Радикальная сополимеризация акриламида с солями 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты в различных средах

• Автор: Антонович, Ольга Анатольевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 149 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Полимеризация и сонолимеризация акриламида в растворах

1.2 Полимеризация и сополимеризация 2акриламидо2метилпропансульфокислоты и е солей в растворах
1.3 Свойства полимеров и сополимеров акриламида с 2акриламидо2метилпропансульфокислотой и е солей

ГЛАВА 2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

2.1 Сополимеризация акриламида с солями 2акриламидо2метилпропансульфокислоты в водных и водносолевых средах
2.1.1 Влияние ионной силы на сополимеризацию акриламида с 2акриламидо2метилпропансульфонатом натрия
2.1.2 Влияние ионной силы на сополимеризацию акриламида с 2акриламидо2метилпропансульфонатом магния
2.2 Влияние природы катиона при сополимеризации акриламида с солями 2акриламидо2метилпропансульфокислоты
2.2.1 Сополимеризация акриламида с одновалентными солями
2.2.2 Сополимеризация акриламида с двухвалентными солями
2.3 Сополимеризация акриламида с 2акриламидо2метилпропансульфонатом натрия в водно органических средах
2.3.1 Полимеризация акриламида в водно диметилсульфоксидных средах
2.3.2 Сополимеризация в водно диметилсулфоксидных средах
2.3.3 Сополимеризация в водно диметилформамидных растворах
2.4 Свойства сополимеров акриламида с солями 2акриламидо2метилпропансульфокислоты
2.4.1 Степень связывания катионов в растворах сополимеров
2.4.2 Фазовое разделение в водных растворах сополимеров
2.4.3 Антистатические и адгезионные свойства сополимеров и их
комплексов с поливиниловым спиртом и формальдегидом
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
, 3.1 Характеристика исходных веществ
3.2 Методика проведения полимеризации акриламида в неизотермических условиях
3.3 Методика проведения сополимеризации
3.4 Методы анализа
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Основным методом получения полимеров акриламида АА и его производных является радикальная полимеризация в растворах, эмульсиях и суспензиях. Среди различных способов получения полимеров важное значение имеет гомогенная полимеризация в растворах, при которой мономеры и образующиеся полимеры растворимы в используемом растворителе. К таким растворителям относятся вода, формамид, уксусная и муравьиная кислоты, димстилсульфоксид ДМСО, а также некоторые смеси воды с органическими растворителями. Кинетические закономерности полимеризации и сополимеризации АА в различных растворителях проанализированы и обобщены в обзорах 79, а также монографиях 1,. Поэтому в настоящем разделе рассмотрены только основные особенности радикальной гомогенной полимеризации и сополимеризации АА в растворах. В работе исследована полимеризация АА в воде, инициируемая персульфатом калия ПК. Мономер не оказывает влияния на скорость распада инициатора, но убыль его концентрации приводит к уменьшению эффективности инициирования. Установлено, что в ходе полимеризации протекает побочная межмолекулярная реакция конденсации амидных групп с образованием имидных мостиков. В связи с этим значения характеристической вязкости ц, определнные в нейтральных растворах, являются функцией как концентрации АА, так и межмолекулярной имидизации. Правильное представление, по мнению автора, о степени полимеризации полиакриламида ПАА можно получить, если разрушить межмолекулярные имидные группы небольшим количеством щлочи, а затем определять т. В работе Громова В. Ф. и Хомиковского П. М. 8 рассмотрено влияние различных растворителей на скорость реакций роста и обрыва цепей при радикальной полимеризации А А в воде, ДМСО и тстрагидрофуране ТГФ под действием динитрила азодиизомаслянной кислоты ДАК. Полимеризация АА в воде и в ДМСО протекает в гомогенных условиях, а в ТГФ в гетерогенных. Установлено уменьшение общей скорости полимеризации А А и ММ полимеров в ряду вода ДМСО ТГФ. В ещ большей степени понижаются измеренные величины Уо2, так как скорости инициирования изменяются в обратном порядке. Так, при С величина крк0т в воде равна 3. ДМСО 0. Более детально изучена фотополимеризация АА сенсибилизированная ДАК в воде при 7 и , формамиде и ДМСО ,. Определены величины кр и к0 и соответствующие энергии активации элементарных реакций табл. Установлено, что при полимеризации в воде при 7 и С величина кр по сравнению с кр при полимеризации в воде при уменьшается в 2 раза, в раз в формамиде и в раз в ДМСО. Таблица 1. Вода 7 4. Вода 3. Формамид 1. ДМСО 0. ТГФ 0. Уменьшение Ар обусловлено увеличением энергии активации этой реакции предэкспоненты практически одинаковы или незначительно изменяются в обратной последовательности. Величины к0 энергии активации и предэкспоненты для этой реакции А0 во всех изученных растворителях одинаковы, за исключением воды при 7. В этом случае получены более высокие значения как для Е0, так и для А0. Последняя величина больше, чем для других растворителей на два порядка, так что в итоге к0 несколько выше. По мнению авторов 8, наблюдаемое влияние растворителя на кинетические параметры полимеризации, повидимому, можно объяснить межмолекулярным взаимодействием за счт образования Нсвязей молекул АА друг с другом в мономерной и полимерной формах, а также с молекулами растворителя. В водном растворе наблюдается сильная сольватация АА молекулами растворителя. В предельном случае возможна химическая реакция между АА и протонами, образующимися при диссоциации воды, поскольку АА обладает слабыми основными свойствами. В большей степени эта реакция будет протекать с радикалом АА, поскольку наличие нсспаренного электрона, вероятно, приводит к повышению основности радикала по сравнению с нейтральной молекулой, увеличивая константу равновесия реакции протонирования. Присоединение протона к атому кислорода акриламидного радикала I и появление вследствие этого положительного заряда у атома азота приводит к локализации неспаренного электрона и к повышению реакционной способности этого радикала.