсального решения данной проблемы все еще не существует. Для определения параметров устойчивого формования волокон из растворов механотропным методом необходимо нахождение связи между свойствами полимера и растворителя, а также реологическими свойствами растворов и изучение механизмов утонения и изменения свойств растворов при одноосной деформации.

1.1. ФОРМОВАНИЕ ВОЛОКОН ИЗ РАСТВОРОВ ПОЛИМЕРОВ 1.1.1. Способы формования ПАН волокон

Коагуляционные способы формования

Получение волокна из полимерного раствора осуществляется за счет фазового разделения, индуцированного внешним воздействием. Среди методов формования из растворов наиболее широкое распространение получили мокрый [12-14] и сухо-мокрый [9-11] методы. В указанных

методах полимерная струя после выхода из фильеры (или в случае сухо-мокрого метода после воздушного зазора) поступает в коагуляционную ванну, содержащую специальный осадительный состав. На границе между раствором и осадителем начинается процесс взаимодиффузии, в ходе которого растворитель из полимерной струи выталкивается за счет разницы осмотических давлений, приводя к затвердеванию полимерной нити, начиная с внешних слоев [34]. Основными проблемами этих методов являются необходимость тщательного подбора состава осадителя или каскада осадителей, а также постоянный контроль их состава, зачастую многокомпонентного, на протяжении всего процесса формования [21,35,36]. Использование осадительных составов в процессе формования требует дорогостоящего оборудования для контроля и регенерации, и, когда дело касается работы с кислотными растворителями/осадителями, данный процесс становится экологически небезопасным [37].

Влияние состава осадительной ванны на свойства волокон при мокром и сухо-мокром формовании является предметом изучения в ряде работ [14,38-40]. В исследовании [41] показан рост прочности волокон, сформированных мокрым методом с 145 до 240 МПа при увеличении молекулярной массы сополимера с 191 до 337 кг/моль. Использование более высокомолекулярных сополимеров также позволяет добиться большей ориентации волокна после коагуляции, однако степень кристалличности и ориентация полностью вытянутого волокна не зависят от молекулярной массы и составляют 80% и 60% соответственно. Детальное изучение микроструктуры волокон, полученных методом мокрого формования, представленное в работе [42], подтвердило положительное влияние кратности на этапе фильерной вытяжки на такие параметры, как пористость (Рис. 1(а, б)), кристалличность и размер кристаллитов. Следствием высокой пористости волокон, полученных с низкой скоростью растяжения, является низкая прочность, равная 150 МПа. В работах [43,44] показан способ растяжения волокна в атмосфере насыщенных водяных паров при повышенной температуре, позволяющая растянуть волокно в 5 раз и в результате повысить прочность до 700 МПа.

Рисунок 1 - Морфология поперечного сечения волокна ПАН, полученного методом сухо-мокрого формования с кратностью вытяжки на первой стадии 0,7 (а) и 5,7 (б) [42]. Волокна, полученные с помощью осаждения 20% раствора ПАН в ДМФ с 0%(в) и 3%(г) воды. В качестве осадителя использовалась смесь ДМФ:вода (1:1) [11]

Другим эффективным методом улучшения механических свойств волокон является добавление осадителя в формовочный раствор, что приводит к снижению дефектообразования (Рис. 1(в, г)) [11]. Несмотря на потенциал выбора оптимального растворителя, исследование ориентации волокон ПАН показало, что степень ориентации остается постоянной независимо от выбранного растворителя (ДМСО, №метилморфолиноксид или водный раствор роданида натрия) [10].

Безосадительные способы формования

В настоящее время активно разрабатываются и внедряются безосадительные методы формования, которые позволяют получить твердое волокно без применения коагуляционных ванн. К этим методам можно отнести сухой [19,20], гель-формование [23], электроспиннинг [45,46], а также новый механотропный процесс [33], который является предметом данной исследовательской работы.

Метод сухого формования

В сухом методе формования раствор направляется в горячую камеру с потоком инертного газа. В результате испарения растворителя с поверхности струи раствора образуется твердое волокно [20]. Направление потока горячего воздуха влияет на структуру и морфологию волокна. Если поток идет параллельно струе, это создает условия для интенсивного испарения, что может привести к образованию поверхностных дефектов, ухудшающих механические свойства волокна, что связано с тем, что максимальная скорость испарения приходится на наиболее жидкую часть струи. Если же поток воздуха направлен в противоположную сторону, это обеспечивает более равномерное и медленное испарение растворителя, что способствует равномерному отверждению волокна [34,47]. Главным недостатком этого метода являются высокие энергетические затраты и сложность процесса сбора и регенерации растворителя. Некогда этим методом производили ПАН-волокна текстильного качества [19,36], но с течением времени данная технология была почти забыта.

При использовании сухого метода формования возможно получать волокна ПАН самой разнообразной морфологии за счет использования фильер со сложной геометрии (Рис. 2 (а, б)), однако механическая прочность таких волокон может составлять менее 50 МПа. С другой стороны, опубликованы результаты, в которых описано получение сверхвысокопрочных (1.8 ГПа) волокон из сверхвысокомолекулярного ПАН, полученных с помощью сухого метода формования [48]. В другом примере показана возможность получения композитного волокна

грибообразной формы за счет совмещения гидрофобного и гидрофильного сополимера ПАН (Рис. 2 (в))[21].

л

Рисунок 2 - Форма волокон, полученных с помощью сухого формования различной формы [49] (а,б). Схема волокна «Орион 21», полученного с помощью сухого формования из гидрофобного и гидрофильного сополимера пан(в) [21]

Недавно был описан метод сухого формования для получения волокон из углеродных нанотрубок с прочностью на разрыв до 500 МПа [50] . Этот метод считается перспективным для массового производства волокон из углеродных нанотрубок, позволяя достичь скорости формования 20-30 м/мин [51].

Электроспиннинг

В процессе электроспиннинга под напряжением (~5-30 кВ) вытекающий из фильеры раствор под действием капиллярных сил и электрического потенциала формирует конус Тейлора. Затем электрическое поле способствует вытягиванию струи раствора из конуса с экстремальными скоростями, индуцируя фазовое разделение, что влечет за собой образование микроскопических полимерных волокон. Детально механизм фазового разделения при растяжении описан в [52,53].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кузин Михаил Сергеевич, 2024 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Bunsell A.R. Handbook of properties of textile and technical fibres. 2nd edition. Oxford, United Kingdom: Woodhead Publishing, an imprint of Elsevier. - 2018.

2. Chernikova E.V., Sivtsov E.V. Reversible addition-fragmentation chain-transfer polymerization: Fundamentals and use in practice // Polym. Sci. Ser. B. - 2017. - V.59. - № 2. - P.117-146. DOI: 10.1134/S1560090417020038.

3. Sun J.-T., HongC.-Y., Pan C.-Y. Recent advances in RAFT dispersion polymerization for preparation of block copolymer aggregates // Polym. Chem. - 2013. - V.4. - № 4. - P.873-881. DOI: 10.1039/C2PY20612A.

4. Папков С.П., Роговин З.А. Физико-химические основы производства искусственных и синтетических волокон. Химия. - 1972. 312 p.

5. FreyM.W. Electrospinning Cellulose and Cellulose Derivatives // Polymer Reviews. -2008. - V.48. - № 2. - P.378-391. DOI: 10.1080/15583720802022281.

6. GolovaL.K., MakarovI.S., MatukhinaE.V., Kulichikhin V.G. Solutions of cellulose and its blends with synthetic polymers in N-methylmorpholine-N-oxide: Preparation, phase state, structure, and properties // Polym. Sci. Ser. A. - 2010. - V.52. - № 11. - P.1209-1219. DOI: 10.1134/S0965545X10110155.

7. Ogunsona E.O., Codou A., Misra M., Mohanty A.K. A critical review on the fabrication processes and performance of polyamide biocomposites from a biofiller perspective // Materials Today Sustainability. - 2019. - V.5. - P.100014. DOI: 10.1016/j.mtsust.2019.100014.

8. Vasanthan N. Polyamide fiber formation: structure, properties and characterization // Handbook of Textile Fibre Structure. Elsevier. - 2009. - P.232-256. DOI: 10.1533/9781845696504.2.232.

9. Kruchinin N.P., Spirova T.A., Medvedev V.A., Serkov A.T., Radishevskii M.B., Volodin V.I., Prokhorov V.A., KrutovaI.N., EgorovaR.V., GrekhovaE.V. Morphological and structural features of polyacrylonitrile fibres spun by the dry-wet method // Fibre Chem. - 1992. - V.23. - № 3. - P.169-174. DOI: 10.1007/BF00545854.

10. Makarov I.S., Golova L.K., Vinogradov M.I., Levin I.S., Sorokin S.E. Structure of Polyacrylonitrile Fibers Produced from N-Methylmorpholine-N-Oxide Solutions // Fibre Chem. - 2019.

- V.50. - № 6. - P.508-513. DOI: 10.1007/s10692-019-10020-9.

11. Tan L., Pan D., Pan N. Thermodynamic study of a water-dimethylformamide-polyacrylonitrile ternary system // J of Applied Polymer Sci. - 2008. - V.110. - № 6. - P.3439-3447. DOI: 10.1002/app.28392.

12. Wang Y., Tong Y., Zhang B., Su H., Xu L. Formation of Surface Morphology in Polyacrylonitrile (PAN) Fibers during Wet-Spinning // Journal of Engineered Fibers and Fabrics. - 2018.

- V.13. - № 2. - P.155892501801300. DOI: 10.1177/155892501801300208.

13. Fakhrhoseini S.M., Khayyam H., NaebeM. Chemically Enhanced Wet-Spinning Process to Accelerate Thermal Stabilization of Polyacrylonitrile Fibers // Macro Materials & Eng. - 2018.

- V.303. - № 8. - P.1700557. DOI: 10.1002/mame.201700557.

14. Dong X., Wang C., Bai Y., Cao W. Effect of DMSO/H 2 O coagulation bath on the structure and property of polyacrylonitrile fibers during wet-spinning // J of Applied Polymer Sci. -2007. - V.105. - № 3. - P.1221-1227. DOI: 10.1002/app.25665.

15. Naragund V., Panda P. Electrospun polyacrylonitrile nanofiber membranes for air filtration application // International Journal of Environmental Science and Technology. Springer. -2021. - P.1-12.

16. He J., Qi K., Zhou Y., Cui S. Multiple conjugate electrospinning method for the preparation of continuous polyacrylonitrile nanofiber yarn // J of Applied Polymer Sci. - 2014. - V.131.

- № 8. - P.app.40137. DOI: 10.1002/app.40137.

17. Xu T.-C, Han D.-H, Zhu Y.-M, Duan G.-G, Liu K.-M., Hou H.-Q. High Strength Electrospun Single Copolyacrylonitrile (coPAN) Nanofibers with Improved Molecular Orientation by Drawing // Chin J Polym Sci. - 2021. - V.39. - № 2. - P.174-180. DOI: 10.1007/s10118-021-2516-0.

18. Gazzano M., Gualandi C., Zucchelli A., Sui T., Korsunsky A., Reinhard C., Focarete M. Structure-morphology correlation in electrospun fibers of semicrystalline polymers by simultaneous synchrotron SAXS-WAXD // Polymer. Elsevier. - 2015. - V.63. - P.154-163.

19. Imura Y., Hogan R.M.C., Jaffe M. Dry spinning of synthetic polymer fibers // Advances in Filament Yarn Spinning of Textiles and Polymers. Elsevier. - 2014. - P.187-202. DOI: 10.1533/9780857099174.2.187.

20. Brazinsky I., Williams A.G., LaNieve H.L. The dry spinning process: Comparison of theory with experiment // Polymer Engineering & Sci. - 1975. - V.15. - № 12. - P.834-841. DOI: 10.1002/pen.760151204.

21. Masson J. Acrylic Fiber Technology and Applications. CRC Press. - 1995.

22. Schaller R., Feldman K., Smith P., Tervoort T.A. High-Performance Polyethylene Fibers "Al Dente": Improved Gel-Spinning of Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene Using Vegetable Oils // Macromolecules. - 2015. - V.48. - № 24. - P.8877-8884. DOI: 10.1021/acs.macromol.5b02211.

23. Brem A. Solutions for Fiber Spinning: The role of solvent quality in gel-spinning of ultra-high-molecular-weight polyethylene. ETH Zurich. - 2019. - P.228 p. DOI: 10.3929/ETHZ-B-000380271.

24. Liu S., Tan L., Pan D., Chen Y. Gel spinning of polyacrylonitrile fibers with medium molecular weight // Polymer International. - 2011. - V.60. - № 3. - P.453-457. DOI: 10.1002/pi.2968.

25. Liu S., JiangH., Du W., PanD. Spinnability in pre-gelled gel spinning of polyacrylonitrile precursor fibers // Fibers and Polymers. Springer. - 2012. - V.13. - P.846-849.

26. Lebedev O.V., Ozerin A.N., Kechek'yan A.S., Shevchenko V.G., Kurkin T.S., Golubev E.K., Karpushkin E.A., Sergeyev V.G. A study of oriented conductive composites with segregated

network structure obtained via solid-state processing of UHMWPE reactor powder and carbon nanofillers // Polymer Composites. - 2019. - V.40. - № S1. DOI: 10.1002/pc.24532.

27. Golubev E.K., Kurkin T.S., Ozerin A.N. High-strength tapes prepared by the solid-state processing of nascent reactor powders of ultrahigh molecular weight polyethylene // Russ Chem Bull. -2023. - V.72. - № 3. - P.749-763. DOI: 10.1007/s11172-023-3839-3.

28. Malkin A.Ya., Subbotin A.V., Kulichikhin V.G. Stability of polymer jets in extension: physicochemical and rheological mechanisms // Russian Chemical Reviews. - 2020. - V.89. - № 8. -P.811-823. DOI: 10.1070/rcr4941.

29. GuimaraesM.C., Pinho F.T., da Silva C.B. Viscoelastic jet instabilities studied by direct numerical simulations // Physical Review Fluids. APS. - 2023. - V.8. - № 10. - P.103301.

30. Malkin A.Ya., Arinstein A., Kulichikhin V.G. Polymer extension flows and instabilities // Progress in Polymer Science. - 2014. - V.39. - № 5. - P.959-978. DOI: 10.1016/j.progpolymsci.2014.02.006.

31. Bechert M., ScheidB. Combined influence of inertia, gravity, and surface tension on the linear stability of Newtonian fiber spinning // Physical review fluids. APS. - 2017. - V.2. - № 11. -P.113905.

32. GuptaK. Hydrodynamic stability of polymer fiber spinning. - 2018.

33. Kulichikhin V., Skvortsov I., Subbotin A., Kotomin S., Malkin A. A Novel Technique for Fiber Formation: Mechanotropic Spinning—Principle and Realization // Polymers. - 2018. - V.10. - № 8. - P.856. DOI: 10.3390/polym10080856.

34. Пакшвер А.Б. Физико-химические основы технологии химических волокон. Химия. - 1972. 431 p.

35. Kalabin A.L., Pakshver E.A., KukushkinN.A. Estimation of the total gelation time in wet spinning of chemical fibres from solutions of polymers // Fibre Chem. - 1996. - V.27. - № 4. - P.223-227. DOI: 10.1007/BF00572795.

36. Gupta B.S. Manufactured Textile Fibers // Handbook of Industrial Chemistry and Biotechnology / ed. Kent J.A. Boston, MA: Springer US. - 2012. - P.419-473. DOI: 10.1007/978-1-4614-4259-2_12.

37. Ozipek B., Karakas H. Wet spinning of synthetic polymer fibers // Advances in Filament Yarn Spinning of Textiles and Polymers. Elsevier. - 2014. - P.174-186. DOI: 10.1533/9780857099174.2.174.

38. Bahrami S.H., Bajaj P., Sen K. Effect of coagulation conditions on properties of poly(acrylonitrile-carboxylic acid) fibers // J of Applied Polymer Sci. - 2003. - V.89. - № 7. - P.1825-1837. DOI: 10.1002/app.12275.

39. Hao J., An F., Yu Y., Zhou P., Liu Y., Lu C. Effect of coagulation conditions on solvent diffusions and the structures and tensile properties of solution spun polyacrylonitrile fibers // J of Applied Polymer Sci. - 2017. - V.134. - № 5. - P.app.44390. DOI: 10.1002/app.44390.

40. Lu C., Blackwell C., Ren Q., FordE. Effect of the Coagulation Bath on the Structure and Mechanical Properties of Gel-Spun Lignin/Poly(vinyl alcohol) Fibers // ACS Sustainable Chem. Eng. -2017. - V.5. - № 4. - P.2949-2959. DOI: 10.1021/acssuschemeng.6b02423.

41. Ahn H., GwakH.J., Kim Y.M., Yu W.-R., Lee W.J., Yeo S.Y. Microstructure Analysis of Drawing Effect and Mechanical Properties of Polyacrylonitrile Precursor Fiber According to Molecular Weight // Polymers. - 2022. - V.14. - № 13. - P.2625. DOI: 10.3390/polym14132625.

42. Gao Q., Jing M., Wang C., Zhao S., Chen M., Qin J. Preparation of High-Quality Polyacrylonitrile Precursors for Carbon Fibers Through a High Drawing Ratio in the Coagulation Bath During a Dry-Jet Wet Spinning Process // Journal of Macromolecular Science, Part B. - 2019. - V.58.

- № 1. - P.128-140. DOI: 10.1080/00222348.2018.1548074.

43. Gao Q., Jing M., Chen M., Zhao S., Wang Y., Qin J., Yu M., Wang C. Force field in coagulation bath at low temperature induced microfibril evolution within PAN nascent fiber and precursor fiber // J of Applied Polymer Sci. - 2020. - V.137. - № 44. - P.49380. DOI: 10.1002/app.49380.

44. Ouyang Q., Chen Y., Wang X., Ma H., Li D., Yang J. Supramolecular structure of highly oriented wet-spun polyacrylonitrile fibers used in the preparation of high-performance carbon fibers // J Polym Res. - 2015. - V.22. - № 12. - P.229. DOI: 10.1007/s10965-015-0865-5.

45. NaraghiM., ChasiotisI., KahnH., Wen Y., Dzenis Y. Mechanical deformation and failure of electrospun polyacrylonitrile nanofibers as a function of strain rate // Applied Physics Letters. - 2007.

- V.91. - № 15. - P.151901. DOI: 10.1063/1.2795799.

46. Arshad S.N., Naraghi M., Chasiotis I. Strong carbon nanofibers from electrospun polyacrylonitrile // Carbon. - 2011. - V.49. - № 5. - P.1710-1719. DOI: 10.1016/j.carbon.2010.12.056.

47. McIntyre J.E. Synthetic fibres: Nylon, polyester, acrylic, polyolefin. - 2004. 1-300 p.

48. Sawai D., Fujii Y., Kanamoto T. Development of oriented morphology and tensile properties upon superdawing of solution-spun fibers of ultra-high molecular weight poly(acrylonitrile) // Polymer. - 2006. - V.47. - № 12. - P.4445-4453. DOI: 10.1016/j.polymer.2006.03.067.

49. Kim H.C. The structure of acrylic, polyvinylalcohol and polyvinylchloride fibers // Handbook of Textile Fibre Structure. Elsevier. - 2009. - P.305-324. DOI: 10.1533/9781845696504.2.305.

50. Yildiz O., Stano K., Faraji S., Stone C., Willis C., ZhangX., Jur J.S., BradfordP.D. High performance carbon nanotube - polymer nanofiber hybrid fabrics // Nanoscale. - 2015. - V.7. - № 40.

- P.16744-16754. DOI: 10.1039/C5NR02732B.

51. Jung, Yeon-Su, Jung, Youngjin, Kim, Hwan Chul, Ku, Bon-Cheol. Fabrication and Applications of Carbon Nanotube Fibers // Carbon letters. - 2012. - V.13. - № 4. - P.191-204. DOI: 10.5714/CL.2012.13.4.191.

52. SemenovA.N., SubbotinA.V. Phase separation kinetics in unentangled polymer solutions under high-rate extension // Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. - 2017. - V.55. - №

7. - P.623-637. DOI: 10.1002/polb.24312.

53. Subbotin A.V., Semenov A.N. Phase Separation in Polymer Solutions under Extension // Polymer Science, Series C. - 2018. - V.60. - № S1. - P.106-117. DOI: 10.1134/s1811238218020200.

54. Khan Z. afarullah, Kafiah F., Hafiz Z., Shafi F., Nufaiei, Sarfaraz A., Furquan A., Matin A., Hafiz Z., Shafi H. Morphology, Mechanical Properties and Surface Characteristics of Electrospun Polyacrylonitrile (PAN) Nanofiber Mats // International Journal of Advanced Engineering and Nano Technology. - 2015. - V.3. - P.2347-6389.

55. Ahmadian A., Shafiee A., Aliahmad N., Agarwal M. Overview of Nano-Fiber Mats Fabrication via Electrospinning and Morphology Analysis // Textiles. - 2021. - V.1. - P.206-226. DOI: 10.3390/textiles1020010.

56. Grothe T., Storck J., Dotter M., Ehrmann A. Impact of Solid Content in the Electrospinning Solution on the Physical and Chemical Properties of Polyacrylonitrile (PAN) Nanofibrous Mats // Tekstilec. - 2020. - V.63. - P.225-232. DOI: 10.14502/Tekstilec2020.63.225-232.

57. Zhang L., Aboagye A., Kelkar A., Lai C., Fong H. A review: carbon nanofibers from electrospun polyacrylonitrile and their applications // J Mater Sci. - 2014. - V.49. - № 2. - P.463-480. DOI: 10.1007/s10853-013-7705-y.

58. Lu P., Ding B. Applications of electrospun fibers // Recent patents on nanotechnology. Bentham Science Publishers. - 2008. - V.2. - № 3. - P.169-182.

59. Jin S., Chen Z., Xin B., Xi T., Meng N. An investigation on the comparison of wet spinning and electrospinning: Experimentation and simulation // Fibers Polym. - 2017. - V.18. - № 6. - P.1160-1170. DOI: 10.1007/s12221-017-7026-x.

60. Zhang J., Zhang Y., Zhao J. Thermodynamic study of non-solvent/dimethyl sulfoxide/polyacrylonitrile ternary systems: effects of the non-solvent species // Polym. Bull. - 2011. -V.67. - № 6. - P.1073-1089. DOI: 10.1007/s00289-011-0525-9.

61. Li X., Suo X., Liu Y., Li Y. Effect of gelation time on the microstructures, mechanical properties and cyclization reactions of dry-jet gel-spun polyacrylonitrile fibers // New Carbon Materials.

- 2019. - V.34. - № 1. - P.9-18. DOI: 10.1016/S1872-5805(19)60001-6.

62. Termonia Y., Meakin P., Smith P. Theoretical study of the influence of the molecular weight on the maximum tensile strength of polymer fibers // Macromolecules. - 1985. - V.18. - № 11.

- P.2246-2252. DOI: 10.1021/ma00153a032.

63. DongX.-G., Wang C.-G., Juan C. Study on the Coagulation Process of Polyacrylonitrile Nascent Fibers during Wet-spinning // Polymer Bulletin. - 2007. - V.58. - № 5. - P.1005-1012. DOI: 10.1007/s00289-006-0717-x.

64. Wang Y.-X., Wang C.-G., Bai Y.-J., Bo Z. Effect of the drawing process on the wet spinning of polyacrylonitrile fibers in a system of dimethyl sulfoxide and water // J. Appl. Polym. Sci. -2007. - V.104. - № 2. - P.1026-1037. DOI: 10.1002/app.24793.

65. Al Faruque M.A., Remadevi R., Razal J.M., Naebe M. Impact of the wet spinning

parameters on the alpaca-based polyacrylonitrile composite fibers: Morphology and enhanced mechanical properties study // J of Applied Polymer Sci. - 2020. - V.137. - № 41. - P.49264. DOI: 10.1002/app.49264.

66. Lee H., Lee L.-W., Lee S.-W., Joh H.-I., Jo S.-M., Lee S. Effects of drawing process on the structure and tensile properties of textile-grade PAN fiber and its carbon fiber // e-Polymers. - 2014.

- V.14. - № 3. - P.217-224. DOI: 10.1515/epoly-2013-0080.

67. Gao Q., JingM., Zhao S., Wang Y., Qin J., Yu M., Wang C. Effect of spinning speed on microstructures and mechanical properties of polyacrylonitrile fibers and carbon fibers // Ceramics International. - 2020. - V.46. - № 14. - P.23059-23066. DOI: 10.1016/j.ceramint.2020.06.083.

68. Chen J.C., Harrison I.R. Modification of polyacrylonitrile (PAN) carbon fiber precursor via post-spinning plasticization and stretching in dimethyl formamide (DMF) // Carbon. - 2002. - V.40.

- № 1. - P.25-45. DOI: 10.1016/S0008-6223(01)00050-1.

69. Mirbaha H., Scardi P., D'Incau M., Arbab S., Nourpanah P., Pugno N.M. Supramolecular Structure and Mechanical Properties of Wet-Spun Polyacrylonitrile/Carbon Nanotube Composite Fibers Influenced by Stretching Forces // Front. Mater. - 2020. - V.7. - P.226. DOI: 10.3389/fmats.2020.00226.

70. Plateau J.A.F. Statique expérimentale et théorique des liquides soumis aux seules forces moléculaires.

71. Rayleigh, Lord. On The Instability Of Jets // Proceedings of The London Mathematical Society. - 1878. - V.1. - P.4-13.

72. Bohr N.H.D. Determination of the Surface-Tension of Water by the Method of Jet Vibration // Philosophical Transactions of the Royal Society A. - V.209. - P.281-317.

73. Weber C.M. Zum Zerfall eines Flussigkeitsstrahles // Zamm-zeitschrift Fur Angewandte Mathematik Und Mechanik. - 1931. - V.11. - P.136-154.

74. Frenkel S.Y., Baranov V., Bel'nikevich N., Panov Y.N. Orientation mechanism of solid phase formation in polymer solutions subjected to a longitudinal hydrodynamic field // Polymer Science USSR. Pergamon. - 1964. - V.6. - № 10. - P.2124-2125.

75. Boys C.V. Soap-bubbles, their colours and the forces which mould them.

76. Wagner C., Amarouchene Y., Bonn D., Eggers J. Droplet Detachment and Satellite Bead Formation in Viscoelastic Fluids // Physical Review Letters. - 2005. - V.95. - № 16. DOI: 10.1103/physrevlett.95.164504.

77. Li J., FontelosM.A. Drop dynamics on the beads-on-string structure for viscoelastic jets: A numerical study // Physics of Fluids. - 2003. - V.15. - № 4. - P.922-937. DOI: 10.1063/1.1556291.

78. Oliveira M.S.N., McKinley G.H. Iterated stretching and multiple beads-on-a-string phenomena in dilute solutions of highly extensible flexible polymers // Physics of Fluids. - 2005. - V.17.

- № 7. - P.071704. DOI: 10.1063/1.1949197.

79. Bhat P.P., Appathurai S., Harris M.T., Pasquali M., McKinley G.H., Basaran O.A.

Formation of beads-on-a-string structures during break-up of viscoelastic filaments // Nature Phys. -2010. - V.6. - № 8. - P.625-631. DOI: 10.1038/nphys1682.

80. Sattler R., Gier S., Eggers J., Wagner C. The final stages of capillary break-up of polymer solutions // Physics of Fluids. - 2012. - V.24. - № 2. - P.023101. DOI: 10.1063/1.3684750.

81. Deblais A., Velikov K.P., Bonn D. Pearling Instabilities of a Viscoelastic Thread // Phys. Rev. Lett. - 2018. - V.120. - № 19. - P.194501. DOI: 10.1103/PhysRevLett.120.194501.

82. Kibbelaar H.V.M., Deblais A., Burla F., Koenderink G.H., Velikov K.P., Bonn D. Capillary thinning of elastic and viscoelastic threads: From elastocapillarity to phase separation // Phys. Rev. Fluids. - 2020. - V.5. - № 9. - P.092001. DOI: 10.1103/PhysRevFluids.5.092001.

83. Oliveira M.S.N., Yeh R., McKinley G.H. Iterated stretching, extensional rheology and formation of beads-on-a-string structures in polymer solutions // Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. - 2006. - V.137. - № 1-3. - P.137-148. DOI: 10.1016/j.jnnfm.2006.01.014.

84. Atkin-Smith G.K., TixeiraR., Paone S., Mathivanan S., Collins C., LiemM., GoodallK.J., Ravichandran K.S., Hulett M.D., Poon I.K.H. A novel mechanism of generating extracellular vesicles during apoptosis via a beads-on-a-string membrane structure // Nat Commun. - 2015. - V.6. - № 1. -P.7439. DOI: 10.1038/ncomms8439.

85. Goldin M., Yerushalmi J., Pfeffer R., Shinnar R Breakup of a laminar capillary jet of a viscoelastic fluid // J. Fluid Mech. - 1969. - V.38. - № 4. - P.689-711. DOI: 10.1017/S0022112069002540.

86. Amarouchene Y., BonnD., Meunier J., Kellay H. Inhibition of the Finite-Time Singularity during Droplet Fission of a Polymeric Fluid // Phys. Rev. Lett. - 2001. - V.86. - № 16. - P.3558-3561. DOI: 10.1103/PhysRevLett.86.3558.

87. Giubertoni G., Burla F., Martinez-Torres C., Dutta B., Pletikapic G., Pelan E., Rezus Y.L.A., Koenderink G.H., Bakker H.J. Molecular Origin of the Elastic State of Aqueous Hyaluronic Acid // J. Phys. Chem. B. - 2019. - V.123. - № 14. - P.3043-3049. DOI: 10.1021/acs.jpcb.9b00982.

88. LarsonR.G. Instabilities in viscoelastic flows // Rheologica Acta. - 1992. - V.31. - № 3.

- P.213-263. DOI: 10.1007/BF00366504.

89. Ver Strate G., Philippoff W. Phase separation in flowing polymer solutions // Journal of Polymer Science: Polymer Letters Edition. - 1974. - V.12. - № 5. - P.267-275. DOI: https://doi.org/10.1002/pol.1974.130120506.

90. James D.F., Saringer J.H. Extensional flow of dilute polymer solutions // J. Fluid Mech.

- 1980. - V.97. - № 04. - P.655. DOI: 10.1017/S0022112080002741.

91. Dunlap P.N., LealL.G. Dilute polystyrene solutions in extensional flows: Birefringence and flow modification // Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. - 1987. - V.23. - P.5-48. DOI: 10.1016/0377-0257(87)80009-5.

92. Frank F.C., Keller A., Mackley M.R. Polymer chain extension produced by impinging jets and its effect on polyethylene solution // Polymer. - 1971. - V.12. - № 7. - P.467-473. DOI:

10.1016/0032-3861(71)90064-4.

93. Keller A., Odell J. The extensibility of macromolecules in solution; a new focus for macromolecular science // Colloid and Polymer Science. Springer. - 1985. - V.263. - P.181-201.

94. Диаграммы фазового состояния полимерных систем / А.Е.Чалых, В.К.Герасимов, Ю.М.Михайлов. - М. : Янус-К, 1998. - 214, [1] с. / ed. Герасимов В.К., Михайлов Ю.М. (род. 1953), Чалых А.Е. (род. 1937). М.: Янус-К. - 1998.

95. Г.Г. Угланова, Гембицкий Л.С., Верхотина Л.Н., Губенкова Е.Н. Влияние природы растворителя на вязкость растворов полиакрилонитрила // Высокомол. соединения. - 1974. -V.16. - № 12. - P.902-905.

96. Rangel-Nafaile C., Metzner A.B., Wissbrun K.F. Analysis of stress-induced phase separations in polymer solutions // Macromolecules. - 1984. - V.17. - № 6. - P.1187-1195. DOI: 10.1021/ma00136a015.

97. Barham P.J., Keller A. Flow-induced liquid-liquid phase separation and adsorption entanglement layer formation in high-molecular-weight polymer solutions // Macromolecules. - 1990. - V.23. - № 1. - P.303-309. DOI: 10.1021/ma00203a052.

98. Van Egmond J.W., Fuller G.G. Concentration fluctuation enhancement in polymer solutions by extensional flow // Macromolecules. - 1993. - V.26. - № 26. - P.7182-7188. DOI: 10.1021/ma00078a011.

99. Баранов В.Г., Амбрибахшов Д.Х., Бресткин Ю.В., Агранова С.А., Саддиков И.С. Термодинамика и динамика макромолекул в умеренно-концентрированных растворах полистирола в бромоформе // Высокомол. соединения. - 1987. - V.29. - № 6. - P.1190-1195.

100. Малкин А.Я. (род. 1937). Реология: концепции, методы, приложения: авторизованный перевод с английского / Малкин А. Я., Исаев А. И. - Санкт-Петербург: Профессия, 2007. - 557 с. / ed. Исаев А.И. Санкт-Петербург: Профессия. - 2007.

101. Ханчич О. Анизотропные структуры в полимерах и их изучение методом малоуглового рассеяния поляризованного света. Негосударственное образовательное учреждение высшего образования Московский .... - 2014.

102. Манделькерн Л. Кристаллизация полимеров. - 1966.

103. Schmidt G., Nakatani A.I., Butler P.D., Karim A., Han C.C. Shear orientation of viscoelastic polymer- clay solutions probed by flow birefringence and SANS // Macromolecules. ACS Publications. - 2000. - V.33. - № 20. - P.7219-7222.

104. Lodge A.S. Variation of Flow Birefringence with Stress // Nature. - 1955. - V.176. - № 4487. - P.838-839. DOI: 10.1038/176838a0.

105. Venerus D.C., Zhu S.-H., Ottinger H.C. Stress and birefringence measurements during the uniaxial elongation of polystyrene melts // Journal of Rheology. - 1999. - V.43. - № 3. - P.795-813. DOI: 10.1122/1.551004.

106. Fuller G.G. Optical Rheometry of Complex Fluids. Oxford University Press. - 1995.

107. Black D.L., McQuay M.Q., Bonin M.P. Laser-based techniques for particle-size measurement: a review of sizing methods and their industrial applications // Progress in energy and combustion science. Elsevier. - 1996. - V.22. - № 3. - P.267-306.

108. Chen G., Lai H., Lu P., Chang Y., Wang C. Light Scattering of Electrospinning Jet with Internal Structures by Flow-Induced Phase Separation // Macromol. Rapid Commun. - 2023. - V.44. -№ 1. - P.2200273. DOI: 10.1002/marc.202200273.

109. Kikhney A.G., Svergun D.I. A practical guide to small angle X-ray scattering (SAXS) of flexible and intrinsically disordered proteins // FEBS letters. Elsevier. - 2015. - V.589. - № 19. -P.2570-2577.

110. Liu Y., Zhou W., Cui K., Tian N., WangX., Liu L., Li L., Zhou Y. Extensional rheometer for in situ x-ray scattering study on flow-induced crystallization of polymer // Review of Scientific Instruments. - 2011. - V.82. - № 4. - P.045104. DOI: 10.1063/1.3574219.

111. Bashir Z., Church S.P., Waldron D. Interaction of water and hydrated crystallization in water-plasticized polyacrylonitrile films // Polymer. - 1994. - V.35. - № 5. - P.967-976. DOI: 10.1016/0032-3861(94)90940-7.

112. Hammouda B. SANS from homogeneous polymer mixtures: A unified overview // Polymer Characteristics. Berlin/Heidelberg: Springer-Verlag. - 1993. - V.106. - P.87-133. DOI: 10.1007/BFb0025862.

113. Wei Y., Hore M.J.A. Characterizing polymer structure with small-angle neutron scattering: A Tutorial // Journal of Applied Physics. - 2021. - V.129. - № 17. - P.171101. DOI: 10.1063/5.0045841.

114. Boue F., Nierlich M., Jannink G., Ball R. Polymer coil relaxation in uniaxially strained polystyrene observed by small angle neutron scattering // J. Phys. France. - 1982. - V.43. - № 1. -P.137-148. DOI: 10.1051/jphys:01982004301013700.

115. BoueF., NierlichM., OsakiK. Dynamics of molten polymers on the sub-molecular scale. Application of small-angle neutron scattering to transient relaxation // Faraday Symp. Chem. Soc. -1983. - V.18. - № 0. - P.83-102. DOI: 10.1039/FS9831800083.

116. Hammouda B., Briber R.M., Bauer B.J. Small angle neutron scattering from deuterated polystyrene/poly(vinylmethyl ether)/protonated polystyrene ternary polymer blends // Polymer. - 1992.

- V.33. - № 8. - P.1785-1787. DOI: 10.1016/0032-3861(92)91086-H.

117. Hammouda B., Nakatani A.I., Waldow D.A., Han C.C. Small-angle neutron scattering from deuterated polystyrene in dioctyl phthalate solution under shear // Macromolecules. - 1992. - V.25.

- № 11. - P.2903-2906. DOI: 10.1021/ma00037a018.

118. Lin Y., Chen W., MengL., WangD., Li L. Recent advances in post-stretching processing of polymer films with in situ synchrotron radiation X-ray scattering // Soft Matter. - 2020. - V.16. - № 15. - P.3599-3612. DOI: 10.1039/C9SM02554E.

119. Li L.-B. In Situ Synchrotron Radiation Techniques: Watching Deformation-induced

Structural Evolutions of Polymers // Chin J Polym Sci. - 2018. - V.36. - № 10. - P.1093-1102. DOI: 10.1007/s10118-018-2169-9.

120. Pepe J., Cleven L.C., Suijkerbuijk E.J.M.C., Dekkers E.C.A., Hermida-Merino D., Cardinaels R., Peters G.W.M., Anderson P.D. A filament stretching rheometer for in situ X-ray experiments: Combining rheology and crystalline morphology characterization // Review of Scientific Instruments. - 2020. - V.91. - № 7. - P.073903. DOI: 10.1063/5.0008224.

121. Bazilevsky A.V., Entov V.M., Rozhkov A.N. Liquid Filament Microrheometer and Some of Its Applications // Third European Rheology Conference and Golden Jubilee Meeting of the British Society of Rheology / ed. Oliver D R. Dordrecht: Springer Netherlands. - 1990. - P.41-43. DOI: 10.1007/978-94-009-0781 -2_21.

122. H. Eisenlohr, Instruction Manual HAAKE CaBER 1 HAAKE CaBER 1, Thermo Electron(Karlsruhe) GmbH, 2010.

123. Sur S., Rothstein J. Drop breakup dynamics of dilute polymer solutions: Effect of molecular weight, concentration, and viscosity // Journal of Rheology. - 2018. - V.62. - № 5. - P.1245-1259. DOI: 10.1122/1.5038000.

124. Dinic J., Jimenez L.N., Sharma V. Pinch-off dynamics and dripping-onto-substrate (DoS) rheometry of complex fluids // Lab Chip. - 2017. - V.17. - № 3. - P.460-473. DOI: 10.1039/C6LC01155A.

125. BousfieldD.W., KeuningsR., Marrucci G., DennM.M. Nonlinear analysis of the surface tension driven breakup of viscoelastic filaments // Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. - 1986. - V.21. - № 1. - P.79-97. DOI: 10.1016/0377-0257(86)80064-7.

126. Entov V.M., Hinch E.J. Effect of a spectrum of relaxation times on the capillary thinning of a filament of elastic liquid // Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. - 1997. - V.72. - № 1. -P.31-53. DOI: 10.1016/S0377-0257(97)00022-0.

127. Clasen C., Eggers J., FontelosM.A., Li J., McKINLEY G.H. The beads-on-string structure of viscoelastic threads // J. Fluid Mech. - 2006. - V.556. - P.283. DOI: 10.1017/S0022112006009633.

128. RoddL.E., Scott T.P., Cooper-White J.J., McKinley G.H. Capillary Break-up Rheometry of Low-Viscosity Elastic Fluids // Applied Rheology. - 2005. - V.15. - № 1. - P.12-27. DOI: 10.1515/arh-2005-0001.

129. McKinley G.H. Visco-elasto-capillary thinning and break-up of complex fluids. - 2005.

130. Sharma V., Haward S.J., Serdy J., Keshavarz B., Soderlund A., Threlfall-Holmes P., McKinley G.H. The rheology of aqueous solutions of ethyl hydroxy-ethyl cellulose (EHEC) and its hydrophobically modified analogue (hmEHEC): extensional flow response in capillary break-up, jetting (ROJER) and in a cross-slot extensional rheometer // Soft Matter. - 2015. - V.11. - № 16. - P.3251-3270. DOI: 10.1039/C4SM01661K.

131. Campo-Deano L., Clasen C. The slow retraction method (SRM) for the determination of ultra-short relaxation times in capillary breakup extensional rheometry experiments // Journal of Non-

Newtonian Fluid Mechanics. - 2010. - V.165. - № 23-24. - P.1688-1699. DOI: 10.1016/j.jnnfm.2010.09.007.

132. Vadillo D.C., Mathues W., Clasen C. Microsecond relaxation processes in shear and extensional flows of weakly elastic polymer solutions // Rheologica Acta. - 2012. - V.51. - № 8. -P.755-769. DOI: 10.1007/s00397-012-0640-z.

133. De Dier R., Mathues W., Clasen C. Extensional Flow and Relaxation of Semi-dilute Solutions of Schizophyllan // Macromolecular Materials and Engineering. - 2013. - V.298. - № 9. -P.944-953. DOI: 10.1002/mame.201200359.

134. Mathues W., Formenti S., McIlroy C., Harlen O.G., Clasen C. CaBER vs ROJER— Different time scales for the thinning of a weakly elastic jet // Journal of Rheology. - 2018. - V.62. - № 5. - P.1135-1153. DOI: 10.1122/1.5021834.

135. MorrisonN.F., Harlen O.G. Viscoelasticity in inkjet printing // Rheologica Acta. - 2010. - V.49. - № 6. - P.619-632. DOI: 10.1007/s00397-009-0419-z.

136. Schummer P., TebelK.H. A new elongational rheometer for polymer solutions // Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. - 1983. - V.12. - № 3. - P.331-347. DOI: 10.1016/0377-0257(83)85006-X.

137. Christanti Y., Walker L.M. Effect of fluid relaxation time of dilute polymer solutions on jet breakup due to a forced disturbance // Journal of Rheology. - 2002. - V.46. - № 3. - P.733-748. DOI: 10.1122/1.1463418.

138. Keshavarz B., Sharma V., Houze E.C., Koerner M.R., Moore J.R., Cotts P.M., Threlfall-Holmes P., McKinley G.H. Studying the effects of elongational properties on atomization of weakly viscoelastic solutions using Rayleigh Ohnesorge Jetting Extensional Rheometry (ROJER) // Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. - 2015. - V.222. - P.171-189. DOI: 10.1016/j.jnnfm.2014.11.004.

139. Dinic J., Zhang Y., Jimenez L.N., Sharma V. Extensional Relaxation Times of Dilute, Aqueous Polymer Solutions // ACS Macro Lett. - 2015. - V.4. - № 7. - P.804-808. DOI: 10.1021/acsmacrolett.5b00393.

140. BazilevskijA.V., Entov V.M., RozhkovA. Living filament // Sorosovskij Obrazovatel'nyj Zhurnal. - 2001. - V.7.

141. Eggers J. Nonlinear dynamics and breakup of free-surface flows // Rev. Mod. Phys. -1997. - V.69. - № 3. - P.865-930. DOI: 10.1103/RevModPhys.69.865.

142. Subbotin A.V., Semenov A.N. Dynamics of Dilute Polymer Solutions at the Final Stages of Capillary Thinning // Macromolecules. American Chemical Society (ACS). - 2022. - V.55. - № 6. -P.2096-2108. DOI: 10.1021/acs.macromol.1c01980.

143. Das S., Waghmare P.R., Mitra S.K. Early regimes of capillary filling // Physical Review E. - 2012. - V.86. - № 6. DOI: 10.1103/physreve.86.067301.

144. Le Grand-Piteira N., Daerr A., Limat L. Meandering Rivulets on a Plane: A Simple Balance between Inertia and Capillarity // Physical Review Letters. - 2006. - V.96. - № 25. DOI:

10.1103/physrevlett.96.254503.

145. QuéréD. Inertial capillarity // Europhysics Letters (EPL). - 1997. - V.39. - № 5. - P.533-538. DOI: 10.1209/epl/i1997-00389-2.

146. Anna S.L., McKinley G.H. Elasto-capillary thinning and breakup of model elastic liquids // Journal of Rheology. - 2001. - V.45. - № 1. - P.115-138. DOI: 10.1122/1.1332389.

147. Dinic J., Sharma V. Macromolecular relaxation, strain, and extensibility determine elastocapillary thinning and extensional viscosity of polymer solutions // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2019. - V.116. - № 18. - P.8766-8774. DOI: 10.1073/pnas.1820277116.

148. Prabhakar R., Prakash J.R, Sridhar T. Effect of configuration-dependent intramolecular hydrodynamic interaction on elastocapillary thinning and breakup of filaments of dilute polymer solutions // Journal of Rheology. - 2006. - V.50. - № 6. - P.925-947. DOI: 10.1122/1.2357592.

149. Sachsenheimer D., Hochstein B., Willenbacher N. Experimental study on the capillary thinning of entangled polymer solutions // Rheologica Acta. - 2014. - V.53. - № 9. - P.725-739. DOI: 10.1007/s00397-014-0789-8.

150. Clasen C. Capillary breakup extensional rheometry of semi-dilute polymer solutions // Korea-Australia Rheology Journal. - 2010. - V.22. - № 4. - P.331-338.

151. Stelter M., Brenn G., Yarin A.L., Singh R.P., Durst F. Investigation of the elongational behavior of polymer solutions by means of an elongational rheometer // Journal of Rheology. - 2002. -V.46. - № 2. - P.507-527. DOI: 10.1122/1.1445185.

152. Stelter M., Brenn G., Yarin A.L., Singh R.P., Durst F. Validation and application of a novel elongational device for polymer solutions // Journal of Rheology. Society of Rheology. - 2000. -V.44. - № 3. - P.595-616. DOI: 10.1122/1.551102.

153. Sommerfield A. Ein Beitrag zur hydrodynamischen Erklarung der turbulenten Flussigkeisbewegung // Atti Congr. Int. Math. 4th Rome. - 1908.

154. Reynolds O. XXIX. An experimental investigation of the circumstances which determine whether the motion of water shall be direct or sinuous, and of the law of resistance in parallel channels // Philosophical Transactions of the Royal society of London. The Royal Society London. - 1883. - № 174. - P.935-982.

155. VonKärmän T. Aerodynamics: selected topics in the light of their historical development. Courier Corporation. - 2004.

156. Purcell E.M. Life at low Reynolds number // American journal of physics. American Association of Physics Teachers. - 1977. - V.45. - № 1. - P.3-11.

157. Wen L., Weaver J.C., Lauder G.V. Biomimetic shark skin: design, fabrication and hydrodynamic function // Journal of Experimental Biology. - 2014. - V.217. - № 10. - P.1656-1666. DOI: 10.1242/jeb.097097.

158. Skartlien R., Nuland S., Amundsen J.E. Simultaneous entrainment of oil and water droplets in high Reynolds number gas turbulence in horizontal pipe flow // International journal of

multiphase flow. Elsevier. - 2011. - V.37. - № 10. - P.1282-1293.

159. Chala G.T., Sulaiman S.A., Japper-Jaafar A. Flow start-up and transportation of waxy crude oil in pipelines-A review // Journal of non-newtonian fluid mechanics. Elsevier. - 2018. - V.251. - P.69-87.

160. Ananda G., Sukumar P., SeligM. Measured aerodynamic characteristics of wings at low Reynolds numbers // Aerospace Science and Technology. Elsevier. - 2015. - V.42. - P.392-406.

161. Deters R.W., Ananda Krishnan G.K., Selig M.S. Reynolds number effects on the performance of small-scale propellers. - 2014. - P.2151.

162. Smits A.J., McKeon B.J., Marusic I. High-Reynolds number wall turbulence // Annual Review of Fluid Mechanics. Annual Reviews. - 2011. - V.43. - P.353-375.

163. Lissaman P. Low-Reynolds-number airfoils // Annual review of fluid mechanics. Annual Reviews 4139 El Camino Way, PO Box 10139, Palo Alto, CA 94303-0139, USA. - 1983. - V.15. - № 1. - P.223-239.

164. Smith S.W.J., Moss H. Experiments with mercury jets // Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character. The Royal Society London. - 1917. - V.93. - № 652. - P.373-393.

165. Tyler E., Richardson E. The characteristic curves of liquid jets // Proceedings of the Physical Society of London. IOP Publishing. - 1924. - V.37. - № 1. - P.297.

166. Clanet C., Lasheras J.C. Transition from dripping to jetting // J. Fluid Mech. - 1999. -V.383. - P.307-326. DOI: 10.1017/S0022112098004066.

167. Castrejön-Pita J.R., Castrejön-Pita A.A., Thete S.S., Sambath K., Hutchings I.M., Hinch J., Lister J.R., Basaran O.A. Plethora of transitions during breakup of liquid filaments // Proceedings of the National Academy of Sciences. National Acad Sciences. - 2015. - V.112. - № 15. - P.4582-4587.

168. Eggers J. Universal pinching of 3D axisymmetric free-surface flow // Physical Review Letters. APS. - 1993. - V.71. - № 21. - P.3458.

169. Massalha T., Digilov R.M. The shape function of a free-falling laminar jet: Making use of Bernoulli's equation // American Journal of Physics. AIP Publishing. - 2013. - V.81. - № 10. -P.733-737.

170. Sauter U.S., Buggisch H.W. Stability of initially slow viscous jets driven by gravity // Journal of Fluid Mechanics. Cambridge University Press. - 2005. - V.533. - P.237-257.

171. Tayeb R., Sakib M.N., AliM., Islam M.Q. Both experimental and numerical investigation on breakup length of cylindrical falling jet // Procedia Engineering. Elsevier. - 2013. - V.56. - P.462-467.

172. Javadi A., Eggers J., Bonn D., Habibi M., Ribe N. Delayed capillary breakup of falling viscous jets // Physical review letters. APS. - 2013. - V.110. - № 14. - P.144501.

173. Malkin A.Ya., Petrie C.J.S. Some conditions for rupture of polymer liquids in extension // Journal of Rheology. - 1997. - V.41. - № 1. - P.1-25. DOI: 10.1122/1.550881.

174. Leonov A.I., Malkin A.Ya. Effect of normal stresses in steady one-dimensional flows of polymer melts // Fluid Dynamics. - 1968. - V.3. - № 3. - P.126-129. DOI: 10.1007/BF01019919.

175. Miller E., Rothstein J.P. Control of the sharkskin instability in the extrusion of polymer melts using induced temperature gradients // Rheologica Acta. - 2004. - V.44. - № 2. - P.160-173. DOI: 10.1007/s00397-004-0393-4.

176. Vinogradov G.V., Ya. Malkin A., Volosevitch V.V., Shatalov V.P., Yudin V.P. Flow, high-elastic (recoverable) deformation, and rupture of uncured high molecular weight linear polymers in uniaxial extension // J. Polym. Sci. Polym. Phys. Ed. - 1975. - V.13. - № 9. - P.1721-1735. DOI: 10.1002/pol .1975.180130906.

177. Reiner M. The deborah number // Physics today. AIP Publishing. - 1964. - V.17. - № 1.

- P.62-62.

178. MalkinA.Y., IsayevA.I. Rheology: concepts, methods, and applications. Elsevier. - 2022.

179. Farrell C., Keller A., Miles M., Pope D. Conformational relaxation time in polymer solutions by elongational flow experiments: 1. Determination of extensional relaxation time and its molecular weight dependence // Polymer. Elsevier. - 1980. - V.21. - № 11. - P.1292-1294.

180. Christanti Y., Walker L.M. Surface tension driven jet break up of strain-hardening polymer solutions // Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. - 2001. - V.100. - № 1-3. - P.9-26. DOI: 10.1016/S0377-0257(01)00135-5.

181. Tirtaatmadja V., McKinley G.H., Cooper-White J.J. Drop formation and breakup of low viscosity elastic fluids: Effects of molecular weight and concentration // Physics of Fluids. - 2006. -V.18. - № 4. - P.043101. DOI: 10.1063/1.2190469.

182. Valette R., Hachem E., Khalloufi M., Pereira A.S., Mackley M.R., Butler S.A. The effect of viscosity, yield stress, and surface tension on the deformation and breakup profiles of fluid filaments stretched at very high velocities // Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. - 2019. - V.263. -P.130-139. DOI: 10.1016/j.jnnfm.2018.12.001.

183. ClarkeN.S. Two-dimensional flow under gravity in a jet of viscous liquid // J. Fluid Mech.

- 1968. - V.31. - № 3. - P.481-500. DOI: 10.1017/S0022112068000297.

184. Clarke N.S. A differential equation in fluid mechanics // Mathematika. - 1966. - V.13. -№ 1. - P.51-53. DOI: 10.1112/S0025579300004198.

185. Denn M.M. Continuous Drawing of Liquids to Form Fibers // Annu. Rev. Fluid Mech. -1980. - V.12. - № 1. - P.365-387. DOI: 10.1146/annurev.fl.12.010180.002053.

186. Каргин В. Коллоидные системы и растворы полимеров. Избранные труды. М.: Наука.-1978.-330 с. - 1978.

187. Каргин В.А. Избранные труды: Структура и механические свойства полимеров. Наука. - 1979.

188. Каргин В.А. Избранные труды: Проблемы науки о полимерах. Наука. - 1986.

189. Flory P.J. Thermodynamics of high polymer solutions // The Journal of chemical physics.

American Institute of Physics. - 1942. - V.10. - № 1. - P.51-61.

190. Flory P.J. Principles of polymer chemistry. Cornell university press. - 1953.

191. Flory P.J., Fox T.G. Treatment of Intrinsic Viscosities // J. Am. Chem. Soc. - 1951. -V.73. - № 5. - P.1904-1908. DOI: 10.1021/ja01149a002.

192. Huggins M.L. Solutions of Long Chain Compounds // The Journal of Chemical Physics.

- 1941. - V.9. - № 5. - P.440-440. DOI: 10.1063/1.1750930.

193. Тагер А.А. Физико-химия полимеров. Рипол Классик. - 1978.

194. Graessley W.W. Polymer chain dimensions and the dependence of viscoelastic properties on concentration, molecular weight and solvent power // Polymer. - 1980. - V.21. - № 3. - P.258-262. DOI: https://doi.org/10.1016/0032-3861(80)90266-9.

195. Morawetz H. Macromolecules in solution. - 1965.

196. Эскин В.Е. Рассеяние света растворами полимеров и свойства макромолекул. Наука. Ленингр. отд-ние. - 1986.

197. Геллер А.А., Геллер Б.Э., Чиртулов В. Практическое руководство по физико-химии волокнообразующих полимеров: Учебное пособие. Химия. - 1972.

198. Skvortsov I.Yu., Toms R.V., Prokopov N.I., Chernikova E.V., Kulichikhin V.G. Rheological Properties of Acrylonitrile Terpolymer Solutions Synthesized by Different Methods // Polym. Sci. Ser. A. - 2018. - V.60. - № 6. - P.894-901. DOI: 10.1134/S0965545X18060093.

199. DoiM., Edwards S.F. The theory of polymer dynamics. Oxford: Clarendon press. - 1986.

200. De Gennes P. Polymers at an interface; a simplified view // Advances in colloid and interface science. Elsevier. - 1987. - V.27. - № 3-4. - P.189-209.

201. Малкин А. Основы реологии // М.: Профессия. - 2018. - P.336.

202. Wu C.-M., Hsu C.-H., Su C.-I., Liu C.-L., Lee J.-Y. Optimizing parameters for continuous electrospinning of polyacrylonitrile nanofibrous yarn using the Taguchi method // Journal of Industrial Textiles. SAGE Publications Sage UK: London, England. - 2018. - V.48. - № 3. - P.559-579.

203. Mamun A., Blachowicz T., Sabantina L. Electrospun nanofiber mats for filtering applications—Technology, structure and materials // Polymers. MDPI. - 2021. - V.13. - № 9. - P.1368.

204. Carlos A.L.M., A Mancipe J.M., L Dias M., MSM Thire R. Poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) core-shell spun fibers produced by solution blow spinning for bioactive agent's encapsulation // Journal of Applied Polymer Science. Wiley Online Library. - 2022. - V.139. - № 18.

- P.52081.

205. Wojasinski M., Ciach T. Shear and elongational rheometry for determination of spinnability window of polymer solutions in solution blow spinning // Journal of Applied Polymer Science. Wiley Online Library. - 2022. - V.139. - № 36. - P.e52851.

206. De Gennes P.-G. Reptation of a polymer chain in the presence of fixed obstacles // The journal of chemical physics. American Institute of Physics. - 1971. - V.55. - № 2. - P.572-579.

207. Hiemenz P.C., Lodge T.P. Polymer Chemistry. 0 ed. CRC Press. - 2007. DOI:

10.1201/9781420018271.

208. DaoudM., Cotton J.P., FarnouxB., Jannink G., Sarma G., BenoitH., Duplessix C., Picot C., De Gennes P.G. Solutions of Flexible Polymers. Neutron Experiments and Interpretation // Macromolecules. - 1975. - V.8. - № 6. - P.804-818. DOI: 10.1021/ma60048a024.

209. Makarov I., Golova L., Vinogradov M., Levin I., Gromovykh T., Arkharova N., Kulichikhin V. Cellulose fibers from solutions of bacterial cellulose in N-methylmorpholine N-oxide // Fibre Chemistry. Springer. - 2019. - V.51. - P.175-181.

210. Khayyam H., Jazar R.N., Nunna S., Golkarnarenji G., Badii K., Fakhrhoseini S.M., Kumar S., Naebe M. PAN precursor fabrication, applications and thermal stabilization process in carbon fiber production: Experimental and mathematical modelling // Progress in Materials Science. - 2020. -V.107. - P.100575. DOI: 10.1016/j.pmatsci.2019.100575.

211. Ponomarev I.I., Skvortsov I.Y., Volkova Y.A., Ponomarev I.I., Varfolomeeva L.A., RazorenovD.Y., SkupovK.M., KuzinM.S., Serenko O.A. New Approach to Preparation of Heat-Resistant "Lola-M" Fiber // Materials. - 2019. - V.12. - № 21. - P.3490. DOI: 10.3390/ma12213490.

212. Rubinstein M., Colby R.H. Polymer physics. Oxford; New York: Oxford University Press. - 2003. 440 p.

213. Rubinstein M., Dobrynin A.V. Solutions of associative polymers // Trends in Polymer Science. Cambridge, UK: Elsevier Science Publishers, c1993-c1997. - 1997. - V.5. - № 6. - P.181-186.

214. Robe D., Santra A., McKinley G., Prakash J.R. Evanescent Gels: Competition Between Sticker Dynamics and Single Chain Relaxation // arXiv preprint arXiv:2302.13623. - 2023.

215. Ferry J.D. Viscoelastic properties of polymers. John Wiley & Sons. - 1980.

216. Hansen C.M. Hansen Solubility Parameters: A User's Handbook, Second Edition. 0 ed. CRC Press. - 2007. DOI: 10.1201/9781420006834.

217. Scott R.L. Some comments on the Benesi-Hildebrand equation // Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas. Wiley Online Library. - 1956. - V.75. - № 7. - P.787-789.

218. Цветков В.Н., Эскин В.Е., Френкель С.Я. Структура макромолекул в растворах. -

1964.

219. Ouano A., Carothers J. Dissolution dynamics of some polymers: solvent-polymer boundaries // Polymer Engineering & Science. Wiley Online Library. - 1980. - V.20. - № 2. - P.160-166.

220. Skvortsov I.Yu., Malkin A.Ya., Kuzin M.S., Bondarenko G.N., Gerasimenko P.S., Litmanovich E.A. Rheology and molecular interactions in polyacrylonitrile solutions: Role of a solvent // Journal of Molecular Liquids. - 2022. - V.364. - P.119938. DOI: 10.1016/j.molliq.2022.119938.

221. Huo L., Cao W. The dual effects of non-solvent on the sol-gel transition of polyacrylonitrile solution: The promotion in thermodynamics and hindrance in kinetics // Polymer Testing. Elsevier. - 2022. - V.115. - P.107685.

222. De Gennes P. Coil-stretch transition of dilute flexible polymers under ultrahigh velocity gradients // The Journal of Chemical Physics. American Institute of Physics. - 1974. - V.60. - № 12. -P.5030-5042.

223. Hernández Cifre J., Garcia De La Torre J. Kinetic aspects of the coil-stretch transition of polymer chains in dilute solution under extensional flow // The Journal of Chemical Physics. American Institute of Physics. - 2001. - V.115. - № 20. - P.9578-9584.

224. Wiest J., WedgewoodL., BirdR.B. On coil-stretch transitions in dilute polymer solutions // The Journal of chemical physics. American Institute of Physics. - 1989. - V.90. - № 1. - P.587-594.

225. Rouse Jr P.E. A theory of the linear viscoelastic properties of dilute solutions of coiling polymers // The Journal of Chemical Physics. American Institute of Physics. - 1953. - V.21. - № 7. -P.1272-1280.

226. Zimm B.H. Dynamics of polymer molecules in dilute solution: viscoelasticity, flow birefringence and dielectric loss // The journal of chemical physics. American Institute of Physics. -1956. - V.24. - № 2. - P.269-278.

227. Malkin A.Ya., Semakov A.V., Skvortsov I.Yu., Zatonskikh P., Kulichikhin V.G., Subbotin A.V., SemenovA.N. Spinnability of Dilute Polymer Solutions // Macromolecules. - 2017. - V.50. - № 20. - P.8231-8244. DOI: 10.1021/acs.macromol.7b00687.

228. Vagner S.A., Patlazhan S.A. Flow-induced transition of compound droplet to composite microfiber in a channel with sudden contraction // Physics of Fluids. - 2023. - V.35. - № 3. - P.032009. DOI: 10.1063/5.0137904.

229. Liu H., Lu Y., Li S., Yu Y., Sahu K.C. Deformation and breakup of a compound droplet in three-dimensional oscillatory shear flow // International Journal of Multiphase Flow. Elsevier. - 2021.

- V.134. - P.103472.

230. Patlazhan S., Vagner S., Kravchenko I. Steady-state deformation behavior of confined composite droplets under shear flow // Physical Review E. APS. - 2015. - V.91. - № 6. - P.063002.

231. LarsonR.G., DesaiP.S. Modeling the Rheology of Polymer Melts and Solutions // Annu. Rev. Fluid Mech. - 2015. - V.47. - № 1. - P.47-65. DOI: 10.1146/annurev-fluid-010814-014612.

232. Dealy J.M., ReadD.J., Larson R.G. Structure and rheology of molten polymers: from structure to flow behavior and back again. Carl Hanser Verlag GmbH Co KG. - 2018.

233. Deshawar D., Chokshi P. Stability analysis of an electrospinning jet of polymeric fluids // Polymer. Elsevier. - 2017. - V.131. - P.34-49.

234. Wang C., Hashimoto T., Wang Y. Extension rate and bending instability of electrospinning jets: The role of the electric field // Macromolecules. ACS Publications. - 2021. - V.54.

- № 15. - P.7193-7209.

235. SchiesselH., Metzler R., Blumen A., Nonnenmacher T. Generalized viscoelastic models: their fractional equations with solutions // Journal of physics A: Mathematical and General. IOP Publishing. - 1995. - V.28. - № 23. - P.6567.

236. Van Gurp M., Palmen J. Time-temperature superposition for polymeric blends // Rheol. Bull. - 1998. - V.67. - № 1. - P.5-8.

237. Eom Y., Park Y., Jung Y.M., Kim B.C. Effects of conformational change of polyacrylonitrile on the aging behavior of the solutions in N,N-dimethyl formamide // Polymer. - 2017.

- V.108. - P.193-205. DOI: 10.1016/j.polymer.2016.11.060.

238. Eom Y., Kim B.C. Solubility parameter-based analysis of polyacrylonitrile solutions in N,N-dimethyl formamide and dimethyl sulfoxide // Polymer. - 2014. - V.55. - № 10. - P.2570-2577. DOI: 10.1016/j.polymer.2014.03.047.

239. Eom Y., Kim B.C. Effects of chain conformation on the viscoelastic properties of polyacrylonitrile gels under large amplitude oscillatory shear // European Polymer Journal. - 2016. -V.85. - P.341-353. DOI: 10.1016/j.eurpolymj.2016.10.037.

240. Clasen C., Plog J.P., Kulicke W.-M., Owens M., Macosko C., Scriven L.E., Verani M., McKinley G.H. How dilute are dilute solutions in extensional flows? // Journal of Rheology. - 2006. -V.50. - № 6. - P.849-881. DOI: 10.1122/1.2357595.

241. Eggers J. Instability of a polymeric thread // Physics of Fluids. AIP Publishing. - 2014.

- V.26. - № 3.

242. Subbotin A.V., Semenov A.N. Phase separation in dilute polymer solutions at high-rate extension // Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. Wiley Online Library. - 2016. - V.54.

- № 11. - P.1066-1073.

243. Semakov A.V., Kulichikhin V.G., Tereshin A.K., Antonov S.V., Malkin A.Ya. On the nature of phase separation of polymer solutions at high extension rates // Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. - 2015. - V.53. - № 8. - P.559-565. DOI: 10.1002/polb.23668.

244. Ismail N., Venault A., Mikkola J.-P., Bouyer D., Drioli E., Tavajohi Hassan Kiadeh N. Investigating the potential of membranes formed by the vapor induced phase separation process // Journal of Membrane Science. - 2020. - V.597. - P.117601. DOI: 10.1016/j.memsci.2019.117601.

245. Gupta K., Chokshi P. Weakly nonlinear stability analysis of polymer fibre spinning // J. Fluid Mech. - 2015. - V.776. - P.268-289. DOI: 10.1017/jfm.2015.284.

246. Lee J.-S., Jung H.-W., Hyun J.-C. Melt spinning dynamics of Phan-Thien Tanner fluids // Korea-Australia rheology journal. The Korean Society of Rheology. - 2000. - V.12. - № 2. - P.119-124.

247. Patil H., Tiwari R.V., Repka M.A. Hot-melt extrusion: from theory to application in pharmaceutical formulation // Aaps Pharmscitech. Springer. - 2016. - V.17. - P.20-42.

248. MyshkinN., PesetskiiS., GrigorievA.Y. Polymer tribology: Current state and applications // Tribology in Industry. University of Kragujevac, Faculty of Engineering. - 2015. - V.37. - № 3. -P.284.

249. Niranjana Prabhu T., Prashantha K. A review on present status and future challenges of starch based polymer films and their composites in food packaging applications // Polymer Composites.

Wiley Online Library. - 2018. - V.39. - № 7. - P.2499-2522.

250. Jani R., Patel D. Hot melt extrusion: An industrially feasible approach for casting orodispersible film // asian journal of pharmaceutical sciences. Elsevier. - 2015. - V.10. - № 4. - P.292-305.

251. Hyun J.C. Theory of draw resonance: Part I. Newtonian fluids // AIChE Journal. Wiley Online Library. - 1978. - V.24. - № 3. - P.418-422.

252. Han C.D., Lamonte R.R., Shah Y.T. Studies on melt spinning. III. Flow instabilities in melt spinning: Melt fracture and draw resonance // Journal of Applied Polymer Science. Wiley Online Library. - 1972. - V.16. - № 12. - P.3307-3323.

253. Gupta K., Chokshi P. Stability analysis of non-isothermal fibre spinning of polymeric solutions // J. Fluid Mech. - 2018. - V.851. - P.573-605. DOI: 10.1017/jfm.2018.504.

254. Dong R., Keuser M., Zeng X., Zhao J., Zhang Y., Wu C., Pan D. Viscometric measurement of the thermodynamics of PAN terpolymer/DMSO/water system and effect of fiber-forming conditions on the morphology of PAN precursor // J Polym Sci B Polym Phys. - 2008. - V.46. - № 19. - P.1997-2011. DOI: 10.1002/polb.21528.

255. Yushkin A.A., Balynin A.V., Nebesskaya A.P., Chernikova E.V., Muratov D.G., Efimov M.N., Karpacheva G.P. Acrylonitrile-Acrylic Acid Copolymer Ultrafiltration Membranes for Selective Asphaltene Removal from Crude Oil // Membranes. - 2023. - V.13. - № 9. - P.775. DOI: 10.3390/membranes13090775.

256. Huang Y., Xiao C., Huang Q., Liu H., Zhao J. Progress on polymeric hollow fiber membrane preparation technique from the perspective of green and sustainable development // Chemical Engineering Journal. - 2021. - V.403. - P.126295. DOI: 10.1016/j.cej.2020.126295.

257. Scharnagl N., Buschatz H. Polyacrylonitrile (PAN) membranes for ultra-and microfiltration // Desalination. Elsevier. - 2001. - V.139. - № 1-3. - P.191-198.

258. Yushkin A., Basko A., Balynin A., Efimov M., Lebedeva T., Ilyasova A., Pochivalov K., VolkovA. Effect of Acetone as Co-Solvent on Fabrication of Polyacrylonitrile Ultrafiltration Membranes by Non-Solvent Induced Phase Separation // Polymers. MDPI. - 2022. - V.14. - № 21. - P.4603.

259. Tang Y., Lin Y., FordD.M., QianX., CervellereM.R., MillettP.C., WangX. A review on models and simulations of membrane formation via phase inversion processes // Journal of membrane science. Elsevier. - 2021. - V.640. - P.119810.

260. Su Y., Kuo C., Wang D., Lai J., Deratani A., Pochat C., Bouyer D. Interplay of mass transfer, phase separation, and membrane morphology in vapor-induced phase separation // Journal of Membrane Science. Elsevier. - 2009. - V.338. - № 1-2. - P.17-28.

261. Khare V., GreenbergA., Krantz W. Vapor-induced phase separation—Effect of the humid air exposure step on membrane morphology: Part I. Insights from mathematical modeling // Journal of Membrane Science. Elsevier. - 2005. - V.258. - № 1-2. - P.140-156.

262. Yi K., Li Q.F., Zhang L., Li N., Zhou Y., Ryu S.K., Jin R.G. Diffusion Coefficients of

Dimethyl Sulphoxide (DMSO) and H 2 O in PAN Wet Spinning and Its Influence on Morphology of Nascent Polyacrylonitrile (PAN) Fiber // Journal of Engineered Fibers and Fabrics. - 2013. - V.8. - № 1. - P.155892501300800. DOI: 10.1177/155892501300800113.

263. Tsai J., Su Y., Wang D., Kuo J., Lai J., Deratani A. Retainment of pore connectivity in membranes prepared with vapor-induced phase separation // Journal of Membrane Science. Elsevier. -2010. - V.362. - № 1-2. - P.360-373.

264. Tripatanasuwan S., Zhong Z., Reneker D.H. Effect of evaporation and solidification of the charged jet in electrospinning of poly (ethylene oxide) aqueous solution // Polymer. Elsevier. - 2007. - V.48. - № 19. - P.5742-5746.

265. Casper C.L., Stephens J.S., Tassi N.G., Chase D.B., Rabolt J.F. Controlling surface morphology of electrospun polystyrene fibers: effect of humidity and molecular weight in the electrospinning process // Macromolecules. ACS Publications. - 2003. - V.37. - № 2. - P.573-578.

266. Medeiros E.S., Mattoso L.H., Offeman R.D., Wood D.F., Orts W.J. Effect of relative humidity on the morphology of electrospun polymer fibers // Canadian Journal of Chemistry. NRC Research Press Ottawa, Canada. - 2008. - V.86. - № 6. - P.590-599.

267. Hardick O., Stevens B., Bracewell D.G. Nanofibre fabrication in a temperature and humidity controlled environment for improved fibre consistency // Journal of materials science. Springer. - 2011. - V.46. - P.3890-3898.

268. Xu K., Cai Y., Hassankiadeh N.T., Cheng Y., Li X., WangX., Wang Z., Drioli E., Cui Z. ECTFE membrane fabrication via TIPS method using ATBC diluent for vacuum membrane distillation // Desalination. Elsevier. - 2019. - V.456. - P.13-22.

269. Hassankiadeh N.T., Cui Z., Kim J.H., Shin D.W., Lee S.Y., Sanguineti A., Arcella V., Lee Y.M., Drioli E. Microporous poly (vinylidene fluoride) hollow fiber membranes fabricated with PolarClean as water-soluble green diluent and additives // Journal of Membrane Science. Elsevier. -2015. - V.479. - P.204-212.

270. Cui Z., Hassankiadeh N.T., Lee S.Y., Woo K.T., Lee J.M., Sanguineti A., Arcella V., Lee Y.M., Drioli E. Tailoring novel fibrillar morphologies in poly (vinylidene fluoride) membranes using a low toxic triethylene glycol diacetate (TEGDA) diluent // Journal of Membrane Science. Elsevier. -2015. - V.473. - P.128-136.

271. WuX.-F., Salkovskiy Y., Dzenis Y.A. Modeling of solvent evaporation from polymer jets in electrospinning // Applied Physics Letters. - 2011. - V.98. - № 22. - P.223108. DOI: 10.1063/1.3585148.

272. Okuzono T., Ozawa K., Doi M. Simple Model of Skin Formation Caused by Solvent Evaporation in Polymer Solutions // Physical Review Letters. - 2006. - V.97. - № 13. DOI: 10.1103/physrevlett.97.136103.

273. Robertson B.P., Calabrese M.A. Evaporation-controlled dripping-onto-substrate (DoS) extensional rheology of viscoelastic polymer solutions // Sci Rep. - 2022. - V.12. - № 1. - P.4697. DOI:

10.1038/s41598-022-08448-x.

274. Dayal P., Kyu T. Porous fiber formation in polymer-solvent system undergoing solvent evaporation // Journal of Applied Physics. - 2006. - V.100. - № 4. - P.043512. DOI: 10.1063/1.2259812.

275. Riddick J.A., Bunger W.B., Sakano T., Weissberger A. Organic solvents: physical properties and methods of purification. 4th ed. New York: Wiley. - 1986. 1325 p.

276. Fujinaga T., Izutsu K. Propylene carbonate: purification and tests for purity // Pure and Applied Chemistry. - 1971. - V.27. - № 1-2. - P.273-280. DOI: 10.1351/pac197127010273.

277. Maksimov N.M., Toms R.V., Balashov M.S., Gerval'd A.Yu., Prokopov N.I., Plutalova A.V., Kuzin M.S., Skvortsov I.Yu., Kulichikhin V.G., Chernikova E.V. Novel Potential Precursor of Carbon Fiber Based on Copolymers of Acrylonitrile, Acrylamide, and Alkyl Acrylates // Polym. Sci. Ser. B. - 2022. - V.64. - № 5. - P.670-687. DOI: 10.1134/S1560090422700324.

278. Skvortsov I.Y., Varfolomeeva L.A., Kuzin M.S., Vashchenko A.F., Chernikova E.V., Toms RV., Kulichikhin V.G. Effect of the comonomer addition sequence in the synthesis of an acrylonitrile terpolymer on the solution rheology and fiber properties // Mendeleev Communications. Elsevier. -2022. - V.32. - № 5. - P.652-654.

279. Varfolomeeva L.A., Skvortsov I.Y., Kuzin M.S., Kulichikhin V.G. Silica-Filled Polyacrylonitrile Solutions: Rheology, Morphology, Coagulation, and Fiber Spinning // Polymers. -2022. - V.14. - № 21. - P.4548. DOI: 10.3390/polym14214548.

280. ASTM D2857-16. Standard Practice for Dilute Solution Viscosity of Polymers; ASTM International: West Conshohocken, PA, USA, 2016.. (Accessed 4 April 2022).

281. Winter H.H. Can the gel point of a cross-linking polymer be detected by the G ' - G " crossover? // Polymer Engineering & Sci. - 1987. - V.27. - № 22. - P.1698-1702. DOI: 10.1002/pen.760272209.

282. Winter H.H., Chambon F. Analysis of Linear Viscoelasticity of a Crosslinking Polymer at the Gel Point // Journal of Rheology. - 1986. - V.30. - № 2. - P.367-382. DOI: 10.1122/1.549853.

283. Semakov A.V., Skvortsov I.Yu., Kulichikhin V.G., Malkin A.Ya. From capillary to elastic instability of jets of polymeric liquids: Role of the entanglement network of macromolecules // Jetp Lett. - 2015. - V.101. - № 10. - P.690-692. DOI: 10.1134/S0021364015100136.

284. Wu Q.-Y., Chen X.-N., Wan L.-S., Xu Z.-K. Interactions between Polyacrylonitrile and Solvents: Density Functional Theory Study and Two-Dimensional Infrared Correlation Analysis // J. Phys. Chem. B. - 2012. - V.116. - № 28. - P.8321-8330. DOI: 10.1021/jp304167f.

285. Skvortsov I.Yu., Varfolomeeva L.A., Kulichikhin V.G. The Effect of Tetraethoxysilane on the Phase State, Rheological Properties, and Coagulation Features of Polyacrylonitrile Solutions // Colloid J. - 2019. - V.81. - № 2. - P.165-175. DOI: 10.1134/S1061933X19020145.

286. MacGregor W.S. The chemical and physical properties of DMSO // Annals of the New York Academy of Sciences. Wiley Online Library. - 1967. - V.141. - № 1. - P.3-12.

287. Oh K., Rajesh K., Stanton J.F., Baiz C.R. Quantifying Hydrogen-Bond Populations in Dimethyl Sulfoxide/Water Mixtures // Angew Chem Int Ed. - 2017. - V.56. - № 38. - P.11375-11379. DOI: 10.1002/anie.201704162.

288. Skvortsov Ivan.Y., Kulichikhin V.G., Ponomarev I.I., Varfolomeeva L.A., Kuzin M.S., Skupov K.M., Volkova Yulia.A., Razorenov D.Y., Serenko O.A. Solubility, Rheology, and Coagulation Kinetics of Poly-(O-Aminophenylene)Naphthoylenimide Solutions // Polymers. - 2020. - V.12. - № 11. - P.2454. DOI: 10.3390/polym12112454.

289. Ilyin S., Chernikova E., Kostina Y.V., Kulichikhin V., Malkin A.Y. Viscosity of polyacrylonitrile solutions: The effect of the molecular weight // Polymer Science Series A. Springer. -2015. - V.57. - P.494-500.

290. Larson R., Sridhar T., Leal L., McKinley G.H., Likhtman A., McLeish T. Definitions of entanglement spacing and time constants in the tube model // Journal of Rheology. The Society of Rheology. - 2003. - V.47. - № 3. - P.809-818.

291. Vashchenko A.F., Toms R.V., Balashov M.S., Pichkunov N., Gervald A.Yu., Prokopov N.I., Maksimov N.M., Plutalova A.V., Chernikova E.V. Terpolymers of Acrylonitrile, Acrylic Acid, and Alkyl Acrylates: Effect of Alkyl Acrylate on the Thermal Properties of Copolymers // Polym. Sci. Ser. B. - 2021. - V.63. - № 6. - P.802-820. DOI: 10.1134/S1560090421060294.

292. Ebagninin K.W., Benchabane A., Bekkour K. Rheological characterization of poly (ethylene oxide) solutions of different molecular weights // Journal of colloid and interface science. Elsevier. - 2009. - V.336. - № 1. - P.360-367.

293. Andreeva O., Burkova L. Spectroscopic manifestations of nitrile group intermolecular attraction in PAN // Journal of Macromolecular Science, Part B. Taylor & Francis. - 2000. - V.39. - № 2. - P.225-234.

294. Subbotin A.V., Semenov A.N. Capillary-Induced Phase Separation in Ultrathin Jets of Rigid-Chain Polymer Solutions // JETP Letters. - 2020. - V.111. - № 1. - P.55-61. DOI: 10.1134/s0021364020010051.

295. Larson R.G. Constitutive equations for polymer melts and solutions. Boston: Butterworths. - 1988. 364 p.

296. Subbotin A.V., Skvortsov I.Yu., Kuzin M.S., Gerasimenko P.S., Kulichikhin V.G., Malkin A.Ya. The shape of a falling jet formed by concentrated polymer solutions // Physics of Fluids. - 2021. - V.33. - № 8. - P.083108. DOI: 10.1063/5.0060960.

297. Clasen C., Bico J., Entov V., McKINLEY G.H. 'Gobbling drops': the jetting-dripping transition in flows of polymer solutions // Journal of fluid mechanics. Cambridge University Press. -2009. - V.636. - P.5-40.

298. Kulichikhin V.G., Skvortsov I.Yu., Mironova M.I., Ozerin A.N., Kurkin T.S., Berkovich A.K., Frenkin E.I., Malkin A.Ya. From Polyacrylonitrile, its Solutions, and Filaments to Carbon Fibers II. Spinning PAN-Precursors and their Thermal Treatment // Adv Polym Technol. - 2018. - V.37. - №

4. - P.1099-1113. DOI: 10.1002/adv.21761.

299. Skvortsov I.Yu., Kuzin M.S., Vashchenko A.F., Toms R.V., Varfolomeeva L.A., Chernikova E.V., Shambilova G.K., Kulichikhin V.G. Fiber Spinning of Polyacrylonitrile Terpolymers Containing Acrylic Acid and Alkyl Acrylates // Fibers. - 2023. - V.11. - № 7. - P.65. DOI: 10.3390/fib11070065.

300. Toms R.V., Balashov M.S., Shaova A.A., Gerval'd A.Yu., Prokopov N.I., Plutalova A.V., Grebenkina N.A., Chernikova E.V.Copolymers of Acrylonitrile and Acrylic Acid: Effect of Composition and Distribution of Chain Units on the Thermal Behavior of Copolymers // Polym. Sci. Ser. B. - 2020. - V.62. - № 2. - P.102-115. DOI: 10.1134/S1560090420020086.

301. Hao J., Liu Y., Lu C. Effect of acrylonitrile sequence distribution on the thermal stabilization reactions and carbon yields of poly(acrylonitrile-co-methyl acrylate) // Polymer Degradation and Stability. - 2018. - V.147. - P.89-96. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2017.11.010.

302. Wei H., Suo X., Lu C., Liu Y. A comparison of coagulation and gelation on the structures and stabilization behaviors of polyacrylonitrile fibers // J of Applied Polymer Sci. - 2020. - V.137. - № 19. - P.48671. DOI: 10.1002/app.48671.

303. Gao Q., JingM., Wang C., Chen M., Zhao S., Wang W., Qin J. Mesopores variation in polyacrylonitrile fibers during dry-jet wet spinning process // Iran Polym J. - 2019. - V.28. - № 3. -P.259-269. DOI: 10.1007/s13726-019-00699-2.

304. Ouyang Q., Chen Y., Wang X., Ma H., Li D., Yang J. Supramolecular structure of highly oriented wet-spun polyacrylonitrile fibers used in the preparation of high-performance carbon fibers // J Polym Res. - 2015. - V.22. - № 12. - P.229. DOI: 10.1007/s10965-015-0865-5.

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

в', в'', Па

103 102 101 100 10-1

в', в'', Па

103

ААААААААААААААдд.

10

»>»» »НИИММММИ!!)

- 15% -•— 2 0% —А— 25% 30%

У %

101 100 10-1 10-2

10-2 10-1 100 101 102 103

Й»ИН»ИИ»«Ж>МН

б в', в", Па

.........."""«"Ц^ 102

■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■

• л

■ 15% —•— 20% 25% —♦— 30%

101

J_|_

_1_

в

\

■ ■

\ ■

\

15%

в', в'', Па

102 -

101 -

10-2 10-1 100 101 102 103 10-1 100 101

д в', в'', Па

У %

102

г в', в'', Па

^А-АА-А-АА-А-А-А-А-л^

103 е

_^АААААААААААААААААААААААА ^ААААА^ЖД^АААААААААААЛ

% V

• А

V А

- 15% —•— 20% 25% 30%

10/. ®

10-1 100 101 102 103

J_I_I_|_

У%

10 10 100 10-

10-1 100 101 102 103 104

А.

■чв

- 15% —•— 20% 25% 30%