Гидрофобные комплексы катионных полиэлектролитов и амфифильных анионов. Закономерности образования и свойства

• Автор: Ковалева, Ольга Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1. Особенности получения и свойства полимерколлоидных комплексов Литературны й обзор

1.1. Закономерности формирования полимерколлоидных

комплексов.
1.2. Физикохимические свойства растворов стехиометричных полимерколлоидных комплексов

в малополярных органических средах

1.3. Применение полимерколлоидных комплексов.

2. Гидрофобные комплексы сверхвысокомолекулярных катионных полиэлектролитов и амфифильных анионов Обсуждение результатов
2.1 Особенности формирования стехиометричных комплексов сверхвысокомолекулярных катионных полиэлектролитов и амфифильных анионов.
2.2 Структура и гидродинамические свойства полимерколлоидных комплексов в органических
растворителях. 5В
2.3 Исследование гидродинамических свойств композиций полимерколлоидных комплексов на основе сверхвысокомолекулярных катионных полиэлектролитов с маслорастворимыми ПАВ
3. Экспериментальная часть
3.1. Синтез мономера Ы,ЫдиметилЫ
бензилоксиэтилметакрилоиламмоний хлорида
3.2. Синтез полиЫ,МдиметилГ4
бензилоксиэтилметакрилоиламмоний хлорида
3.3. Синтез стехиометричных полимерколлоидных комплексов
3.4. Методика турбидиметрического титрования
3.5. Вискозиметрические исследования растворов СПК в органических средах
3.6. Седиментационные исследования.
3.7. Определение молекулярномассовых характеристик
полиэлектролита и СПК методом светорассеяния
3.9. Исследование гидродинамических характеристик композиций СПК
с маслорастворимыми ПАВ
Выводы.
Библиографический список.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Первые упоминания о СИПК относятся к ым годам прошлого столетия, когда было обнаружено, что при смешении водных растворов противоположно заряженных полиэлектролитов, характеризующихся относительно малой плотностью заряда на макромолекулах, в определенных условиях происходит фазовое разделение и образование жидких коацерватов 3. В дальнейшем, появление сильных полиэлектролитов с высокой плотностью заряда на цепях, привело к получению СИПК в виде осадка, содержащего практически эквимолярные количества полимерных компонентов, и нерастворимого ни в одном из известных индивидуальных растворителей 4. Сочетание нерастворимости в известных простых растворителях с высокой набухаемостью в воде, селективностью сорбции ионов и высокой биологической совместимостью обусловили применение таких комплексов в качестве мембран для обессоливания воды, а также как материалы медикобиологического назначения . Кардинальное изменение представлений о свойствах и структуре поликомплексов стало возможным при использовании в качестве одного из реагирующих компонентов металла или поверхностноактивного вещества ПАВ. Исследования в данном направлении определили возникновение нового класса амфифильных полимеров полимерколлоидных комплексов ПК , . Структура подобных соединений отличается от структуры ИПК. ПЭ и ПАВ гидрофобные взаимодействия между алифатическими участками ионов ПАВ, приводящие к образованию внутримолекулярной мицсллярной фазы комплексов , и гидрофобные взаимодействия алкильных фрагментов дифильных ионов ПАВ с гидрофобными звеньями цепи ПЭ , . Полимерколлоидные комплексы относятся к самоорганизующимся системам, в которых прослеживается взаимное влияние компонентов формирование мицеллы на молекуле ПЭ может приводить как к изменению конформации полимерной цепи , так и к изменению размеров, строения и свойств самой мицеллы . Строение образующихся комплексов определяется компромиссом между минимальным напряжением полимерной цепи и максимальным числом гидрофобных контактов алифатических участков ионов ПАВ. Известно несколько путей синтеза полимерколлоидных комплексов. Рис. Неоспоримые преимущества этого метода, а именно сокращение числа стадий процесса, варьирование строения полимера, возможность получения поликомплексов, которые трудно или невозможно получить процессом смешения, определяют перспективное направление его использования для создания новых композиционных материалов . Не менее интересным и перспективным является способ получения поликомплексов путем реакции обмена между ПАВ и ИГТК . Суть его состоит в том, что полианионы, присутствующие в составе ИПК, способны вступать в реакцию замещения с ионами ПАВ. Подобные взаимодействия существенны для создания эффективных композиционных флокулянтов в системах очистки загрязненных вод . В последнее время стремительно развиваются исследования в области модификации поликомплексов, что проявляется, например, в частичной замене межмолекулярных солевых связей на ковалентные . Традиционным способом получения поликомплексов является смешение растворов ПЭ и ПАВ. Образование комплекса становится возможным в результате реакции ионного обмена между ионизованными группами ПЭ и ионогенными группами ПАВ рис. Рис. Строение, свойства и фазовое поведение подобных систем зависят от многочисленных факторов химической природы компонентов, состава реакционной среды, температуры, ионной силы и т. Важным фактором, влияющим на взаимодействие ПЭ с ПАВ, является температура. В работе методом потенциометрического титрования обнаружено усиление взаимодействия между слабокислотными ПЭ, такими как полиакриловая кислота ПАК, полиметакриловая кислота ПМАК, сополимер метакриловой кислоты и метилметакрилата и цетилтриметиламмоний бромидом ЦТМАБ при повышении температуры. Этот эффект практически меняется при замене одного ПЭ на другой, и обусловлен усилением гидрофобных взаимодействий в системе ПЭПАВвода. Значительное влияние на образование и стабильность ПКК оказывает химическая природа ПЭ. Тип ионогенной группы, плотность и характер расположения зарядов на цепи, гибкость цепи, гидрофобные свойства макромолекулы определенным образом влияют на процесс комплексообразования. Рис.