Радикальная полимеризация 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты и ее солей в различных средах

• Автор: Сафин, Адель Габбасович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Радикальная сополимеризация 2акриламидо2метилпропансульфокислоты и е солей в растворах

1.2. Радикальная сополимеризация 2акриламидо2метилпропансульфокислоты и е солей

в дисперсных системах.

1.3. Свойства сополимеров 2акриламидо2метилпропансульфокислоты и е солей.

ГЛАВА 2. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

2.1. Полимеризация 2акриламидо2метилпропансульфокислоты и е солей в воде и водносолевых растворах.

2.1.1. Полимеризация 2акриламидо2метилпропансульфокислоты в

водных растворах.

2.1.2. Влияние ионной силы на полимеризацию солей 2акриламидо2метилпропансульфокислоты в водных растворах.
2.1.2.1. Полимеризация калиевой соли 2акриламидо2мети л пропансульфокислоты в воде и водносолевых растворах.
2.1.2.2. Полимеризация натриевой соли 2акриламидо2метилпропансульфокислоты в воде и водносолевых растворах.
2.1.3. Влияние природы катиона на полимеризацию солей 2
акриламидо 2метилпропансульфокислоты в водносолевых средах.
2.1.3.1. Полимеризация одновалентных солей 2акриламидо2метилпропансульфокислоты
2.1.3.2. Полимеризация двухвалентных солей 2акриламидо2метилпропансульфокислоты
2.2. Полимеризация 2акриламидо2метилпропансульфокислоты и е солей в обратных эмульсиях.
2.2.1. Коллоидные характеристики водногептановых эмульсий
2.2.2. Кинетические закономерности полимеризации натриевой соли 2акриламидо2метилнропансульфокислоты в обратных эмульсиях
2.2.3. Полимеризация 2акриламидо2метилпропансульфокислоты и е солей в обратных эмульсиях.
2.3. Некоторые свойства полученных полимеров.
2.3.1. Термические свойства поли2акриламидо2метиллропансульфокислоты и е одновалентных и двухвалентных солей
2.3.2. Флокулирующие свойства поли2акриламидо2метилпропансульфокислоты и е одновалентных и двухвалентных солей
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Характеристика исходных веществ
3.2. Методика проведения полимеризации
3.3. Методы анализа
3.3.1. Дилатометрический метод
3.3.2. Вискозиметрический метод.
3.3.3. Потенциометрический метод
3.3.4. Кондуктометрический метод
3.3.5. Дисперсионный анализ.
3.3.6. Седиментационный метод.
3.3.7. Дифференциальнотермический и термогравиметрический методы.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА


Основное внимание уделено основополагающим работам последних лет, в которых содержатся данные и предложена трактовка результатов, приложимых к объяснению результатов, полученных в настоящей работе. Акриламидо2метилпропансульфокислота НАМС является новым промышленным мономером в США промышленное производство НАМС налажено в г. ЬиЬпго1 Согрогайоп, на основе которого получаются сополимеры с широким диапазоном полезных прикладных свойств 1,2. Первый патент, посвященный использованию НАМС для модификации свойств полимеров, появился в ых годах двадцатого века. В дальнейшем было опубликовано более работ, в основном, патентов и статей, посвященных различным аспектам синтеза и применения полимеров 2, 3. В высококонцентрированных растворах НАМС и при повышенных температурах возможна самопроизвольная полимеризация . НАМС и е соли являются Мзамещенными акриламида, которые по сравнению с акриламидом характеризуются меньшей реакционной способностью при радикальной полимеризации . Эффект уменьшения скорости полимеризации Ызамещенных акриламидов по сравнению с акриламидом объясняется стерическими причинами. Мономер НАМС растворим во многих растворителях и больше всего в воде и диметилформамиде ДМФА, растворимость в которых достигает значений более 0г0г растворителя при комнатной температуре табл. Таблица 1. Растворимость НАМС в различных растворителях 1. Ацетонитрил 1. Хлороформ . Бензол 0. Гептан 0. Растворимость в других растворителях, как видно из таблицы, возможна только при высоких температурах. Растворимость НАМС в органических средах может быть повышена путем превращения НАМС в соли аминов 1. Вследствие высокой растворимости НАМС в воде, полимеризацию этого мономера осуществляют, главным образом, в водных растворах 2. При сополимеризации в водных растворах получаются высокомолекулярные сополимеры, а в органических растворителях получаются сополимеры с более низкими значениями молекулярных масс. Влияние природы растворителя на процесс радикальной полимеризации НАМС было рассмотрено в работах Лисовцева В. В. . В качестве полярных растворителей использовали воду, ДМФА, диметилсульфоксид ДМСО и метанол. Реакцию инициировали термическим разложением ПА при температуре оС. Скорость полимеризации определяли дилатометрическим методом. Было установлено, что начальная скорость полимеризации возрастает в ряду ДМСОДМФАметанолвода. По мнению авторов, это связано с взаимодействием мономера или его радикала с молекулами растворителя. Отмечено, что молекулярная масса ММ полимеров, полученных в воде, больше, чем в органических растворителях. На это указывают значения средних длин последовательностей звеньев ИаАМС цепи Ь табл. Данные табл. ММ. В другой работе Лисовцева В. В. 4 изучено влияние природы растворителя на полимеризацию в растворах НАМС при С в присутствии ПА в воде, ДМФА, пиридине и в равнообъмных смесях ДМФА и пиридина с водой. Показано, что скорость полимеризации увеличивается с увеличением полярности растворителя в ряду водаДМФА пиридин. Таблица 1. Вода 5. Метанол 1. ДМФА 1. ДМСО 1. В смеси пиридинвода скорость полимеризации имеет промежуточные значения между скоростями в индивидуальных растворителях. В системе ДМФАвода скорость полимеризации несколько выше по сравнению с полимеризацией в воде, что объясняется различием в эффективности инициирования в исследованных средах. Результатами кинетических исследований 4 подтверждено, что в бинарных смесях растворителей скорость распада инициатора ПА выше, чем в воде. Это объясняется образованием комплекса между молекулами органического растворителя и воды, который, взаимодействуя с инициатором, ускоряет его распад. Отмечено также ускорение распада инициатора с увеличением концентрации мономера НАМС в воде. Кинетика полимеризации НАМС исследована также в работе . Полимеризацию проводили в присутствии перекиси бензоила, в качестве среды использовали водноспиртовую смесь дейтерированных растворителей СгОбСЮ и ОгО в соотношении 61. Все кинетические исследования проводили методом ПМР по методике 3. Была показана зависимость выхода полимера от концентрации инициатора, мономера и от температуры табл. З..