Полимерные микросферы в качестве антистатических компонентов защитных слоев фотографических материалов

• Автор: Чадаев, Павел Николаевич
• Шифр специальности: 02.00.06, 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 111 с. : ил.

Вопрос о создании дешевого и эффективного метода получения таких суспензий является актуальным. Перспективными методами являются два процесса безэмульгаторная и затравочная полимеризации. Их выбор среди других способов синтеза полимерных суспензий обусловлен возможностью получать полимерные микросферы в отсутствие эмульгатора или в присутствии ПАВ, нерастворимого в водной фазе. Полимеризация мономеров различной природы в отсутствие эмульгатора подробно описана в обзорах , , и монографиях. Показано, что основной проблемой синтеза полимерных суспензий этим методом является обеспечение устойчивости реакционной системы и полученной полимерной суспензии при хранении и использовании. Подробные исследования кинетических закономерностей безэмульгаторной полимеризации стирола и начальной стадии этого процесса показали, что полимерные суспензии с узким распределением частиц по размерам можно получить только в определенных условиях, а именно при использовании в качестве инициатора персульфата калия и при образовании полимера высокой молекулярной массы, причем стадия формирования частиц должна быть короткой. В других условиях в процессе полимеризации система недостаточно устойчива и образуются полимерные суспензии с широким распределением частиц по размерам. Практически не описана в литературе полимеризация мономеров в присутствии нерастворимых в воде ПАВ. Имеющиеся в литературе данные убедительно свидетельствуют о том, что используя эти методы синтеза, путем варьирования природы ПАВ, можно получить полимерные суспензии с заданным комплексом свойств, которые не могут быть достигнуты традиционной эмульсионной полимеризацией. Оказалось возможным из ряда нерастворимых в воде ПАВ выбрать такие, которые способны образовывать прямые эмульсии мономера за счет образования в мсжфазных адсорбционных слоях микрокапель мономера структурномеханического фактора стабилизации. Образование ПМЧ происходит по одному механизму из микрокапель мономера, и полимеризация в них протекает до полной конверсии. Присутствие в мономере ПАВ, характеризующегося меньшей, чем мономер, растворимостью в воде, ограничивает диффузию мономера из мелких капель в более крупные и способствует образованию частиц с узким распределением по размерам. Топохимия процесса инициирования не отличается от наблюдаемой приэмульсионной полимеризации мало растворимых в воде мономеров и определяется природой используемого инициатора. Формирование частиц в водной фазе по механизму гомогенной нуклеации в этих условиях можно исключить, так как образование большого числа полимерномономерных частиц из микрокапель мономера предполагает адсорбцию образовавшихся в водной фазе олигомерных поверхностноактивных радикалов на поверхности ПМЧ, что исключает их рост в водной фазе. Эти ПАВ целесообразно использовать и при затравочной полимеризации мономеров. При затравочной полимеризации мономеров процесс полимеризации локализуют в предварительно полученных затравочных частицах, исключая возможность образования новых частиц. В этом случае с одной стороны, нужно обеспечить устойчивость реакционной системы, а с другой не допускать образования частиц по другому механизму. ПДС, диятолилокарбалкоксифенилкарбинол ДТК, а также моноэфиров ароматических дикарбоновых кислот МАФ. Моноэфиры ароматических дикарбоновых кислот МАФ. Днитолилггкарбалкокснфснилкарбииол ДТК. Эти поверхностноактивные вещества нерастворимы в воде и несовместимы с образующимся полимером. При полимеризации мономера это ПАВ вытесняется образующимся полимером на границу раздела фаз, образуя частицы со строением ядрооболочка. Высокая устойчивость частиц в процессе синтеза обусловлена участием ПАВ и полимера в стабилизации микросфер путем формирования в их межфазных адсорбционных слоях структурномеханического фактора стабилизации по Ребиндеру. МАФ1, 2 и 3, которые отличаются друг от друга содержанием гидрофобных групп в молекуле МАФ1 п МАФ2 п МАФ3 3,3моноэфирдифенилметандикарбоновая кислота. Рисунок 1. МАФ1, 2 и 3. Рисунок 2. МАФ1, 2 н 3 при разной конверсии.