Синтез анионактивных полиэлектролитов реакциями гидролиза и сульфометилирования сополимеров акриламида и нитрила акриловой кислоты в водной среде и некоторые области их применения

• Автор: Швейкина, Юлия Евгеньевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 176 с.

Введение

Глава 1. Реакции модификации сополимеров акриламида

1.1. Гидролиз полиакрилонитрила и сополимсров акриламида

1.2. Другие реакции модификации сополимеров акриламида

по звеньям акриламида

Глава 2. Вопросы стабилизации буровые растворов в экстремальных

осложненных условиях

2.1. Взаимодействие полимеров с бентонитовыми частицами в экстремальных сложных условиях
2.2. Акриловые полимеры, применяемые для стабилизации буровых растворах в осложненных условиях повышенная температура, солевая агрессия и проявления кислых газов.

Глава 3. Методы эксперимента и анализа

3.1. Характеристика исходных продуктов

3.2. Аппаратурное оформление и методика синтеза водорастворимых сополимеров акриламида
3.3. Методы анализов
Г лава 4. Синтез анионактивных полиэлектролитов путем
контролируемого гидролиза сополимеров акриламида и нитрила акриловой кислоты, изучение реакции щелочного гидролиза, состава, микроструктуры и свойств синтезированных сополимеров
4.1. Синтез анионактивных полиэликтролитов путем модификации сополимеров АА и НАК по реакции
гидролиза
4.2. Изучение реакции щелочного гидролиза сополимеров АА и
4.3. Исследование микроструктуры гидролизованных сополимеров ЛА и НАК и степени гидратации нитрильных звеньев при щелочном гидролизе спектральными методами
4.4. Влияние низкомолекулярных электролитов и среды на агрегативную устойчивость, реологические свойства водных растворов и стабилизирующую способность гидролизованных полимеров. Некоторые области применения синтезированных полиэлектролитов.
Глава 5. Синтез сульфометилированных сополимеров АА и НАК, изучение основных и побочных реакций сульфометилирования, исследование состава, микроструктуры и свойств синтезированных
полиэлектролитов.
5.1. Синтез сульфосодержащих полиэлектролитов путем модификации сополимеров АЛ и НАК по реакции сульфометилирования.
5.2. Изучение реакции сульфометилирования сополимеров
а крил амид а
5.3. Исследование микроструктуры сульфометилированных сополимеров АА и НАК методом ЯМР С
5.4. Исследование реологических свойств и агрегативной устойчивости водных растворов и минеральных бентонитовых дисперсий на основе сульфометилированных полимеров при изменении
среды, воздействии электролитов и высоких температур 7 Выводы
Список использованных источников


В ходе исследований щелочного гидролиза сополимеров АА предлагались различные варианты объяснения резкого снижения скорости реакции с глубиной превращения. В работе 8 на основании изучения гидролиза сополимеров АА с АК, аллиловым спиртом и ВА, а также сополимеров Ыалкилзамещенного АА было показано, что ни пространственные затруднения, связанные с введением заместителей, ни образование водородных связей между амидными и карбоксильными группами, как предполагалось ранее, не являются причиной неполного гидролиза. Уменьшение скорости
гидролиза с увеличением степени конверсии является следствием усиления эффекта электростатического отталкивания электростатический эффект между ионами ОН, вызывающими гидролиз, й ионизованными группами СОТ макромолекулы, т. Имеются многочисленные сведения 8, о полном прекращении гидролиза по достижении ной конверсии. Поэтому был сделан вывод, что реакция останавливается, когда все оставшиеся амидные группы расположены между двумя карбоксилатными. Согласно предположению о механизме гидролиза авторы 8 считают, что сополимеры, полученные путем гидролиза ПАА, могут иметь более равномерную структуру, чем непосредственно полученные при сополимеризации соответствующих мономеров. Однако, это положение может вызывать сомнение при гетерогенном гидролизе, т. ПАН и сополимеров АА с НАК, нерастворимых в воде, а также с учетом со каталитического влияния на гидролиз соседних групп. В было показано, что повышение температуры реакционной смеси выше интервала С, в котором обычно осуществляют щелочной гидролиз полиамидов, позволяет сдвигать значения предельной конверсии вплоть до 0. Таким образом, предельная конверсия при щелочном гидролизе полиамидов в поликислоту е соль определяется не только эффектом электростатического отталкивания и строением полимерных цепей, как предполагалось ранее 8, но также температурой и другими условиями проведения гидролиза. В работах 9, был изучен гидролиз различных технических, образцов ПАА в разбавленных растворах гидроксида натрия. Концентрация полимеров менялась от 0. Результаты экспериментов аналогичны начальная скорость и предельная степень гидролиза полимера возрастают по мере разбавления растворов. Это объяснялось относительным повышением концентрации гидролизующего агента , поскольку при условии уменьшение концентрации ПАА приводит к автомати
ческому повышению отношения СмаонСпАА Аналогичная зависимость наблюдалась И В опытах, Проводимых При отношении СцоОнСпааСОП, причем для низкомолекулярных диамидов такое явление не наблюдалось . Очевидно, что разбавление растворов полимера и полиэлектролитный эффект за счет образующихся звеньев полиакрилата натрия приводили к разрыхлению макромолекулярных клубков и увеличению доступности для гидролиза амидных групп макромолекул. Кроме того, повышению степени гидролиза способствовало и увеличение скорости диффузии гидролизующих ионов ОН к амидным группам макромрлекул вследствие уменьшения вязкости раствора полимера при разбавлении. Это объяснение противоречит классическим представлениям Флори, согласно которым вязкость не влияет на скорость реакции между полимером и маленькой молекулой. Известно , что такое противоречие имеет место, когда подвижность реагирующих веществ низкая, и реакция в вязком растворе становится диффузионно контролируемой. При изучении гидролиза ПАА под действием силиката натрия при прочих близких условиях авторами статьи была обнаружена обратная зависимость скорости и степени гидролиза от концентрации полимера. Определенный ими общий порядок реакции, равный 2, и порядок по каждому из реагентов 1 согласуется с литературными данными для гидролиза ПАА под действием гидроксида натрия , . Общий порядок реакции гидролиза под действием 2СОз также больше 1 . Данные , свидетельствуют об увеличении начальной скорости и предельной степени гидролиза полимера с ростом концентрации ОН и других гидролизующих агентов. По данным реакция щелочного гидролиза ПАА имеет первый порядок по концентрации амидных групп и по концентрации щелочи. Результаты работы Мамедова и др.