Радикальная сополимеризация акрилат- и метакрилатгуанидинов с виниловыми мономерами

• Автор: Сапаев, Хусейн Хамзатович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

Глава I. КИНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РЕАКЦИЙ

РАДИКАЛЬНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ АКРИЛОВОЙ И

МЕТАКРИЛОВОЙ КИСЛОТ В ВОДНЫХ И

ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЯХ.

1.1.Водные растворы. Изменение растворов

добавлением МаОН.

1.2. Полимеризация непредельных кислот в водных и органических средах.

1. 3. Сополимеризация

Глава II. ЭКСЕРИМЕНТАЛЫ 1АЯ ЧАСТЬ
2.1. Подготовка исходных реагентов и растворителей
2.2. Синтез мономерной соли на основе мстакриловой
кислоты и гуанидина
2.3. Кинетические измерения
2.4. Выделение и очистка полимеров из реакционных растворов
2.5. Вискозиметрические измерения
2.6. Физикохимические методы исследования
2.7. Фотометрический метод определения мупюсти
2.8. Определение бактерицидных свойств сополимеров
Глава III. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Радикальная сополимеризация акрилат и метакрилатгуанидинов с акрпламндом в водных средах
3.2. Радикальная сополимеризация мономалеината гуанидина
с акрилат и меткрилапуанидином в водных средах
3.3. Физикохимические свойства синтезированных сополимеров.
3.3.1. ИК спектральные исследования синтезированных сополимеров
3.3.2. ЯМРспектральные характеристики сополимеров акрила мида и метакрилата 1уанидпна.
3.3.3. Термические свойства синтезированных сополимеров.
3.4. Исследование бактерицидных и токсикологических свойств новых сополимеров акрилат и метакрилатгуанидина.
3.5. Исследование флоккулирующих свойств новых сополимеров акриламида.
3.6. Определение остаточного полимера в очищенной воде.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Порядок скорости реакции по инициатору при ,6,6 оказался близким к 0,5. В щелочной области скорость полимеризации вначале несколько увеличивается с ростом , а затем снижается. Таким же образом изменяются и молекулярные массы полимеров. В этих работах впервые было установлено также, что при добавлении низкомолекулярных электролитов нейтральных солей в интервале 6,8 9,6, скорость полимеризации ощутимо возрастает габл. Блауэр предположил, что с ростом уменьшается константа скорости бимолекулярного обрыва цепей изза электростатического отталкивания заряженных макрорадикалов. Если это предположение верно, то увеличение ионной силы реакционных растворов при добавлении низкомолекулярных солей, способствуя столкновениям одноименно заряженных частиц, должно было бы привести к увеличению константы скорости бимолекулярного обрыва, т. В то же время на опыте наблюдается обратное явление табл. Кинетика полимеризации другой слабой непредельной кислоты акриловой АК в водных растворах изучалась японскими исследователями 7, 8. И для этого мономера, как видно па рис. Авторами показано также, что увеличение ионной силы реакционного раствора при 7,2, в результате добавления в него С1, как и в случае МАК, приводит к росту скорости полимеризации АК и увеличению ММ образующихся полимеров. Наиболее полное и систематическое исследование кинетических особенностей и механизма реакций радикальной полимеризации АК и МАК в различных средах, в том числе в водных растворах, проводилось В. А. Кабановым, Д. А.Топчиевым и сотр. Ими было установлено, что в водных растворах во всем исследованном интервале 2,5,0 при использовании инициатора ДАК. АК, так и для МАК, раствора создавалось добавлением щелочи ОН сохраняется половинный порядок скорости реакции по концентрации инициатора, что свидетельствует о бимолекулярном механизме обрыва цепей. Первый порядок по концентрации мономера наблюдается при полимеризации МАК при 2,5. В случае же акриловой кислоты порядок по мономеру оказался равен 1,5. Аналогичные порядковые закономерности при полимеризации АК в водных растворах отмечались также и другими авторами , . Детальное исследование кинетических особенностей и закономерностей радикальной полимеризации АК и МАК в водных растворах показало, что зависимость скоростей полимеризации указанных мономеров от реакционного раствора имеют вид, указанный на рис. Так, при полимеризации АК и МАК в водных средах, в интервале 2,57,0 наблюдается значительное падение скорости полимеризации соответствующих мономеров. Значения ММ образующихся полимеров изменяются симбатно. В соответствии со значением констант ионизации для АК рка 4,2, а для МАК рка 4, эффективная константа ПАК рка 6,4. ПМАК 7,0, можно заключить, что в области 6 с увеличением реакционного раствора при полимеризации АК и МАК рост цепей происходит на незаряженных макрорадикалах поликислоты. В области 6 зависимость общей скорости полимеризации акрилат и метакрилатанионов от , как было показано на рис. С ростом в области 7 и 7 соответственно, наблюдается возрастание обтцей скорости полимеризации и ММ образующихся полимеров. Важно, что скорость инициирования в интервале 8 как в присутствии, так и в отсутствие низкомолекулярных неполимеризующихся солей, практически неизменна
Таким образом, наблюдаемое увеличение общей скорости полимеризации акрилат и метакрилатанионов при возрастании в щелочной области или при увеличении ионной силы при фиксированном , как выяснилось, действительно вызвано возрастанием отношения констант скоростей элемен
тарных реакций роста и обрыва цепей, т. Д0 . На основании рассмотрения литературных и экспериментальных данных В. А.Кабанов и Д. А.Гопчиев , , выдвинули гипотезу о кинетической роли ионных пар при радикальной полимеризации ионизирующихся мономеров. Рис. Зависимость РТми от при полимеризации АК в водных растворах. Рис. Зависимость УУМИН при полимеризации АК 1 и МАК 2 от водного раствора, установленного добавлением КаОН. АК 1,2 мольл ДАК 5 3 мольл Рмин 4Юмольлс МАК 0, мольл ДАК 0й мольл УШ1И,6 мольл с С.