LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Синтез і властивості поверхнево-активних пероксидів і мономерів

9








Синтезовані мономери проявляють поверхнево-активні властивості. Ізотерми поверхневого натягу водних розчинів деяких з одержаних мономерів наведені на рисунках 5 і 6.

З точок перегину на ізотермах поверхневого натягу знайдено величини критичної концентрації міцелоутворення мономерів і поверхневий натяг при концентраціях, вищих від ККМ, які наведено в табл. 5.


















Рис. 5. Ізотерма поверхневого натягу на межі повітря - водний розчин калієвої солі силоксанового макромономеру (6.5)

Рис 6. Ізотерми поверхневого натягу на межі повітря - водний розчин пероксидовмісних мономерів: 1 – (3.2); 2 – (9)

Таблиця 5

Колоїдно-хімічні властивості аніонних пармерів

№ сполуки

ККМ, % (мас.)

ККМ, моль/л

sККМ, мН/м

6.5

7.1в

9

2,21 10-3

0,225

2,49

1,68 10-5

4,0 10-3

0,050

40,0

39,2

30,5

На прикладі сполук (4.5б, 3.2) показано, що синтезовані мономери здатні вступати в реакцію вільнорадикальної кополімеризації зі стиреном. Встановлено, що пероксидовмісний мономер (3.2) кополімеризуються без розкладу пероксидної групи. На рисунках 7 і 8 наведені діаґрами складу одержаних кополімерів.













Рис. 7. Крива складу кополімеру

4-(N,N-діетиламіно)бутилакрилату (4.5б) (М2) зі стиреном (М1).

Рис. 8. Крива складу кополімеру пероксидовмісного малеїнату (3.2) (M2)

зі стиреном (M1).

На основі залежності складу кополімерів від складу сумішей мономерів були розраховані константи кополімеризації: r1 = 0,57; r2 = 0,94 (акрилат 4.5б) і r1 = 0,15; r2 = 0,04 (пероксидовмісний малеїнат 3.2). За експериментально визначеними константами кополімеризації обчислено параметри питомої активності 4-(N,N-діетиламіно)бутилакрилату Q = 0,93 і e = + 0,03 в рівнянні Алфрея-Прайса.

У четвертому розділі розглянуто шляхи практичного застосування поверхнево-активних мономерів. Методом атомно-силової мікроскопії і вимірюванням контактних кутів змочування було показано, що макромономери (2.2а-в), які містять альтернатні гідрофільні блоки поліетиленґліколю і ліпофільні залишки аліфатичних дикарбонових кислот, здатні формувати інверсійноздатні покриття на твердих поверхнях різної природи, тобто надавати поверхні гідрофільні або ліпофільні властивості залежно від полярності середовища, у якому вони перебувають, завдяки зміні конформації макромолекул.

Досліджено можливість прищеплення до поверхні полістиренових латексних частинок 4-(діетиламіно)бутилакрилату (4.5б) і показано здатність таких модифікованих частинок хемосорбувати певні види білків. Встановлено, що завдяки цьому одержані латекси є перспективними носіями антитіл нових імунодіаґностикумів, зокрема псевдотуберкульозного.

Здійснено емульсійну полімеризацію стирену в присутності аніонного поверхнево-активного малеїнатного мономера (7в), що містить ліпофільний цетильний замісник і гідрофільну сульфогрупу. Встановлено, що зміна концентрації пармера (7в) в рецептурі полімеризації дозволяє в широких межах варіювати властивості полістиренових латексів. Показано, що зі збільшенням концентрації поверхнево-активного малеїнату (7в) зростає швидкість полімеризації стирену, зменшується розмір частинок одержаних латексів і одночасно підвищується їхня стійкість до дії електролітів. Досліджено вплив способу введення поверхнево-активного малеїнату (7в) в реакційну масу при проведенні емульсійної полімеризації стирену на властивості синтезованих латексів. Встановлено, що при розчиненні пармеру (7в) в стирені і подальшому емульґуванні одержаної суміші у водній фазі після закінчення полімеризації були одержані латекси з вузьким розподілом частинок за розміром. Показано, що в процесі емульсійної полімеризації стирену практично вся кількість введеного в олеофазу пармеру (7в) ковалентно прищеплюється до поверхні латексних частинок. Завдяки цьому отримані латекси проявляють хорошу стабільність. При розчиненні поверхнево-активного малеїнату (7в) у водній фазі для синтезованих полістиренових латексів характерним був широкий розподіл частинок за розміром. Встановлено, що при введенні пармера (7в) у водну фазу він лише частково прищеплюється до поверхні частинок латексу, через що вони з часом проявляють схильність до аґломерації.

У п'ятому розділі наведено методи одержання, очищення і характеристики вихідних речовин, описано методики синтезів поверхнево-активних мономерів, умови зняття ІЧ і ЯМР1Н спектрів, методики аналізу проміжних і цільових сполук.





ВИСНОВКИ


1. Розвинуто концепцію цілеспрямованого синтезу поверхнево-активних мономерів та пероксидів, яка полягає у використанні як синтетичних операторів для конструювання молекули функціональних мономерів з певною активністю зв'язку С=С (стирен, акрилати, малеїнати) і ліпофільної та гідрофільної складових необхідної природи і довжини (алкіли, флуоралкіли, полі(диметилсилоксани), поліетиленґліколі, 3-пропілсульфонати, тетраалкіламонієві солі) для одержання необхідного гідрофільно-ліпофільного балансу. Варіювання цих складових дозволяє отримувати пармери, здатні до реакцій полімеризації, з реґульованими поверхнево-активними властивостями.

2. При взаємодії ненасичених карбонових кислот і їхніх похідних з поліетиленґліколями або оксираном одержано нейоноґенні амфіфільні мономери, поверхнева активність яких контролюється природою та співвідношенням довжин алкільного та поліетиленґліколевого фраґментів.

3. Встановлено, що оптимальним методом одержання катіонних нітроґеновмісних акрилатних мономерів з різною віддаленістю зв'язку С=С і гідрофільної тетраалкіламонієвої групи є реакція хлорангідриду акрилової (метакрилової) кислоти з N,N-діалкіламіноспиртами з наступною кватернізацією аміноакрилату бензилгалоґенідом з виходом 77-89%. Уперше кватернізацією хлорометилстиреном третинних амінів одержані катіонні пармери – похідні стирену з тетраалкіламонієвою групою.

4. Синтезовано пармери аніонного типу – похідні малеїнової кислоти, до складу яких входять ліпофільні оліґосилоксанові, флуоралкільні або алкільні фраґменти. При взаємодії моноестерів малеїнової кислоти з 1,3-пропансультоном одержано аніонні пармери нового типу. Поверхневу активність цих пармерів можна реґулювати природою ліпофільного замісника і вона зменшується в ряду: флуоралкільний > силіційорганічний > алкільний.

5. При взаємодії w-трет-бутилпероксиалкілмалеїнатів і їхніх похідних з поліетиленґліколями і 1,3-пропансультоном отримано пероксидовмісні поверхнево-активні мономери, міцели яких локалізують пероксидні групи в ядрі.

6. Встановлено, що використання нових поверхнево-активних мономерів у процесах емульсійної полімеризації дозволяє контролювати розмір