Разработка научных основ и технологии производства катионных полиэлектролитов и их использование в процессах очистки воды

• Автор: Орлянский, Михаил Витальевич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Закономерности радикальной полимеризации водорастворимых мономеров и способы получения катионных полиэлектролитов Литературный обзор.
1.1. Особенности элементарных реакций радикальной полимеризации водорастворимых мономеров

1.2. Способы получения высокомолекулярных катионных полиэлектролитов

1.3. Особенности физикохимических свойств полиионов

в растворах.

1.4. Механизм дестабилизации дисперсий

при введении полиэлектролитов.

2. Технологические особенности получения катионных

полиэлектролитов на основе диметиламиноэтилметакрилата

2.1 Закономерности полимеризации
триметилоксиэтилметакрилоиламмоний метилсульфата в присутствии
пероксидов и протонных кислот.
2.2. Особенности технологии промышленного получения катионных полиэлектролитов.
3. Реологические свойства растворов полиэлектролитов на основе диметиламиноэтилметакрилата.
4. Закономерности флокулирующего действия полиэлектролитов на основе диметиламиноэтилметакрилата
при разделении дисперсий
4.1. Закономерности формирования флокул и осадков при введении катионных полиэлектролитов
4.2. Применение катионных полиэлектролитов в процессах очистки сточных вод и обезвоживания осадков.
5. Экспериментальная часть.
ВЫВОДЫ.
Список использованных источников


Однако в протонодонорных растворителях существует возможность протонирования гетероатома с неподеленной парой. Результатом протонирования является уменьшение степени делокализации неспаренного электрона и увеличение реакционной способности радикала. Дальнейший анализ электронного строения Нкомплексов и реакционной способности в радикальной полимеризации показал преимущественное влияние комплсксообразования на изменение донорноакцепторных свойств мономеров 5, 7, 8, . Протонирование карбонильного кислорода в акриловых мономерах и Ивиниламидах вызывает существенное перераспределение электронной плотности и повышение электроноакцепторных свойств заместителей. В рамках схемы е это эквивалентно повышению параметра е. Увеличение е линейно коррелирует с 1кр для многих мономеров 5. В отличие от рассмотренных выше водорастворимых мономеров для мономеровэлектролитов необходимо учитывать влияние ионизации на электронное строение и реакционную способность двойной связи. Ионизация катионных мономеров солей аминоалкилметакрилатов, аминоалкилметакриламидов, винилпиридинов, галогенидов диалкилдиаллиламмония, безусловно, приводит к увеличению электроноакцепторных свойств. Экспериментальные исследования выявили более высокие скорости полимеризации солей ДМАЭМ и ДЭАЭМ при переходе от органических ДМСО, ДМФА, С2Н5ОН растворителей к воде , . В работах , обсуждаются значения индивидуальных констант скоростей роста и обрыва цепи и взаимодействие мономеров с растворителями различной природы. Определение индивидуальных констант скоростей показало, что увеличение скорости полимеризации аминоэфиров и их солей при переходе от органических растворителей к воде обусловлено исключительно повышением кр, а не уменьшением к0 значения к0, как и кр, при переходе от органических сред к водным возрастают табл. Подробный анализ взаимосвязи реакционной способности и электронного строения мономеров на основе кинетических и спектроскопических данных приведен в . Таблица 1. ДЭАЭМ 0,3 Диоксан Диоксан вода Метанол ,5 5. ДЭАЭМ НС 0,0 Метанол Метанол вода 0,6 0,6 2,6 3,0 0, 0, 3,3 ,8 0. Спектроскопические исследования позволили установить, что повышение полярности и усиление протонодонорных свойств растворителя действительно изменяют электронное строение мономеров. Причем и образование Нкомплексов и ионизация приводят к снижению электронной плотности двойной связи. Сдвиги частот поглощения, химические сдвиги С четко коррелируют со значениями крко0,5. Этот эффект означает повышение электроноакцепторных свойств мономера, что в свою очередь, как обсуждалось выше, приводит к увеличению реакционной способности в реакции радикального присоединения. В связи с рассмотренными выше закономерностями влияние природы растворителя на кинетические параметры полимеризации 1,2ДМ5ВПМС 1, , является неожиданным. Действительно, с увеличением полярности растворителя в ряду уксусная кислота метанол вода, скорость гомополимеризации 1,2ДМ5ВПМС несколько снижается табл. При переходе к более сольватирующему растворителю заметно падает как константа скорости роста, так и константа скорости обрыва цепи. Отношение КрКо2 при этом также уменьшается табл. Причины наблюдаемых явлений авторы объясняют с привлечением представлений об электростатических взаимодействиях ионогенных групп мономера и полимера. Таблица 1. СНзСООН . Мо1, мольл ДАК4х мольл. Таблица 1. Мо1, мольл, ДАК0,1 мольл, длина волны 5 нм. 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. Аномально высокое значение кр при полимеризации 1,2ДМ5ВПМС в уксусной кислоте табл. Влияние электростатических взаимодействий можно также рассматривать с позиции проявления эффекта Доннана, рассматривая объем полимерного клубка и окружающий раствор аналогично двум фазам, разделенным полупроницаемой мембраной.