Синтез анионных полимерных поверхностно-активных веществ на основе метакриловой кислоты, нитрила акриловой кислоты и пиперилена

• Автор: Комин, Артем Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 183 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Обзор литературы

1.1 Общие представления о полиэлектролитах

1.1.1 Свойства полиэлектролитов

1.1.2 Теоретические подходы к описанию поведения поли

электролитов в растворе.

1.1.3 Конформационное состояние макромолекул поли

электролита в водном растворе

1.1.4 Поверхностноактивные полиэлектролиты

1.2 Современные представления об эмульсионной поли

меризации
1.3 Топохимия эмульсионной полимеризации при различ ных способах формирования и роста частиц
1.3.1 Мицеллярный механизм
1.3.2 Микроэмульсионный механизм
1.3.3 Флокуляционный механизм
1.4 Факторы устойчивости дисперсных систем
1.4.1 Электростатический фактор
1.4.2 Стерический фактор
1.4.3 Особенности стабилизации полимерами
1.5 Безэмульгаторная гетерофазная полимеризация
1.5.1 со Полимеризация ионизирующихся мономеров
1.5 Свойства анионных полиэлектролитов
1.6 Выводы
ГЛАВА 2 Экспериментальная часть
2.1 Исходные вещества и их характеристики
2.2 Методика получения сополимеров
2.3.
2.3.
3.
3.
ГЛАВА
4.
ГЛАВА
Методы анализа сополимеров, дисперсий сополиме
ров и их воднощелочных растворов.
Метод прямого потенциометрического титрования
Метод обратного потенциометрического титрования
Приготовление воднощелочных растворов сополиме
ров МАКНАКПП и МАКПП и изучение их свойств Синтез сополимеров метакрилой кислоты, нитрила
акриловой кислоты и гидрофобного сомономера в режиме автоэмульгирования в водной среде.
Влияние нитрита натрия на процесс синтеза сополи
меров МАКНАКПП
Влияние способа подачи мономеров и перемешивания
реакционной массы в процессе синтеза на сополимеризацию МАК, НАК и ПП.
Выбор регулятора молекулярной массы.
Влияние предварительной степени нейтрализации
МАК на процесс синтеза сополимеров МАКНАКПП Свойства сополимеров МАКНАКПП и их диспер
Исследование качественного состава сополимеров
МАКНАКПП
Растворимость сополимеров МАКНАКПП в моно
мерах и в их смесях
Некоторые свойства водных дисперсий сополимеров
МАКНАКПП.
Свойства воднощелочных систем сополимеров
МАКНАКПП.
Изучение поверхностного натяжения воднощелочных
систем сополимеров МАКНАКПП.
5.2 Фракционирование сополимеров МАКНАКПП по
5.3 Изучение пенообразующей способности водно
щелочных растворов сополимеров МАКНАКПП
ГЛАВА 6. Применение сополимеров МАКНАКПП
6.1 Межмолекулярные взаимодействия в системах сопо
лимер МАКНАКПП Вода ПБ, сополимер МАКНАКПП Вода ПММА
6.2 Сополимеризация стирола с акрилонитрилом в при 7 сутствии ПЛАВ на основе сополимеров МАКНАК
6.3 Влияние количества дисперсионной среды на эмуль 0 сионную сополимеризацию стирола с нитрилом акриловой кислоты в присутствии ППАВ
6.4 Влияние количества полимерного ПАВ в реакционной
смеси на процесс получения латексов САН
6.5 Влияние водной фазы на эмульсионную сополиме
ризацию стирола с нитрилом акриловой кислоты присутствии полимерных ПАВ
6.6 Влияние количества электролита в реакционной массе
на сополимеризацию стирола с нитрилом акриловой кислоты
Синтез, свойства и применение сополимеров метакри
ловой кислоты и пиперилена.
Синтез сополимеров метакриловой кислоты и пипери
лена и латекса БС в их присутствии
7.2 Свойства сополимеров метакриловой кислоты и пипе
7.2.1 Свойства латексов сополимеров метакриловой кисло
7.
ты и пиперилена
7.2.2 Свойства сополимеров метакриловой кислоты и пипе
рилена и их воднощелочных систем
7.2.3 Изучение поверхностноактивных свойств водно
щелочных растворов сополимеров МАКПП.
7.2.4 Реологические свойства воднощелочных растворов
сополимеров МАКПП
7.2.5 Растворимость сополимеров МАКПП в органиче
ских растворителях
ВЫВОДЫ
Список использованных источников


Основным отличием поведения ПАП в водных средах от классических полиэлектролитов является склонность к образование межмолекулярных ассоциатов ,. Возможность образование межмолекулярных ассоциатов ПАП в водных средах обусловлено межмолекулярными взаимодействиями между гидрофобными фрагментами макромолекул. С увеличением гидрофобности макромолекул ПАП возрастает склонность к ассоциатообразованию. Подобное поведение ПАП в водных растворах было довольно давно . Наряду с образованием межмолекулярных ассоциатов макромолекулы ПАП к образованию единичных довольно плотных макромолекулярных глобул . В результате гидрофобных взаимодействий в ассоциированных в мицелле ПАП создаются неполярные области, существование которых обуславливает повышение растворимости леофобных веществ в водных растворах ПАП . Другими словами ПАП способны солюбилизировать леофобные вещества. Интересной и немаловажной отличительной особенностью ПАП от классических ПАВ является то, что они способны солюбилизировать углеводороды при концентрациях меньших чем ККМ . Важнейшим общим свойством всех ПАВ является поверхностная активность, т. ПАВ адсорбироваться на межфазной поверхности и понижать в результате этого свободную поверхностную энергию. Многие бифильные водорастворимые ПАП понижают поверхностное натяжение водных растворов на границе с воздухом до довольно низких значений мНм . Изотермы поверхностного натяжения для ПАП имеют вид, аналогичный изотермам поверхностного натяжения для низкомолекулярных эмульгаторов. На зависимости поверхностного натяжения от логарифма концентрации ППАВ наблюдается четкий излом, который по аналогии с ККМ в растворах типичных ПАВ относят к критической концентрации мицеллообразования полимерных ПАВ . При изучении поведения ПАП в разбавленных растворах было обнаружено, что при конценрации ПАП в растворе ниже его ККМ макромолекула принимает конформацию, напоминающую мицеллу, т. Склонность макромолекул ПАП образовывать внутри, и межмолекулярные ассоциаты в водных средах обусловлена взаимным притяжением гидрофобных фрагментов макромолекул или макромолекулы при образовании внутримолекулярного ассоциата. Таким образом, с увеличением доли гидрофобных фрагментов в макромолекуле возрастает склонность ПАП к ассоциатообразованию . Благодаря наличию гидрофобных фрагментов в макромолекулах ПАП способны адсорбироваться на межфазной границе водный раствор углеводороды, образуя межфазный слой обладающий высокой структурной прочностью. Формирование межфазного слоя для ПАП требует значительно большего времени несколько часов в отличии от низкомолекулярных ПАВ, для которых образование равновесного адсорбционного слоя происходит в течение нескольких минут ,. Постепенное образование адсорбционного слоя авторы объясняют замедленной диффузией адсорбирующихся макромолекул и медленной ориентацией их на границе раздела фаз. ПАП в целом необратима, хотя может быть обратима для отдельных сегментов . По способности адсорбироваться на границе раздела фаз, понижая при этом межфазное натяжение, образовывать мицеллярные структуры за счет гидрофобных взаимодействий, солюбилизировать углеводороды ПАП во многм аналогичны нтзкомолекулярным ПАВ. Основные различия в свойствах определяются полимерной природой ПАП. В классической ЭП применяемые мономеры плохо растворимы в реакционной среде, как правило, воде, но эмульгированы в ней при помощи поверхностно активных веществ ПАВ. Критическая концентрация мицеллообразования ККМ зависит от вида ПАВ. Для неионогенных ПАВ ККМ уменьшается с повышением температуры, а также в присутствии органических веществ и электролитов, поэтому эффективность эмульгирования мономера, размер частиц и стабильность латекса зависят не только от природы и концентрации ПАВ , , но и от этих факторов. Окислительновосстановительные системы железотрилонронгалитная, пероксид водорода сульфат железа II, персульфат натриятиосульфат натрия , а также растворимые в мономере инициаторы гидропероксид пинана ГП, 2,2динитрилазобисизомасляной кислоты ДИНИЗ, пероксид бензоила и т. Инициаторы радикальной полимеризации могут обеспечить стабильность дисперсии при проведении процесса в отсутствии эмульгатора.