Синтез полимерных суспензий с узким распределением частиц по размерам в присутствии полимеров разной молекулярной массы (1091950)
Текст из файла
На правах рукописиЛОБАНОВА НАДЕЖДА АЛЕКСАНДРОВНАСИНТЕЗ ПОЛИМЕРНЫХ СУСПЕНЗИЙ С УЗКИМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМЧАСТИЦ ПО РАЗМЕРАМ В ПРИСУТСТВИИ ПОЛИМЕРОВ РАЗНОЙМОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ В КАЧЕСТВЕ СТАБИЛИЗАТОРОВСпециальности: 02.00.06 − высокомолекулярные соединения02.00.11 − коллоидная химияАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата химических наукМОСКВА 2012Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Московском государственномуниверситете тонких химических технологий имени М.В.
Ломоносова накафедре «Химия и технология высокомолекулярных соединений им. С.С.Медведева».Научный руководитель:Научный консультант:доктор химических наук, профессор, заслуженныйдеятель науки Российской ФедерацииГРИЦКОВА Инесса Александровнадоктор химических наук, профессорПРОКОПОВ Николай ИвановичОфициальные оппоненты:доктор химических наук, профессор,проректорпо научной работе Мурманскогогосударственного технического университета(МГТУ),ДЕРКАЧ Светлана Ростиславовнадоктор химических наук, профессор, руководительУчебно-научного центра «Биоматериалы»Российского химико-технологическогоуниверситета имени Д. И. Менделеева (РХТУ им.Д.И. Менделеева)ШТИЛЬМАН Михаил ИсааковичВедущая организация:Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова(МГУ им.
М.В. Ломоносова)Защита состоится«29 » ноября 2012 г. в 1630 на заседании ДиссертационногоСовета Д 212.120.04 в ФГБОУ ВПО Московском государственномуниверситете тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова поадресу: 119571, г. Москва,пр. Вернадского, д. 86, корп. Т, ауд. Т-410.С диссертацией можно ознакомиться в библиотекеФГБОУ ВПО Московскогогосударственного университета тонких химических технологий имени М.В.Ломоносова.Автореферат разослан «» октября2012 года.Ученый секретарьДиссертационного Совета Д 212.120.04Доктор химических наук, профессор 2Грицкова И.А.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы.Проблема синтеза полимерных суспензий с узким распределением частицпо размерам является актуальной, поскольку область их практическогоприменения чрезвычайно широка. Они используются в качествекалибровочных эталонов в электронной и оптической микроскопии исветорассеивании, для определения размера пор фильтров и биологическихмембран, в качестве модельных коллоидов, для исследования кинетики имеханизма пленкообразования из латексов, а также в качестве полимерныхносителей биологических лигандов в иммунохимических исследованиях.Трудность синтеза полимерных суспензий с узким распределением частицпо размерам состоит в выборе ПАВ и условий формирования эмульсий,обеспечивающих образование полимерно-мономерных частиц по одномумеханизму и устойчивость полимерной суспензии в процессе полимеризации.Перспективным оказался предложенный недавно синтез полимерныхмикросфер с диаметрами полимерных микросфер в требуемом диапазонезначений и узким распределением частиц по размерам в присутствиинерастворимых в воде ПАВ.
Отличительной особенностью синтеза полимерныхмикросфер в присутствии нерастворимых в воде ПАВ является их высокаяустойчивость с момента образования до полной конверсии мономера,обусловленная формированием прочного межфазного адсорбционного слоя наих поверхности. Механизм образования этого слоя основан на фазовойнесовместимости ПАВ и образующегося полимера, и формированииструктурно-механического фактора по Ребиндеру. Этот новый научный подходк получению полимерных микросфер с узким распределением частиц поразмерам является актуальным и требует дальнейшего развития как с точкизрения поиска новых типов доступных ПАВ, так и новых путей формированиямежфазных слоев на поверхности частиц с подобными свойствами.
Одним изпутей решения этой проблемы может быть полимеризация мономеров вприсутствии полимеров, несовместимых с образующимся в процессеполимеризации, в качестве стабилизаторов.Цель работы. Синтез полистирольных и полиметилметакрилатныхполимерных микросфер с узким распределением частиц по размерам вприсутствии полимеров, несовместимых с образующимся в процессеполимеризации, обеспечивающих устойчивость полимерных суспензий на всехстадиях их синтеза и применения.Научная новизна1. Систематическиеисследованиякинетическихзакономерностейгетерофазнойполимеризациистиролавприсутствииполиметилметакрилата и карбоксилированного полибутадиена,а также 3метилметакрилата в присутствии полистирола, позволили выяснитьмеханизм процесса полимеризации и выявить факторы, определяющиедиаметр полимерных частиц, их морфологию и распределение частиц поразмерам.2.
Показано, что в присутствии полимеров, несовместимых с образующимсяпри гетерофазной полимеризации метилметакрилата и стирола наповерхности полимерно-мономерных частиц формируются межфазныеслои, обеспечивающие устойчивость реакционной системы, независимоот строения ядра полимерной частицы, только при количествеполимерных частиц до 1010/ мл суспензии. Механизм образования такихмежфазных слоев основан на фазовой несовместимости полимеров.3. Предложена гипотеза о формировании межфазных слоев на поверхностиполимерно-мономерных частиц, полученных в присутствии полимеров,несовместимых с образующимся в процессе полимеризации,заключающаяся в принудительном вытеснении более гидрофильногополимера на границу раздела фаз и формировании структурномеханического барьера по Ребиндеру, основанному на энтропийномфакторе.
Наблюдаемые экспериментально закономерности по влияниюиспользуемого полимера на устойчивость синтезируемой дисперсии иморфологию образующихся частиц типа «ядро-оболочка», подтверждаютвысказанное предположение.4. Сравнительный анализ свойств полимерных суспензий, полученных вприсутствии нерастворимых в воде ПАВ различной природы, иполимеров, несовместимых с образующимся в процессе полимеризации,позволил объяснить наблюдаемые отличия в их поведенииформированием на поверхности частиц межфазных слоев с различнымиреологическими и физико-химическими свойствами.5.
Предложены рецептуры синтеза полимерных суспензий с узкимраспределением частиц по размерам, устойчивые в процессе синтеза и вфизиологическом растворе со средними диаметрами 0.30; 0.40; 0.50; 0.55;0.60 и 0.70 мкм.Практическая значимость работы. На основе синтезированных полимерныхсуспензий созданы специфичные и высокочувствительные диагностикумы насальмонеллез.Автор защищает:1. Новый подход к получению полимерных микросфер с узкимраспределением частиц по размерам в присутствии полимеров,несовместимых с образующимся в процессе полимеризации. 42.
Новые представления о формировании в межфазном слое частицструктурно-механического фактора стабилизации по механизмустерической стабилизации, основанные на фазовой несовместимостиполимеров и их фазовом разделении.3. Кинетические закономерности гетерофазной полимеризации стирола иметилметакрилата в присутствии полимеров, несовместимых собразующимся в процессе полимеризации.4. Рецептуры синтеза устойчивых полимерных суспензий стирола иметилметакрилата с узким распределением частиц по размерам вприсутствии полимеров, несовместимых с образующимся в процессеполимеризации.5. Данные по использованию полимерных микросфер в качестве носителейбиолигандов.Личное участие автора являлось основополагающим на всех этапах работы исостояло в выполнении экспериментальных исследований, обработке,обобщении и обсуждении экспериментальных данных, подготовке публикаций.Апробация работы.
Результаты исследований и основные положениядиссертации докладывались и обсуждались на XVII Международнойконференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов»(Москва,2010), Всероссийской конференции с элементами научной школы длямолодежи «Актуальные проблемы органической химии» (Казань,2010),Всероссийской конференции с элементами научной школы «Проведениенаучных исследований в области синтеза, свойств и переработкивысокомолекулярных соединений, а также воздействия физических полей напротекание химических реакций» (Казань,2010), V Всероссийской конференциистудентов и аспирантов «Химия в современном мире» (Санкт-Петербург,2011),VI Всероссийской конференциимолодых ученых, аспирантов и студентов смеждународным участием (Санкт-петербург,2012), XIV Международнойнаучно-техническая конференции «Наукоемкие химические технологии-2012»(Тула, 2012).Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, втом числе 3 статьи, опубликованные в журналах, рекомендованных ВАК.Структура и объем диссертации.
Диссертационная работа состоит извведения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждениярезультатов, выводов и списка литературы. Материалы диссертации изложенына 113страницах машинописного текста, включая 186 таблиц, 38рисунков.Список литературы содержит 114наименований.Во Введении дано обоснование актуальности диссертационной работы исформулирована ее цель.Глава 1.
В Литературном обзоре приведены данные о полимеризациимономеров в присутствии нерастворимых в воде ПАВ и о реологическихсвойствах межфазных адсорбционных слоев, образованных ПАВ и полимером. 5Главаа 2. В Экссперименнтальнойй части представлплен перечень исполльзованныыхвещесттв и их индивидуаиальные хаарактерисстики, меттоды синнтеза и иссследованниясвойсттв полиммерных дисперсийдй.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
