1.4.Методи полімеризації акриламіду в присутності аморфного кремнезему з гідрофільною та гідрофобною повехнею.

Відомі способи одержання поліакриламіду шляхом полімеризації акриламіду у воді в присутності окисно – відновних систем, наприклад персульфат амонію – гідросульфіт натрію, і при рН 8,5-9, утвореним різними лужними агентами типу аміака, органічних амінів, алюмометилсиліконату натрію [11].

Відомий спосіб одержання поліакриламіду шляхом полімеризації водного розчину акриламіду в присутності окисно - відновної системи персульфат амонію – гідросульфіт натрію, в якому в якості лужного агенту використовують алюмометилсиліконат натрію і гексаметилентетрамід [12].

Поліакриламід, одержаний таким способом у вигляді в’язкого гелю, володіє рядом покращених властивостей порівняно з серійним поліакриламідом, який синтезують шляхом полімеризації водного розчину акриламіду в присутності лужного агенту аміака або вапна, а конкретніше, такий поліакриламід, понижує забрудненість оброблених тканин і поліпшує їх стійкість до прання.

Перевагою такого поліакриламіду є і те, що він надає обробленим текстильним матеріалам підвищеної міцності і наповненого грифу. Тому на текстильних підприємствах він може замінити, використовуваний для подібних цілей харчовий продукт, крохмал.

Розглянутий метод дозволяє надати полімеру пастоподібного вигляду поліпшити його розчинність, брудовідштовхуючі властивості опрацьованих ним текстильних матеріалів.

Процес ведуть, добавивши спочатку до розчину мономеру розраховану кількість лужного агента (рН 8,5-9),ініціатора полімеризації та ультрадисперсного силіцію (ІV) оксиду, що суспензується в реакційній суміші. У випадку застосування гідрофобного силіцій (ІV) оксиду його суспензують після змочування спиртом чи іншим органічними речовинами (акриламід, полівініловий спирт та інші), які сприяють одержанню однорідного полімера .

Розділ 2

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

2.1.Загальні положення

Хімія високомолекулярних сполук – полімерів розвинулась як наука практично на протязі останнього сторіччя. Карболанцюгові і гетероланцюгові полімери, що створені сьогодні, мають складну будову і можуть як дублювати цінні природні матеріали, так і створювати унікальні, не існуючі в природі. Залежно від природи мономеру (моно -один), що утворює макроланцюг високомолекулярні сполуки ділять на гомо- і кополімери, тобто ті що складаються з ланок одного типу, або включають різні ланки.

По своїй природі полімери можуть бути як органічними, елементоорганічними, так і неорганічними. За просторовим розташуванням ланок – атактичними і регулярними або тактичними, що володіють надзвичайно цінними властивостями.

Причому останні поділяють на ізотактичні, в яких замісники розташовані з одного боку від площини ланцюга і синдіотактичні, коли розташування замісників є послідовним з обох сторін площини ланцюга.

Існує пряма залежність будови полімера від природи використовуваних мономерів і способу полімеризації. По – перше, впливає положення подвійних зв’язків в мономері, а по – друге наявність замісника і його розташування відносно подвійного зв’язку, завдяки чому він буде більше або менше доступний реагенту – ініціатору. Наприклад похідні етилену, що мають замісники по обидві сторони від зв’язку С = С взагалі не можуть полімеризуватись. Помітно впливають також електронні ефекти (полярний, мезомерний і гіперконг’югаційний), що різною мірою поляризують подвійний зв’язкок.

Так, електронодонорні замісники (-СН3, -С2Н5, -С6Н5), -NR2, RO –(CH3O-, С2Н5O-) тощо, збільшують електронну густину р - зв’язку мономеру, а електроноакцепторні (СІ-, F-, -CN, -NO2, , -COOH та їх похідні) навпаки зменшують її, тому подвійний зв’язок активується і на кінці молекули мономеру в першому випадку утворюються часткові позитивні, а в другому – негативні заряди, що сприятимуть полімеризації, особливо за іонним механізмом.

Мезомерний ефект впливає не лише на реакційну здатність мономеру, але і на активність радикалів, що з них утворюються. Саме завдяки М – ефекту йде делокалізація вільного електрона і активність мономерного радикала зменшується.

Для вінільних та дієнових мономерів і відповідних їм радикалів існує ряд реакційної здатності:

Збільшення реакційної здатності радикалів – CH2 – CHX__

X = С6Н5-, CH2 = CH-, CH3 – C-, N ? C-, RO – C -, CH3 – C – O-, RO-

|| || ||

O O O

Збільшення реакційної здатності мономерів CH2 = CHX

Необхідно відзначити, що як на полімеризаційні так і поліконденсаційні процеси впливає природа розчинника, каталітична система та природа активного центру, температура і ін.

Для сполук, спроможних до реакції поліконденсації і ступінчастої полімеризації, загальна кореляція між їх будовою та реакційною здатністю практично не існує, оскільки головну роль відіграють функціональні групи.

2.2.Способи ініціювання процесів полімеризації.

Серед способів слід назвати термічне, радіаційне і хімічне ініціювання, причому останній з названих є найбільш дієвим, хоч і перші два для ініціювання полімеризації також не втрачають практичного значення. Серед хімічних речовин, здатних при помірних значеннях температур розпадатись з утворенням вільних радикалів, органічні та неорганічні пероксиди і гідропероксиди, діазоаміни, динітрили.

Найпростіший з пероксидів, перекис водню розпадається легко на два радикали:

Н2О2 > 2ОН·,

причому стабільність сполуки більшою є в кислому середовищі і сильно знижується з підвищенням рН.

Процес ініціювання мономерних молекул водню з простої схеми:

М + ОН · > НОМ·

При розпаді перекису бензоїлу утворюються вільні радикали:

(С6Н5СОО)2 > 2 С6Н5СОО·

С6Н5СОО· > С6Н5· + СО2^

В спиртових розчинах при температурах до 1000С половина перекису бензоїлу за 30 хв. розпадається на вільні радикали, здатні ініціювати процес полімеризації.

Діазоамінобензол розпадається на радикал С6Н5· і С6Н5 NH· з виділенням азоту. Розпадається з виділенням азоту і динітрил б – ізомасляної кислоти, утворюючи радикали по схемі:

Концентрація ініціатора входить в рівняння, що визначає степінь перетворення мономера в полімер, однак кількість добавленого ініціатора переважно обмежують, поскільки чим більше введено ініціатора, тим більше виникне центрів, що почнуть процес