Закономерности образования и свойства водорастворимых комплексов сверхвысокомолекулярных катионных полиэлектролитов и алкилсульфатов натрия

• Автор: Шулевич, Юлия Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Введение
1. Полиэлектролитные комплексы структура, свойства, способы получения Литературный обзор

1.1.Полиэлектролитные комплексы. Природа межмолекулярных связей

1.2. Закономерности формирования и физикохимические свойства полимерколлоидных комплексов.

1.3. Матричная полимеризация как способ получения поликомплексов

2. Водорастворимые комплексы сверхвысокомолекулярных катионных полиэлектролитов и додецилсульфата натрия Обсуждение результатов
2.1 Закономерности формирования полимерколлоидных комплексов при смешении растворов сверхвысокомолекулярных катионных полиэлектролитов и додецилсульфата натрия.

2.2 Особенности полимеризации ионогенных мономеров в растворе додецилсульфата натрия

2.3 Молекулярные и гидродинамические свойства полимерколлоидных комплексов на основе сверхвысокомолекулярных полиэлектролитов
2.4 Применение полимерколлоидных комплексов в процессах флокуляции жиросодержащих дисперсий.

3. Экспериментальная часть

3.1 Синтез и очистка мономеров
3.2. Синтез полиэлектролитов
3.3. Синтез полимерколлоидных комплексов.
3.4 Исследование взаимодействия ионогенных мономеров с
противоположно заряженным поверхностноактивным веществом
3.5 Методика кинетических измерений полимеризации ионогенных
мономеров в растворе противоположно заряженного поверхностно активного вещества.
3.6 Исследование взаимодействия полиэлектролитов и поверхностноактивного вещества при смешении их растворов.
3.7 Исследование молекулярных и гидродинамических свойств полиэлектролитов и полимерколлоидных комплексов.
3.8 Оценка флокулирующей активности растворов полимер
коллоидных комплексов.
Выводы
Библиографический список
Приложение

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
АК акриловая кислота
ВП винилпиридин
ДДС додецилсульфат натрия
ДМАЭМА диметиламиноэтилметакрилат
ДМАЭМАБХ ЫбензилЫ,ЫдиметилЫметакрилоилоксиэтиламмоний хлорид
ДМАЭМАДМС Ы,Ы,Ы,Ытриметилметакрилоилоксиэтиламмоний метилсульфат
1,2ДМ5ВПМС 1,2диметил5винилпиридиний метилсульфат
ДМФА диметилформамид
ДТМАБ додецилтриметиламмоний бромид
ККМ критическая концентрация мицеллообразования
ККА критическая концентрация агрегации
МАК метакриловая кислота
МВП 2метил5винилпиридин
ММ молекулярная масса
ММА метилметакрилат
ПАВ поверхностноактивное вещество
ПАК полиакриловая кислота
ПАН полиакрилат натрия
ПВП поливинилпирролидон
ПВС поливиниловый спирт
ПВЭПФ поли Ывинил4этилпиридиний фторид
ПГК полиЬглутаминовая кислота
ПДМАЭМ полидиметиламиноэтилметакрилат
ПДМАЭМАБХ полиКбензилМ,МдиметилЫметакрилоилоксиэтиламмоний хлорид
ПДМАЭМАДМС полиЫ,Ы,Н,Нтриметилметакрилоилоксиэтиламмоний метилсульфат
П1,2ДМ5ВПМС поли1,2диметил5винилпиридиний метилсульфат ПДМДААХ полидиметидиаллиламмоний хлорид
ПКК полимерколлоидный комплекс
ПМАК полиметакриловая кислота
ПММА полиметилметакрилат
ПССН полистиролсульфанат натрия
ПФН полифосфат натрия
ПЭ полиэлектролит
ПЭВПБ поли1Чэтил4винилпиридиний бромид
ПЭГ полиэтиленгликоль
ПЭИ полиэтиленимин
ПЭК полиэлектролитный комплекс
ЦТМАБ цетилтриметиламмоний бромид
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Их структура зависит от природы взаимодействующих компонентов . Круг ПЭК может быть расширен, если вместо блокирующего ПЭ использовать заряженные коллоидные частицы , И. В этом случае ПЭК принято называть ПКК. Характерной особенностью ПКК является наличие мицелл ПАВ в объеме макромолекулярного клубка. Причем только около половины ионов ПАВ, включенных в мицеллы, образуют солевые связи с ионизированными звеньями ПЭ, остальные включены в мицеллы за счет гидрофобных взаимодействий между алифатическими радикалами ионов ПАВ . Наличие гидрофобных взаимодействий между алкильными цепями ПАВ экспериментально установлено в работах . Схематически частицы такого комплекса показаны на рис. Рис. До недавнего времени считалось, что СПКК не растворяются ни в одном из известных растворителей. Однако в последние годы синтезирован ряд новых СПКК на основе ПАВ и синтетических или природных ПЭ, способных растворяться в водноорганических, водносолевых и малополярных органических средах . В настоящее время исследования в этой области можно выделить в отдельное направление. Формирование поликомплексов происходит за счет протекания обратимых ионных реакций. Последние имеют место либо между линейными синтетическими ПЭ, либо между ПЭ и дифильными ионами ПАВ . Природа сил, благодаря которым существуют поликомплексы, может быть различной водородные связи комплексы ПАК с ПВП, ЛВС, ПЭГ, комплексы биополимеров , электростатические взаимодействия , вандерваальсовы и донорноакцепторные взаимодействия. В водных растворах существенную роль в стабилизации поликомплексов могут играть гидрофобные взаимодействия 6, , . Межмолекулярные связи в поликомплексах характеризуются высокой устойчивостью, которая имеет энтропийную природу, поскольку при образовании одной связи между звеньями реагирующих макромолекул образование всех последующих уже не вызывает потери дополнительных степеней свободы . Исследование поликомплексов актуально как с теоретической, так и с практической точек зрения. На основе изучения поликомплексов возможен научно обоснованный подход к получению селективных сорбентов , мембран с регулируемой проницаемостью 2, макромолекулярных катализаторов , , гидролизующих экранов , преобразователей химической энергии в механическую и т. Перечисленные выше возможные области применения относятся в первую очередь к СПЭК. Нестехиометричные комплексы могут найти применение в качестве физиологическиактивных веществ высокоэффективных флокулянтов, структурообразователей и стабилизаторов коллоидных дисперсий . Поликомплексы могут быть получены либо смешением растворов полимеров, либо путем матричной полимеризации . Первый заключается в смешении готовых растворов лиофилизирующего и блокирующего компонентов. Для ПКК существует третий путь синтеза реакции обмена между ПАВ и ПЭК . Суть этого способа сводится к тому, что полианионы, входящие в состав ПЭК, способны замещаться на ионы ПАВ соответствующего заряда. Наиболее изученным способом получения ПКК является смешение растворов готовых компонентов. Поэтому в данном разделе будут рассмотрены основные закономерности формирования ПКК при смешении растворов ПЭ и ПАВ. В настоящее время установлено, что образование ПКК сопровождается связыванием ионов ПАВ макромолекулами ПЭ. Процесс связывания имеет кооперативный характер, то есть степень связывания резко увеличивается в узком интервале концентраций свободного ПАВ, а затем достигает предельного значения, несколько меньшего единицы . Другими словами константа связывания нона ПАВ со звеном цепи ПЭ, которое соседствует со звеном уже связанным с ионом ПАВ, выше, чем константа связывания с изолированным звеном рис. Эта особенность обусловлена гидрофобными взаимодействиями алкильных фрагментов ПАВ, приводящими к сегрегации алифатических радикалов во внутримолекулярную мицеллу. Наличие мицелл ярной фазы является необходимым условием существования ПКК. Ярко выраженный кооперативный характер процесса также обуславливают гидрофобные взаимодействия фрагментов полимерной цепи в процессе мицеллообразования.