Новые дисперсии на основе фторсодержащих полимеров для поверхностного модифицирования целлюлозных волокон

• Автор: Веденеева, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Закономерности получения дисперсий полимеров методом эмульсионной полимеризации

1.1.1 Механизм полимеризации в эмульсии.

1.1.2 Композиционные системы на основе дисперсий

полимеров

1.2 Способы снижения смачиваемости волокнистых материалов

1.2.1 Методы модифицирования поверхности волокнистых материалов дисперсиями фторсодержащих полимеров.
1.2.2 Влияние коллоиднохимических свойств латексов на эффективность снижения смачиваемости модифицированных волокнистых материалов.

1.3 Пленкообразование из латексов

2 МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ.
3 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1 Композиционные дисперсные системы на основе
латекса поли2перфторпентокситетрафторпропилакрилата.
3.1.1 Получение композиций и исследование их коллоиднохимических свойств
3.1.2 Исследование эффективности использования композиций
для снижения смачиваемости волокнистых материалов
3.2 Закономерности получения и использования латексов фторсодержащих полимеров с регулируемыми коллоиднохимическими свойствами для поверхностного модифицирования целлюлозных волокон.
3.2.1 Влияние содержания ПАВ в эмульсиях фторалкилакрилатов на конверсию мономеров и коллоиднохимические свойства систем.
3.2.2 Изучение пленкообразующих свойств латексов.
3.2.3 Разработка условий поверхностного модифицирования целлюлозных волокон дисперсиями
полифторалкилакрилатов с оптимальными свойствами
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Поскольку этот вариант проведения синтеза полимеров широко используется при получении латексов фторсодержащих полимеров, целесообразно рассмотреть основные представления о закономерностях протекания эмульсионной полимеризации и влиянии условий ее проведения на структуру образующихся дисперсных систем. Известно, что полимеры, используемые для поверхностного модифицирования волокнистых материалов могут быть получены несколькими способами полимеризации в блоке, в растворе и в эмульсии. Продуктом эмульсионной полимеризации является латекс, представляющий собой коллоидную дисперсию полимера в водной фазе с диаметром частиц 0 нм 6. Реакционная система при эмульсионной полимеризации, в основном, содержит дисперсионную среду обычно вода, мономер от массы дисперсионной среды, эмульгатор поверхностноактивное вещество и инициатор радикальной полимеризации 5. Изза неустойчивости эмульсии, содержащей мономер, в систему вводят эмульгатор, который улучшает эмульгирование мономера в воде и повышает стабильность эмульсии. СН2СН20Ыа, где II алкил или алкилфенол, сульфонаты ЯЗОзЫа, где Я С. С частично сульфатированный оксиэтилированный нонилфенол. В группу анионоактивных эмульгаторов входят и некоторые фторированные эмульгаторы. Поскольку они содержат фторированный радикал, длина его, как правило, короче, чем в обычных эмульгаторах. В
состав многих из них входит перфторкаприловая СтРСООН и перфторпеларгоновая кислоты ССООН. С 1. М Н или катион с валентностью х 12, п 14. Фторированные эмульгаторы обладают уникальными поверхностноактивными свойствами при концентрации всего 0,1 они снижают поверхностное натяжение воды до мНм. СпН2ПСбН40С2НтН. СНз7ЫСНз2С1, цстилтриметиламмоний бромид СНззЫСНз3Вг и др. В процессе эмульсионной полимеризации применяют инициаторы, растворимые в воде пероксид водорода, пероксодисульфаты натрия, калия, аммония и др. Инициирование окислительновосстановительными системами позволяет проводить эмульсионную полимеризацию при более низких температурах. Для механизма образования частиц и для кинетики процесса эмульсионной полимеризации природа эмульгатора очень важна. Эмульгаторы частично растворимы в воде, но выше некоторой критической концентрации критическая концентрация мицеллобразования ККМ образуют мицеллы агрегаты молекул эмульгатора сферической или чаще стержнеобразной формы рисунок 1. Внутренняя часть мицелл образована гидрофобными углеводородными фрагментами молекул эмульгатора, а наружная гидрофильными. Обычно количество эмульгатора составляет 15 от массы мономера 5. Мономер частично растворяется в мицеллах, а частично остается в системе в виде достаточно крупных капель диаметром 4 см,
стабилизированных эмульгатором. Число мицелл в системе примерно в раз больше числа капель мономера. Так как концентрация мономера в воде мала, то можно исключить вероятность протекания полимеризации в водной фазе, где преимущественно образуются инициирующие радикалы. Невозможна полимеризация и в каплях мономера, в котором нерастворим инициатор. Вероятность же столкновения инициирующего радикала с каплей значительно меньше, чем с мицеллой. Полимеризация начинается в мицеллах, которые вскоре превращаются в латексные частицы, окруженные слоем эмульгатора. В дальнейшем, после исчерпания эмульгатора новые частицы не образуются, а частицы, имеющиеся в растворе, увеличиваются в размере за счет диффузии мономера из капель. Полимеризация завершается после израсходования капель мономера 9. Мицеллы, а затем образующиеся из них латексные частицы, служат эффективными ловушками для радикалов. Обратный выход макрорадикалов из частиц в водную фазу невозможен изза нерастворимости полимера в воде выйти из частиц могут лишь низкомолекулярные радикалы, образующиеся в частицах за счет реакции передачи цепи. Такой механизм изолирования радикалов, являющийся специфическим для эмульсионной полимеризации, позволяет значительно повысить концентрацию растущих радикалов по сравнению с другими процессами при равных скоростях инициирования вследствие невозможности взаимного обрыва радикалов из разных латексных частиц.