Регулируемый синтез карбоксилсодержащих дифильных поверхностно-активных полимеров

• Автор: Ясногородская, Ольга Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 181 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений и условных обозначений.

Введение

1 Поверхностноактивные полимеры. Адсорбция полимеров

1.1 Классификация высокомолекулярных поверхностноактивных веществ

1.2 Необычное поведение в растворах поверхностноактивных

веществ, содержащих полиоксиэтиленовые заместители.

1.3 Адсорбция полимеров на границах раздела фаз.

1.4 Механизм адсорбции полимеров

1.5 Обратимость адсорбции полимеров.

1.6 Адсорбционнодесорбционный гистерезис.

1.7 Уравнение адсорбции полимеров.
1.8 Адсорбция полимеров на твердых поверхностях
1.9 Особенности адсорбции полиэлектролитов.
1. Строение поверхностного слоя
1. Смеси полимеров с низкомолекулярными поверхностноактивными веществами.
1. Применение поверхностноактивных полимеров
2 Обоснование выбранного направления работы
3 Объекты и методы исследования
3.1 Объекты исследования.
3.2 Методы исследования
3.2.1 Методика проведения ампульной сополимеризации
3.2.2 Получение сополимеров Ывиниламидоянтарной кислоты щелочным гидролизом сополимеров Ивинилсукцинимида.
3.2.3 Синтез сополимеров нбутилакрилата и третбутилакрилата
3.2.4 Синтез сополимеров акриловой кислоты и полиэтиленгликольметакрилатов.
3.2.5 Синтез сополимеров акриловой кислоты и нбутилакрилата кислотным гидролизом сополимеров нбутилакрилата и третбутилакрилата
3.2.6 Синтез сополимеров акриловой кислоты с ибутилакрилатом классической радикальной полимеризацией
3.2.7 Синтез сополимеров акриловой кислоты с нбутилакрилатом и 2гидроксиэтилметакрилатом.
3.2.8 Определение поверхностного натяжения водных растворов полимеров
3.2.9 Определение растекаемости цементного раствора
3.2. Физикохимические методы анализа
4 Поверхностные свойства водных растворов сополимеров
акриловой и Ывинил амидоянтарной кислот.
4.1 Зависимость поверхностного натяжения водных растворов полимеров от времени.
4.2 Зависимость поверхностного натяжения водных растворов карбоксилсодержащих полимеров от их молекулярной массы
4.3 Зависимость поверхностного натяжения водных растворов карбоксилсодержащих полимеров от степени нейтрализации
4.4 Зависимость поверхностного натяжения водных растворов карбоксилсодержащих полимеров от гидрофильнолипофильного баланса.
5 Регулируемый синтез полиакриловой кислоты и сс сополимеров
5.1 Исследование молекулярномассовых характеристик полиакриловой кислоты и ее сополимера с бутилакрилатом.
5.1.1 Синтез модельных сополимеров акриловой кислоты с бутилакрилатом и полиакриловой кислоты с регулируемой молекулярной массой.
5.1.2 Этерификация полиакриловой кислоты и ее сополимеров бензиловым спиртом.
5.1.3 Турбидиметрическое титрование модифицированного сополимера акриловой кислоты с бутилакрилатом.
5.1.4 Молекулярномассовое распределение полиакриловой кислоты, полученной в присутствии ионов меди II.
5.2 Зависимость поверхностной активности полиакриловой кислоты от молекулярной массы
6 Синтез и свойства сополимеров акриловой кислоты с метоксиполиэтиленгликоль метакрилатами МРЕО0МА и МРЕС0МА
6.1 Синтез и свойства сополимеров акриловой кислоты с метоксиполиэтиленгликольметакрилатами МРЕвЗЗОМА и МРЕО0МА
6.2 Свойства сополимеров акриловой кислоты и метоксиполиэтилснгликольметакрилатов МРЕС0МА и МРЕС0МА как суперпластификаторов для цементов.
7 Влияние микроструктуры сополимеров акриловой кислоты и нбутилакрилата на их поверхностную активность в водных растворах
7.1 Синтез сополимеров акриловой кислоты и бутилакрилата методом пссвдоживой радикальной полимеризации по механизму обратимой передачи цепи.
7.2 Поверхностная активность сополимеров акриловой кислоты и нбутилакрилата в водных растворах
7.3 Влияние микроструктуры на поверхностную активность сополимеров акриловой кислоты и бутилакрилата статистической и блочной структуры в водных растворах
7.4 Влияние ионизации на поверхностную активность сополимеров акриловой кислоты и бутилакрилата в водных растворах.
Выводы
Список использованных источников


Важно отметить, что после полного расходования мономера макроцепи полимера сохраняют свои активные центры. После введения новой порции мономера рост цепей возобновляется. Эта уникальная особенность псевдоживой полимеризации позволяет синтезировать блоксополимеры введением сомономера в полученный ранее гомополимер , . Полимеризация в присутствии инифертеров. Полимеризация но механизму обратимого ингибирования. Полимеризация с переносом атома. Полимеризация по механизму обратимой передачи цепи ОПЦ. В англоязычной литературе этот метод известен как vi iii i полимеризация. С8Я ,
где Я уходящая группа Ъ стабилизирующая группа для тритиокарбонатов Ъ 8Я, обычно Я К. Рп, Рт макрорадикалы Я радикал уходящей группы. При наличии в системе заметной концентрации свободного ОПЦагента макрорадикал Рп присоединяется к нему с образованием радикального интермедиата, который затем фрагментирует на полимерный ОПЦагент и радикал Я. Полимерный ОПЦагент взаимодействует с макрорадикалом Рт , в результате чего образуется радикальный интермедиат, который также фрагментирует на полимерный ОПЦагсит и макрорадикал Рп фрагментация интермедиатов приводит к оживлению макрорадикалов, которые участвуют в реакции роста цепи до следующего акта присоединения к исходному если он еще остался в системе или к полимерному ОПЦагенту. Например, коэффициенты полидисперсности полибутилакрилата и полит7бутил акрилата, полученных в присутствии дибензилтритиокарбоната БТК, Ъ СН2РЬ, Я СН2РЬ, составляют 1. Макромолекулы выделенного из реакционной смеси полимера содержат активную группу т. ОПЦагентами, и после введения в новую порцию того же или другого мономера способны продолжать процесс псевдоживой полимеризации . Данный метод является весьма привлекательным для процессов бинарной сополимеризации, поскольку дает возможность синтеза таких сополимеров, которые невозможно получить в условиях обычной радикальной полимеризации, градиентных сополимеров и блоксополимеров. ОПЦполимеризацию можно легко использовать для синтеза ди, три и мультиблоксополимеров разной структуры. Именно методы ОПЦ полимеризации были использованы в данной работе для синтеза поверхностноактивных полимеров строго заданной структуры, что позволило изучить влияние микроструктуры сополимеров на их поверхностную активность при прочих равных условиях молекулярной массе, составе сополимера и даже полидисперсности. ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫЕ ПОЛИМЕРЫ. Повсрхностиоактивные вещества ПАВ вещества асимметричного строения, имеющие в составе своих молекул один или несколько гидрофильных и один или несколько гидрофобных фрагментов групп атомов. Такая структура называется дифильной, и она обуславливает способность к адсорбции молекул на поверхностях различной природы. Когда два несмешивающихся вещества образуют межфазную поверхность раздела, молекулы ПАВ концентрируются на ней благодаря сродству к обеим фазам. Так проявляется их поверхностная активность. Классификация ПАВ возможна по разным классификационным признакам. Анионные, приобретающие отрицательный заряд при диссоциации их функциональных групп, что обуславливает их поверхностную активность. Катионные, приобретающие положительный заряд при диссоциации их функциональных групп, что обуславливает их поверхностную активность. Амфолитные, имеющие несколько функциональных групп, диссоциация которых зависит от конкретных условий , природа растворителя, ионная сила и др. Цвиттерионные, содержащие в молекулах противоположно заряженные группы, причем заряды эти сохраняются в широком диапазоне , что принципиально отличает такие ПАВ от амфолитных. Чаще всего положительный заряд в цвиттерионных ПАВ обеспечивается аммониевой группой, а отрицательный карбоксильной. Неионогенные, не имеющие в своем составе функциональных групп, способных к диссоциации. Высокомолекулярные ПАВ выделяют в отдельную группу, хотя они могут быть четко классифицированы по приведенной выше схеме. Очевидно, что тип ПАВ определяет природа гидрофильной функциональной группы. В свою очередь ВМПАВ могут быть классифицированы по нескольким признакам. Гомополимеры. Примером может служить полимстакриловая кислота ПМАК.