Секция 3 химия и технология полимеров (стр. 14 )

Из этих данных следует, что в акриловых или метакриловых системах мономеры с короткими алкильными заместителями (индивидуальная ассоциация которых затруднена) легко встраиваются в формирующиеся в концентрированных растворах ассоциаты алкил(мет)акрилатов с более длинными заместителями. Разное строение полимеризующихся групп препятствует такому совместному ассоциированию, поэтому в системах типа акрилат – метакрилат во всех случаях происходит ускоренное расходование более активных метакриловых мономеров.

Найдено, что начальные концентрации инициатора существенно не влияют на состав сополимеров при полимеризации в системах ДМА-ДА и ДМА-БА (при исходной концентрации мономеров 70%). Это говорит об отсутствии заметного влияния молекулярной массы растущих макрорадикалов на ход реакции и указывает на подавление в этих условиях эффекта избирательной сольватации макрорадикалов мономерами.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ ДЕСТРУКЦИИ ХЛОПКОВОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ БИОХИМИЧЕСКОГО СПОСОБА ПОДГОТОВКИ ТКАНЕЙ

Учреждение Российской академии наук Институт химии растворов РАН

Россия, 150045, , *****@***ru

Химическая модификация хлопковой целлюлозы включает операции щелочной отварки для удаления примесей и придания текстильным материалам необходимого уровня капиллярности и сорбционной способности. Высокая склонность целлюлозы к окислению молекулярным кислородом в щелочной среде обусловливает необходимость всестороннего анализа влияния факторов, способствующих протеканию побочных взаимодействий, и оценки изменения свойств полимерного материала. Процессы отварки осложняются присутствием кислорода в завоздушенных капиллярах и порах текстильного материала; преждевременным расходом вводимого в раствор антиоксиданта (NaHSO3) на стадиях приготовления и использования варочной жидкости, осуществляемых в контакте с воздухом; интенсификацией поглощения кислорода варочным раствором под влиянием температурного и гидродинамического факторов, химической реакции О2 с бисульфитом, а также изменения характеристик межфазного переноса окислителя в присутствии смачивателей.

Выявлено существенное различие в величине отклонений показателей, традиционно используемых для характеристики повреждения волокна: степени полимеризации целлюлозы (СП), фактора повреждения полимера (S), разрывной нагрузки ткани (РН), а также удельного содержания в волокне альдегидных (G-COH) и карбоксильных (G-COOH) групп. В зависимости от условий проведения отварки величина неблагоприятных отклонений РН составляет не более 10…17 %, СП и S – 20…29 % при зафиксированном 3…5-кратном повышении значений G-COH и G-COOH. Особую опасность представляет глубокое окисление целлюлозы сопровождающееся 4…5-кратным увеличением G-COOH, что повышает величину отрицательного x-потенциала поверхности волокна и препятствует сорбции красителей. При сканировании окраски отдельных участков нитей основы, выделенных из окрашенной ткани, подвергшейся в процессе отварки существенной окислительной деструкции, отклонения показателя светлоты достигают 10 %. Предложен новый способ антиоксидантной защиты целлюлозы за счет генерации редуцирующих агентов в структуре волокна при целенаправленном ферментативном расщеплении примесей крахмальной шлихты. По результатам проведенных исследований оптимизирован состав полиферментного препарата для расшлихтовки ткани, объединяемой с процессом щелочной отварки. Качественная подготовка ткани обеспечивается при двукратном снижении концентрации едкого натра в варочном растворе и не требует введения бисульфита. При этом СП целлюлозы независимо от длительности контакта варочного раствора с атмосферой снижается не более чем на 5 %, что в 4 раза меньше, чем при обработке по традиционной схеме.

АКТИВНОСТЬ e-КАПРОЛАКТОНА И д-ВАЛЕРОЛАКТОНА

В РЕАКЦИЯХ СОПОЛИМЕРИЗАЦИИ С w-ДОДЕКАЛАКТАМОМ

, , ,

Казанский государственный технологический университет

Россия, 420015, , ab_ivanova@mail. ru

Кинетические исследования сополимеризации w-додекалактама (ДЛМ) с e-капролактоном (КЛН), а также с (д-валеролактоном) ВЛН (выполненные с использованием гравиметрического метода), равно как и гомополимеризации указанных мономеров, показали, что последние характеризуются наибольшей скоростью. Меньшие значения текущей скорости сополимеризации ДЛМ с лактонами по сравнению с гомополимеризацией мономеров, вероятно, связаны с большими энергиями активации этих процессов.

Анализ кривых диаграммы состава сополимеров ДЛМ с КЛН или с ВЛН показал, что при малых значениях выхода (менее 15 мас. %) сополимер обогащен эфирными звеньями при всех соотношениях мономеров в исходной смеси. Диаграммы состава сополимеров были использованы для расчета эффективных констант сополимеризации (табл. 1), которые показывают, что в условиях проведения синтеза лактоны обладают более высокой реакционной способностью по сравнению с ДЛМ.

Таблица 1. Эффективные константы сополимеризации ДЛМ и лактонов

лактон	r1 (ДЛМ)	r2 (лактон)	r1·r2
КЛН	0,21±0,02	3,49±0,35	0,73
ВЛН	0,46±0,05	7,71±0,77	3,55

Значения относительных констант сополимеризации мономеров (r1<1, r2>1) свидетельствуют о том, что активные центры лактона на конце растущей цепи сополимера будут предпочтительнее взаимодействовать со «своим» мономером, в то время как активные центры ДЛМ склонны к сополимеризации.

При взаимодействии указанных мономеров образуются сополимеры, характеризующиеся различной микроструктурой:

- ДЛМ и КЛН – r1·r2<1, что характерно для статистической сополимеризации. Распределение звеньев в цепи не является строго регламентированным, но определенные тенденции, например, чередование звеньев, могут быть выражены достаточно ярко.

- ДЛМ и ВЛН – r1·r2>1 и r2>>r1, то есть сополимер имеет тенденцию к образованию блоков лактона. При этом наличие одного эндотермического пика на ДСК - кривых, расположенного между пиками соответствующих гомополимеров, свидетельствует об отсутствии в сополимере достаточно больших блоков лактона, способных образовывать собственную кристаллическую фазу.

Работа выполнена в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 – 2013 годы, ГК № П478

АНИОННАЯ АКТИВИРОВАННАЯ (СО)ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ

ε-КАПРОЛАКТАМА И ε-КАПРОЛАКТОНА В ПРИСУТСТВИИ

КАТАЛИТИЧЕСКИХ КОЛИЧЕСТВ ЛАКТАМАТОВ

ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

, ,

Казанский государственный технологический университет

Россия, 420015, , *****@***ru

В настоящем исследовании показана возможность получения поликапролактона и полиамидоэфиров на примере ε-капролактама (ε-КЛМ) и ε-капролактона (ε-КЛН) реакцией одностадийной активированной анионной (со)полимеризации с использованием в качестве активирующего агента амидлактама, образующегося в результате взаимодействия 2,4-толуилендиизоцианата (ТДИ) с ε-КЛМ, а также присутствии каталитических количеств лактаматов натрия или калия.

(Со)полимеризация проводилась в массе в инертной атмосфере аргона при температуре 180 оС в присутствии активатора (1 мол. % ТДИ) и катализатора – лактамата калия или натрия (1 мол. %) в течение 1,5–2 часов в широком интервале составов исходных мономеров. Первая стадия реакции сополимеризации характеризуется достаточно медленным нарастанием вязкости (10-15 мин) с последующим резким её ростом благодаря бифункциональности используемого активирующего агента. В случае гомополимеризации ε-КЛН вязкость реакционной массы существенно возрастала уже на 4–5 минуте синтеза после ввода ТДИ. После выдержки реакционной массы при вышеназванной температуре в течении 1,0–1,5 часов конверсия по мономерам составляет от 60% до 98% в зависимости от соотношения мономеров в реакционной смеси.

Продукты реакции растворимы в сильнополярных органических растворителях (муравьиная кислота, ДМСО, ДМФА) при нагревании (80–90оС). В ИК-спектрах продуктов после экстракции ацетоном обнаруживаются полосы поглощения при 1724см-1 (валентные колебания С=О групп в алифатических сложных эфирах), 1639см-1 (валентные колебания С=О во вторичных амидах). Присутствие в спектрах сигналов в области 2939см-1 (ассиметричные валентные колебания С–Н в СН2) и 2863см-1 (валентные колебания С–Н в СН2) подтверждают присутствие в продуктах взаимодействия лактонной и лактамной составляющих.

Обнаруженные зависимости состава сополимеров от состава исходной смеси мономеров, по данным содержания амидных звеньев и найденные кажущиеся константы относительной активности свидетельствуют об отсутствии регулярного чередования звеньев и наличии блоков мономерных звеньев в синтезированных сополимерных продуктах. Причем наибольшей склонностью к образованию разнообразных блоков и числа звеньев в них обладает ε-КЛН, а преимущественный вклад в блочную структуру сополимеров вносят диадные и триадные образования.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КИНЕТИКИ

ОТВЕРЖДЕНИЯ ПОЛИМЕТИЛФЕНИЛСИЛОКСАНА

,

Владимирский государственный университет

Россия, 600000, г. Владимир, ул. Горького, д. 87, Lina. *****@***ru

Полиметилфенилсилоксановая смола с реакционноспособными гидроксильными группами обладает высокими электроизоляционными свойствами, работоспособностью в условиях высокого вакуума и радиации, химических воздействий. Используется в качестве связующего в различных композиционных материалах.