Кинетика, механизм и топохимия процессов образования полимерных дисперсий на основе (мет)акрилатов

• Автор: Терехина, Наталья Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Механизмы образования латексных частиц (нуклеации)
1.1.1. Полимеризация в присутствии эмульгатора
1.1.2. Полимеризация в отсутствие эмульгатора
1.2. Кинетика эмульсионной полимеризации в присутствии
и в отсутствие эмульгатора
1.2.1. Основные особенности кинетики эмульсионной полимерзации
1.2.2.Безэмульгаторная полимеризация неполярных мономеров
1.2.3.Безэмульгаторная полимеризация полярных мономеров
1.3.Факторы, влияющие на устойчивость синтетических латексов
ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1.Вещества и их очистка
2.2. Дилатометрический метод исследования кинетики
2.3. Методы исследования полимерных дисперсий
2.3.1. Метод спектра мутности
2.3.2. Другие методы физико-химического анализа
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Кинетика и механизм образования полимерных дисперсий
на основе метилметакрилата в присутствии эмульгатора
3.2. Особенности кинетики и механизма безэмульгаторной
полимеризации метилметакрилата
3.3. Кинетика и механизм эмульсионной сополимеризации метилакрилата с гидрофильными сомономерами
3.3.1. Сополимеризация МА в присутствии эмульгатора
3.3.2. Сополимеризация МА в отсутствие эмульгатора
3.4. Кинетика и механизм образования полимерных дисперсий
на основе бутилметакрилата
3.5. Влияние температуры на эмульсионную полимеризацию (мет)акрилатов
3.6. Радикально-цепной механизм процесса образования полимерных
дисперсий
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы, Одним из основных систем с участием высокомолекулярных соединений являются водные полимерные дисперсии. Это обусловлено такими преимуществами этих систем, как возможности одновременного проведения полимеризации с высокими скоростями и получения полимеров с большой молекулярной массой, синтеза высококонцентрированных латексов со сравнительно малой вязкостью и т. д. [1-4]. В ряде случаев после окончания эмульсионной полимеризации (ЭП) продукт можно непосредственно использовать для получения различных изделий, минуя стадию его выделения, в частности, в производствах лаков, клеев и красок, а также антикоррозийных покрытий для металлов. Кинетика и механизмы процессов образования полимерных дисперсий в присутствии эмульгатора рассмотрены во многих работах, например, в [1-4]. Однако практика показала, что полимеризация почти каждого мономера имеет свои особенности. Это же относится и к другим компонентам дисперсной системы, поэтому попытки создать единую модель пока не удались.
Одним из серьезных недостатков традиционной ЗП является наличие эмульгатора в получаемых латексах (что требует проведения трудоемкой очистки от него при выделении полимера), а также загрязнение окружающей среды трудно разлагающимися поверхностно-активными веществами (ПАВ). Радикальным способом решения этой проблемы' является исключение ПАВ из рецептуры дисперсий [5]. В обзоре [6] проанализированы и систематизированы данные, полученные до 1990 года при исследовании ЗП мономеров различной природы в отсутствие эмульгатора. За последние годы появились данные, принципиально дополняющие прежние представления о кинетических особенностях и механизмах процессов, протекающих как при традиционной полимеризации в присутствии эмульгатора, так и при безэмуль гатор ной эмульсионной полимеризации (БЗП). Несмотря на отсутствие в реакционной системе

Зависимость мутности коллоидной системы х от длины волны падающего света X характеризуется уравнением Ангстрема:
где п-показатель (экспонент) длины волны, который является функцией относительного размера а и относительного показателя преломления т частиц:

г - радиус шарообразных частиц,
X - длина волны света в вакууме,
д-1 - показатель преломления дисперсионной среды,
д2 - показатель преломления частиц.
Проведенные исследования показали, что в выбранных нами условиях результаты измерений не зависят от наличия в водной фазе эмульгатора и растворенного мономера, поэтому показатель преломления дисперсионной среды принимается равным показателю преломления воды (д1=1,33). В ходе полимеризации соотношение мономера и полимера в ПМЧ изменяется, что приводит к зависимости величины д2 от конверсии. Предполагая, что полимеризация происходит во всем объеме ПМЧ, где равномерно распределен мономер и полимер, можно рассчитать величину д2 для данной конверсии по формуле:
цт,цп - показатели преломления мономера и полимера соответст-
а=2л;гд-Д т
(2-2),
(2.3),
ср = -—_ отношение объемов мономера и полимера в ПМЧ,
Ч Рт
венно.