Вы здесь

Основи технології одержання гранульних метакрилатних (ко)полімерів та їх сорбційно-десорбційні властивості

Автор: 
Семенюк Наталія Богданівна
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2003
Артикул:
3403U002123
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РОЗДІЛ 2
ОБ?ЄКТИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Вихідні речовини і методи їх очистки
У роботі були використані такі мономери:
1. 2-оксиетиленметакрилат (монометакрилат етиленгліколю) (2-ОЕМА)

Прозора рідина, молекулярна маса ? 130, ?20 = 1080 кг/м3, nD20 = 1,4519. Очищають перегонкою у вакуумі (Tкип =78 ?С при залишковому тиску 13 Н/м2 (ТУ6-01-2-217-74)).
2. Гліцидилметакрилат (ГМА)
Молекулярна маса 142, ?20 = 1082 кг/м3, nD20 = 1,4462. Очищають перегонкою у вакуумі (Tкип = 69...70 ?С при залишковому тиску 52 Н/м2).
3. Диметакрилат етиленгліколю ( ДМЕГ )
Молекулярна маса 198 , густина 1078 кг/м 3 , nD20 =1,4558.
Очищається перегонкою у вакуумі ( Ткип = 70 ?С при залишковому тиску 40 Н/м2 ).
4. Диметакрилат триетиленгліколю ( ТГМ-3)
Молекулярна маса 286, густина 1084 кг/м 3, nD20 =1,4620.
Очищається двократним хроматографуванням на колонці з Al2O3.

Полівінілпіролідон (ПВП) - аморфний полімер білого кольору лінійної будови; молекулярна маса - від декількох сотень до декількох сотень тисяч в залежності від умов отримання; температура розм'якшення 140-160 ?С; густина при 20 ?С 1190 кг/м 3; nD20 = 1,52 (для плівки).
ПВП мм 28...360.103 використовували високої очистки (МРТУ №3928-71).
Пероксид бензоїлу (ПБ), динітрил азо-біс-ізомасляної кислоти (ДАК) та азо-біс-ціанопентанову кислоту (АЦП) перекристалізовували з етанолу і одержували кристалічні порошки. Температура топлення: ПБ 106...107 ?С, ДАК 102...103 ?С.
Для експериментальних досліджень були використані наступні типи стабілізаторів:
поліетиленгліколь (ПЕГ), середньовагова молекулярна маса Mw = 4...6 ?103 (Serva); карбоксиметилцелюлоза, Mw = 90?103, ступінь заміщення 0,56 (VEB Chemie Fabrik Fisher, Німеччина); ацетобутират целюлози (AБЦ), Mn = 1?105; співвідношення ацетатних/бутиратних груп=35/15 (Eastman, США); декстран, Mw = 4?104 (Dextran Products, Ltd., Канада); поліакрилова кислота, Mw = 9?104 (Aldrich).
Розчинники очищали за загальноприйнятою методикою [146].

2.2. Методики експериментів
2.2.1. Методики одержання феромагнітного наповнювача
2.2.1.1. Методика одержання магнітних наночастинок шляхом хімічного осадження солей заліза.
Синтез магнітного колоїду Fe3O4 шляхом хімічного осадження солей Fe(III) та Fe(II) проводили за реакцією, що протікала за такою схемою:

FeCl2+2FeCl3 +8NH4OH Fe3O4 v+ 8NH4Cl + 4 H2O

Синтез проводили у тригорлому реакторі з мішалкою, оснащеним термометром та зворотнім холодильником. Солі заліза FeCl3?6H2O і FeCl2?4H2O розчиняли в дистильованій воді при молярному співвідношенні солей Fe(III) : Fe(II) = 2:1. Після повного розчинення компонентів у реактор при інтенсивному механічному перемішуванні повільно додавали 28% водний розчин гідроксиду амонію (140 мас.% від кількості завантажених солей) та стабілізатор (14 мас.%).
Реактор з реакційною сумішшю нагрівали на гліцериновій бані до температури 90 ?С і витримували при таких умовах протягом 5 годин. Отрима-ний колоїд промивали дистильованою водою до повного видалення солей амонію, відділяли магнітною сепарацією та сушили при температурі 80 ?С.

2.2.1.2. Методика одержання магнітного колоїду оксидацією солей заліза.
Суміш ПЕГ (мм=4?103 чи 6?103) та FeSO4?7H2O у співвідношенні реагентів відповідно 70:3 мас.ч. розчиняли у дистильованій воді в 4-горлій колбі об'ємом 250 мл, яка була оснащена мішалкою лопатевого типу. Композицію продували протягом 30 хв. азотом, після чого додавали 20 мл водного розчину, що містить 0,83 мл 29-32% розчину Н2О2. Реакція тривала 6 год. при інтенсивному перемішуванні, температурі 50 ?С та постійному рН=13, який підтримували 3М NaOH. Одержаний продукт промивали дистильованою водою, центрифугували (2500 об/хв.), поступово переводячи магнітний колоїд з води в середовище етанолу.

2.2.2. Методика проведення дисперсійної полімеризації в присутності феромагнітного колоїду
Дисперсійну полімеризацію проводили в реакторі об'ємом 100 мл з мішалкою якірного типу і швидкістю обертання мішалки 400 об/хв. Магнітний колоїд, одержаний за методикою 2.2.1, у кількості 1-3 г гомогенізували в 68 мл суміші розчинників (толуол - 2-метилпропанол, етанол?вода) та 1,6-4,8 г стабілізатора на гомогенізаторі (Ultrasonic Homogenizer 4710, Cole-Palmer Instruments, USA) протягом 15 хв. Одержану дисперсію поміщали в реактор, додавали мономер (ОЕМА, ГМА або їх суміш) з розчиненим у ньому ініціатором і реакційну суміш продували азотом протягом 10 хв. Синтез проводили при температурі 70 ?С, тривалість синтезу ? 17 год. Полімерні частинки з енкапсульованим магнітним колоїдом квантитативно промивали за допомогою магнітної сепарації та сушили з диетилового ефіру.

2.2.3. Методика проведення суспензійної (ко)полімеризації 2-оксиетиленметакрилату
Дослідження суспензійної (ко)полімеризації проводили у тригорлому реакторі, оснащеним мішалкою пропелерного типу, зворотнім холодильником і термометром.
На початку досліджень готували розчин стабілізатора в дисперсійному середовищі у реакційній колбі при інтенсивному перемішуванні. Окремо в стакані змішували мономер, ініціатор, при кополімеризації ? низько-молекулярний ПВП (мм=10...30?103) і суміш органічних розчинників. Обидва розчини змішували в реакційній колбі. Полімеризацію проводили при температурі 70...80 ?С протягом 6-8 год при неперервному перемішуванні.
Після закінчення синтезу реакційну масу промивали дистильованою водою, гранули відфільтровували і сушили у вакуум-шафі при температурі 60 ?С до постійної ваги.

2.2.4. Методика дослідження кінетики полімеризації
Суспензійну полімеризацію проводили згідно методики 2.2.3. Через спеціальний отвір реактора при перемішуванні відбирали проби композиції та аналізували їх на вміст залишкового мономеру. Аналіз проводили бромід-броматним методом ?147?.
Кінетику пол