Полимеризация N-изопропилакриламида в водной среде

• Автор: Нагаев, Ислам Харонович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 133 с. : ил.

Выявлены условия, позволяющие регулировать выход, молекулярную массу и лиофильнолиофобный баланс ПолиИПАА. Показано, что путем изменения температурного режима его синтеза методом радикальной полимеризации в водной среде могут быть получены полимеры с широким спектром молекулярных масс. Это может быть использовано для получения полимера с заданными характеристиками, предназначенного для применения в устройствах и препаратах медикобиологического назначения, например, для получения температурнозависимых конъюгатов с антигенами. Кроме того ПолиИПАА, имеющий высокую молекулярную массу, представляет практический интерес в качестве флокулянта. Апробация работы. Результаты работы были доложены, на ряде конференций XVII и XVIII. Международных конференциях МКХТ и МКХТи Международной конференции студентов и аспирантов. Современные направления химии Одесса, . Публикации. Первые сведения о возможности синтеза мономера ИПАА и его полимеризации появились в литературе в г 1. Впервые этот мономер привлек внимание как возможный репеллент, однако, основной интерес к этому направлению возник, когда был обнаружен факт образования сепарированной фазы при нагревании водного раствора ПолиИПАА В дальнейшем это явление исследовалось как на растворах гомополимера ИПАА так и па его гелях, латексах, различных сополимерах и производных, а также изделиях из них мембраны, пленки, покрытия, волокна и т. В настоящее время ПолиИПАА является, повидимому, наиболее исследованным из полимеров, обладающих такой особенностью раствора. Резкий макромолскулярный переход от гидрофильной к гидрофобной структуре известен как нижняя критическая температура смешения растворения НКТС. Экспериментально установлено, что НКТС ПолиИПАА лежит в районе от до С. Известен целый ряд полимеров, растворы которых обладают НКТС 2. Помимо ПолиИПАА к этой группе могут быть отнесены другие полиЫалкилакриламиды, полиЫвинилкапролактам, сополимеры окиси этилена и окиси пропилена, поливинилметиловый эфир. В последнее время ПолиИПАА а также полимеры других Ызамещенных акриламидов и гидрогели на их основе находят все более широкое применение для изготовления мембран с зависящей от температуры проницаемостью, материалов биотехнологического назначения, матриц для направленного транспорта лекарственных средств и т. Способность умных полимеров в водном растворе образовывать отдельную фазу при незначительном изменении условий, использована для выделения и очистки биологически активных веществ и иммобилизации биокатализаторов . Синтезу и исследованию ПолиИПАА посвящено значительное число публикаций. В данном обзоре рассмотрены важнейшие работы и пионерские исследования в этой области. Степень кристалличности ПолиИПАА и его растворимость во многом зависят от условий синтеза. Полимер, полученный радикальной полимеризацией, как правило, является аморфным. Он растворим при комнатной температуре в воде, ацетоне, диметил формам иде и образует сепарированную фазу из водных растворов при температуре около С . Кристаллический ПолиИПАА, синтезированный с хорошими выходами при использовании металлалкилхлоридов переходных металлов в качестве катализаторов, нерастворим во всех этих растворителях, но растворим в смеси фенола с тетрахлорэтаном. Кристалличность полимера была подтверждена измерением величины дифракции рентгеновских лучей, измерением плотности 5. Кристаллический полимер имеет плотность 1,8 и плавится между 0 и 0 С. Аморфный ПолиИПАА имеет плотность 1,, и его температура плавления находится между 0 и 5С. ПолиИПАА не удается расфракционировать на узкомолекулярные фракции при расслаивании водного раствора полимера при нагревании, однако, полимер, полученный полимеризацией в смеси бензол ацетон инициатор азобисизобутиронитрил, был фракционирован из смеси растворителей ацетон нгексан при комнатной температуре 6. ПолиИПАА чаще всего получают свободнорадикальной полимеризацией мономера в воде или органических растворителях 7,8,9 Ионная 5 и радиационная полимеризация 9 использовались реже. Обычно полимеризацию проводят в растворе, однако описана и эмульсионная полимеризация ИПАА 4.