Интенсификация процесса получения привитых сополимеров поликапроамида с полидиметиламиноэтилметакрилатом

• Автор: Перевалова, Елена Анатольевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 125 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.МЕТОДЫ СИНТЕЗА ПРИВИТЫХ СОПОЛИМЕРОВ ПОЛИКАПРОАМИДА И ИХ СВОЙСТВА

1.1. Применение нероксидированного поликапроамида

ПКА для синтеза привитых сополимеров ПСП

1.2. Применение окислительно восстановительных систем ОВС для инициирования привитой

полимеризации

1.3. Радиационнохимические методы получения ПСП

1.4. Синтез ПСП по реакциям конденсации и

с раскрытием цикла

1.5. Полимераналогичные превращения в привитых
цепях ПСП.
1.6. Свойства ПСП.
1.7. Состояние и перспективы развития производства модифицированных волокон различного химического
состава.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
2. РАЗРАБОТКА И ИЗУЧЕНИЕ ИТЕНСИФИЦИРОВАННОГО ПРОЦЕССА ПРИВИТОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ПКА С ДИМЕТШ1АМИНОЭТИЛМЕТАКРИЛАТОМ ДМАЭМА
2.1. Синтез и изучение процесса получения ПСП ПКА с
ПДМАЭМА с использованием ОВС
2.2.Исследование закономерностей синтеза ПСП с ДМАЭМА
с использованием инициирующей системы Си Н2О2.
2.2.1.Влияние концентрации ДМАЭМА на количество ПСП.
2.2.2.Влиянис концентрации Си2 на количество ПСП.
2.2.3.Влияние концентрации Н2 на количество ПСП.
2.3. Синтез ПСП с раздельным введением компонентов инициирующей системы Си2 Н2.
2.4. Исследование закономерностей привитой полимеризации ПКА с ДМАЭМА с раздельным введением компонентов инициирующей системы
2.4.1. Влияние промежутка времени между обработками ПКА
волокна компонентами инициирующей системы.
2.4.2.Влияние концентрации раствора ДМАЭМА на количество привитого полимера и кинетику привитой полимеризации
2.4.3.Влияние концентрации Н2 на кинетику привитой полимеризации.
2.4.4.Влияние концентрации Си на кинетику привитой полимеризации с раздельным введением компонентов инициирующей системы.
2.4.5.Влияние температуры и времени инициирования на
количество ПСП
2.4.6.Влиянис температуры и времени реакции полимеризации
на количество ПДМАЭМА.
3. СВОЙСТВА ПОЛУЧЕННЫХ ПСП
3.1.Физикомеханические свойства модифицированного ПКА
3.2.Ионообменные свойства ПСП и материалов на их основе.
4. ВОЗМОЖНОСТИ ОПЫТНО ПРОМЫШЛЕННОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ИНТЕНСИФЩИРОВАННОГО
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ПСП.
4.1.Математическое моделирование и оптимизация технологического процесса
4.2.0сновные стадии интенсифицированного процесса
синтеза ПСП и его аппаратурное оформление.
5. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ


В основу периодического процесса получения хемосорбционных волокон типа КМА1 при виши сополимер поликапроамида и диметиламииоэтилметакрилата положен метод синтеза ПСП, основанный на использовании пероксидировашюго кислородом воздуха поликапроамида, предварительно активированного ионами двухвалентной меди. Однако увеличение мощности существующего производства ионообменного волокна на основе сополимеров поликапроамида и диметиламиноэтилметакрилата не представляется возможным из за ряда нерешенных проблем. ПСИ со степенью прививки более , что не обеспечивает изготовления ионообменных волокон с достаточной сорбционной емкостью СОЕ. Этот показатель у волокна типа КМ А1 равен 1,0 1,5 мгэквг. Кроме того, для проведения процесса привитой полимеризации исходное ПКА волокно необходимо длительное время выдерживагь на воздухе для псроксидирования и получаемый ПСП является нестабильным. В связи с вышеизложенным в данной работе была поставлена цель разработать и реализовать в промышленности интенсифицированный технологический процесс получения привитых сополимеров поликапроамида с диметиламиноэтилметакрилатом, что позволит создать эффективную, экологически безопасную и малоотходную технологию получения указанных полимеров. В ходе исследовании нами изучен метод синтеза ПСП с
использованием инициирующей системы Си Н2О2. В работе показана эффективность использования данной ОВС для активации поликапроамида в промышленных условиях и разработан новый метод синтеза привитых сополимеров поликапроамида с диметиламиноэтилметакрилатом. Введение в технологический процесс новой стадии дозировки пероксида водорода позволяет увеличить количество привитого сополимера до от массы сухого волокна, что обеспечивает СОЕ волокна порядка 3,0 мгэквг. Нами изучены основные закономерности реакции привитой полимеризации, предложена математическая модель данного процесса и проведена его оптимизация, позволившая определить наиболее эффективные параметры проведения привитой полимеризации. ПСП прошел опытно промышленную апробацию в ОАО СибурВолжский, которая показала дальнейшую целесообразность его реализации в промышленном масштабе. В первой главе настоящей диссертации проведен анализ литературных источников по разработанным ранее методам синтеза ПСП, свойствам и областям применения данных полимеров. Во второй главе предложен новый метод синтеза ПСП ПКА и ДМАЭМА, исследованы основные закономерности протекания этого процесса. В третьей главе представлены исследования комплекса свойств полученных сополимеров. В четвертой главе представлена математическая модель и проведена оптимизация процесса синтеза ПСП, рассмотрены основные стадии интенсифицированного технологического процесса и его аппаратурное оформление. Пятый раздел содержит описание методической части. Диссертация завершается выводами о проделанной работе и списком библиографических ссылок. Диссертация изложена на 3 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц, рисунка, 2 приложения. Библиография включает 2 наименования. Работа выполнена на кафедре Общая и неорганическая химия Волгоградского государственного технического университета. Накопленный фактический материал по модификации полимеров и изделий из них позволяет систематизировать существующие методы и определить пути дальнейшего развития данной научнопрактической области химии. Имеющиеся литературные источники позволяю автору не обсуждать все известные методы модификации, так как все они, в основном, хорошо изучены и описаны в литературе. Поэтому в данной работе приведен анализ литературных источников, позволяющих систематизировать результаты по синтезу привитых сополимеров на основе поликапроамида КА. Химически инициированные реакции привитой полимеризации с предварительным введением в макромолекулы ПКА групп, способных распадаться с образованием радикалов, инициирующих в дальнейшем привитую полимеризацию различных мономеров. Радиационнохимический способ синтеза ПСП. В основу этого способа заложен метод создания активного центра в макромолекуле, за счет которого начинается реакция привитой полимеризации. Синтез ПСП по реакциям поликонденсации и с раскрытием цикла.