Влияние гидрофобности компонентов матричной полимеризации ионогенных мономеров в мицеллярных растворах ПАВ на закономерности формирования и свойства полиэлектролитов

• Автор: Ле Тхи Доан Чанг
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 142 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1 Закономерности матричной полимеризации как способа получения полиэлектролитов с заданими молекулярно-массовыми характеристиками и их комплексообразующая способность с ионами ПАВ (литературный обзор)
1.1 Матричная полимеризация как способ получения полиэлектролитных комплексов
1.2 Закономерности образования комплексов полиэлектролит - ПАВ и их свойства
1.2.1 Движущие силы формирования комплексов полиэлектролит - ПАВ и мицеллобразование ПАВ в присутствии полиэлектролитов
1.2.2 Фазовые переходы в системах ПЭ - ПАВ. Причины диспропорционирования..
1.2.3 Применение полиэлектролитов и комплексов полиэлектролит - ПАВ в
процессах водоочистки и водоподготовки
2. Влияние гидрофобности компонентов матричной полимеризации ионогенных мономеров в мицеллярных растворах ПАВ на закономерности формирования и свойства полиэлектролитов (обсуждение результатов)
2.1 Влияние гидрофобности ионогенных мономеров на закономерности их взаимодействия с мицеллами додецилсульфата натрия в водных растворах
2.2 Особенности радикальной матричной полимеризации катионных мономеров в мицеллярном растворе додецилсульфата натрия и молекулярно-массовые характеристики синтезированных полиэлектролитов
2.3 Молекулярно-массовые характеристики полиэлектролитов, полученных радикальной матричной полимеризацией в мицеллярном растворе противоположно заряженного ПАВ
2.4 Гидродинамические свойства полиэлектролитов, полученных радикальной матричной полимеризацией в мицеллярном растворе противоположно заряженного ПАВ
2.5 Комплексообразующие свойства и флокулирующая способность полиэлектролитов, полученных радикальной матричной полимеризацией в
мицеллярном растворе противоположно заряженного ПАВ
3. Экспериментальная часть
3.1 Синтез и очистка мономеров
3.2 Синтез полиэлектролитов способом свободнорадикальной полимеризации.
3.3 Синтез полиэлектролитов в мицеллярном растворе противоположно заряженного ПАВ
3.3 Определение ККМ и ККА ДДС
3.4 Определение предельного состава комплекса полимер-ПАВ
3.5 Выделение ПЭ из комплексов, синтезированных полимеризацией в мицеллярных растворах ДДС
3.6 Определение характеристической вязкости синтезированных полиэлектролитов
3.7 Исследование взаимодействия ионогенных мономеров с противоположно заряженным поверхностно-активным веществом
3.8 Определение молекулярно-массовых характеристик полиэлектролитов методом светорассеяния
3.9 Определение флокулирующией способности
Выводы
Список использованной литературы
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Полиэлектролиты (ПЭ) являются особым классом полимеров, сочетающим специфические свойства высокомолекулярных соединений и веществ, способных к электролитической диссоциации. Перспектива практического применения ПЭ связана с их высокой адсорбционной способностью и способностью регулировать устойчивость дисперсных систем. Способность ПЭ к адсорбции, а, следовательно, и эффективность их действия зависит от многих факторов, например, от микроструктуры макромолекул полимера и его полидисперсности. В связи с этим синтез и исследование свойств стереорегулярных узкодисперсных ПЭ является актуальным.
Перспективный путь решения задачи заключается в поиске условий проведения полимеризации, которые обеспечивают не только образование высокомолекулярных ПЭ, но позволяют при этом контролировать микроструктуру образующихся полимеров и их полидисперсность.
Синтетические ПЭ можно получать радикальной полимеризацией их неионогенных аналогов (например, эфиров) с последующей стадией введения ионогенных групп в уже готовый полимер (например, гидролиз, сульфирование или кватернизация). Однако этот способ синтеза имеет ряд недостатков. Как правило, при этом недостижима 100 % степень превращения звеньев. Кроме этого, необходимо отметить многостадийность такого способа синтеза.
Другим возможным способом синтеза ПЭ является радикальная полимеризация ионогенных мономеров в водных растворах, которая позволяет получать высокомолекулярные полимеры с количественным выходом. Учитывая, что ПЭ часто находят применение в виде водных растворов, этот способ синтеза позволяет исключить стадию выделения полимера.
Однако, при радикальной полимеризации не возможен стереохимический контроль макромолекулы. Следует отметить, что использование ионно-координационной полимеризации, которая обычно используется для получения

температуры и (или) концентрации раствора являются результатом именно дезагрегации комплексных частиц без их диссоциации на составляющие ПЭ и ПАВ. Структурные перестройки комплексов при изменении температуры и (или) концентрации ПК представляют собой лишь обратимую агрегацию (или соответственно дезагрегацию) частиц ПК не измененного минимального состава фмин. Надо отметить, что в пределах от 10 °С до 30 °С температура реакционной смеси практически не влияет на величины <рмин, ККА, и Кн. Также авторы проводили изучение влияния температуры на фазовое поведение реакционной системы ПЭВП (Р№=1000)-ДДС. При комнатной температуре их комплексы с составом фПред еще сохраняют свою растворимость, однако при дальнейшем увеличении температуры наблюдается фазовое разделение. Показано, что это явление кардинально отличается от фазового разделения с ростом содержания ПАВ в комплексах, так как оно не сопровождается диспропорционрованием. Здесь, фазовое разделение при увеличении температуры обусловлено потерей растворимости комплексов предельного состава. Ухудшение растворимости с ростом температуры (нижняя критическая температура смешения) является общим свойством водных растворов амфифильных полимеров [107, 108] и следствием отрицательной суммарной энтропии их смешения с водой.
В последние годы термочувствительные полимеры и композиции на их основе привлекают все большее внимание ученых во всем мире [109].
В работе [110] показано, что можно изменить термочувствительность водных растворов комплексов ПЭ-ПАВ с помощью изменения плотности зарядов на цепи ПЭ. Уменьшение степени кватернизации ПЭВП от 83 до 32% вызывает смену нижней критической температурой растворения на верхнюю критическую температуру растворения. Особенностью ПК, образованных из ПЭВП низкой плотности зарядов является возникновение второй области существования растворимых комплексов в избытке ПАВ (при Ъ > 1,4). Причина возникновения этой области заключается в том, что связывание избыточного количества ПАВ за счет гидрофобных взаимодействий при 2>1,4 приводит к перезарядке частиц ПК и их растворению.