Синтез и исследование новых низкоемкостных ионообменников на основе полимерной матрицы стирола и дивинилбензола

• Автор: Чернова, Марина Валерьевна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 182 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Синтез сорбентов на основе полимерных матриц

1Л. Типы полимерных матриц. Общие сведения и характеристики

1.2. Способы синтеза полимерных частиц

1.2.1. Суспензионная полимеризация

1.2.2. Эмульсионная полимеризация

1.2.3. Дисперсионная полимеризация

1.2.4. Зародышевая полимеризация

1.3. Модифицирование полимерных матриц

1.3.1. Ковалентное модифицирование

1.3.1.1. Синтез катионообменников
1.3.1.2. Синтез анионообменников
1.3.2. Динамическое модифицирование
2. Приборы, аппаратура, техника эксперимента
3. Синтез сорбентов на полимерной основе
3.1. Синтез матрицы на основе сополимера стирола и дивинилбензола
3.2. Модифицирование полимерных матриц
3.2.1. Синтез катионообменников
3.2.1.1. Сульфирование
3.2.1.2. Сульфоацилирование
3.2.2. Синтез анионообменников
3.2.2.1. Хлорметилирование
3.2.2.2. Аминирование
4. Ионохроматографическое поведение синтезированных сорбентов
4.1. Катионообменники
4.2. Анионообменники
Выводы
Литература


Для обеспечения протекание процесса разделения фаз и формирования пор нужен инертный растворитель, в котором полимер не растворим например, смесь бензилового спирта и гептана . При этом используют стабилизаторы желатин, 2гидроксиэтил целлюлоза . В табл. Таблица 4. С момента разработки в году большинство сорбентов для хроматографии получали методом суспензионной полимеризации на основе сополимера стирола и дивинилбензола. Одним из недостатков процесса суспензионной полимеризации является полидиспсрсность образующихся частиц . Для использования в ВЭЖХ полимерные частицы необходимо фракционировать. При этом проницаемость колонок, наполненных полидисперсными сорбентами, определяется частицами наименьшего размера, а эффективность наибольшего . Таким образом, для получения эффективных колонок необходимо использовать другие способы полимеризации. Для получения латсксов с узким распределением по размеру частиц широко используется метод эмульсионной полимеризации табл. Особое внимание уделяется выработке методик контроля размера полистирольных латсксов. В классическом методе эмульсионной полимеризации мономер нерастворим или растворим незначительно в среде реакции, и распределен в ней добавлением эмульсификатора. Инициатор же наоборот растворим в среде. В этих условиях мономер присутствует в форме капель диаметром 1 мкм или больше и частично в форме мицелл, покрытых эмульсификатором размером 0 А в зависимости от природы и концентрации стабилизатора. Небольшая часть мономера также растворена в среде реакции например, растворимость стирола в воде при С составляет примерно 4 гл. Процесс полимеризации протекает при С. При инициации полимеризации образовавшиеся олигорадикалы распределяются затем по каплям мономера или абсорбируются на мицеллах, образуя ядра полимерных частиц. Затем образовавшиеся ядра абсорбируют другие олигорадикапы и молекулы мономера из среды реакции. Таким образом процесс протекает до полного расходования мономера. Размер частиц составляет 50 нм . Оттевилом показана возможность получения полистирольных частиц с узким распределением по размеру путм контроля таких параметров эксперимента как температуры процесса полимеризации Т, ионной силы I, концентрации мономера М и инициатора полимеризации Р. Установлено, что диаметр частиц увеличивается в интервале нм с ростом ионной силы и концентрации мономера или с уменьшением температуры и концентрации инициатора. Влияние названных параметров сведено в эмпирическое уравнение вида 0. I Т 0. I , 9 Т 0. АБА азобисизобутиромидин хлоргидрат. Размер частиц латекса не находится в прямой зависимости от размера первоначально образовавшихся капель мономера или мицелл, не содержащих инициатора. Ключевую роль в данном случае играет количество мономера, растворнного в среде реакции, а также концентрация стабилизатора и температура реакционной смеси размер частиц тем меньше, чем выше температура , , . Такие параметры как концентрация инициатора, эмульсификатора и соли также оказывают влияние на размер продукта. Ключевым моментом при синтезе монодисперсных частиц полимерного латекса является формирование электростатически стабильной эмульсии и предотвращение формирования новых частиц в процессе роста первично образовавшихся. Как правило, на первой стадии образуется эмульсия нерастворимого в среде реакции мономера и водорастворимого инициатора например, КПС. Источником формирования заряда поверхности частиц могут служить стабилизатор, инициатор или обладающий зарядом мономер . Принцип действия стабилизаторов в ходе процесса полимеризации может быть основан как на его физической адсорбции на поверхности частиц латекса, так и на его химическом прикреплении с образованием очень стабильной эмульсии. Так, в работе синтезирован сополимер полиэтиленгликоль ПЭГ этиловый эфир метакрилата ЭЭМ размером 0. В данном случае ПЭГЭЭМ использован в качестве стабилизатора в процессе полимеризации, одновременно вступая в процесс сополимсризации с образованием слоя привитых полярных групп на поверхности полистирола.