Введение к работе
Актуальность темы. В последние годы достигнути значительные успехи в создании нового класса кодифицированных полимерных ма -териалов - интерполимерных комплексов (ИПК), которые позволили наметить новые направления в области физико-химии полимеров. ИПК представляют собой новый широкий класс иитерполимерних соединений, которые находят практическое применение в качестве структурообра-эователей дисперсных систем (почв, грунтов, дисперсных пород), полупроницаемых мембран, покрытий, материалов медицинского и бнотех-нологического назначения, лекарственных средств и др. В высшей степени перспективны для этих целей ИПК, получаемые из крупнотон -нажных полимеров, таких как карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), являвшаяся продуктом модификации природного полимера - целлюлозы. В ка. -честве комплементарного полимера, способного образовывать ИПК с ЮЩ, несомненный интерес представляют олигоыерные и полимерные продукты конденсации мочевины и формальдегида (МФО). Главное достоин -ство этих продуктов связано с их дешевизной и доступностью, а так -ае крупными объемами промышленного производства. Очевидиц и преимущества широкомасштабного применения указанных ИПК в сельской хозяйстве, например, для предотвращения ветровой и водной эрозии почв , а также улучшения ее агрофизических свойств. Менее пригодны для этих целей разработанные в последние годы ИПК на основе еннтеги -ческих карбоцепных полимеров, в первую очередь, в связи с их низкой биоразрушаемостью и относительно высокой стоимостью.
Однако, виесге с высокой доступностью и экономической целесообразностью, а также подходящим комплексом агрохимических свойств , применение продуктов поликондвноациг. мочевины и формальдегида со -пряжено со значительными трудностями, обусловленными их высокой реакционной способностью. Реакции трехмерного с:шнпшшя ;ітих про -
дунтов существенно огранячив&вт врсія юс хранения, т.е. "жизнг -способность", и создает часто непреодолимые трудности пра их применении.
Проблема создания эгснзмачэскп вкгодных н экологически безвредных гагтеряолмгеряых комплексов, которые, наряду с хорошими струя -турообраяуксана свойствами, обладали бы достаточной для практического применения "аизнеспособносгьв", несомненно является ахтуаяь -ной.
Цельт) данной работы является создание нэеэго типа экологически чистых в экономически целесообразные ингерпоянмерных комплексов на основе промызхенно выпускаемых полимеров я олягомероЕ с задан -ным строением я свойствами, а также определение областей їж срак -гического применения.
Научная новизна работы. В работе впервые изучено взакмздсПстЕнэ к&рбскгимгталцЕллогозы с амішосодерхгдиии ионсгенгсдми олягомерны -ми и нелдиерюга продуктами конденсации ьязчеЕИНы и формальдегида различной структуры и установлено влияние природы и строения вза -икздеЯстЕутшж компонентов на структуру КОНЕЧНОГО продукта.
Впервые показаны новые возможности использования полимер-слягс-мерного взашлэцер.ствия для регулирования трехмернзй поляконденса -цз'и ИЗО. Эти исследования правелл г. создан/д Есдзраотворигах сухих і>сдк:п:: pa Банных продуктов - интерпсліізлЕктролитніа ксгалексов (ІЇГЗК) на. основе прэмшлешплс UZO к КаЦ. Установлено, что в слабо-делзчньзе и нейтральних средах пз.ті'і!ер;сапг_- КО кагатируется за счет свлзуЕания их в ДіЗК с гшЦ, что ямэет большое научное к прак-тмческіс значение, поскольку сггрь."сет езрекие оозріткзст.і созда -ну.?. JIZK с заданным сЕэйстЕака.
О'иагужеїш глубокие стгук^'рнк*- превращения ІГ2У. в кізлкх ере -л?-х, г~.-.зчуу.-1ъ с разрузеидїм значительной части кктерлолииерин "глг.Е'їх ср.їзгй. Б результате І'Ю приобретал спо-гоЗнссть і: поля -
хонденсаціпі с образованием пространственно сытого ЕодсиераотЕо-римсго !ШК. Вазншг и принципиальным сбойстеом сЕЄзепрггатоаден -них кислих растворов ШК является способность сохранять растворимость в течение нескольких часов, что создает больше технологи -ческие удобства при их практическом применения.
В работе ЕкерЕца изучены реакция образования комплексов пола -функциональных полиэлектролитов, стабилизированных іштерполлигр -ньши солевыми а Еодародіакн сеязямз, а показана возмогность варьирования в гароких пределах количества связей того или другого типа. Зтн исследования позволили предложить научно-абоснзЕакные подходы получения шггерполнмершх каяплекеав с заранее заданньзгі свойствзли.
Систе:.:атвческие исследования фазизо-хньическах свойств 5ШК на основе акиносодержаних МїО различной структури явились базой дня создания Еярокагэ круга рецептур различного назначения с использованием ШК.
В работе разЕнты фундаментальные подходы к создании эффективно Я технологии получения и применения Ентерпслішеркнх комплексов.
Практическая значимость работы состоит в тон, что разработанные интерполамеріше комплексы КЩ-1Ю позволил".! реализовать соЕер-иенно новые возшіности кнтерполимерных реакций (ШР),как с точки зрения новых подходов к синтезу ИТОГ, так и с точки зрения суцест -венного расширения их иярокомасатабного применения в еельегои и водном хозяйстве.
Разработаны научз;ые осноеы создания рецептур на базе ИНК и предложены рецептуры ІІТ-І. UT-2 для широкого использования их при решении коіїкретіая задач сельского хозяГютез, в гсереув очередь, е ta -ЧЄСТЕ& сіруктуросбргзователеґ! и х-7ЛЬ"шзт{:.!!игов, для улучлгндд агрофизических условий в пзчеах, дія создания пративораль грабленных эцраноя v. нелизрзияи, ч тчніе н качэ?тр-э гэ-пр^-етител-гй е.»..it.і с
цельо уменьшения глубинной фильтрации и экономии водных ресурсов в аридных зонах страны.
Проведены полевые испытания по применению ИПК для пылеподавле-ния и локализации радионуклидов на поверхности почв в зоне отчуждения Чернобыльской атомной электростанции и для предотвращения пыле- и солепереноса на открытых участках Южного Приаралья, установлены оптимальные составы рецептур и нормы их расхода.
Производственные испытания по применению ИПК в качестве струк-турообразователей и мульчматериалов проводились с 1981 г. в полевых условиях в различных районах УзССР. В ходе этих испытаний выявлено их значительное положительное влияние на урожайность хлопчатника. Выпущены рекомендации по применению ИПК в хлопкосеющих хозяйствах для получения гарантированных всходов хлопчатника при неблагоприятных погодных условиях.
Представляемая работа выполнялась в рамках постановлений ГКНТ № 544 от 1985 г. по поликомплексам; № 371 от 1937 г. по созданию водорастворимых и водонабухащих полимерных материалов, координационного Научного Совета по высокомолекулярным соединениям АН СССР по теме 2.8.9.II "Биологически активные полимеры и полимерные реагенты для растенлеЕодстЕа". Она является частью плановых исследований, проводимых по теме "Оптимизация процессов химизации хлоп -ководства", номер государственной регистрации 0I83005734I.
Личный вклад автора. В исследованиях, составляющих диссерта -цию, автору принадлежит основная роль в выборе направления исследований и объектов исследования, а также областей их практического применения. Лично автором предложено применение ИПК для реше -ния ряда практических задач в сельском хозяйстве, почвоведении и мелиорации, разработана методика регулирования свойств поликомп -лекса путем контролируемого проведения реакции полимеризации оли-гомера. Автором выполнены физико-химические исследования реакций
ковдлексообразования ЫаКЩ'с аминосодержащиш олигомерами и полимерами. В работах, выполненных в соавторстве, личный вклад автора занимается в непосредственном участии на всех этапах работы - в постановка цели исследования, в получении интерполимерных комплексов и изучении их свойств, в обсуждении результатов и формулировании выводов.
Публикации. Полученные в работе результаты опубликованы в 56 научных работах, включая статьи, авторские свидетельства, тезисы Международных и Всесоюзных симпозиумов и конференций.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на I и II Всесоюзных конференциях по интерполимерньш комплексам (Москва , 1984 г., Рига, 1989 г.), Ш Всесоюзной конференции по водораство -римым полимерам и их применения (Иркутск, 1987 г.), Всесоюзной конференции по азотсодержащим полиэлектролитам (Свердловск, 1989 г.), ХІУ Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Ташкент,1989 г.), Всесоюзном совещании по биологически активным полимерам и полимерным реагентам (Нальчик, 1988 г.), I Всесоюзном школа-симпозиуме молодых ученых и специалистов по мембранным процессам разделения жидких смесей (Юрмала, 1989 г.), Республиканской научно-производственной конференции по проблемам рационального использования и устройства земель в условиях новых экономических отношений в сельском хозяйстве (Ташкент, 1990 г.), Республиканской конференции по экологическим аспектам использования и охраны почвенных ресур -сов Молдавии (Кишинев, 1990 г.), Республиканском съезде почвове -дов Узбекистана (Ташкент, 1990 г.), 33-м Международной симпозиу -ые ИШАК по макромоленулам (Канада, Монреаль, 1990 г.).
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, краткой литературной справки, экспериментальной части, семи глав обсуждения результатов, выводов и приложения. В литературней справке кратко рассмотрены работы, связанные с получением и изучением
