Радикальная сополимеризация 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия в растворах тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.06 ВАК РФ
|
Куренков, Алексей Валерьевич
АВТОР
|
||||
|
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Казань
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2011
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.06
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
11-4
57
На правах рукописи
КУРЕНКОВ АЛЕКСЕЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ
РАДИКАЛЬНАЯ СОПОЛИМЕРИЗАЦИЯ 2-АКРИЛАМИДО-2-МЕТИЛПРОНАНСУЛЬФОНАТА НАТРИЯ С АКРИЛАТОМ НАТРИЯ В РАСТВОРАХ
02.00.06 - Высокомолекулярные соединения
Автореферат
диссертации на соискание учёной степени кандидата химических наук
Казань-2011
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный технологический университет» (ГОУ ВПО «КГТУ»)
Научный руководитель доктор технических наук, профессор
Заикин Александр Евгеньевич
Официальные оппоненты доктор химических наук, профессор
Строганов Виктор Федорович
доктор химических наук, профессор Серова Е5алентина Николаевна
Ведущая организация
Чувашский государственный университет, г.Чебоксары
Защита диссертации состоится " с*У с£ 1а £ 2011 г. в ю
часов
на заседании диссертационного совета Д 212.080.01 при ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический университет» по адресу: 420015, г. Казань, ул. К. Маркса, 68, зал заседаний ученого совета.
С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Казанского государственного технологического университета
Автореферат разослан " !С Сл юи' 1р_2011 г
Учёный секретарь диссертационного
совета
Е.Н. Черезова
РОССИЙСКАЯ
ГОЖиС0?1кдДЯ ВВЕДЕНИЕ
2011
Актуальность проблемы. Водорастворимые полимеры 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты (К-АМС) и акриловой кислоты (АК) обладают комплексом ценных свойств и находят широкое применение в различных отраслях науки, техники и в медицине. Полимеры АК используются в качестве связующих, пленкообразователей, шлихтующих агентов, флокулянтов и стабилизаторов дисперсных систем, а полимеры Н-АМС и ее солей применяются в качестве флокулянтов, стабилизаторов, антистатических и антикоррозионных агентов. Известны многие :лучаи, когда сополимеры совмещают и усиливают индивидуальные свойства гомополимеров. В этой связи для получения сополимеров с разнообразными практически важными свойствами является актуальным изучение возможности и закономерностей радикальной сополммеризации производных Н-АМС и АК. Согласно вышесказанному актуальным является разработка приемов и методов управления процессами синтеза сополимеров для получения сополимеров с различными свойствами.
Исследования радикальной (со)полимеризации непредельных электролитов, как слабых (работы под руководством Кабанова В.А. н Топчиева Д.АЛ. так и сильных (работы под руководством Куренкова В.Ф. и Мягченкова В.А.), показали, что кинетические параметры процесса характеристики образующихся (со)полимеров значительно зависят от природы реакционной среды. Это связно с изменением реакционной способности мономеров вследствие сольватации, комплексообразования, ионизации и межмолекулярных взаимодействий в реакционной среде. Пр; этом в качестве сомономерных пар использовались гкриламид с п-стиродсульфокислотой, акриламид с малеиновой кислотой и др. Для дальнейшего развития исследований в данном направлении представляло интерес изучение осложненной сополимеризации К'а-АМС с Ыа-АК в различных средах.
Цель работы изучение основных закономерностей и специфических особенностей гомогенной радикачьной сополимеризации Ыа-АМС с Ь'а-АК в водных и водно-органических средах, с учетом состояния ионогенных групп мономера и сополимера; определение возможности осуществления направленного синтеза сополимеров путем варьирования параметров реакционной среды; оценка свойств образующихся сополимеров.
В соответствии с поставленной целью предстояло решить следующие задачи:
выявить влияние ионной силы растворов на сополимеризацию в воде и в водно-солевых растворах:
установить кинетические закономерности сополимеризации в водно-органических средах различного состава, содержащих диметилсульфоксид (ДМСО), диметилформамид (ДМФА), метанол и изопропанол;
- выявить эффективность использования сополимеров в качестве флокулянгов и стабилизаторов водных суспензий каолина в зависимости от их состава и добавок низкомолекулярных солей, а также в отсутствие и в присутствии коагулянтов;
оценить термические, антистатические и адгезионные свойства сополимеров.
Научнаи новизна. Впервые установлены кинетические закономерности осложнённых процессов радикальной сополимеризации Na-AMC с Na-AK в водных и водно-органических средах с учетом состояния исногенных групп мономеров и сополимеров в исследуемых средах, определяющих характер электростатических взаимодействий реагирующих частиц, а также сольватации мономеров, влияющих на их реакционную способность. Установлена взаимосвязь кинетических параметров сополимеризации и характеристик образующихся сополимеров с условиями проведения синтеза, что может быть использовано для целенаправленного получения сополимеров с различными характеристиками и прикладными свойствами.
Практическая ценность работы заключается в следующем: установлена возможность получения сополимеров Na-AMC Na-AK с различными характеристиками (вязкостью и химическим составом) и высоким выходом путем варьирования природы реакционной среды;
- показано, что при концентрациях сополимеров в водных суспензиях каолина в пределах Qj=( 1 -10)-10~3 мас.% они являются эффективными стабилизаторами, а при Ся<М0"3 мас.% проявляют флокулирующие свойства;
выявлена возможность использования сополимеров Na-AMC с Na-AK в качестве адгезионных и антистатических покрытий на подложках различных промышленных полимеров, а также клеящих составов ятя бумаги.
Автор защищает результаты закономерностей радикальной сополимеризации Na-AMC с Na-AK в водных и водно-органических средах, а также свойств и применения полученных водорастворимых сополимеров.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 статей, из них 10 в журналах, рекомендованных ВАК для размещения материалов диссертаций, и 13 тезисов докладов.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на XII и XIII Международных конференциях студентов и аспирантов «Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений» (Казань, 2008, 2009); V Санкт-Петербургской конференции молодых ученых с международным участием «Современные проблемы науки о полимерах» (Санкт-Петербург, 2009); 43 и 44 региональных студенческих научно-практических конференциях «Актуальные проблемы химии и охраны окружающей среды» «Человек, гражданин, ученый» (Чебоксары, 2009, 2010); IV Всероссийской научно-практической конференции «Прикладные аспекты химической технологии, полимерных материалов и наносистем» «Полимер-
2010» (Бийск, 2010); XVII Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2010» (Москва, 2010).
Результаты работы в 2009 г. и 2010г. отмечены стипендией Президента
РФ.
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 165 страницах машинописного текста и состоит из введения, трёх глав, выводов, списка цитируемой литературы, содержащего 143 наименование и списка публикаций автора. Диссертация включает 38 таблиц и 58 рисунков.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Сополимеризацию Ыа-АМС с №-АК проводили в 10-40%-ных растворах мономеров в воде, водно-солевых и зодно-органических (ДМСО, ДМФА, метанол, изопропанол) средах при рН 9 и 60°С с использованием инициатора пероксосульфата кадия (ПК). Поддержание рН=9 обеспечивало эффективность инициирования и постоянство его скорости при изменении ионной силы раствора, а также исключало возможность гидролиза Ш-АМС. Во всех средах реакция протекала в гомогенных условиях за исключением сополимеризации в смесях воды с ДМСО и ДМФА (при концентрации последних более 75 об.%).
Сополимеризации 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с
акрилатом натрия в водных растворах Кинетика сополимеризации ^-АМС (М,) с №-АК (М2) изучалась дилатометрическим методом при [ПК]=5Х10~4 моль/л. Реакция проводилась при различных концентрациях и
соотношениях сомономеров И ">'оч!0. ^ ''^ггсГ
добавках КаС1 (2М раствор). м
При сополимеризации Ыа-АМС с Ка-АК в воде ([М,+М2]=20%) зависимости начальной скорости щ и характеристической вязкости раствора сополимера [т?] от содержания в мономерной смеси М2 изменяются экстремально с минимумами при 0,3 и
0,5 мол. долей соответственно (рис. 1). В условиях эксперимента сополимеризация протекает с высоким выходом (кривая 3).
В широкой области отношений [М]]/[М2] получаются сополимеры, обогащённые звеньями Ыа-АК (рис.2). Эффективные относительные активности мономеров при сополимеризации г\-к\\!кп (для Ыа-АМС) и г2-к2г1кг, (для Ка-АК), найденные методом Келена-Тюдоша" составляют: г,=0,085±0,03 и >-:=1,53±Ь,03 (в воде); /-,=0,13±0,03 и
" м о в
М^ мол.;:
Рис. 1. Зависимости нач&чьной скорости сополимеризации V {!). [>/] (2) и выхода (3) сополимера Ыа-АМС с Ка-АК от содержания в исходной мономерной смеси Ыа-АК (М2), полученные при
сополимеризации в воде [М,+М2]=20°/
Г2~3,60±0,03 (в 2М растворе КаС1). Значения г2>г,, что свидетельствует о большей реакционной способности Ка-АК по сравнению с Ка-АМС, что объясняется влиянием стерического фактора. При добавлении ЫаС1 (переход от кривой 1 к кривой 2) наблюдается обогащение сополимера звеньями Ка-А К. Это следствие наиболее значимого увеличения г2 по сравнению с /-¡.
Одним из факторов эффективного воздействия на сополямеризацию ионогенных мономеров является ионная сила раствора {//). Следует отметить, что непостоянство ¡л по причине изменения концентрации ионогенных мономеров в исходной смеси и в ходе сополимеризации, а также при добавлении ЫаС1, обуславливает неизоионность условий синтеза и непостоянство «констант» скоростей ¿р и к0. а также «констант» сополимеризации и г?. Поэтому сополимеризация с участием исследуемых мономеров не может быть описана классическими уравнениями с фиксированными значениями г, и г2. Для объяснения влияния ¡л на сополимеризацню рассмотрим ионизационное равновесие ионогенных групп мономера и макрорадикалов в растворе:
А" Х+ <-> А"П Х+ <-► А" -г X , (1) I II III
где - анион мономера или макрорадикала;
X" - катион; I. II, III - соответственно контактные, разделенные растворителем ионные пары и свободные ионы. В водных растворах при рН=9 ионогенные группы (~803Ка, -СООЫа) мономеров и их звеньев в сополимере Ма-АМС с Ма-АК полностью ионизованы. С увеличением // равновесие (1) смещается влево, что влияет на электростатические взаимодействия в реакционной системе и конформационное состояние растущих цепей. Это способствует уменьшению электростатических отталкиваний между одноименно заряженными частицами в актах роста и обрыва цепей, что увеличивает элементарные константы роста кр (т.е. ки) и обрыва цепей к0. Однако Ка-АМС и Ка-АК отличаются геометрическими размерами заместителей, на концах которых расположены ионогенные группы. Размещение сульфонатной группы на более громоздком заместителе по сравнению карбоксилатной группой должно способствовать при добавлении ЫаС1 меньшему изменению к\ [ по сравнению с к22, вследствие чего г2>г\.
Показано, что в ходе сополимеризации состав и [ц] раствора сополимера не изменяются с увеличением конверсии, что объясняется образованием в
Рис. 2. Зависимость мгновенного содержания звеньев Ка-АК т2 в сополимере Ка-АМС с Ма-АК от содержания Ка-АК в исходной мономерной смеси (М2) при сополимеризации в воде (1) и в водном растворе КаС! (2). [М|]+[М2]-20%, конверсия <3%
концентрированных растворах ассоциатов типа мицелл, имеющих внутри гидрофобные, а снаружи - гидрофильные группы. Вследствие стерических затруднений проникновение Na-AMC к макрорадикалу внутрь мицелл более ограничено по сравнению с Na-AK. Проникновение внутрь мицелл молекул Na-AK компенсировало уменьшение их содержания с увеличением конверсии при сополимеризацни, что способствует поддержанию постоянного состава мономерной смеси вблизи макрорадикала и обеспечивает неизменность состава сополимера.
При сополимеризации в воде отмечено увеличение о0 с увеличением концентрации Na-AMC, Na-AK и ПК. Установлено эмпирическое уравнение скорости сополимеризации в воде:
Vc=kc [Na-AMC]2,2 [Na-AK]1'0 [ПК]05, (2)
где кс - константа скорости сополимеризации. кс=(кр/ к0]и')(2/ Ар.,«,)1'2, где кр, к0, Von - соответственно константы роста, обрыва и распада инициатора,/-эффективность инициирования.
Концентрационный эффект при сополимеризации
Концентрационный эффект обусловлен особенностями сополимеризации ионогенных мономеров и является необычным с позиции классической теории. Сущность данного эффекта заключается в зависимости состава сополимера от суммарной концентрации сомономеров при фиксированном соотношении мономеров в смеси и степени их конверсии. Увеличение суммарной концентрации мономеров увеличивало и<>, [>/], выход и несколько повышало содержат«; звеньев Na-AMC в сополимере (рис. 3, переход от кр. I :к кр. 3). Кроме того, суммарная концентрация сомономеров сильно влияет на вид зависимостей vL, и [//]. Они возрастают с увеличением содержания Na-AMC в исходной мономерной смеси. Тогда как при 20%-ной суммарной концентрации мономеров v0 и [7] изменяются „-„, ММ1 % экстремально от содержания Na-AK (М2) в ■ мономерной смеси.
Характер зависимостей рис. 3 соответствует эффективным значениям г\ и г2, приведенным з табл. 1. Во всех случаях г2>г/.
С увеличением суммарной концентрации сомономеров увеличивается ц, а ионизационное равновесие (1) смещается влево, что уменьшает
электростатические отталкивания одноименно заряженных частиц в актах роста и обрыва цепей. Однако превалирующим, по-видимому, является увеличение значения константы скорости роста к,, (т.е. ки) по сравнению с к0, что подтверждается повышением [tj] сополимера с увеличением суммарной начальной
концентрации мономерной смеси. Для
*£-____X_I__I___! „
О «.2 (VI Ч.1> П.8 ¡.С
М-. лчм.
Рис. 3. Зависимость мгновенного содержания ззеньев Ыа-АК в сополимере пи от его содержания в исходной мономерной смеси М;. [М,]+[М2]: !0 (!). 30 (2) и 40 мас.% (3)
непредельных кислот амидов характерно образование ассоциатов с участием молекул воды, которые влияют на параметры (со)полимеризации. Образование комплексно-связанных водородными связями молекул мономера Ыа-АК, вероятно, создавало стерические затруднения в реакции роста цепи, что способствовало уменьшению к22 и г2. Образование ассоциатов Ма-АМС, подобных вышеприведенным, скорее всего, не происходит вследствие конкурирующего образования водородных связей типа -80з Н-О-Н 0=С<.
Таблица 1. Значения эффективных констант сопопимеризации /| и при сополимеризации Ма-АМС (М|) с Ма-АК (М2)
([м,мм2]),% >'2
30 0.08 ±0.01 3.71 ±0.04
_40_ 0.12 ±0.01 2.03 ± 0.03
С повышением температуры и,) увеличивается, а уменьшается. На значениях сказывается изменение с температурой степени ионизации ионогенных групп, характера электростатических взаимодействий и конформашюнного состояния макрорадикалов при сополимеризации. Найдена эффективная энергия активации Е = 37.5 кДж/моль.
Сополимеризация 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрии с акрилатом натрия в водно-диметилсульфоксидных растворах
Сополимеризацию Ма-АМС с Ма-АК проводили в 20%-ных растворах в воде и в смесях вода - ДМСО (75:25, 50:50, 25:75) при 60°С с использованием ПК. Установлено возрастание и0 и [>/] сополимера с увеличением содержания воды в бинарном растворителе. Это вызвано усилением протонодонорной способности среды, которая повышает концентрацию водородных связей между группой С=0 у обоих мономеров и растворителем. В результате возрастает полярность двойной связи и увеличивается реакционная способность сомономеров и и0. Наблюдаемое уменьшение значений [>?] при увеличении содержания ДМСО в бинарном растворителе, очевидно, вызвано снижением ММ сополимера за счет усиления реакции передачи цепи на молекулы ДМСО.
В смесях вода ДМСО=75:25 и 25:^5 отмечено снижение ио и [тр] с увеличением содержания Ма-АК в исходной мономерной смеси (М2).
Как и воде, в смесях вода - ДМСО с увеличением содержания Ма-АК в исходной смеси возрастает содержание звеньев Ма-АК в сополимере. При этом в широкой области составов исходной мономерной смеси образуются сополимеры, обогащенные звеньями Ма-АК. Найденные методом Келена-Тюдоша значения г< и г2 в смесях вода ДМСО (75:25 и 25:75) равны: Г|=0,03±0,03 и /'2=1.17±0,03. При замене смеси вода ДМСО на воду содержание звеньев Ма-АК в сополимере возрастает.
На составе сополимеров Ма-АМС с Ма-АК, полученных в использованных растворителях сказывалось влияние двух основных противоположных факторов, С одной стороны, при добавлении ДМСО к воде уменьшается
сольватация сомономеров за счет образования Н-связей, которая снижает активность сомономеров при сополимеризации. С другой стороны, при добавлении ДМСО к воде уменьшается полярность среды и степень ионизации ионогенных групп в цепях, что изменяет их конформашпо. Ослабление электростатического отталкивания между макрорадикалами и мономерами увеличивает элементарные константы скорости роста цепей ки и к22■ Можно полагать, что при переходе от воды к смеси вода - ДМСО (75:25) электростатические эффекты невелики и их влияние на состав сополимеров ке превышает действия сольватации сомономеров. При замене смеси вода -ДМСО (75:25) на смесь вода - ДМСО (25:75) усиливаются электростатические взаимодействия в системе и их одновременное проявление с сольватаций сомономеров, очевидно, приводило к неизменности состава сополимера Na-AMC с Na-AK.
При сополимеризации Na-AMC с Na-AK в смеси вода - ДМСО (75:25) зафиксирована нелинейность зависимости lg u0=f (lg [Na-AMC]) и увеличение порядка реакции по мономеру с повышением концентрации Na-AMC от 1,6 до 3,1, что связано с увеличением относительной вязкости исходной мономерной смеси (?/отн). С учетом вязкостного фактора установлено эмпирическое уравнение общей скорости:
Кс = кс [Na-AMC-?/OTH0,5] [Na-AK]1'1 [ПК]0'9.
Сопоставление уравнений (2) и (3) свидетельствует порядков реакции по сомономере.м и существенном реакции по инициатору. Порядок реакции по инициатору 0,5 в уравнении (2) свидетельствует о бимолекулярном обрыве кинетических цепей, а порядок по инициатору 0,9 в уравнении (3) - о мономолекулярном обрыве цепей вследствие частичной микрогетерогенности сополимеризации в концентрированных растворах мономеров в смеси вода - ДМСО (75:25).
Сополимеризации в водно-диметилформамидных растворах
Сополимеризацню Na-AMC с Na-AK проводили в 20%-ных растворах в воде и в смесях вода - ДМФА (75:25, 50:50 и 25:75) при 60°С с использованием ПК. Показано возрастание значений v0 и [r¡\, выхода и содержания звеньев Na-AK в
(3)
о малом изменении изменении порядка
Fir] МОЛ. ДОЛЯ
0,2
0,6
0,8 I
М,, мол лилч
сополимере с увеличением содержания воды в бинарном растворителе, что вызвано усилением протонодонорной способности среды.
С увеличением содержания №-АК. в исходной мо номерной смеси (М2) значения щи выхода снижаются.
Рис. 4. Зависимость мгновенного содержания звеньев Na-AK nil в сополимере от его содержания в исходной мономерной смеси (.Vl2) при сополимеризации Na-AMC с Na-AK в воде (Л и в смеси вода-ДМФА=25:75 (2)
В широкой области составов исходной мономерной смеси образуются сополимеры, обогащенные звеньями Ыа-АК (рис. 4). По данным диаграммы состава рассчитывали г\ и г2, значения которых равны: /•1=0,03±0,03 и г2=1,24±0,03. В исследованных средах значения г,<г2. Обнаружено увеличение содержания звеньев №-АК в сополимере при замене смеси вода -ДМСО на воду (рис. 4, переход от кривой 2 к кривой 1) вследствие преимущественного увеличения г2 по сравнению с г},
При сополимеризации Ма-АМС с Ьта-АК в смеси вода - ДМФА (25:75) установлено эмпирическое уравнение общей скорости:
Ус - кс [Ыа-АМС]3''[Ма-АК]0,8[ПК]1'0. (4)
Сопоставление уравнений (2) и (4) свидетельствует о малом изменении порядков реакции по сомономерам и существенном изменении порядка реакции по инициатору. Порядок реакции по инициатору 0,5 в уравнении (2) свидетельствует о бимолекулярном обрыве кинетических цепей, а порядок по инициатору 1,0 в уравнении (4) - о мономолекулярном обрыве цепей вследствие частичной микрогетерогенности сополимеризации в концентрированных растворах мономеров в смеси вода - ДМФА (25:75).
Значения о0, ММ и выход сополимера симбатно возрастают с увеличением концентрации Ыа-АМС и Ыа-АК. С ростом концентрации инициатора повышается у0 и выход сополимера, но снижается [?/], что характерно для радикальной полимеризации.
Сополнмеризацня в водно-спиртовых растворах
Сополимеризацию К'а-АМС (М|) с Ыа-АК (М2) проводили в 30%-ных растворах мономеров в воде, смесях вода - метанол (92:8, 84:16, 75:25, 50:50) и вода - изопропанол (50:50) при 60°С с использованием ПК.
Значения ь0, [>/] и выхода сополимера (за 1 ч) возрастают с увеличением содержания воды в смеси вода - метанол. Причины изменения и0 те же, что и при увеличении содержания воды в смеси вода - ДМСО. Уменьшение [??] при увеличении содержания метанола в смеси вода
метанол связано с изменением ММ сополимера за счет усиления реакции передачи цепи на подвижные атомы водорода в гидроксильной группе метанола.
При сополимеризации Ыа-АМС с Ыа-АК в смесях вода - метанол (50:50) и вода -изопропанол (50:50) увеличение содержания Ка-А К в исходной смеси мономеров (М2) снижает значения и0, ММ образующихся
1П;. МО:1. ДО.'1Н
О (1.2 0.4 1).Л <),И ' I М;, МАЛ. ДОЛЯ
Рис. 5. Зависимость содержания звеньев Ыа-АК (т2) в сополимере Ма-АМС с Ыа-АК от содержания №-АК в исходной смеси мономеров (М2) при сополимеризации в смесях иода - спирт (50:50). Спирт: 1 - метанол; 2 -изопропанол
сополимеров (судили по |>/]) и выхода сополимеров. При М^согШ отмечено, что при замене метанола на изопропанол в смеси веда - спирт значения и0 увеличиваются, а значения [;/] и выхода сополимера уменьшаются. Изменение [;/] вызвано уменьшением ММ сополимера вследствие большей способности изопропанола участвовать в реакциях передачи цепи пс сравнению с метанолом.
В смесях вода метанол и вода изопропанол в широкой области составов исходной смеси мономеров образуются сополимеры, обогащённые звеньями №-АК (рис. 5). Из данных о составе сополимера методом Келена-Тюдоша находили и гъ значения которых равны: г| =0,10 ± 0,01 и г2=2,30 ± 0,04 (в смеси вода-метанол 50:50) и г, =0.06 ± 0,01 и /;=3,35 ± 0,04 (в смеси вода-изопропанол 50:50). При сополимеризации в смесях вода метанол и вода - изопропанол г2 > Г\.
При М2=соп5г отмечено некоторое увеличение содержания звеньев \a-AK в сополимере при замене метанола на изопропанол в смеси вода спирт (переход от кривой I к кривой 2). Это следствие увеличения и незначительного уменьшения ;•].
При замене изопропанола на метанол в смеси вода - спирт увеличивается полярность среды и степень ионизации ионогенных групп мономеров и их звеньев в макрорадикалах, что смешает впоаво ионизационное равновесие (1). В результате усиливаются электростатические отталкивания между фиксированными одноименными зарядами вдоль цепи, что косвенно подтверждается вискозиметрическими дачными для сополимера К'а-АМС с Ыа-АК.
В результате вышесказанного уменьшаются значения кР и к0. Однако определяющим является уменьшение к^, что подтверждается увеличением [>/] растворов сополимеров. Поэтому при замене изопропанола на метанол е смеси вода - спирт уменьшаются значения п0 и г2. В условиях эксперимента г изменяется незначительно при изменении пру роды растворителя. Причиной этому является различие в размерах заместителей, на концах которых расположены ионогенные группы. В молекуле Ка-АМС заместитель имеет большие линейные размеры
и способен принимать большее число конформаций в пространстве по сравнению с Х'а-АК, имеющим короткий заместитель ([-С(0)-01\!ат]'|. Поэтому электростатические эффекты в актах роста цепи для макрорадикалов с концевыми звеньями Ь'а-АМС являются незначительными и практически не сказываются на значениях г, при изменении природы исследованных растворителей.
Установлено уравнение общей скорости сополимеризации ^-АМС с Ыа-АК. в смеси вода - изопропанол (50:50), которое имеет вид:
V = К рМа-АМС]2'3 [№-АК]°'9[ПК]0'5 (5)
Найденная величина порядка реакции по инициатору 0,5 свидетельствует о бимолекулярном обрыве кинетических цепей при сополимеризации.
Свойства сополимероь 2-акриламидо-2-метилпропансульфэната натрия
с акрнлатом натрия Сополимеры как флокулянты и 0
стабилизаторы водных суспензий каолина 2 Флокулирующие и стабилизирующие свойства сополимеров Ыа-АМС с Ыа-АК изучали на водных суспензиях каолина, которые используются в качестве модельных дисперсных систем для оценки флокулирующей способности водорастворимых полимеров. Концентрация дисперсной фазы составляла Сд 10%. Концентрация сополимеров варьировалась в
интервале Сл=(0,1-10)х10
За критерий
флокулирующего эффекта (Г))
сополимеров было принято
относительное изменение скоростей
седиментации суспензий в
присутствии в отсутствие
сополимеров. Установлено
возрастание флокулирующего
Рис. 6. Зависимость флокулирующего эффекта ¡3 10%-ной суспензии каолина от концентрации Сп (%) сополимеров Na-АМС с Na-AK. Содержание звеньев Na-АМС в сополимере (мол.%): 1 - 33,2, 2 -33,6. 3 - 34,8, 4 - 36,3. [?/] (см7г): 1 114, 2- 146, 3 -212. 4 - 280.
эффекта с увеличением Сп в интервале (0,1—1)х10-:,%, что вызвано увеличением концентрации полимерных мостиков, образующихся при одновременной адсорбции макромолекул на поверхности двух или большего числа частиц каолина.
При дальнейшем увеличении Сп в интервале (1—10)*1СГ3% происходит заполнение сополимером адсорбционного слоя и многоточечная адсорбция макромолекул на каолине. Образующаяся вокруг частиц каолина оболочка из адсорбированных сегментов макромолекул создает стерические затруднения подвижности частиц. Вследствие этого, а также усиления электростатических отталкиваний между агрегатами из частиц каолина и макромолекул, по мере увеличения С.р снижаются значения параметра О. Значення параметра £> возрастают с увеличением ММ сополимеров (судили по значениям |>/]), что объясняется увеличением эффективных размеров
макромолекулярных клубков (л2)1'2 сополимера. Это способствует связыванию
макромолекулярными мостиками большего числа частиц каолина, ускоряя осаждение и увеличивая
Рис. 7 Зависимость флокулирующего эффекта в 10%-ой суспензии каолина от концентрации Сп (%) сополимероз Na-AMC с ЫНд-АК (/), Na-AMC с Na-AK (Na-AMC 43,4 мол.%; [?/]=!69 смVг) (2) и А А с Na-AK (3).
значения О.
Параметр О также возрастает с увеличением в сополимере звеньев \'а-АМС вследствие увеличения эффективных размеров макромолекулярных клубков (Г2)1'2 Это способствует «охвату» макромолекулярными мостиками большего числа частиц каолина и увеличивает флокулирующий эффект сополимера.
Синтезированные сополимеры при С/7< 1><1(Г3% являются более эффективными флокулянтами (рис. 6 и 7), а при Сп >1хЮ~3с/о более эффективными стабилизаторами водных суспензий (рис. 7), чем известные водорастворимые полимеры (Ыа-АМС с ЫН4-АК и АА с №-АК).
Флокулирующий эффект £» возрастает с увеличением ионной силы раствора вызываемой добавкой МаС1 вследствие ослабления
электростатических отталкиваний между полианионами сополимера и поверхностью каолина. При замене ЫаС1 на СаС12 седиментациокная устойчивость суспензии снижается в результате образования мостиков типа '"частица — макромолекула — Са2 — макромолекула — частица" Отмеченные взаимодействия превалировали над ослаблением флокуляции в результате «поджатия» макромолекулярных клубков сополимера в растворе с увеличением /л.
Сополимеры как флокулянты водных суспензий каолина с коагулянтами
Изучены закономерности осветления суспензий каолина с помощью сополимеров Ыа-АМС с М'а-АК как флокулянтов (Ф) при использовании коагулянтов (К), таких как хлорид гидроксоалюминия (ХГА) и сульфат алюминия (СА). Установлено, что осветление суспензии каолина усиливается с повышением концентрации коагулянтов и особенно ХГА.
При раздельном введении Ф и К значения О больше, чем в случае одноЕ.ременного введения Ф К. В последнем случае происходит нейтрализация зарядов и уменьшение (г2)1'", что снижает возможность «охвата» сополимерными мостиками частиц каолина. При Ск=сопз1 большие значения И наблюдаются при введении К перед Ф, что обусловлено полнотой гидролиза коагулянта и интенсификацией осаждения частиц каолина. О не зависит от времени ввода Ф, поскольку гидролиз фактически завершается через 1 минуту.
В присутствии ХГА при режиме ввода К+Ф флокулирующий эффект уменьшается с ростом Сп в интервале (1—10)*10-3% и возрастает с увеличением значений [г\], содержания звеньев Ма-АМС и концентрации МаС1 и СаС!2, а также при замене 1\аС1 на СаС12 по вышеописанным причинам. Термические, адгезионные, антистатические, незапотевающие свойства и клеящая способность сополимеров
Методами ДТА и ТГА были изучены термические свойства сополимеров Ыа-АМС Ма-АК различного состава, а также гомополимеров поли-2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия (Ма-ПАМС) и полиакрилата натрия (Ыа-ПАК). Установлено, что сополимеры Ш-АМС с Тч'а-АК характеризуются температурой начала термоокислительной деструкции
225Г1С, причем с увеличением в сополимерах звеньев №-АМС от 3 до 44 мол.% значения температур деструкции возрастают до 250°С.
Изучена пленкообразующая способность сополимеров №-АМС с Ь'а-АК различного химического состава, а также адгезионные, антистатические и незапотевающие свойства сополимерных покрытий, полученных из 3%-ных растворов сополимеров в смесях вода-этиловый спирт (2,5:1) и вода-ДМСО (1:3), нанесенных на подложки из полиэтилентерефталата (ПЭТФ), триацетата целлюлозы (ТАЦ), полиметилметакрилата (ПММА), полиимида, поликарбоната, поливинилхлорида (ПВХ), полистирола и силикатного стекла (ССТ). Установлено, что покрытия на основе сополимеров на подложках из ПММА, ПЭТФ, ТАЦ и ССТ (а для некоторых составов и на ПВХ) имеют достаточно высокую адгезию, равную 1 баллу.
Сополимерные покрытия па подложках из различных промышленных полимеров имеют значения равнь.е 107-1090м. Установлено, что величина рз покрытий из сополимеров на порядок ниже по сравнению с р$ покрытий на основе гомополимеров Ма-ПАМС и На-ПАК. Минимальная Ееличина р5 достигнута при содержании в сополимере 10-20 мол.% звеньев №-АМС. Это свидетельствует о перспективности сополимеров в качестве основы антистатических композиций для дестатизации полимерных материалов.
Проведены измерения оптической плотности светопрозрачных покрытий, полученных нанесением на ПЭТФ-пленку 3%-ных растворов сополимеров Ка-АМС с Ка-АК из смеси вода-ДМСО (1:3). При перепадах температур от 1 8°С до 2 5'"'С изменение оптической плотности (0,07%) соответствовало данным, полученным для незапотевающих пленок (ТУ 6-17-1352-85). Следовательно. полученные сополимерные покрытия обладают незапотевающей способностью.
Получены клеевые соединения бумаги при использовании 6%-ных водных растворов сополимеров. Установлено, что предел прочности полученных клеевых соединений на 10-20% превышает этот показатель для поливинилацетатной дисперсии (марки ДФ-47/7ВП), широко применяемой б полиграфической промышленности.
ВЫВОДЫ
Установлены кинетические закономерности гомогенной радикальной сополимеризации №-АМС с №-АК в воде, водно-солевых и водно-органических (ДМСО, ДМФА, метанол, изопропанол) средах. Изучено влияние нонизующей способности среды, ионной силы раствора, природы и полярности растворителя на и0, г,, г2 и (для косвенной оценки молекулярной массы) образующихся сополимеров, что объясняется изменением электростатических взаимодействий в системе. Показана возможность проведения направленного синтеза сополимеров с регулируемыми характеристиками путем изменения природы реакционной среды.
Показано, что при сополимеризации Na-AMC (М,) с Na-AK (М:) в водных растворах vB и [у] растворов сополимеров возрастают с увеличением суммарной начальной концентрации мономерной смеси в растворе и доли t; ней Na-AMC. С ростом конверсии \rj\ растворов сополимеров не изменяется. Во всех исследованных средах образуются сополимеры, обогащенные звеньями Na-AK, (r2>rt). Содержание звеньев Na-AMC в сополимере незначительно возрастает с увеличением суммарной начальной концентрации мономерной смеси. Выход сополимера возрастает с увеличением концентрации сомономеров и инициатора.
3. Установлено, что с увеличением в воде концентрации NaCI значения и0 возрастают, а [?/] растворов сополимеров падаю т. Содержание звеньев Na-AK в сополимере не изменяется с конверсией, а при добавлении NaC! увеличивается.
4. Установлено, что с увеличением содержания воды во всех исследованных водно-органических средах параметры и,, и [?/], а также доля звеньев Na-AK в сополимерах возрастают. При замене метанола на изопропанол величина vc и доля звеньев Na-AK в сополимере возрастают, а значения [>;] и выхода сополимера падают.
5. Обнаружен флокулирующий эффект (D) в водных суспензиях каолина при концентрации в них сополимеров С/т=(0,1—10)х10~3%, который возрастает с увеличением их концентрации в растворе в интервале Gt=(0,1—1)х10-3%, 1>/] и содержания звеньев Na-AMC в сополимере, а также при добавлении NaCI и особенно СаСЬ. Установлено заметное повышение значений D сополимеров в присутствии коагулянтов CA и особенно ХГА, при его первоначальном введении в суспензию (перед введением флокулянта). В интервале C/f=(! — 10)*1СГ3% сополимеры проявляют свойства стабилизаторов суспензий. Сополимеры Na-AMC с Na-AK повышают седиментационную устойчивость водной суспензии каолина, которая усиливается с уменьшением значений [tj\.
6. Показана возможность применения сополимеров Na-AMC с Na-AK в качестве антистатических (ps - !07-Ю10 Ом), адгезионно-активных покрытий на ПММА, ПЭТФ, ТАЦ, ССТ и клеевых композиций для бумаги.
Основные публикации по теме диссертации
Статьи в изданиях, определенных ВАК для размещения результатов диссертационных работ:
Kurenkov, V F Copolymerization of Sodium 2-Acrylamido-2-Methylpropanesulfonate with Sodium Acrylate in Concentrated Aqueous Solutions / V.F. Kurenkov, A.V. Kurenkov, F.I. Lobanov il Polym. Sci. - Ser.B. -2009,-Vol.51.-N7-8,-P 291-295.
Kurenkov, A. V Sedimentation of Kaolin Suspension with Copolymers of Sodium 2-Acry!amido-2-MethyIpropanesulfonate with Sodium Acrylate / A.V Kurenkcv, V.F Kurenkov, F.I. Lobanov // Rus. J. Appl. Chem. 2009. Vol.82.-Mil - P. 2041-2046.
Куренков, А. В. Седиментация суспензии каолина сополимерами 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия / А.В. Куренков, В.Ф. Куренков, Ф.И. Лобанов /7 Журн. прикл. химии. 2009. J4sll.-T.82. - С. 1894-1898.
4. Куренков, В. Ф. Сополимеризация 2-акриламидо-2-метилпропаксульфоната натрия с ачрилатом натрия в концентрированных водных растворах / В.Ф. Куренков, А.В. Куренков, Ф.И. Лобанов Высокомол. соед. - 2009. - Т.51. №8. - С. 1554-1558.
5 Куренков, В. Ф. Концентрационный эффект при сополимеризации 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия в водных растворах / В.Ф. Куренков, А.В. Куренков. Ф.И. Лобанов // Высокомол. соед. - Сер.Б. - 2010. - Т.52. - №8. - С. 1530-1534.
6. Kurenkov, V F. Concentration Effect in Copolymerization of Sodium 2-AcryIamido-2-methylpropanesulfonate with Sodium Acrylate in Aqueous Solutions / V.F Kurenkov, A.V. Kurenkov. F.I. Lobanov // Polym. Sci. - Ser.B. -2010. Vol.52.-N.7-8.-P 487-491.
Шевцова, С. А. Термические свойства сополимеров 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия / С.А. Шевцова, Н.Н. Кухтинова, А.В. Куренков, В.Ф. Куренков !' Вестник Казан, технол. ун-та. - 2010. - №8. - С.76-81.
8. Куренков, В. Ф. Радикальная сополимеризация 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия в водно-спиртовых растворах В.Ф. Куренков, А.В. Куренков, Ф.И. Лобанов // Высокомол. соед. 2011.-Сер.Б. - Т.53. №3. - С. 482-486.
9. Куренков, В. Ф. Сополимеризация 2-акриламидо-2-мегилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия в водно-диметилсульфоксидных растворах / В.Ф. Куренков, А.В. Куренков // Журн. прикл. химии. - 2011 - Т.84. - №4. - С.643-648.
10. Kurenkov, V F. Radical Copolymerization of Sodiu,' 2-Acrylamido-2-Methylpropane Sulfonate and Sodium Acrylate in Water-Alcohol Solutions /
;.F Kurenkov. A.V. Kurenkov, F.I. Lobanov Polym. Sei. Ser.B. 20! i al.53. - N.3-4. P 132-136.
Статьи в журналах, сборниках научных трудов и тезисы докладов:
Куренков, А. В. Радикальная сополимеризаимя 2-акрмлампдо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатами аммония и натрия в концентрированных водных растворах A.B. Куренков. Д.Ф. Султанова. В.Ф. Куренков. Ф.И. Лобанов /■' Энциклопедия инженера химика. 2009. №4. С. 36-41.
Куренков, В. Ф. Осветление суспензий каолина сополимерами акриламидо-2-метилпропанеульфоната натрия с акрилатом натрия совместно с коагулянтами В.Ф. Куренков, A.B. Куренков, Т.В. Каюрова Энциклопедия инженера химика. 2009. - Лгэ11. - С. 2-7
3. Kurenkov, А. V Copolymerization of Sodium 2-Acrylamido-2-Methylpropanesulfonate with Sodium Acrylate in the concentrated, aqueous Solutions / A.V Kurenkov. V.F Kurenkov, F.I. Lobanov Тезисы докладов V Санкт-Петербургской конференции молодых ученых с международным участием «Современные проблемы науки о полимерах». Санкт-Петербург - 2009.-С. 10.
4. Куренков, А. В, Адгезионные, антистатические незапстеваюшие свойства сополимеров 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия акрилатом натрия / A.B. Куренков, С.А. Шевцова, H.H. Кухтинова, В.Ф. Куренков /.' Энциклопедия инженера химика. - 2010. .Ns7 - С. 2-6.
5. Куренков, А. Е'.. Свойства пленочных покрытий из сополимеров акриламиде-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия на подложках из различных промышленных полимеров / A.B. Куренков. С.А. Шевцова, В.Ф. Куренков, А.Е. Заикин // Тезисы и доклады JV-ой Всероссийской научно-практической конференции «Прикладные аспекты химической технологии, полимерных материалов и наносистем» имени А.М.Белоусова («Полимер-2010»). - Бийск. - 2010. - С.90-91.
Соискатель A.B. Куренков
Заказ №
Офсетная лаборатория КГ'ТУ 420015, г.Казань, К.Маркса.68
Тираж 80 экз.
2010010548
2010010548
Л 1 /л г ) - эффективные размеры макромолекулярных клубков
ЧУд!Съ - приведённая вязкость г/] - характеристическая вязкость л - ионная сила раствора гь г2 - относительные активности мономеров к - константа скорости реакции кр, к0, £Расп - константы роста, обрыва цепи и распада инициатора
Есум - суммарная энергия активации р5 - удельное объемное и поверхностное электрическое сопротивление
Тю, Т50 - температуры 10 и 50%-ной потери массы
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Полимеризация и сополимеризация 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты и её солей в растворах
1.2 Полимеризация и сополимеризация акриловой кислоты и её солей в растворах
1.3 Свойства полимеров и сополимеров 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты и ее солей
1.4 Свойства полимеров и сополимеров акриловой кислоты и ее солей
ГЛАВА 2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
2.1 Сополимеризация 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия в водных и водно-солевых средах
2.1.1 Сополимеризация в водных растворах
2.1.2 Концентрационный эффект при сополимеризации в водных растворах
2.2 Сополимеризация 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия в водно-органических средах
Сополимеризация в водно-диметилсульфоксидных
2.2.1 76 растворах
Сополимеризация в водно-диметилформамидных
2.2.2 85 растворах
2.2.3 Сополимеризация в водно-спиртовых растворах
2.3 Свойства сополимеров 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия
2.3.1 Стабилизация суспензий каолина сополимерами
2.3.2 Осветление суспензии каолина с коагулянтами
2.3.3 Термические свойства сополимеров
2.3.4 Адгезионные, антистатические и незапотевающие свойства сополимеров
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Характеристика исходных веществ
3 Методика проведения сополимеризации Na-AMC с Na-AK
3.3 Методики изучения кинетики седиментации суспензии каолина
Методика изучения кинетики седиментации суспензии в
3.3.1 132 мерном цилиндре
Методика изучения кинетики седиментации суспензии
3.3.2 133 каолина с помощью торсионных весов
3.4 Методика измерения ¿"-потенциала 133 Дифференциально-термический и термогравиметрический ^^ анализы
3.6 Методика оценки адгезионных свойств сополимеров
3.7 Метод оценки антистатических свойств
3.8 Определение оптической плотности незапотевающих пленок
Исследование свойств клеевых композиций при склеивании
3.9 137 бумаги
Актуальность проблемы. Водорастворимые полимеры 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты (Н-АМС) и акриловой кислоты (АК) обладают комплексом ценных свойств и находят широкое применение в различных отраслях науки, техники и в медицине. Полимеры АК используются в качестве связующих, пленкообразователей, шлихтующих агентов, флокулянтов и стабилизаторов дисперсных систем, а полимеры Н-АМС и ее солей применяются в качестве флокулянтов, стабилизаторов, антистатических и антикоррозионных агентов. Известны многие случаи, когда сополимеры совмещают и усиливают индивидуальные свойства гомополимеров. В этой связи для получения сополимеров с разнообразными практически важными свойствами является актуальным изучение возможности и закономерностей радикальной сополимеризации производных Н-АМС и АК. Согласно вышесказанному актуальным является разработка приемов и методов управления процессами синтеза сополимеров для получения сополимеров с различными свойствами.
Исследования радикальной (со)полимеризации непредельных электролитов, как слабых (работы под руководством Кабанова В.А. и Топчиева Д.А.), так и сильных (работы под руководством Куренкова В.Ф. и Мягченкова В.А.),, показали, что кинетические параметры процесса и характеристики образующихся- (со)полимеров значительно зависят от природы реакционной среды. Это связано с изменением реакционной способности мономеров вследствие сольватации, комплексообразования, ионизации и межмолекулярных взаимодействий в реакционной среде. При этом в качестве сомономерных пар использовались акриламид с п-стиролсульфокислотой, акриламид с малеиновой кислотой и др. Для дальнейшего развития исследований в данном направлении представляло интерес изучение осложненной сополимеризации Иа-АМС с Иа-АК в различных средах.
Цель работы - изучение основных закономерностей и специфических особенностей гомогенной радикальной-сополимеризации Иа-АМС с Ыа-АК в водных и водно-органических средах, с учетом состояния ионогенных групп мономера- и сополимера; определение возможности осуществления направленного синтеза сополимеров путем варьирования^ параметров реакционной-среды; оценка свойств образующихся сополимеров!
В соответствии с поставленной целью предстояло решить следующие задачи:
- выявить влияние ионной силы растворов на сополимеризацию в воде-и в водно-солевых растворах;
- установить кинетические- закономерности сополимеризации в водно-органических средах различного состава, содержащих диметилсульфоксид (ДМСО), диметилформамид(ДМФА), метанол и изопропанол; выявить эффективность использования сополимеров в качестве флокулянтов и стабилизаторов водных суспензий каолина в зависимости от их состава и добавок низкомолекулярных солей, а! также в,отсутствие и в присутствии коагулянтов; оценить, термические, антистатические и адгезионные свойства сополимеров.
Научная новизна. Впервые установлены кинетические закономерности осложнённых процессов радикальной сополимеризации1 Ка-АМС с Иа-АК в водных и водно-органических средах с учетом состояния*, ионогенных групп мономеров и сополимеров в исследуемых средах, определяющих характер электростатических взаимодействий реагирующих частиц, а также сольватации мономеров, влияющих на их реакционную- способность. Установлена взаимосвязь кинетических параметров сополимеризации, и характеристик образующихся сополимеров с условиями проведения синтеза, что может быть использовано для целенаправленного получения сополимеров с различными характеристиками и прикладными свойствами.
Практическая ценность работы заключается в следующем:
- установлена возможность получения сополимеров Na-AMC с Na-AK с различными характеристиками (вязкостью и химическим составом) и высоким выходом путем варьирования природы реакционной среды;
- показано, что при концентрациях сополимеров в водных суспензиях каолина в пределах Сд=(1—10)-10-3 мас.% они являются эффективными стабилизаторами, а при Сп<\Л0Гъ мас.% проявляют флокулирующие свойства;
- выявлена возможность использования сополимеров Na-AMC с Na-AK в качестве адгезионных и антистатических покрытий на подложках различных промышленных полимеров, а также клеящих составов для бумаги.
Автор защищает результаты закономерностей радикальной сополимеризации Na-AMC с Na-AK в водных и водно-органических средах, а также свойств и применения полученных водорастворимых сополимеров.
Публикации, По материалам диссертации опубликовано 13 статей, из них 10 в журналах, рекомендованных ВАК для размещения материалов диссертаций, и 13 тезисов докладов.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на XII и XIII Международных конференциях студентов и аспирантов «Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений» (Казань, 2008, 2009); V Санкт-Петербургской конференции молодых ученых с международным участием «Современные проблемы науки о полимерах» (Санкт-Петербург, 2009); 43 и 44 региональных студенческих научно-практических конференциях «Актуальные проблемы химии и охраны окружающей среды» «Человек, гражданин, ученый» (Чебоксары, 2009, 2010); IV Всероссийской научно-практической конференции «Прикладные аспекты химической технологии, полимерных материалов и наносистем» «Полимер-2010» (Бийск, 2010); XVII Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2010» (Москва, 2010).
Результаты работы в 2009 г. и 2010 г. отмечены стипендией Президента
РФ.
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 166 страницах машинописного текста и состоит из введения, трёх глав, выводов, списка цитируемой литературы, содержащего 143 наименование и списка публикаций автора. Диссертация включает 38 таблиц и 58 рисунков.
ВЫВОДЫ
1. Установлены кинетические закономерности гомогенной радикальной-сополимеризации Ыа-АМС с Ыа-АК в воде, водно-солевых и водно-органических (ДМСО, ДМФА, метанол, изопропанол) средах. Изучено влияние ионизующей способности среды, ионной силы раствора, природы и полярности растворителя на Ьо, гь г2 и [//] (для косвенной оценки молекулярной массы) образующихся сополимеров; что объясняется изменением электростатических взаимодействий, в системе. Показана возможность проведения направленного синтеза сополимеров- с регулируемыми характеристиками путем изменения природы реакционной среды.
2. Показано, что при сополимеризации Ыа-АМС (МО с Ыа-АК (М2) в водных растворах щ и [г/] растворов сополимеров возрастают с увеличением суммарной начальной концентрации мономерной смеси в растворе и доли в ней Ыа-АМС. С ростом конверсии [г[\ растворов сополимеров не изменяется. Во всех исследованных средах образуются сополимеры, обогащенные звеньями 1Ма-АК, (г2>''\)- Содержание звеньев Ыа-АМС в сополимере незначительно возрастает с увеличением суммарной- начальной концентрации мономерной смеси. Выход сополимера возрастает с увеличением концентрации сомономеров и инициатора.
3. Установлено, что с увеличением в воде концентрации №С1 значения и0 возрастают, а [ц\ растворов сополимеров падаю т. Содержание звеньев АК в сополимере не изменяется с конверсией, а при добавлении ЫаС1 увеличивается.
4. Установлено, что с увеличением содержания воды во всех исследованных водно-органических средах параметры и0 и [;/], а также доля звеньев Ка-АК в сополимерах возрастают. При замене метанола на изопропанол величина щ и доля звеньев Ка-АК в сополимере возрастают, а значения [>/] и выхода сополимера падают.
5. Обнаружен флокулирующий эффект (D) в водных суспензиях каолина при концентрации в них сополимеров Сд=(0,1—10)* 10 %, который возрастает с увеличением их концентрации в растворе в интервале С/7=(0,1—1) х 10-3%, [г/] и содержания звеньев Na-AMC в сополимере, а также при добавлении NaCl и особенно СаС12. Установлено заметное повышение значений D сополимеров в присутствии коагулянтов - CA и особенно ХГА, при его первоначальном введении в суспензию (перед введением флокулянта). В интервале Сп=( 1—10)х сополимеры проявляют свойства стабилизаторов суспензий. Сополимеры Na-AMC с Na-AK повышают седиментационную устойчивость водной суспензии каолина, которая усиливается с уменьшением значений \rf\.
6. Показана возможность применения сополимеров Na-AMC с Na-AK в
7 1П качестве антистатических (ps= 10 -10 Ом), адгезионно-активных покрытий на ПММА, ПЭТФ, ТАЦ, ССТ и клеевых композиций для бумаги.
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Куренков, А. В. Сополимеризация 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия в водных растворах / А.В. Куренков, В.Ф. Куренков< // Тезисы докладов XII Международной* конференции молодых ученых, студентов^ и аспирантов «Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений — IV Кирпичниковские чтения». - Казань. - 2008. - С. 49.
2. Kurenkov, V. F. Copolymerization of Sodium 2-Acrylamido-2-Methylpropanesulfonate with Sodium Acrylate in Concentrated® Aqueous Solutions / V.F. Kurenkov, A.V. Kurenkov, F.I. Lobanov // Polym: Sci.
Ser.B. - 2009. - Vol.51. -N7-8. - P. 291-295i
3. Kurenkov, A. V. Sedimentation of Kaolin Suspension with Copolymers of Sodium 2-Aerylamido-2-Methylpropanesulfonate with Sodium Acrylate / A.V. Kurenkov, V.F. Kurenkov, F.I. Lobanov // Rus. J. Appl. Chem. - 2009. -Vol.82. - N11. - P. 2041-2046.
4. Куренков, В. Ф. Сополимеризация' 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия в концентрированных водных растворах / В.Ф. Куренков, А.В. Куренков; Ф.И. Лобанов // Высокомол. соед. - 2009. - Т.51. - №8: - С. 1554-1558.
5. Куренков, А. В. Седиментация суспензии каолина сополимерами 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия / А.В. Куренков, В.Ф. Куренков, Ф.И. Лобанов // Журн. прикл. химии. - Т.82. -2009. - №11. - С. 1894-1898.
6. Куренков, А. В. Радикальная сополимеризация 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатами аммония и натрия в концентрированных водных растворах / А.В. Куренков, Д.Ф. Султанова, В.Ф. Куренков, Ф.И. Лобанов // Энциклопедия инженера химика. — 2009. -№4.-С. 36-41.
7. Куренков, В: Ф; Осветление суспензий! каолина сополимерами^ 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с . акрилатом натрия-совместно с коагулянтами / В.Ф. Куренков, A.BÎ Куренков; Т.В: Каюрова // Энциклопедия инженера химика. - 2009. - №11. — С. 2—7.
8. Kurenkov, А. V. Oopolymerizatiöm ofî Sodium® 2-Acrylamido-2-Methylpropanesulfonate with SodiûimAcrylàte in. the concentrated aqueous-Solutions / А'Ж Kurenkov, Kurenkov,. E.IL Êobanov- // Тезисы: докладов V Санкт-Петербургской конференции молодых ученых с международным участием «Современные проблемы науки; о полимерах».— Санкт-Петербург.— 20091—С. 10.
9. Куренков, А. В. Сополимеризация натриевых солей 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой и акриловой кислоты в] водных растворах / AiBi Куренков; В!Ф: Куренков-// Сборник трудов открытого фестиваля студенческой молодежи «Человек. Гражданин. Ученый», ЧТУ. — Чебоксары. - 2009. - С. 158.
Ю.Каюрова, Т. В. Осветление суспензии каолина сополимерами 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия совместно с: коагулянтами./ Т.В; Каюрова;. AiBL Куренков; В!Фь Куренков // Тезисы докладов XIII Международной конференции молодых ученых, студентов и аспирантов «Синтез, исследование свойств; модификация и переработка высокомолекулярных соединений - V Кирпичниковские чтения». — Казань. — 2009. — С. 96.
П.Куренков, А. В; Флокуляция и стабилизация суспензии каолина сополимерами 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната . натрия с акрилатом натрия / A.B. Куренков, В.Ф. Куренков // Тезисы докладов XIII Международной конференции молодых ученых, студентов и аспирантов «Синтез, исследование свойств, модификация? и переработка высокомолекулярных соединений — V Кирпичниковские чтения». - Казань.- 2009.- С: 97.
12.Куренков, А. В. Концентрационный эффект при сополимеризации 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом: натрия< в водных растворах / A.B. Куренков, Р.Р. Яппарова, В.Ф. Куренков // Тезисы докладов XIII Международной конференции молодых ученых, студентов и аспирантов «Синтез, исследование: свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений - V Кирпичниковские чтения». - Казань. - 2009. - С. 98.
13.Кухтинова, H. Н. Адгезионные, антистатические; w термические
• свойства сополимеров 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с: акрилатом натрия и покрытий на их основе / Н.Н. Кухтинова, А.В. Куренков, С.А. Шевцова, В.И. Бутовецкая II Тезисы докл. XIII Междунар. конф. мол. ученых, студ. m аспирантов «Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекуjiярных соединений - V Кирпичниковские чтения». — Казань. - 2009. - С. 99.
14.Куренков,. В. Ф. Концентрационный эффект при сополимеризации 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия^ с; акрилатом натрия в водных растворах / В;Ф. Куренков, А.В. Куренков, Ф.И. Лобанов // Высокомол. соед: - Сёр:Б; -2010ь-T;52: - №8i-С: 1530-1534.
15.Kurenkov, V. F. Concentration, Hftect in Copolymerization of Sodium 2-Aciy 1 ainido-2-methylpropanesulfonate with Sodium Acrylate im Aqueous Solutions / V.F. Kurenkov, A.V. Kurenkov, F.I. Lobanov // Polym. Sci. -Ser.BL-2010. - Volt52:-N.7-8; -P.-487-491.
16.Шевцова, С. A. Термические свойства сополимеров 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия / С.А. Шевцова,, Н.Н. Кухтинова, А.В. Куренков, В.Ф. Куренков // Вестник Казан; технол. ун-та. - 2010. - №8. - С. 76-81.
17.Куренков, А. В. Адгезионные, антистатические и незапотевающие свойства сополимеров' 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия / A.B. Куренков, С.А. Шевцова, H.H. Кухтинова, В.Ф Куренков // Энциклопедия инженера химика. - 2010. — №7. — С. 2-6.
18.Султанова, Д. Р. Радикальная сополимеризация 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатами натрия и, аммония в водных растворах / Д.Р. Султанова, A.B. Куренков, В.Ф. Куренков // Сборник трудов регионального фестиваля студенческой молодежи «Человек. Гражданин. Ученый», ЧТУ. - Чебоксары. — 2010. - С. 234.
19.Кухтинова, Н. Н. Антистатические композиции на основе сополимеров 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия / H.H. Кухтинова, А.В". Куренков, С.А. Шевцова, В.И. Бутовецкая // Сборник трудов регионального фестиваля студенческой молодежи «Человек. Гражданин. Ученый», ЧТУ. — Чебоксары. — 2010. — С. 224.
20:Куренков, А. В. Изучение седиментации суспензии» каолина сополимерами 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия / A.B. Куренков, В.Ф. Куренков // Сборник трудов Региональной 44-ой научной студенческой конференции «Победа. Наука. Молодежь», ЧТУ. - Чебоксары. - 2010. - С. 333-334.
21.Куренков, А. В. Термогравиметрический и; дифференциально-термический анализ при- деструкции сополимеров 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия / A.B. Куренков, С.А. Шевцова, В.Ф. Куренков< А.Е. Заикин // Сборник трудов Региональной 44-ой научной студенческой конференции «Победа. Наука. Молодежь», ЧТУ. - Чебоксары. - 2010. - С. 334-335.
22.Куренков, А. В. Влияние ионной силы на сополимеризацию 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия в водных растворах / A.B. Куренков // Тезисы докладов XVII Медународной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2010», МГУ. — Москва. Электронный ресурс, ISBN 978-5-317-03197-8.
23.Куренков, А. В. Свойства пленочных покрытий из сополимеров 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия на подложках из различных промышленных полимеров / A.B. Куренков, С.А. Шевцова, В.Ф. Куренков, А.Е. Заикин // Тезисы и доклады IV-ой Всероссийской научно-практической конференции «Прикладные аспекты химической технологии, полимерных материалов и наносистем» имени А.М.Белоусова («Полимер-2010»). - Бийск. - 2010. -С. 90-91.
24.Куренков, В. Ф. Радикальная сополимеризация 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия в водно-спиртовых растворах / В.Ф. Куренков, A.B. Куренков, Ф.И. Лобанов // Высокомол. соед. - 2011. - Сер.Б. - Т.53. - №3. - С. 482-486.
25.Куренков, В. Ф. Сополимеризация 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия в водно-диметилсульфоксидных растворах / В.Ф. Куренков, A.B. Куренков // Журн. прикл. химии. - 2011. - Т.84. - №4. - С. 643-648.
26.Kurenkov, V. F. Radical Copolymerization of Sodium 2-Acrylamido-2-Methylpropane Sulfonate and Sodium Acrylate in Water-Alcohol Solutions / V.F. Kurenkov, A.V. Kurenkov, F.I. Lobanov // Polym. Sei. - Ser.B. -2011. - Vol.53. -N.3-4. - P. 132-136.
148
1. Bork, J. F. Nitrogencontuning monomers. Ill Reaktivity ratios of N-alkylacrylamides with vinyl monomers / J.F. Bork, D.P. Wyman, L.E. Coleman // J. Appl. Polym. Sci. 1963. - Vol.7. - P. 451-457.
2. Ocada, Y. Спонтанная и быстрая полимеризация плазменно-экспонированных кристаллов мономера в жидкой фазе / Y. Ocada, А. Mizumoto // Macromolekules. 1985. - №2. - С. 302-304.t
3. Куренков, В. Ф. Радикальная полимеризация бариевой, кальциевой имагниевой солей 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты в водныхрастворах / В.Ф. Куренков, А.Г. Сафин, Е.И. Алмазова // Журн. прикл. химии. 1998. - Т. 71.-№ 10.-С. 1704-1708.
4. Маер, Ж. А. Синтез и исследование свойств сополимеров сульфоамидокислот с акриламидом и нитрилом акриловой кислоты -универсальных стабилизаторов бентонитовых дисперсий: автореф. / Ж.А. Маер. Ярославль, 1998. - 26 с.
5. Н.Куренков, В. Ф. Сополимеризация акриламида с натриевой солью 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты в водно солевых средах / В.Ф. Куренков, O.A. Антонович, А.Ф. Хусаинова // Журн. прикл. химии.2002. — Т. 75. — № 10.-С. 1707-1711.
6. Куренков, В. Ф. Влияние иона щелочного металла на сополимеризацию акриламида с солями 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты в водных растворах / В.Ф. Куренков, O.A. Зайцева, Г.Н. Кирдяшова // Журн. прикл. химии. 2002. - Т. 75. - № 4. - С. 655-658.
7. Куренков, В. Ф. Степень связывания двухзарядных катионов в растворах (со)полимеров солей 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты / В.Ф. Куренков, И.Ю. Колесникова, О.А. Антонович,// Журн. прикл. химии. -2002: Т. 75; - №9:- С!. 1621-1524: ,
8. Куренков, В. Ф; Сополимеризация Mg- и Са-солей 2-акриламидо-2-. метилпропансульфокислоты с N-винилпиррюлидоном в водныхрастворах:/ В.Ф. Куренков, О.А. Зайцева,.Н.В. Исаева.// Журн: прикл. химии: 2001'. - TL74; - ШЛО:-С:,1684-Г687.;
9. McCormick, C. L. Water Soluble polymers. Ampholvtic copolymers of Sodium-2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate with (2-acrylamido-2-methylpropyl)treimethylammonium,chloride / Macromolecules. 1992. - 25. -№ 7. — PI 1896—1901:.
10. Glass, I. Е. Polymers in Aqueous Media. Performance Through Association. Advances in Chemistry // Series 223. Am. Chem. Soc. Washington, DC. — 1989.-P. 113-116.
11. Кабанов, В. А. Комплексно-радикальная полимеризация / B.A. Кабанов, В.П. Зубов, Ю.Д. Семчиков. М.: Химия, 1987. - 256 с.
12. Куренков, В; Ф; Сополимеризация акриламида с натриевой солью 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты в водно-диметилформамидых растворах / В.Ф. Куренков, О.А. Антонович, Т.В. Зигуляева, ФИ. Лобанов // Хим. технол. -2005. -№ 7. С. 14-19.
13. Кабанов, В. А. Полимеризация ионизующихся мономеров / В .А. Кабанов, А.Д. Топчиев. М.: Наука, 1975.- 224 с.
14. Plochocka, К. Effect of the reaction medium on radical copolymerization / K. Plochocka // J. Macromol. Sci. — Reviews in Macromol. Ghem. 1981. -V.C.20.- N1.-P. 67-148.
15. Николаев, А. Ф. Водорастворимые полимеры / А.Ф. Николаев, Г.И. Охрименко: — Л;: Химия, 1979. — 144 с.
16. Chapiro, A. Influence of solvents on the molecular associations and on the radiation initiated polymerization of acrylic acid; / A. Ghapiro, J. Duliev // Europ. Polymer J. 1973. - Vol. 9. - 417 p. '
17. Гальперина, H. И. Радикальная полимеризация акриловой и фторакриловой кислот в различных растворителях / Н.И. Гальперина. Т. А. Гугунава, В. Ф. Громов, П. М. Хомиковский, А. Д. Абкин // Высокомол. соед. 1975: - Т. А17. - № 7. - С. 1455-1460.
18. КегЬег, R. Zur Losungsmittelabhangigkeit der Copolymerisation-parameter von Systemen, die Acrylsiiure enthalten / R. Kerber, H. Glamann // Makromol. Ghem. 1971. - Bd. 144. - S. 1-16.
19. Гальперина, H. И. Радикальная полимеризация а-фторакриловой кислоты и N-винилпирролидона в водном растворе / Н. И. Гальперина, В. Ф. Громов, П. М. Хомиковский, А. Д. Абкин, Е. Н. Завьялова // Высокомол. соед. 1974. - Т. Б16. - № 4. - С. 287-290:
20. Гальперина, Н. И. Полимеризация метакриловой кислоты в различных растворителях / Н. Hi Гальперина, В. Ф. Громов, П. М. Хомиковский, А. Д. Абкин // Высокомол. соед. 1975. - Т. Б17. - № 9. - С. 674-677.
21. Гальперина, Н: И: Влияние природы растворителя на радикальную полимеризацию акриловых кислот / Н. И. Гальперина, В. Ф. Громов, П.
22. М. Хомиковский, А. Д. Абкин, В. Д. Моисеев // Высокомол. соед. 1976. - Т. Б18. - № 5. - С. 384-387.
23. Громов, В. Ф. Влияние растворителя на скорости реакций роста и обрыва цепей при радикальной полимеризации / В.Ф. Громов, П.М. Хомиковский // Успехи химии. 1979. - Т. 28. - Вып. 11. - С. 1943-1966.
24. Джардималиева, Г. И. (Со)полимеризация и термические превращения металлосодержащих мономеров как путь создания металлополимеров и нанокомпозитов: автореф. / Г.И. Джардималиева. — Черноголовка, 2009. -48 с.
25. Cabaness, W. R. Effect of рН on the Reactivity Rations in the Copolymerization of Acrylic Acid and Acrylamide / W. R. Cabaness, T. Yen-Chin Lin, C. Parkanyi. // J. Polymer Sci. 1971. - A 1. - Vol. 9. - N 8. - P. 2155-2170.
26. Plochocka, K. Effect of Li, Na, К cations on the reactivities of acrylic acid salts and acrylamide in copolymerization in aqueous medium / K. Plochocka, Т. I. Wojnarowsky // Europ. Polymer J. 1971. - Vol. 7. - N 7. - P. 797-804.
27. Баскова, Т. Ф. Сополимеризация виниленкарбоната с акриловой и метакриловой кислотами / Т. Ф. Баскова, О. М. Климова, JI. Г. Стулова. // Высокомол. соед. 1968. - Т. Б10. - № 3. - Р. 220.
28. Бунэ, Е. В. Влияние межмолекулярной водородной связи на полимеризацию метилметакрилата и акриламида в растворах / Е. В. Бунэ, И. JI. Журавлева, А. П. Шейнкер и др. // Высокомол. соед. — 1986. — Сер. А.-Т. 28.-№6.-С. 1279.
29. Изволенский, В. В. Сополимеризация акриловой кислоты с N-винилпирролидоном в статических и динамических условиях / В.В. Изволенский, Ю.Д. Семчиков, Т.Г. Свешникова, С.К. Шалин // Высокомол. соед. Сер. А. - 1992. - Т. 34. - № 4. - С. 53-59.
30. Громов, В. Ф. О влиянии природы среды на полимеризацию акриловой кислоты / В.Ф. Громов, А.Д. Абкин, A.B. Матвеева, П.М. Хомиковский // Докл. АН СССР. Физическая химия. 1968. - Т. 179. - № 2. - С. 374-379.
31. Громов, В. Ф. Радикальная полимеризация водорастворимых мономеров в различных растворителях / В.Ф. Громов, Ю.С. Богачев, Е.В. Бунэ // Докл. АН СССР. Физическая химия. 1989. - Т. 309. - № 4. - С. 871-874.
32. Богачев, Ю. С. Межмолекулярная водородная связь и кинетика радикальной полимеризации / Ю.С. Богачев, И.Л. Журавлева, В.Ф. Громов, Е.В. Бунэ, Э.Н. Телешов // Журн. физ. химии. 1990. - Т. 64. -№ Д. - С. 154-160.
33. Болыпаков, А. И. Влияние комплексообразования на активность радикалов в реакции роста полимерной цепи / А.И. Большаков, И.М. Баркалов // Высокомол. соед. — Сер. А. 1991. - Т. 33. - № 9. - С. 1828-1834.
34. Кирш, Ю. Э. N-Виниламиды: синтез, физико-химические свойства и особенности радикальной полимеризации / Ю.Э. Кирш // Высокомол. соед. Сер. Б. - 1993. - Т. 35. - № 2. - С. 98-114.
35. Ponratnam, S. Effect of pH on the reactivity ratios in aqueous solutions copolymerization of acrylic acid and N-vinylpyrrolidone / S. Ponratnam, S.L. Kapur // J. Polym. Sei.: Polym. Chem. Ed. 1976. - Vol. 14. - № 18. - P. 1987-1992.
36. Сивцов, E. В. Влияние среды на радикальную (со)полимеризацию N-винильных мономеров / Е.В. Сивцов, H.A. Лавров, А.Ф. Николаев // Пластические массы. — 2001. — № 10. — С. 32—42.
37. Баёрас, Г. И. Радикальная сополимеризация в комплексообразующих средах на примере непредельных нитрилов, карбоновых кислот и их эфиров: автореф. / Г.И. Баёрас. Киев, 1987. - 47 с.
38. Рябов, А. В. Роль среды при гомогенной радикальной сополимеризации ненасыщенных карбоновых кислот с винильными мономерами / А. В. Рябов, Ю. Д. Семчиков, Н. Н. Славницкая // Высокомол. соед. — 1970. — Сер. А. Т. 12. - № 3. - С. 553-560.
39. Рябов, А. В. О некоторых возможностях регулирования радикальной сополимеризации / А. В. Рябов, Ю. Д. Семчиков, Л. А. Смирнова и др. // Высокомол. соед. 1971. - Сер. А. - Т. 13. - № 6. - С. 1414-1424.
40. Toppet, S. Influence of the reaction medium on the composition and the microstructure of styreneacrylic acid copolymers / S. Toppet, M. Slinckx, G.-J. Smets // Polymer Sei., Polymer Chem. Ed. 1975. - Vol. 13. - N 8. - P. 1879-1887.
41. Консулов, В. Б. Влияние растворителей на радикальную сополимеризацию акриловой кислоты с З-метил-N-винилимидазолийметилсульфатом // Высокомол. соед. Сер. Б. - 1980. -Т. 22. — № 7. — С. 488-491.
42. A. А. Эль Сайед, С. Я. Мирлина, В. А. Каргин. // Высокомол. соед. — 1969. Т. AI 1. - № 2. - С. 282-293.
43. Куренков, В. Ф. Термическая деструкция поли-2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты и её одновалентных и двухвалентных солей / В.Ф. Куренков, А.Г. Сафин // Журн. прикл. химии. 1998. — Т. 71. — № 11.-С. 1927-1929.
44. Куренков, В. Ф. Термические свойства сополимеров натриевой соли 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты с N-винилпирролидоном /
45. B.Ф. Куренков, Т.А. Желонкина, С.С. Галибеев, Ф.И. Лобанов // Журн. прикл. химии. 2004. - Т. 77. - Вып. 7. - С. 1179-1182.
46. Лисовцев, В. В. Вязкостные свойства водных растворов гомополимера 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия / В.В. Лисовцев, А.Е.
47. Куликова // Межвуз. сб.: «Физ.-хим. основы синтеза и переработки полимеров». Горький. — 1985. — С. 76-79.
48. Fisher, L. W. Chain Characteristics of Poly (2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate) Polymers. 1. Light Scattering and Intrinsic -Viscosity Studies / L.W. Fisher, A.R. Sochor, J.S. Tan // Macromolecules. — 1977.-V. 10.-P. 949-954.
49. Валеева, Д. Н. Об оценке межмолекулярной ассоциации тилана с сополимерами винилпирролидона / Д.Н. Валеева, Ф.Ю. Ахмадуллина, В.Ф. Куренков, Д.Г. Победимский // Журн. прикл. химии. 2007. - Т. 80. -Вып. 4.-С. 648-651.
50. Куренков, В. Ф. Фазовое разделение в водных растворах бинарных сополимеров акриламида с 2-акриламидо-2-метилпропансульфонатом натрия / В.Ф. Куренков, И.Н. Надеждин, О.А. Антонович, Ф.И. Лобанов // Журн. прикл. химии. 2004. - Т. 77. -№ 3. - С. 809-813.
51. Шевцова, С. А. Антистатические и адгезионные свойства сополимеров 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с N-винилпирролидоном /
52. С.А. Шевцова, Т.А. Борханова, Т.А. Желонкина, В.Ф. Куренков // Сборник Кирпич, чтения. Казань, КГТУ. 2003. - С. 308-311.
53. Шевцова, С. А. Короноэлектреты на основе сополимеров N-винилпирролидона с 2-акриламидо-2-метилпропансульфонатом натрия / С.А. Шевцова, Т.А. Желонкина, М.Ф. Галиханов, В.Ф. Куренков // Пластические массы. — 2006. — № 1. — С. 13—15.
54. Куренков, В. Ф. Флокуляция суспензий каолина водорастворимыми полимерами 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты и её солей / В.Ф. Куренков, А.Г. Сафин, О.Н. Мерканина // Журн. прикл. химии. -1998. Т. 71. - № 9. - С. 1015-1018.
55. Шипова, Л. М. Радикальная сополимеризация акриламида с 2-акриламидо-2-метилпропансульфонатом натрия и п-стиролсульфонатом калия в эмульсиях: автореф. / Л.М. Шипова. — Казань, 1998. — 47 с.
56. Куренков, В. Ф. Влияние характеристик сополимеров акриламида с натриевой солью 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты нафлокуляцию суспензий каолина / В.Ф. Куренков, JI.M. Шилова // Журн. прикл. химии. 1997.-Т. 70.-№ 1.-С. 153-157.
57. Куренков, В. Ф. Седиментация суспензий каолина сополимером акриламида с 2-акриламидо-2-метилпропансульфонатом натрия в водно солевых средах / В.Ф. Куренков, JI.M. Шипова // Журн. прикл. химии. -1996.-Т. 69.-№6.-С. 1004-1007.
58. Арбузова, И. А., Гольцин Б.Э. Акриловой кислоты полимеры // Энциклопедия полимеров. М., «Советская Энциклопедия». 1977. — Т. 1. -С. 38.
59. Matsumoto, Т. Mechanism of formation complex in the system polyacrylic acid-ethylenediamine / T. Matsumoto, K. Nakamae, M. Okubo, M. Shimao // J. Chem. Soc. Japan Chem. a. Ind. Chem. 1974. - № 1. - P. 178-184.
60. Василенок, Ю. И. Сополимеризация непредельных кислот, их соли и эфиры — антистатики для пластических масс / Ю.И. Василенок, Е.В. Кузнецов, Б.А. Коноплев и др. // Пласт, массы. 1973. - № 12. - 61 с.
61. Бектуров, Е. А. Синтетические водорастворимые полимеры в растворах / Е.А. Бектуров, З.Х. Бакауова. — Алма-Ата.: Наука. КазССР, 1981. 248 с.
62. Бектуров, Е. А. Избирательные взаимодействия в растворах полиакриловой кислоты в селективных растворителях / Е.А. Бектуров, Р.Е. Легкунец, З.Х. Бакауова // Известия АН КазССР. Сер. хим. 1971. -№ 6. - С. 26-30.
63. Легкунец, Р. Е. Исследование свойств растворов статического сополимера метакриловой кислоты и метилметакрилата в смесях общий-селективный растворитель / Р.Е. Легкунец, Е.А. Бектуров, С.Р. Рафиков // Вестник АН КазССР. 1973. 10. - С. 72-75.
64. Френкель, С. Я. Макромолекула // Энциклопедия полимеров. М., СЭ. Т. 2.-101 с.
65. Слюсарев, И. Т. О конформационных превращениях полиакриловой кислоты в растворах // Высокомол. соед. 1971. - Т. Б13. — № 12. - С. 876-880.
66. Cuniberti, С. Dilute solution behavior of polymers near the phase separation temperature / C. Cuniberti, U. Bianchi // Polymer. 1974. - Vol. 15. - N 6. -P. 346-350.
67. Vitagliano, V. Transport numbers of sodium polyacrylate in aqueous solutions / V. Vitagliano, R. Sartorio, A. Acampora, L. Constantino, S. Wurzburger // Eur. Polym. J. 1973. - Vol. 9. -N 9. - P. 909-918.
68. Liquori, A. M. On the Electrostatic Interactions between Counterions and Macroions in Polyelectrolyte Solutions / A.M. Liquori, F. Ascoli, C. Botre, V. Crescenzi, A. Mele // J. Polym. Sci. 1959. - Vol. 40. - P. 169-178.
69. Kurenkov, V. F. Effect of reaction medium on the radical polymerization and copolymerization of potassium and sodium p-styrenesulfonate / V.F. Kurenkov, V.A. Myagchenkov // European Polymer Journal. 1979. - Vol. 15.-P. 849-862.
70. Куренков, В. Ф. Особенности радикальной полимеризации и сополимеризации сильных непредельных электролитов / В.Ф. Куренков, В.Ф. Мягченков // Журн. прикл. химии. 1999. - Т.72. - №6. - С.881 -890.
71. Куренков, В. Ф. Сополимеризация акриламида с акрилатом натрия в водно-солевых растворах / В.Ф. Куренков, Т.А. Губанова, А.В. Куренков, Ф.И. Лобанов // Журн. прикл. химии. 2008. - Т.81. - №.8. - С. 1337-1341.
72. Куренков, В. Ф. Радикальная сополимеризация акрилата натрия с N-винилпирролидоном в концентрированных водных растворах / В.Ф. Куренков, А.В. Куренков, Ф.И. Лобанов // Энциклопедия инженера химика. 2008. - №.9. - С. 15-19.
73. Холоднова, К. И. Каталитические и инициирующие системы для синтеза и модификации полимеров. / К.И. Холоднова, В.Н. Павлюченко, З.М. Алексеева, А.И. Андреева // Л.: ОНПО «Пластполимер», 1984. — С. 90.
74. Kolthoff, I. М. Chemistry of persulfate kinetics and mechanism of the decompn. of the persulfate ion in ad. medium / I.M. Kolthoff, I.K. Miller // J. Am. Chem. Soc. 1951. - V.73. - N 7- P.3055-3059.
75. Куренков, В. Ф. Сополимеризация 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия в концентрированных водных растворах / В.Ф. Куренков, A.B. Куренков, Ф.И. Лобанов // Высокомолек. соед. Б. 2009. - Т.51. - №8. -С.1554—1558.
76. Куренков, В. Ф. Роль ионной силы при радикальной полимеризации натриевой соли 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты в водных растворах / В.Ф. Куренков, А.Г. Сафин // Журн. прикл. химии. — 1997. — Т.70. -№12. С.2030—2034.
77. Куренков, В. Ф. Эффект ионной силы при радикальной полимеризации калиевой соли 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты в водных растворах / В.Ф. Куренков, А.Г. Сафин // Высокомол. соед. 1997. -Т.39А. - № 11. - С. 1749-1754.
78. Куренков, В. Ф. Влияние ионной силы среды на сополимеризацию литиевой соли 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты с N-винилпирролидоном / В.Ф. Куренков, O.A. Зайцева, C.B. Карягина // Высокомол. соед. Сер.А. - 2002. - Т.44. - №2. - С.226-232.
79. Бектуров, Е. А. Полимеры и сополимеры стиролсульфокислоты / Е.А. Бектуров, В.А. Мягченков, В.Ф. Куренков: Алма-Ата.: Наука, 1989. -192 с.
80. Громов, В. Ф. Радикальная сополимеризация акриламида с сернокислой солью диметиламиноэтилметакрилата / В.Ф. Громов, Ю.С. Богачев, Е.В. Бунэ, И.Л. Журавлев, Э.Н. Телешов // Высокомол.соед. -Сер.А. 1993. - Т.35. - №1. - С.7-12.
81. Тенфорд, Ч. Физическая химия полимеров / Ч. Тенфорд. — М.: Химия, 1965. 772 с.
82. Кирш, Ю. Э. Поли-Ы-винилпирролидон и другие поли-М-виниламиды / Ю.Э. Кирш. М.: Наука, 1998. - 252 с.
83. Логинова, Р. Р. Полимеризация гидрохлорида N, N-диэтламиноэтилметакрилата в водных растворах / P.P. Логинова, Р.К. Гавурина, М.Л. Александрова// Высокомол. соед. Сер.Б. — 1969. - T.l 1.- №9. — С.643-645.
84. Топчиев, Д. А. Особенности кинетики радикальной полимеризации мономеров ряда ^^диалкил-ГчЩ-диаллиламмоний-хлоридов / Д.А. Топчиев, Г.Т. Нажметдинова // Высокомол. соед. Сер.А.—1983. — Т.25.3. С.636-641.
85. De Schrijver, F. Polymerization kinetics in highly viscous media / F. De Schrijver, G. Smets // J. Polym. Sci. Part A-l: Polym. Chem. 1966. - Vol. 4. - Issue 9. - P. 2201-2210.
86. Куренков, В. Ф. Сополимеризация 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия в водно-диметилсульфоксидных растворах / В.Ф. Куренков, А.В. Куренков // Журн. прикл. химии. 2011. - Т.84. - №4. - С.643-648.
87. Громов, В. Ф. Особенности радикальной полимеризации водорастворимых мономеров / В.Ф. Громов, Е.В. Бунэ, Э.Н. Телешов // Успехи химии. 1994. - Т.63. - №6. - С.530-541.
88. North, A. M. Diffiizion-controlled polymerization and solution viscosity / A.M. North // Macromolek. Chem. 1961. - Vol. 49. - P.241-242.
89. Куренков, В. Ф. Радикальная полимеризация акриламида в водно-диметилсульфоксидных растворах в присутствии ацетата натрия / В.Ф.
90. Куренков, О.А. Антонович // Журн. прикл. химии. — 2003. — Т.76. № 2. - С. 289-292.
91. Куренков, В. Ф. Радикальная сополимеризация 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия в водно-спиртовых растворах / В.Ф. Куренков, А.В. Куренков, Ф.И. Лобанов // Высокомол. соед. -2011.- Сер.Б. Т.53. - №3. - С. 482-486.
92. Полиакриламид / Л.И. Абрамова и др.. М.: Химия, 1992. - 192 с.
93. Куренков, А. В. Седиментация суспензии каолина сополимерами 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия / А.В. Куренков, В.Ф. Куренков, Ф.И. Лобанов // Журн. прикл. химии. -2009. -Т.82 №11. - С. 1894-1898.
94. Пат. 5124046 (США), МКИ С 02 F 5/14, НКИ 210/699. Method for controlling calcium carbonate scaling in high pH aqueous systems / Sherwood Nancy S., Yorke Monica A.; Calgon Corp. № 615828; заявл. 16.11.90; опубл. 23.06.92.
95. Пат. 4693829 (США), МКИ С 02 F 5/12, НКИ 210/697. Use of carboxylic acid / sulfonic acid copolymers as aluminum ion stabilizers / Boffardi Bennett P.; Calgon Corp. № 847995; заявл. 03.04.86; опубл. 15.09.87.
96. Куренков, В. Ф. Осветление суспензий каолина сополимерами 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия совместно с коагулянтами / В.Ф. Куренков, А.В. Куренков, Т.В. Каюрова // Энциклопедия инженера химика. —2009. — №11. С.2—7.
97. Запольский, А. К. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды / А.К. Запольский, А.А. Баран. Л.: Химия, 1987. — 208 с.
98. Фролов, М. И. Термическое разложение полимера 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты / М.И. Фролов, Л.А. Ошмарина, В.И.
99. Червякова, С.М. Шмуйлович, В.В. Лисовцев // Высокомол. соед. 1990. -Сер. Б.-Т. 32.-№ 1.-С. 16-19.
100. Aggour, Y. A. Thermal degradation of copolymers of 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid with acrylamide / Y.A. Aggour // Polym. Degrad. Stab 1994. -Vol. 44. - P. 71-73.
101. Leung, W. M. Thermal degradation of polyacrylamide and poly (acrylamide-co-acrylate) / W.M. Leung, D.E. Axelson, J.D. Van Dyke // J. Polym. Sci.: Polym Chem. 1987. - Vol. 25. -N 7. - P. 1825-1846.
102. Шевцова, С. А. Термические свойства сополимеров 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия с акрилатом натрия / С.А. Шевцова, Н.Н. Кухтинова, А.В. Куренков, В.Ф. Куренков // Вестник Казан, технол. унта. 2010. - №8. - С.76-81.
103. Shashoua, V. Е. Static electricity in polymers. II. Chemical structure and antistatic behavior / V.E. Shashoua // J. Polym. Sci. — 1963. — Part A — Vol. 1. -Nl.-P. 169-187.
104. Василёнок, Ю. И. Предупреждение статической электризации полимеров / Ю.И. Василёнок. 2-е изд., перераб.и доп. - Л.: Химия, 1981.-208 с.
105. Флокулирующие свойства полимеров: методические указания к лабораторным работам / сост. В.Ф. Куренков и др.; Казан, гос. технол. ун-т. Казань, 2000. — 32 с.
106. Поверхностные явления и дисперсные системы: Лабораторный практикум / сост. А.Я. Третьякова и др.; Казан, гос. технол. ун-т. — Казань, 2001.-88 с.
107. Шарло, Г. Методы аналитич. химии / Г. Шарло. — М.: Химия, 1969. — С. 988-989.
108. Flory, P. J. Treatment of intrinsic viscosities / P.J. Flory, T.G. Fox // J. Am. Chem. Soc.- 1951.-Vol. 73.-N5.-P. 1904-1908.
