Получение и исследование свойств нанодисперсий полифторалкилакрилатов и композиций на их основе для модифицирования химических волокон

• Автор: Горин, Максим Сергеевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Литературный обзор

1.1 Общие положения и математическое описание смачивания твердых

1.2 Основные типы соединений и методы, используемые для гидро-,

олеофобизации волокнистых материалов

1.3 Закономерности эмульсионной полимеризации

2 Экспериментальный раздел

2.1 Диспергирование латексов полифторалкилакрилатов и оценка эффек-
тивности их использования для снижения смачиваемости волокнистых материалов
2.2 Получение нанодисперсий поли-2-перфторпентокситетрафторпропил-акрилата методом миниэмульсионной полимеризации и применение
их для модифицирования волокнистых материалов
2.3 Получение и использование композиций на основе нанодисперсного
латекса поли-2-перфторпентокситетрафторпропилакрилата для модифицирования волокнистых материалов
3 Методический раздел
3.1 Объекты исследования
3.2 Получение латексов и исследование их свойств
3.3 Математическая обработка результатов эксперимента
Выводы
Список сокращений
Библиографический список
Приложение А
Приложение Б

Приложение В
Проект технологического режима на масло-, водоотталкивающую отделку ткани «Термол®» фторсодержащим препаратом на основе ЛФМ-

Приложение Г
Акт о наработке и исследовании свойств опытно-экспериментальных образцов ткани «Термол®», модифицированной фторсодержащим препаратом на основе ЛФМ-Н-У

Введение
Актуальность. При получении текстильных материалов с комплексом защитных свойств заметное место занимают технологии, обеспечивающие возможность придания материалам антиадгезионных (масло-, водоотталкивающих) свойств с использованием фтор органических соединений [1], широкое применение среди которых получили латексы полифторалкилакрилатов (ПФАА). Нанесенные на волокна эти препараты образуют защитный слой, снижающий поверхностную энергию субстрата, следствием чего является уменьшение адгезии к нему различных веществ, в том числе жидких агрессивных сред, оказывающих раздражающее действие на кожу человека. Однако ПФАА, как и другие фторор-ганические продукты, являются дорогостоящими модифицирующими препаратами, что ограничивает области их применения. Одним из путей повышения эффективности применения ПФАА при снижении расхода может быть использование их в виде нанодисперсий, в том числе в композиции с другими препаратами. Практическое отсутствие работ в этом направлении делает актуальным проведение детального исследования и разработки способов получения нанодисперсных систем полифторалкилакрилатов и композиций на их основе.
Цель работы. Разработка способов получения нанодисперсных систем полифторалкилакрилатов и композиций на их основе, пригодных для придания волокнистым материалам антиадгезионных (масло-, водоотталкивающих) свойств.
Для достижения поставленной цели необходимо:
- проанализировать литературные данные о закономерностях смачивания твердых тел, типах соединений и методах, используемых для гидро-, олеофобиза-ции волокнистых материалов;
- изучить закономерности получения нанодисперсий полифторалкилакрилатов путем диспергирования готовых латексов и методом миниэмульсионной полимеризации и исследовать их коллоидно-химические свойства;
- разработать условия получения и регулирования свойств композиций на основе нанодисперсий полифторалкилакрилатов и синтетических каучуков и изу-

Участие мшфокапель эмульсии в формировании ПМЧ также подтверждается данными о распределении по размерам латексных частиц, полученных при проведении полимеризации с единовременной и дробной загрузкой компонентов системы. Было установлено, что для проведения полимеризации и сополимериза-ции акриловых мономеров при единовременной загрузке компонентов системы необходимо использовать приемы, лимитирующее в начальной эмульсии число частиц, способных принимать участие в образовании ПМЧ [115].
Таким приемом может являться способ предварительного создания концентрированной эмульсии мономера, состоящей из микрокапель мономера, что достигается приготовлением концентрированной системы мономер: эмульгатор: вода с последующим разбавлением ее водой и мономером. В этом случае формирование ПМЧ происходит из микрокапель мономера, и общее число образовавшихся ПМЧ определяется числом микрокапель мономера, созданных на стадии предварительного эмульгирования небольшой части мономера. Процесс полимеризации акриловых мономеров в этих условиях протекает с заданной стационарной скоростью до высоких конверсии мономера при сохранении высокой стабильности реакционной системы [116].
Формирование ПМЧ происходит в течение всего процесса полимеризации и одним из путей их эволюции является коагуляция из-за невысокой устойчивости вследствие низкой концентрации олигомерных радикалов. Это является одной из причин получения и частиц с относительно большим диаметром (120-250 нм), что приводит к получению полимерных суспензий с широким распределением частиц по размерам [116,117].
Методом миниэмульсионной полимеризации получены латексы на основе полистирола [102,118] и его сополимеров с кремнийсодержащим мономером [103] и бутадиеном [104], поливинилацетата [105], сополимеры метилметакрилата [106] и сополифторакрилатов [100,112]. Меняя условия получения эмульсионной системы, а, следовательно, и ее состав, можно регулировать механизм образования ПМЧ и получать полимерные суспензии с заданным диаметром частиц и распределением их по размерам [119]. В тех случаях, когда удается обеспечить форми-