Синтез, свойства и применение анионактивных сополимеров (мет)акриловой кислоты и нитрила акриловой кислоты

• Автор: Дуросова, Елена Юльевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Введение.

1 Основные представления о полиэлектролитах, способах получения и

применении анионных полиэлектролитов на основе сополимеров метакриловой кислоты.

1.1 Полиэлектролиты.

1.2 Синтез полимерных поверхностноактивных веществ, сополимеров мстакриловой кислоты

1.2.1 Полимераналоговые превращения

1.2.2 Радикальная сополимеризация ионизующихся мономеров.

1.2.2.1 Сополимеризация в блоке

1.2.2.2 Сополимеризация в среде органического растворителя.

1.2.2.3 Сополимеризация в водном растворе

1.2.2.4 Водноэмульсионная полимеризация

1.2.2.5 Безэмульгаторная эмульсионная сополимеризация
1.3 Применение водорастворимых полиэлектролитов на основе сополимеров метакриловой кислоты
1.3.1 Некоторые области применения водорастворимых сополимсров метакриловой кислоты
1.3.2 Использование нетрадиционных полимерных охлаждающих жидкостей при термической обработке металлов
1.4 Выводы.
2 Методы эксперимента и анализа
2.1 Характеристика исходных продуктов
2.1.1 Исходные мономеры
2.1.2 Инициаторы.
2.1.3 Регулятор молекулярной массы.
2.1.4 Компоненты.
2.1.5 Электролиты и другие вещества
2.2 Методика проведения полимеризации полиэлектролитов в режиме автоэмульгирования в водной среде.
2.3 Методы анализа дисперсий, сополимеров и их воднощелочных растворов.
3 Синтез полиэлектролитов сополимеров метакриловой кислоты и
нитрила акриловой кислоты в режиме автоэмульгирования в водной среде.
3.1 Выбор сомономера метакриловой кислоты для получения поли
электролитов на е основе
3.2 Влияние температуры на протекание процесса синтеза МАК и НАК
3.3 Выбор агента для предварительной нейтрализации МАК.
3.4 Влияние степени предварительной нейтрализации МАК на процесс сополимеризации МАК и НАК.
3.5 Влияние состава исходной мономерной смеси на сополимеризацию МАК и НАК.
3.6 Влияние дозировки инициатора персульфата калия на процесс сополимеризации МАК и НАК.
3.7 Выбор дозировки регулятора молекулярной массы дипроксида
3.8 Влияние концентрации мономеров в эмульсии на процесс сополимеризации МАК и НАК.
3.9 Влияние последовательности подачи компонентов в реакционную систему на процесс сополимеризации МАК и НАК
3. Сополимеры на основе акриловой кислоты и нитрила акриловой кислоты.
3. Механизм сополимеризации метакриловой кислоты и нитрила акриловой кислоты в режиме автоэмульгирования в водной среде
3. Рецепт технического синтеза полимерного электролита на основе метакриловой кислоты
4 Некоторые свойства полиэлектролитов сополимеров метакриловой
кислоты и нитрила акриловой кислоты.
4.1 Свойства сополимеров МАК и НАК
4.2 Растворимость сополимеров МАК и НАК в растворителях различной природы
4.3 Характеристическая и динамическая вязкость, плотность и показатель преломления сополимеров МАК и НАК различного состава.
4.4 Влияние некоторых низкомолекулярных электролитов на получение дисперсии сополимера МАК и НАК.
4.5 Состав синтезированных сополимеров МАК и НАК.
4.6 Удельная электропроводность рабочих растворов различных закалочных сред
4.7 Некоторые свойства сополимеров на основе МАКНАК и их концентратов.
5 Применение сополимеров МАК и НАК в виде воднощелочных
растворов
5.1 Применение сополимеров МАК и НАК для закалки металлов закалочная среда УЗСП
5.2 Применение сополимеров МАК и НАК для переработки эластомерных
материалов.
5.3 Утилизация отработанной закалочной среды.
ВЫВОДЫ.
Список использованных источников


Об изменении конформации макромолекул в растворе можно судить по значению параметра а0 в уравнении МаркаКунаХаувинка 7 КМа. Для компактных клубков макромолекул а0 изменяется до 0, а для палочкообразных частиц до 2,0 в растворе сильного ПЭЛ при высокой ионной силе раствора ао0,5, т. ПЭЛ в заряженной форме 1,,0 7. Для низкомолекулярных электролитов К не зависит от концентрации и степени диссоциации электролита. В случае раствора ПЭЛ, например, слабой поликислоты, если в каждом мономерном звене присутствует одна ионогенная группа, то количество ионогенных групп Р совпадает со степенью полимеризации. Степень диссоциации этого ПЭЛ определяется различными константами диссоциации. В результате диссоциации макромолекулы А с зарядом х образуется макромолекула В с зарядом г1. Если х велико, у практически не меняется. Скорость прямой реакции пропорциональна концентрации А и количеству карбоксильных групп в макромолекуле 1уР, а обратной реакции концентрации ионов водорода, концентрации макромолекул В и количеству карбоксилатных групп уР. При уО и достаточно больших Р величина 7 и макромолекулы А и В практически неразличимы, т. АВ. Удзение первого протона от нейтральной макромолекулы описывается константой диссоциации К0 ионогенной группы в составе мономерного звена. Эта величина обычно близка к константе низкомолекулярного аналога звена ПЭЛ. Однако для ионизации каждой последующей группы полимерной цепи необходимо совершить дополнительную работу против сил электростатического поля, создаваемого уже заряженными группами. Величина рКо связана с энергией, затраченной на электролитическую диссоциацию изолированной связи СООН, а ДрК с работой против электростатических сил, затраченной на удаление моля зарядов из моля частично ионизированных клубков 7. С целью введения в структуру полимеров ионогенных групп химическая модификация достаточно распространена в случае синтеза полимерных ПАВ катионного типа. Полимеры, обладающие поверхностноактивными свойствами, получают хлорметилированием полистирола, поливинилтолуола и др. Катионактивные ПЭЛ также были получены аминированием сополимеров винилбензилбромида с метакриловой кислотой . В работе описана технология процесса аминирования сополимеров агалоидакриловых кислот с метакриловыми кислотами, который протекает достаточно быстро в относительно мягких условиях в растворе сухого бензола или диоксана под действием аминов пиридина, триметиламина. Анионактивные и неионогенные ПЛАВ получают гидролизом или алкоголизом сополимеров на основе нитрила акриловой кислоты НАК, винилацетата, метакриламида, метакриловых кислот МАК и их солей и др. В работе описан гидролизованный продукт ПАН, содержащий негидролизованные нитрильные группы, карбоксильные группы АК и группы акриламида АА. ПАН или сополимер НАК и метил метакрилата ММА, НАКММА 5, выдерживают при С в присутствии избытка воды в течение часов и получают вязкий водный раствор гидролизата. Процесс гидролиза ПАН в различных условиях с получением водорастворимых сополимеров АК и АА изучали авторы . В работах , описан процесс химической переработки полиакрилонитрильного волокна, включающий его щелочной гидролиз в присутствии органических оснований алифатических диаминов, этилендиамина, гексаметилендиамина, диэтилендиамина и позволяющий получать водорастворимые сополимеры, содержащие амидных и замещнных карбоксильных групп. В процессе гетерофазного омыления полиакрилонитрила в водных и водноспиртовых растворах получен ряд водорастворимых ПЭЛ с различным соотношением функциональных групп при и С соответственно в присутствии натриевой щлочи . Реакциями гидролиза и сульфометилирования сополимеров АА и НАК при температуре С получены анионактивные ПЭЛ в . Авторы исследовали процесс получения устойчивых дисперсий НАК или сополимеров НАК с последующим высокотемпературным щелочным гидролизом при О0С этих дисперсий, в результате которого синтезированы водорастворимые ПЭЛ сополимеры АК и АА. В работе рассмотрен также процесс получения водорастворимого ППАВ, содержащего гидрофобные углеводородные участки и гидрофильные полярные группы.