Радикальная полимеризация 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата в присутствии комплексных инициирующих систем и исследование флокулирующей активности полиэлектролитов

• Автор: Дрябина, Светлана Сергеевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 158 с.

Введение
1. Закономерности сополимеризации 1,2диметил5винилпиридинийметилсульфата, физикохимические свойства и флокулирующая активность полиэлектролитов

литературный обзор

1.1.Закономерности сополимеризации 1, 2диметил5винил

пиридинийметилсульфата

1.2. Особенности физикохимических свойств растворов нолиэлектролитов

1.3. Механизм флокуляции и методы оценки флокулирующего действия высокомолекулярными соединениями.
2. Радикальная полимеризация 1,2диметил5винилпиридинийметилсульфата в присутствии комплексных инициирующих систем и исследование флокулирующей активности полиэлектролитов Обсуждение результатов.
2.1 Радикальная полимеризация 1,2диметил5винилпиридиниймети л сульфата в присутствии комплексных инициирующих систем
2.2. Гидродинамические и реологические свойства водных растворов полимеров и сополимеров на основе 1,2димстил5винилпиридиниймегилсульфата в различных концентрационных
режимах.
2.3 Закономерности флокуляции дисперсных систем полимерами и сополимерами на основе 1,2диметил5винилпиридинийметилсульфата.
2.3.1. Особенности формирования флокул и осадков при введении полимеров и сополимеров на основе 1,2диметил5винилпиридинийметилсульфата.
2.3.2. Исследование полиэлектролитов в процессах обезвоживания осадков.
3. Экспериментальная часть.
3.1. Синтез полимеров и сополимеров на основе 1,2диметил5винилпиридинийметилсульфата в присутствии комплексных инициирующих систем.
3.2. Методика кинетических измерений полимеризации 1,2димстил5винилпиридинийметилсульфата в присутствии комплексных инициирующих систем.
3.3. Применение квантовохимических расчетов в синтезе поли1,2диметил5винилпиридинийметилсульфата.
3.4. Исследование свойств растворов полимеров и сополимеров на
основе 1,2диметил5винилпиридинийметилсульфата
3.4.1 Определение гидродинамических свойств растворов
полиэлектролитов.
3.4.2. Изучение реологических свойств растворов сополимеров на основе 1,2димстил5винилпиридинийметиюульфата
3.5. Оценка флокулирующей активности растворов полимеров и сополимеров на основе 1,2диметил5винилпиридиниймстилсульфата.
Выводы.
Список литературы


Эти процессы характеризуются высокой скоростью и позволяют получать с хорошим выходом полимеры значительной ММ. По завершении реакции для приготовления рабочих растворов полиэлектролитов можно использовать непосредственно полимеризат, исключая стадию выделения полимера. Полимеризация 1. ДМ5ВПМС в водном растворе при инициировании персульфатами стала основой технологического процесса опытнопромышленного производства флокулянта по торговым названием ППС 1. При этом полиэлсктролит с М1,,8х6 получают в виде ного водного раствора. Для предотвращения образования нерастворимых фракций полимера необходимо добавление регуляторов молекулярной массы тстраметилтиурамдисульфида, дитиокарбамата натрия, поксинеозона, онитрофенола. Образующиеся полимеры имеют сравнительно невысокую ММ и характеризуются наличием нерастворимых фракций в массе полимера. Сведения о реакционной способности сульфатных анионрадикалов и продуктов их превращения, а также о взаимодействии персульфатов с катионными полимерами позволяют предположить, что гелеобразование обусловлено двумя причинами , . Вопервых, возможно появление разветвлений и сшивок между макромолекулами при передаче радикального центра от сульфатных анионрадикалов или гидроксирадикалов к молекулам образовавшегося полимера. Вовторых, причиной гелеобразования может являться возникновение ионных псевдосшивок между макромолекулами за счет двухвалентных сульфатанионов. Вероятно, поэтому использование персульфатов в качестве инициаторов полимеризации солей винилпиридина не позволяло получать высокомолекулярный и полностью расгворимый полимер. Более эффективным техническим решением оказался способ получения поли1,2ДМ5ВПМС полимеризацией мономера в водной среде в присутствии инициатора третбутилпероксипропанола2 ТБПГТ с введением метионина, как детоксиканта остаточного винилпиридина . В этом случае продукт реакции концентрированный водный раствор полиэлектролита высокой ММ, который может быть использован в качестве флокулянта без выделения полимера. ММ образующегося полимера. С использованием всех указанных инициаторов полимеризация 1,2ДМ5ВПМС проходит уже при С, а образующийся полимер имеет достаточно высокую ММ Мп 8,0x5 5,1x6. Природа пероксида оказывает значительное влияние на величину Мл. Наиболее высокомолекулярный поли1,2ДМ5ВПМС образуется при инициировании полимеризации с помощью ТБПП Мл 2,5,х6. Независимо от природы инициатора повышение его концентрации вызывает снижение Мп полиэлектролита . Изучение закономерностей полимеризации ионогенных мономеров требует более тщательного учета влияния среды на их реакционную способносгь, чем при классической радикальной полимеризации. В этом случае растворитель влияет на распределение электронной плотности в мономере и макрорадикале изза изменения ионизационного состояния ионогенных групп. Последнее определяет характер межмолекулярных и внутримолекулярных электростатических взаимодействий и конформационное состояние макрорадикалов, что также сказывается на их реакционной способности 5, . Влияние природы растворителя на кинетические параметры полимеризации 1,2ДМ5ВПМС изучено в работах 5, . С увеличением полярности растворителя в ряду уксусная кислотаметанолвода скорость гомополимеризации 1,2ДМ5ВПМС несколько снижается табл. ТБГП
н3ссоосн2рнсн3 сн3 он
переходе к более сольватирующему растворителю заметно падает как константа скорости роста, так и константа скорости обрыва цени. Отношение КрКо при этом также уменьшается табл. Таблица 1. М, мольл, ДАК4х3 мольл. Таблица 1. НСНН 2,,2 0. Мо1, мольл, ДАК0,1 мольл, длина волны 5 нм. Причины наблюдаемых явлений авторы объясняют с привлечением данных о диссоциации ионогенных групп мономера и полимера. В малополярных средах электростатическое отталкивание между одноименно заряженными мономером и радикалом 1,2ДМ5ВПМС в результате ионной ассоциации нивелируется высокие значения кр. При переходе к более полярным растворителям степень диссоциации ионных пар увеличивается, поэтому вероятность взаимодействия одноименно заряженных мономера и растущего радикала падает.