Влияние дисперсного состава эмульсий на кинетические закономерности полимеризации мало растворимых в воде мономеров

• Автор: Жаченков, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 427 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. обзор литературы
1.1 Механизмы образования частиц при эмульсионной полимеризации
1.2 Коллоидно-химические свойства ПАВ и процессы самоорганизации молекул ПАВ
в водных растворах
1.3 Микроэмульсии, получение и свойства
1.4 Радикальная полимеризация мономеров в микроэмульсиях
1.5 Особенности процесса зарождения полимерно-мономерных частиц из 40 микрокапель мономера при эмульсионной полимеризации
1.6 Эмульсионная полимеризация мало растворимых в воде мономеров в присутствии соПАВ различного строения
1.7 Эмульсионная полимеризация мало растворимых в воде мономеров в присутствии меркаптанов

Глава 2. экспериментальная часть
2.1 Объекты исследования и используемые вещества
2.2 Методы исследования
Глава 3. результаты и обсуждение
3.1 влияние способа получения эмульсии на микроэмульгирование мономера
3.2 дисперсный состав водных растворов ПАВ, реологические, объёмные и оптические свойства, проводимость
3.3 дисперсный состав систем вода-ПАВ-углеводород при низкой и высокой концентрации углеводородной фазы
3.4 дисперсный состав и свойства системы «вода-ПАВ-углеводород», «вода-ПАВ/соПАВ-углеводород», полученных при концентрации ПАВ 20 - 60% (массовое соотношение ПАВ/углеводород -1:1)
3.5 свойства микроэмульсий, полученных разбавлением водой системы «вода-ПАВ-углеводород» и «вода-ПАВ/соПАВ-углеводород», и закономерности полимеризация стирола в них
3.5.1 особенности процесса формирования микроэмульсий при разбавлении
водой систем «вода-ПАВ-углеводород» и «вода-ПАВ/соПАВ-
углеводород»
3.5.2 поведение микроэмульсий на межфазной границе углеводород/вода
3.5.3. поведение соПАВ (смесей соПАВ) на межфазной границе
углеводород/вода

3.5.4 свойства микроэмульсий, полученных в присутствии индивидуальных
ПАВ, смесей ПАВ различной природы и смесей ПАВ с соПАВ
3.6 Сравнительный анализ дисперсного состава эмульсий стирола,
образованных как при использовании микроэмульсий (получены разбавлением водой систем мономер-ПАВ-вода), так и при эмульгировании мономера водным раствором ПАВ. Кинетические закономерности полимеризации стирола в полученных эмульсиях с '!
3.6.1 особенности процесса эмульгирования углеводорода
микроэмульсиями
3.6.2 коллоидно-химические свойства эмульсий, получаемые при
эмульгировании мономера (углеводорода) микроэмульсиями
3.6.3 кинетические закономерности полимеризации стирола в эмульсиях,
полученных в использовании микроэмульсий, сформированных в присутствии ПАВ и смеси ПАВ/цетиловый спирт
3.6.4 кинетические закономерности полимеризации стирола в эмульсиях,
полученных в использовании микроэмульсий, сформированных в присутствии ПАВ - (смесь цетиловый спирт/меркаптан)
Выводы
Литература
Приложение
Приложение
Введение
Одним из основных методов получения многотоннажных полимеров, благодаря своим технологическим преимуществам, является эмульсионная полимеризация.
Основные принципы топохимических и кинетических закономерностей эмульсионной полимеризации были заложены ещё в 40-х годах прошлого столетия в работах Харкинса, Юрженко, Смита-Эварта.
Согласно этим принципам основным источником формирования полимерно-мономерных частиц (ПМЧ) являются мицеллы ПАВ, содержащие солюбилизированный мономер. В последние годы были предложены и другие возможные механизмы формирования ПМЧ (гомогенная и агрегативная нуклеации частиц, из микрокапель мономера).
Как правило, каждая из предлагаемых теорий образования ПМЧ привязана к определённому кругу эмульгирующих систем, а критерии её применимости четко не определены.
Поэтому до настоящего времени в теоретических исследованиях по эмульсионной полимеризации уделяется большое внимание механизму образования ПМЧ, что обусловлено определением им основных кинетических закономерностей полимеризации, числа частиц, а значит скорости процесса, молекулярных характеристик полимеров.
В связи с этим поиск новых подходов к управлению процессом эмульсионной полимеризации, а именно механизмом образования ПМЧ и свойствами конечных полимерных продуктов представляется актуальной задачей. Особую значимость приобретает поиск способов регулирования молекулярных характеристик полимера и его ММР - главного фактора, определяющего свойства полимера. Эффективные методы управления этими параметрами можно создать при условии направленного воздействия на дисперсный состав эмульсии и топохимию протекания элементарных реакций полимеризации путём их локализации в определенных зонах реакционной системы.
Цель работы. Цель работы состояла в исследовании физико-химических свойств водных растворов эмульгаторов (ПАВ), систем ПАВ-вода-мономер, полученных в широком интервале концентраций мономера и ПАВ различной природы, механизма образования ПМЧ и полимерных дисперсий для регулирования свойств полимеров и латексов.
В соответствии с поставленной целью основными задачами было:

ПАВ ПАВ
Рис. 1.22. Фазовые диаграммы тройной системы, демонстрирующие переходы от микроэмульсии типа Винзора I (а, б) к микроэмульсии типа Винзора III (в-д), а затем -к микроэмульсиям типа Винзор II (е, ж).
При определенных условиях все типы ПАВ могут образовывать микроэмульсию.
Значение критического параметра упаковки меньше единицы соответствует образованию структур «масло в воде», а больше единицы - «вода в масле». При значениях, близких к единице, образуются либо ламелярные
жидкокристаллические фазы, либо биконтинуальные микроэмульсии. Конкуренция между этими структурами существует всегда, и выбор определяется гибкостью адсорбционного слоя ПАВ. Увеличение гибкости плёнки способствует образованию микроэмульсии.
Микроструктуру микроэмульсий характеризуют и используя понятие кривизны монослоя ПАВ (величины, обратной радиусу кривизны). Кривизну считают положительной, если плёнка ПАВ искривляется вокруг неполярной части, и отрицательной - при искривлении плёнки в сторону полярной части молекулы ПАВ (рисунок 1.23). Многие биконтинуальные структуры характеризуются сложной «седловидной» геометрией с двумя радиусами кривизны противоположных знаков.