Стеклосферы и фуллерены в качестве модификаторов акриловых супервлагоабсорбентов

• Автор: Горский, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 128 с. : ил.

1 Аналитический обзор.

1.1 Современные акриловые влагоабсорбенты и способы

их получения

1.2 Модификаторы полимерных материалов.

1.2.1 Модифицирующие наполнители стеклосферы

1.2.2 Модификаторы фуллерены

1.3 Свойства и применение акрилатных абсорбентов и композиционных материалов на их основе.

1.3.1 Сорбционная способность материалов

1.3.2 Прочностные характеристики акрилатных сополимеров.

Выводы из аналитического обзора

Цели и задачи исследования.

2 Объекты и методы исследования
2.1 Исходные вещества для синтеза композитов на основе акрилатных абсорбентов.
2.2 Методы синтеза и исследования характеристик композиционных материалов с использованием наполнителей
2.2.1 Методы синтеза акрилового гидрогеля и пленок
на его основе.
2.2.2 Определение характеристик проведения процесса
и свойств полученных материалов.
2.2.3 Определение абсорбционных характеристик композиций
2.2.4 Определение деформационнопрочностных характеристик и горючести гидрогелевых пленок.
2.2.5 Оценка погрешности измерений
2.2.6 Изучение строения сополимеров методами ИК
спектроскопии.
3 Обсуждение результатов.
3.1 Влияние условий синтеза акрилатных композиций на их свойства
3.1.1 Влияние концентрации инициатора на время гелеобразования и свойства гидрогелевых композиций
3.1.2 Влияние температуры синтеза на время гелеобразования и абсорбционные свойства акрилатных композиций
3.1.3 Влияние концентрации сшивающего агента на абсорбционную способность композиций в дистиллированной воде и время гелеобразования.
3.1.4 Влияние степени нейтрализации на равновесную степень набухания композиций в дистиллированной воде
3.1.5 Влияние концентрации мономера в реакционной
смеси на абсорбционные свойства композиций
3.1.6 Влияние времени синтеза на выход и свойства полимерных материалов.
3.2 Влияние наполнителей на время гелеобразования и абсорбционные и физикомеханические характеристики полимерных материалов.
3.2.1 Влияние наполнителей на время гелеобразования композиций
3.2.2 Модифицированные фуллереном пленки на основе акрилового сополимера.
3.2.3 Абсорбционные свойства акрилатных композиций
со стеклянными наполнителями
3.3 Физикомеханические характеристики композитов
3.3.1 Влияние наполнителей на физикомеханические свойства полимерных пленок
3.3.2 Влияние условий синтеза на прочностные характеристики бинарных композитов
3.4 Абсорбционные характеристики бинарных композитов в физиологическом растворе.
3.4.1 Сорбционные зависимости композиционных материалов в зависимости от условий синтеза.
3.4.2 Набухание в зависимости от наполнителей в полимерной матрице
3.5 Горение бинарных композитов.
3.6 Исследование строения полученных композиций методом ИКспектроскопии
Список литературы.
Приложение А
Приложение Б
ВВЕДЕНИЕ


Нет сведений о влиянии СФ на свойства гидрогелей супервлагоабсорбентов СВА на основе акриловой кислоты АК и ее солей, одним из недостатков которых является отсутствие возможности изготовления изделий заданной формы. При этом для ряда практических применений желательно использовать минимальные степени наполнения, так как весьма важным представляется сохранение физикохимических свойств дисперсионной среды сшитых сополимеров например, газопроницаемости, прочности адгезионного контакта и т. Одним из вероятных путей решения такого рода задачи является модификация полимеров фуллереном Ф Сбополучение нанокомпозитов. Теория нанокомпозитов предсказывает возможность достижения значительного эффекта усиления при введении модифицирующих добавок высокодисперсных веществ в количестве 05 массовой доли масс. Эффект усиления связывают с формированием физической сетки супрамолекулярных структур под воздействием ориентирующего влияния наночастиц. К настоящему времени имеется достаточно обширная литература, посвященная полимерным материалам, наполненным нанодисперсными частицами металлов 4, 5, 6. Целью этих работ является реализация размерного эффекта для наночастиц металлов. Исследования же, посвященные созданию нанокомпозитов на основе сшитых акрилатных абсорбентов, практически отсутствуют 7. Вероятно, это обусловлено тем, что комплекс физикохимических и прочностных параметров нанокомпозитов на их основе является результатом труднопредсказуемого совместного действия физических процессов самоорганизации формирование физических сеток доменов жесткого блока и наноструктур, а также химической пространственной сетки, формируемой сшивающим агентом. В последние два десятилетия полиэлектролитные гидрогели, чувствительные к изменению внешних условий, таких как температура, состав раствора, , давление, освещение, электрическое и магнитное поля, являются предметом интенсивных научных исследований и имеют многочисленные применения в различных областях промышленности, медицине, сельском хозяйстве 8. Полиэлектролитные гидрогели, представляющие собой полимерные сетки, обладают комплексом уникальных свойств они способны набухать в сотни раз или резко изменять свои размеры под воздействием внешних условий. Это привлекает к ним как научный, так и практический интерес. В фармакологии их применяют в качестве носителей лекарственных препаратов с пролонгированным действием. Из абсорбентов изготавливают фильтры искусственных почек для контроля содержания влаги в крови. Также используются в качестве эффективного сорбента ионов тяжелых металлов из промышленных сточных вод. В косметологии в качестве загустителей и нежировых основ для паст, масок, гелей, кремов, красок и т. В биотехнологии и молекулярной биологии в качестве среды для выращивания культур, матриц сорбентов для жидкостной хроматографии, гельфильтрующих материалов. Наиболее доступными и широко используемыми являются влагоабсорбенты на основе акрилатных мономеров. Они представляют собой химически или физически сшитые сополимеры на основе метакриловых кислот или их производных, способные абсорбировать и удерживать большие количества воды, других растворителей или биологических жидкостей 2И смг не растворяясь . В качестве гидрофильных мономеров могут выступать АК, метилметакрилат ММА, 2диметиламиноэтилметакрилат, акриламид АА, изопропил акриламид ИАА, 2гидроксипропилметакрилат, 2гидроксиэтилметакрилат ГЕМА, гидроксиметилакриламид и диэтилакриламид. В качестве гидрофобных блоков иногда в сетку включают полистирол, полибутадиен, сополимеры стирола и изопрена, которые придают сополимерам желаемые физикомеханические свойства . I, 1. I концентрация инициатора персульфата аммония ПСА. Реакция полимеризации может инициироваться свободными радикалами, окислительновосстановительными системами ОВС или различного вида облучением у , ИК, УФ излучения 9, . ОВС используются, чаще всего, для увеличения скорости или понижения температуры синтеза полимеров. ОВС может содержать в качестве восстановителя такие соединения, как соли железа, метабисульфит натрия, аскорбиновую кислоту или амины например, тетраметилэтилендиамин ТМЭД, триэтаноламин, а в качестве инициатора ПСА натрия или калия или пероксид водорода 9.