Водопоглащающая способность сополимера диаллилдиметиламмоний хлорида и акриламида

Гидрогель представляет собой полимерное соединение, способное впитывать обратимо воду в больших количествах, удерживать её, и отдавать. . Полимерные гидрогели – это пористые, хорошо набухающие, но не растворяющиеся в воде материалы, которые при изменении внешних условий: температуры, кислотности окружающей среды или ее химического состава, способны изменять степени набухания в воде или даже переходить в растворимое состояние.
Наиболее распространены гидрогели на основе АА. Данный гидрогель не токсичен, сохраняет свои свойства при высоких и низких температурах практически в течение пяти лет. По истечению срока действия гидрогель распадается на углекислый газ, воду ,азот.

Цель:Синтезировать сополимер ДАДМАХ и АА и исследовать его водопоглощающую способность.
Задачи:
1.Провести радикальную сополимеризацию ДАДМАХ и АА
2.Определить размеры частиц гидрогеля.
3.Исследовать водопоглощающую способность гидрогелей.

Абсорбционные свойства гидрогелей зависят, прежде всего, от надмолекулярной структуры, состоящей из нанопор [7]. Актуальной остается проблема управляемого синтеза гидрогелей с заданной наноструктурой, обеспечивающей высокую эффективность поглощения воды, и выявление факторов, которые влияют на процесс формирования наноструктуры синтеза. В настоящей работе рассматривается также еще один фактор, влияющий на процесс водопоглощения – это размер макромолекул нового гидрогеля – сополимера диаллилдиметиламмоний хлорида (ДАДМАХ) и акриламида (АА).

Для получения водопоглощающего и нерастворимого в воде гидрогеля, радикальную сополимеризацию ДАДМАХ и АА проводили в температурном интервале 30÷100 ̊С и переменной скорости инициирования за счет распада персульфата аммония (ПСА). Скорость инициирования принимали равной скорости распада ПСА ʋ_i=ʋ_расп=2ek_расп[ПСА], предполагая вероятность выхода радикалов в объем е=0,5. Константы скорости распада ПСА определяли экспериментально: при [ПСА]₀ =0,013 моль·л^-1 k_расп=7,3·10^-8 с^-1 (30 ̊С) и k_расп=7,7·10^-4 с^-1 (100 ̊С); при [ПСА]₀ =0,13 моль·л^-1 k_расп=7,9·10^-9 с^-1 (30 ̊С) и k_расп=7,3·10^-4 с^-1 (100 ̊С). Концентрацию ПСА измеряли йодометрически. 

Выводы:

1.Высокая способность поглощать воду характерна для полиэлектролитных гелей, содержащих заряженные группы.

2.Радикальная сополимеризация ДАДМАХ и АА позволяет получить нерастворимый в воде гидрогель с разной способностью поглощать воду в зависимости от мольного соотношения сомономеров и скорости инициирования.

3.Водопоглощающая способность синтезированного гидрогеля зависит от содержания нанопор в структуре полимера.

4.При формировании нанопор сополимера ДАДМАХ и АА важны ,также, размеры образующихся частиц.

1.Филипова О.Е.,Зарослов, Ю.Д.,Митюк, Д.Ю.,Гущина, Ю.Ф.,Арапова К.А.//БХЖ.2010.Т.17. №3 С. 146-150;
2.Круль Л.П., Шахно О.В., Гринюк Е.В., Скаковский Е.Д., Тычинская Л.Ю., Господарев Д.А., Макаревич А.В.//Нефтехим. Комплекс. 2012 Т.9 №2. С. 3-7;
3.Максимова Ю.Г., Максимов Ю.А., Демаков В.А.,Будников В.И.//Вестн. Перм. Ун-та. 2010. Т.1 №1. С. 45-49;
4.Наумов П.В., Щербакова Л.Ф., Околенкова А.А.//Изв. Нижневолж. Агроунивер. Компл. 2011. Т.24. №4. С.77-81;
5.Филиппова О.Е.// Природа. 2005. №8. С. 11-17;
6.Кавалерская Н.Е., Ферапонтов Н.Б.//Сорбц. и хроматограф. Проц. 2009. Т.9 №3. С. 433-440;

Hydrogel is a polymeric compound capable of reversibly absorb water in large quantities, hold it, and to give. . Polymer hydrogel is a porous, well-swellable, but not soluble in water the materials under changing external conditions: temperature, acidity of the environment or its chemical composition, can change the degree of swelling in water or even go into a soluble state.
The most common hydrogels based on AA. This hydrogel is non-toxic, retains its properties at high and low temperatures for five years. At the expiration of the hydrogel breaks down into carbon dioxide, water ,nitrogen.