Закономерности образования растворимых поликомплексов алюмоксановых частиц с полиэлектролитами и пути их применения

• Автор: Писарева, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Общие принципы формирования полимерных комплексов и условия, определяющие их устойчивость
1.2 Полиэлектролитные комплексы наиболее изученный и распространенный вид поли комплексов

1.3Полимер металлические комплексы

1.4 Полимер коллоидные комплексы

1.4.1 Поликомплексы водорастворимых полимеров с ПАВ

1.4.2 Поликомплексы водорастворимых полимеров с неорганическими коллоидными частицами

1.5 Некоторые практические направления использования полимеркол л оидных комплексов

2. Изучение комплексообразования алюмоксановых частиц золя полигидроксохлорида алюминия с полиэлектролитами
2.1 Изучение комплексообразования алюмоксановых частиц золя полигидроксохлорида алюминия с натриевой солью поли4винилбензолсульфокислоты
2.2 Изучение комплексообразования полиакриловой кислоты с алюмоксановыми частицами в процессе их образования
2.3 Изучение комплексообразования алюмоксановых частиц золя полигидроксохлорида алюминия с полиакриловой и полиметакриловой кислотами
2.4 Изучение образования и устойчивости полимерколлоидных комплексов при различных растворов
2.5 Изучение комплексообразования сополимеров акриламида и метакриловой кислоты с алюмоксановыми частицами золя полигидроксохлорида алюминия
3 Изучение возможности практического применения растворимых
полимерколлоидных комплексов
3.1 Исследование флокулирующих свойств поликомплсксов в процессе очистки воды
3.1.1 Изучение флокулирующих свойств полимерколлоидных комплексов алюмоксановых частиц со слабозаряженным полианионитом сополимером акриламида с метакриловой кислотой
3.1.2 Сравнительный анализ флокулирующих свойств полимер коллоидных комплексов золей ПГХА с водорастворимыми полимерами
3.2 Гелеобразующие составы на основе полимерколлоидных комплексов и возможности их применения в процессах селективной гидроизоляции нефтедобывающих скважин
3.3. Изучение возможности применения полимерколлоидных
комплексов в качестве связующих в составах формовочных смесей.
4. Экспериментальная часть
4.1 Исходные вещества
4.2 Приготовление водных растворов натриевой соли поли4 ИЗ винилбензолсульфокислоты
4.3 Синтез полиакриловой кислоты в водном растворе
4.4 Определение молекулярной массы полиакриловой кислоты
4.5 Исследование взаимодействия полиакриловой кислоты с золем 1 полигидроксохлорида алюминия
4.6 Изучение взаимодействия полиакриловой кислоты с продуктами гидролиза нитрата алюминия
4.7 Синтез сополимеров, поликомплексов на их основе и изучение их 3 свойств
4.8 Изучение флокулирующих свойств поликомплексов
4.9 Исследование вязкоупругих свойств ПКК и амфотерных гелей на 7 их основе.
4. Изучение водоизолирующих свойств гелеобразующих 8 композиций
Выводы
Литература


Неспособность стехиометричных полиэлектролитных комплексов эквимольного состава, являющихся продуктами завершенных реакций между противоположно заряженными полиэлектролитами, растворяться в воде, связана с взаимным экранированием зарядов реагирующих макромолекул, обеднением их конформационного набора и повышением гидрофобности продукта реакции между полиэлектролитами . Известны два метода получения полимерных кохмплексов полимеризацией . Матричные полнреакцииэто такие реакции, в которых образование макромолекул происходит на заранее введенных в реакционную систему макромолекулах матрицах. Макромолекулы матрицы могут контролировать скорость образования дочерних макромолекул, их строение и размеры. Необходимым условием осуществления такого рода реакций является кооперативное взаимодействие растущей дочерней цепи и матрицы , которое может существенно влиять на кинетику полимеризации. Необходимой стадией матричной полиреакции является
узнавание матрицы растущей цепочкой в процессе е роста и ассоциация с матрицей за счет кооперативного взаимодействия. Пока растущая цепочка коротка, она неспособна прикрепиться к матрице и должна расти в растворе ассоциировать с матрицей в относительно устойчивый поликомплекс она сможет лишь после того, как е длина достигнет некоторой определенной величины, и только затем уже рост этой цепи будет контролироваться матрицей. Более распространенным способом получения поликомплексов является, смешение готовых полимерных компонентов в общем растворителе . Существует некоторый общий для всех пар полиэлектролитов, независимо от химической природы компонентов, способ получения водорастворимых нестехиометричных ПЭК, заключающийся в смешении в необходимых пропорциях растворов двух полностью ионизированных полиэлектролитов . Эту процедуру, однако, следует проводить в растворах, содержащих небольшое количество низкомолекулярного электролита. Минимальная концентрация низкомолекулярного электролита, при котором наблюдается образование водорастворимых нестехиометричных ПЭК, определяется природой макромолекулярных компонентов. Низкомолекулярный электролит оказывает существенное влияние на процесс образования водорастворимого ПЭК. Действие низкомолекулярного электролита сильно зависит от состава ПК . Образование ПЭК при смешении водных поликатионов и полианионов происходит в результате очень быстрой обратимой реакции ионного обмена. Процесс заканчивается практически мгновенно даже при очень больших разбавлениях. В работах ,, предложен способ получения водорастворимых ПЭК, содержащих ионогенные группы в боковых заместителях. Эти ПЭК содержат в своем составе избыток полимерной карбоновой кислоты. Получение водорастворимых ПЭК методом непосредственного смешения компонентов может быть осуществлено двумя способами введением раствора полиэлектролита, берущегося в избытке, в раствор полиэлектролита, берущегося в недостатке и наоборот. В зависимости от выбора способа получения нестехиометричпого ПЭК в реакционной смеси наблюдается образование различных промежуточных продуктов. В первом случае вначале образуется нерастворимый в воде стехиометричный поли комплекс, который при введении избытка полиэлектролита переходит в раствор. При втором способе образование нестехиомстричиого ПЭК происходит в однофазной системе. Это показано в работе для ПЭК, образованного ПАК и ионеном. В работах , показано, что нестехиометричиые водорастворимые ПЭК можно получить из широкого круга полиэлектролитов различного химического строения при соблюдении определенных условий , ионной силы, температуры и определенного соотношения степеней полимеризации взаимодействующих полиионов. Выбор способов приготовления водных растворов нестехиометрпчных ПЭК и минимальное отклонение от стехиометричного соотношения полиэлектролитов, при котором ПЭК приобретает способность растворяться, определяется электрохимическими свойствами составляющих полиэлектролитов . Получение поликомплексов смешением является более распространенным, дешевым и более простым по технологическому оформлению способом.