Введение к работе
Актуальность темы: Низкотемпературная эмульсионная полимеризация - один из основных методов синтеза синтетических каучуков и латексов. В качестве инициаторов обычно используются окислительно-восстановительные системы, например, гндропе-роксид-железо-трилон-ронгалитовый комплекс. В сложной гетерогенной системе при производстве каучуков и латексов часто наблюдается исчерпание одного из компонентов инициирующей системы, и возникает необходимость его добавления в ходе синтеза. Это усложняет технологический процесс и ухудшает воспроизводимость качества конечных продуктов. В связи с этим, поиск и использование новых низкотемпературных инициаторов, особенно однокомпонентных, является весьма актуальной задачей. В данной работе предлагается использовать хелаты органокобальта (III) для инициирования процессов полимеризации диеновых и виниловых мономеров.
Цель работы: исследование полимеризации виниловых и диеновых мономеров в присутствии новых инициаторов - хелатов органокобальта с тридентатными лигандами.
Научная новизна:
Показано влияние рН среды и строения хелатов органокобальта (III) на скорость их распада, выбраны условия для проведения полимеризации мономеров с использованием этих соединений в качестве инициаторов.
Показаны принципиальные отличия хелатов органокобальта (III) от вещественных инициаторов и окислительно-восстановительных систем, обычно используемых в эмульсионной полимеризации:
возможность получения сверхвысокомолекулярного полистирола;
получение высокодисперсных полимерных суспензий со средним диаметром частиц 0,4-0,9 мкм и узким распределением частиц по размерам;
возможность регулирования свойств инициирующей системы путем изменения длины алкилыюго заместителя (от С| до С^) хелата органокобальта.
Определены преимущества использования хелатов органокобальта для инициирова
ния сополимеризации изопрена со стиролом и изопрена с нитрилом акриловой кис
лоты:
хелаты органокобальта - однокомпонентные инициирующие системы;
возможность проведения полимеризации при пониженных концентрациях инициатора и эмульгатора;
устойчивость реакционной системы в процессе синтеза.
Впервые синтезированы устойчивые изопрен-нитрильные латексы с положительным зарядом частиц в присутствии катамина АБ в качестве эмульгатора и органических комплексов кобальта в качестве инициаторов полимеризации.
Практическая ценность работы:
предложены хелаты оргаиокобальта - новые инициирующие системы для полимеризации стирола и сополимеризации изопрена со стиролом и нитрилом акриловой кислоты, і 1а конкретных примерах показаны их преимущества по сравнению с обычно используемыми вещественными инициаторами и окислительно-восстановительными системами.
В производственных условиях опробован рецепт синтеза бутадиен-нитрилыюго каучука и латекса, и показана перспективность использования новых инициаторов для этих систем.
Автор защищает:
-
Хелаты оргаиокобальта различного строения для инициирования полимеризации стирола и сополимеризации изопрена со стиролом и изопрена с нитрилом акриловой кислоты.
-
Принципиальные отличия хелатов оргаиокобальта от окислительно-восстановительных систем и вещественных инициаторов.
-
Данные по распаду хелатов оргаиокобальта при различных значениях рН.
-
Кинетические закономерности эмульсионной полимеризации стирола и сополимеризации изопрена со стиролом и изопрена с нитрилом акриловой кислоты при использовании хелатов оргаиокобальта в качестве инициаторов.
Аппробация работы и публикации:
Материалы работы изложены в тезисах докладов 10-й научно-технической конференции Мурманского Государственного Технического Университета (1999 г.), на Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам "Ломоносов - 99", в статье в журнале "Высокомолекулярные соединения".
Структура и объем работы:
