Функціоналізовані матеріали на основі прищеплених кополімерів полівінілпіролідону і гідрофобних вінілових мономерів - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукСучасний розвиток науки і технологій потребує створення нових полімерних матеріалів, які б мали відповідний комплекс спеціальних властивостей: високу адгезію до підкладок різної природи, достатньо високі фізико - механічні, теплофізичні та селективно - сорбційні властивості. Серед методів одержання таких матеріалів з необхідними властивостями привертають увагу методи, які базуються на модифікації відомих промислових полімерів як в процесах полімеризації, так і переробки у вязкотекучому стані. У багатьох технологіях, які базуються на створенні модифікованих полімерних матеріалів вирішальну роль відіграють модифікатори, зокрема, полімери з високою поверхневою активністю, доброю розчиністю у воді і багатьох органічних середовищах, високою здатністю до комплексоутворення, високими сорбційними характеристиками. Використання ПВП і його кополімерів під час хімічної і фізичної модифікації полімерних матеріалів відкриває широкі можливості регулювання структури і властивостей створених модифікованих матеріалів, що досягається, поряд з іншими технологічними рішеннями, зміною умов і параметрів синтезу та переробки, природою та вмістом модифікатора. У звязку з цим, розроблення нових методів одержання прищеплених кополімерів на основі ПВП і гідрофобних вінілових мономерів, створення адгезійних полімер - (мет)акрилатних композицій на їх основі та модифікованих у вязкотекучому стані термопластів є актуальними завданнями і мають науковий та практичний інтерес.Мономер - полімерні композиції одержували змішуванням ММА з кополімером ПВП у співвідношенні 1 : 1,5…3 при кімнатній температурі. На підставі проведених досліджень встановлено, що макромолекули ПВП проявляють високу поверхневу активність на міжфазній поверхні вода - вініловий мономер, яка збільшується при зменшенні полярності мономеру в ряду ВА - ММА - стирол, про що свідчить характер ізотерм міжфазного натягу в системі вініловий мономер - водний розчин ПВП, залежностей величини адсорбції ПВП в координатах рівняння Ленгмюра та найбільші значення граничної адсорбції (Гм = 2,14•10-6 моль/м2) і роботи адсорбції (Wадс. Встановлено вплив природи мономеру (вінілацетату, метилметакрилату, стиролу), концентраційних чинників, температури та швидкості перемішування на кінетичні закономірності процесу емульсійної полімеризації вінілових мономерів в присутності ПВП. Емульсійна полімеризація вінілових мономерів в присутності ПВП характеризується різною швидкістю, яка залежить від природи мономеру (рис. Встановлено, що властивості одержаних емульсійною полімеризацією латексів: поверхневий натяг, РН, радіус частинок залежать від умов проведення процесу: співвідношення мономерної і водної фаз, температури, концентрації мономеру та ініціатора, а також кількості ПВП.У роботі запропоновано нове вирішення наукової задачі, яке полягає у розробленні функціоналізованих полімерних композиційних матеріалів на основі прищеплених кополімерів полівінілпіролідону, одержаних емульсійною полімеризацією, з гідрофобними вініловими мономерами для клейових полімер - мономерних композицій та модифікації термопластів у вязкотекучому стані. Встановлено кінетичні закономірності емульсійної полімеризації вінілацетату, метилметакрилату і стиролу в присутності полівінілпіролідону, що дало можливість обґрунтувати вплив фізико - хімічних чинників, найважливішими з яких є характер і природа міжмолекулярних взаємодій між компонентами системи, на структуру і властивості одержаних прищеплених кополімерів і технологічні параметри процесу їх синтезу. Визначено, що найвища швидкість емульсійної полімеризації спостерігається для вінілацетату і метилметакрилату (? 21•10-3 моль•л-1•с-1) і при цьому досягається конверсія 99,2 - 99,5 %. Встановлено, що метилметакрилат - кополімерні композиції на основі кополімерів ПВП відзначаються високою швидкістю тверднення в анаеробних умовах (5 - 10 %/хв), незначним вмістом залишкового мономеру (2 - 3 %) та високою міцністю клейового зєднання (25 - 35 МПА). Обґрунтовано раціональні умови синтезу полімерної матриці з найвищою активністю в мономер - кополімерних композиціях, і встановлено, що оптимальне співвідношення між ММА : ПВП під час синтезу полімерної матриці складає 3 : 1 моль/осн.-моль, температура полімеризації - 333-353 К, температура сушіння кополімеру - 313К.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ