Автореферат (Получение искусственных латексов с положительным зарядом частиц)

На правах рукописиЯМЩИКОВА ОЛЬГА ИГОРЕВНАПОЛУЧЕНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ ЛАТЕКСОВ СПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ ЗАРЯДОМ ЧАСТИЦСпециальность: 02.00.06 − высокомолекулярные соединения02.00.11 – коллоидная химияАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание учёнойстепени кандидата химических наукМОСКВА 2016Работа выполнена на кафедре химия и технология высокомолекулярныхсоединений им. Медведева С.С. Института тонких химических технологийФедерального государственного бюджетного образовательного учреждениявысшего образования «Московский технологический университет»НаучныеГрицкова Инесса Александровна,руководители: доктор химических наук, профессор,профессор кафедры химии и технологии высокомолекулярныхсоединений им. Медведева С.С.

Института тонких химическихтехнологийФедеральногогосударственногобюджетногообразовательного учреждения высшего образования «Московскийтехнологический университет»Гринфельд Евгений Александрович,кандидат химических наук,заведующий лабораторией синтетических латексов Федеральноегосударственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и орденаТрудового Красного Знамени научно-исследовательский институтсинтетического каучука имени академика Лебедева С.В."Официальныеоппоненты:Морозов Юрий Львович,доктор технических наук, профессор,советник генерального директора по научным вопросам ООО «Научноисследовательский институт эластомерных материалов и изделий»Кузнецов Вячеслав Алексеевич,доктор химических наук, доцент,профессор кафедры химии высокомолекулярных соединений иколлоидовФедеральногогосударственногобюджетногообразовательного учреждения высшего образования Воронежскийгосударственный университетВедущаяорганизация:Федеральное государственное бюджетное образовательноеучреждениевысшегообразования«Московскийгосударственный университет имени М.В.Ломоносова»Защита диссертации состоится « » ________ 2016г.

в ____ часов на заседаниидиссертационного совета Д 212.131.07 на базе Федерального государственного бюджетногообразовательного учреждения высшего образования «Московский технологическийуниверситет» (Институт тонких химических технологий) по адресу: 119571, Москва,проспект Вернадского, д. 86, ауд. Т-410.С авторефератом диссертации можно ознакомиться на Интернет-сайтах ВАК РФhttp://vak.ed.gov.ru и http://mirea.ru.С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Федеральногогосударственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования«Московский технологический университет» (Институт тонких химических технологий) поадресу: 119571, Москва, проспект Вернадского, д.

86 и на Интернет-сайте http://mirea.ru.Автореферат диссертации разослан « » ________ 2016 гУченый секретарьдиссертационного совета Д 212.131.07доктор химических наук, профессорГрицкова И.А.2ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы.Искусственными латексами принято называть полимерные суспензии,полученные эмульгированием углеводородных растворов предварительносинтезированных полимеров в водном растворе ПАВ с последующей отгонкойорганического растворителя.Искусственные латексы занимают свое важное место в ряду полимерныхсуспензий, являющихся основой производства разнообразных продуктов иматериалов (пленки, покрытия, разнообразные резинотехнические изделия,модифицирующие добавки).Основные принципы получения искусственных латексов и физикохимические и технологические аспекты их переработки были изложены впатентной и научной литературе и до настоящего времени практически неизменились.Наиболее подробно было исследовано получение искусственныхлатексов, стабилизированных эмульгаторами анионного типа.

КатионныеПАВ практически не применялись из-за их ограниченного ассортимента инедостаточной устойчивости получаемых полимерных суспензий, связанной снехваткой систематических исследований по их производству. Поэтому донастоящего времени отечественное производство катионных искусственныхлатексов отсутствует.Тем не менее, искусственные латексы с положительным зарядом частицперспективны при получении композиций различного целевого назначения идля модификации материалов, например, битумных эмульсий и строительныхсмесей.Всвязисэтимсозданиеагрегативноустойчивыхкатионныхискусственных латексов остается актуальной проблемой.Цель работы: создание агрегативно устойчивых искусственных латексовсположительнымзарядомчастиц3наосновебутадиен-стирольныхтермоэластопластов, бутилкаучука и сополимеров стирола с α-метилстироломсиспользованиемкатионныхПАВрастительногоиживотногопроисхождения.Научная новизна:− Впервые в присутствии катионных ПАВ растительного и животногопроисхождения получены искусственные латексы на основе бутадиенстирольных блок-сополимеров, бутилкаучука и сополимера альфаметилстироласостиролом,характеризующиесяагрегативнойустойчивостью и высоким положительным зарядом частиц.− Выбраны растворители, природа и концентрация ПАВ, методыдиспергирования,определяющиедисперсностьиустойчивостьполимерных суспензий на всех стадиях получения для каждого изисследуемых полимеров.

Выявленные закономерности позволилиполучить искусственные полимерные суспензий с необходимымкомплексом свойств для их практического использования.− Впервыепоказаносущественноеповышениеагрегативнойустойчивости искусственных латексов на основе бутадиен-стирольныхблок-сополимеровибутилкаучукаприиспользованиисмесикремнийорганических и катионных ПАВ или смеси катионных ПАВ сцетиловым спиртом.− Предложена гипотеза о формировании на поверхности частицполимерной суспензии прочного адсорбционного слоя в результатеконцентрирования катионного и кремнийорганического ПАВ намежфазной границе из-за их несовместимости с полимером.− Впервые показана возможность использования агрегативно устойчивыхискусственных латексов сополимеров α-метилстирола со стиролом вкачестве основы для получения высокодисперсных полимерныхпорошков с улучшенными диэлектрическими свойствами.4Практическая значимость работы.Разработаны и рекомендованы для практического применения рецептурыполученияискусственныхлатексовдляиспользованиявпроцессемодификации битумных эмульсий и строительных смесей, для получениямаканых изделий (методом прямого макания), высокодисперсных порошков сулучшенными диэлектрическими свойствами.ПоказанавозможностьзаменыимпортныхкатионныхПАВнаотечественные при сохранении потребительских свойств полимерныхсуспензий (агрегативной устойчивости полимерных систем и высокого зарядана поверхности полимерных частиц).Положения, выносимые на защиту:1.Условия получения искусственных латексов бутадиен-стирольныхтермоэластопластов, бутилкаучука, сополимера стирола с α-метилстиролом(растворители, природа и концентрация ПАВ, методы диспергирования иусловия отгонки растворителя).2.Четвертичные аммониевые соли и имидазолины растительного иживотного происхождения в качестве эмульгаторов для стабилизацииполимерных частиц искусственных латексов с положительным зарядом.3.Гипотеза о формировании прочного межфазного адсорбционного слояна поверхности частиц в результате фазового распада в их объеме из-занесовместимости кремнийорганических и катионных ПАВ с полимером иконцентрирования ПАВ в поверхностном слое частиц.4.Сравнительный анализ коллоидно-химических свойств полимерныхсуспензий с положительным зарядом частиц, полученных с применениемотечественных и зарубежных ПАВ.5.Сравнительныйанализфизико-механическихсвойствневулканизованных пленок из искусственных латексов на основе бутадиенстирольных блок-сополимеров и бутилкаучука и из растворов полимеров вциклогексане.56.Результаты апробации применения полимерных суспензий в качествемодифицирующих добавок для битумных эмульсий и строительных смесей ив качестве основы для получения высокодисперсных полимерных порошков.Личное участие автора состояло в постановке цели исследования,разработке экспериментальных и теоретических подходов при выполненииэксперимента, обсуждении и обобщении полученных результатов, подготовкепубликаций.Апробация работы.

Результаты работы представлены на XXIIIкаргинскихчтениях,всероссийскойнаучно-техническойконференциимолодых ученых с международным участием «Физика, химия и новыетехнологии» (Тверь, 2016), XXIII международной научной конференциистудентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2016), Iнаучно-техническойконференциимосковскоготехнологическогоуниверситета (Москва, 2016), VI всероссийской с международным участиемшколы-конференции для молодых ученых «Макромолекулярные нанообъектыи полимерные нанокомпозиты» (Химки, 2016), XVI международной научнотехническойконференциисэлементамишколымолодыхученых«Наукоемкие химические технологии» (Москва, 2016).Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатныхработ, в том числе 3 статьи, опубликованные в журналах, рекомендованныхВАК, подана 1 заявка на авторское свидетельство.Структура и объём диссертации.