Синтез и исследование свойств водорастворимых сополимеров 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата

• Автор: Чупрынина, Наталия Сергеевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 119 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ОСОБЕННОСТИ СИНТЕЗА И СВОЙСТВ СОПОЛИМЕРОВ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ СОЛЕЙ ВИНИЛПИРИДИНА
1.1. Способы получения сополимеров
на основе четвертичных солей винилпиридина
1.2. Особенности реакционной способности и
закономерности сополимеризации ионогенных мономеров
1.3. Физико-химические свойства и области применения полиэлектролитов на основе четвертичных солей винилпиридина
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СИНТЕЗА И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СОПОЛИМЕРОВ 1,2-ДИМЕТИЛ-5-ВИНИЛПИРИДИНИЙМЕТИЛСУЛЬФАТА
С НЕПРЕДЕЛЬНЫМИ КИСЛОТАМИ И ИХ ПРОИЗВОДНЫМИ
2.1. Синтез сополимеров 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата
с акриловой, малеиновой кислотами и акрилонитрилом
2.2. Исследование реакционной способности мономеров в реакциях сополимеризации 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата
с акриловой, малеиновой кислотами и акрилонитрилом
2.3. Влияние природы сомономера на физико-химические свойства и флокулирующую способность сополимеров
1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата
2.3.1. Изучение свойств растворов сополимеров
1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата

2.3.2. Изучение флокулирующей способности
сополимеров 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсулъфата
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Синтез сополимеров 1.2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфага
с акриловой, малеиновой кислотами и акрилонитрилом
3.2. Определение относительной активности мономеров при сополимеризации 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата
с акриловой, малеиновой кислотами и акрилонитрилом
3.3. Исследование свойств растворов сополимеров
1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата
3.4. Определение флокулирующей способности
сополимеров 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время заметно возросло количество исследований, связанных с изучением механизма образования и свойств водорастворимых полимеров. Интерес к данному классу соединений объясняется перспективами их практического применения, области которого динамично расширяются. Так, водорастворимые полимеры являются незаменимыми участниками многих физико-химических процессов, суть которых состоит в изменении устойчивости дисперсных систем и комплексообразовании с различными соединениями. Спектр реальных технологических операций, основанных на таких процессах очень широк. К ним относятся: концентрирование и обезвоживание осадков сточных вод; очистка воды, как питьевого назначения, так и для энергетических установок; важные технологические операции в производстве бумаги, обогащении полезных ископаемых, добыче нефти и других процессах [1-4]. Во многих из перечисленных процессов полиэлектролиты используются в качестве флокулянтов.
Различия в качественном и количественном составах обрабатываемых систем обуславливает необходимость расширения ассортимента фло-кулирующих агентов. Одним из направлений решения этой задачи является еополимеризация высокополярных и ионизующихся водорастворимых мономеров. При этом изменение природы элементарных звеньев в составе макромолекул полиэлектролитов дает возможность регулировать их физико-химические свойства и флокулирующую способность, и приводит к получению ряда полимеров, обладающих широким спектром эксплуатационных характеристик.
Отрицательный заряд поверхности частиц большинства природных и искусственных дисперсий обуславливает большую эффективность применения катионных полиэлектролитов по сравнению с анионными и неионными за счет вклада электростатических взаимодействий полимер-

Наличие в макромолекулах полиамфолитов кислотных и основных групп придает дополнительную специфику свойствам этого класса соединений. В зависимости от pH среды суммарный заряд полиамфолитов может меняться на положительный (в кислой среде) и отрицательный (в щелочной). В изоэлектрической точке (ИЭТ), когда заряд макромолекулы равен нулю, полиамфолит проявляет свойства незаряженного полимера. Изменение pH среды, и, как следствие, зарядных характеристик влияет на гидродинамические параметры макромолекул полиамфолита и его растворимость [52].
Свойства (со)полиэлектролитов на основе винилпиридина достаточно подробно изучены и представлены в литературе [52-61].
Детально исследованы гидродинамические и конформационные свойства катионных полиэлектролитов на основе четвертичных солей винилпиридина в водно-солевых и водно-спиртовых смесях [53, 54]. На примерах поли-1,2-ДМ-5-ВПМС и поли-2-метил-5-винилпиридиний-этилбромида показано, что с увеличением ионной силы водно-солевых растворов характеристическая вязкость полиэлектролитов уменьшается, а константа седиментации увеличивается, приближаясь к пределу. По результатам измерения характеристической вязкости и константы седиментации фракций поли-1,2-ДМ-5-ВПМС и поли-2-М-5-ВПЭБ определены константы уравнения Марка-Куна-Хаувинка для расчета молекулярной массы. Постоянство среднегидродинамической молекулярной массы, рассчитанной из данных по характеристической вязкости и константы седиментации в различных системах указывает на отсутствие межмолекулярной ассоциации цепей полиэлектролита. Показано, что при увеличении ионной силы раствора и увеличении доли спирта гидродинамические характеристики полиэлектролита приближаются к соответствующим значениям для незаряженных статистических клубков.