Введение к работе
Актуальность темы. Синтез водорастворимых полнэлектролитов (ВРПЭ), исследование взаимосвязи между химическим строением и свойствами их дифильных макромолекул в объеме раствора, на границах раздела фаз - одно из важнейших направлений исследований повременной коллоидной химии. Это связано прежде всего с необходимостью' решения важных народно-хозяйственных задач таких как фло--куляционна,; очистка сточных, паводковых вод, стабилизация глинистых суспензий при добыче нефти и газа, искусственное оструктури-вание бесструктурных почв и подвижных песков, флотационное о бога-'.;, щение руд, использование в смазочно-охлаждающих жидкостях в металлообработке и др.
Немаловажное значение имеет другой класс полиэлектролитов -гидрогели, макросетчатые полимерные структуры, обладающие ионообменной активностью, способностью к многократному набуханию в воде и имеющие достаточно высокие физико - механические свойства.
Следовательно, разработка синтеза новых линейных и макросет-чатых полиэлектролитов и исследование взаимосвязи их строения и свойств с эксплуатационными характеристиками является актуальной и имеет большое научное и практическое значение. Данная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Института общей и неорганической химии АН РУз по проблеме 2.16.3.2. по теме "Получение и коллоидно-химические свойства новых видов поверхностно-активных веществ и полиэлектролитоа для регулирования свойств коллоидных систем".
Цель работц состоит в получении и исследовании коллоидно-хи-мических свойсть водорастворимых полиэлектролитов и гидрогелей на основе акриловой кислоты, углекислого аммония и диаминов, изыска--
-2.-Ски областей их практического применения. В соответствии с этим были поставлены и решены следующие задачи:
получение азотсодержащих производных акриловой кислоты линейной и редкосшитой структуры, с количественно заданной длиной углеводородных фрагментов между двумя атомами азота в цепи макро-ліоіТ- . ;i; .
изучение коллоидно-химических свойств синтезированных поли-электролитов и гидрогелей и их водных растворов;
определение областей практического применения полученных полизлектро.'їитор и гидрогелей на основе их свойств;
Научная.новизна. Реакцией сополимертзации в массе и в водных растворах впервые синтезированы линейные водорастворимые полиэ-лектролпты и водонабухающие редкосшитые гидрогели на основе акриловой кислоты и диаминов, отличающиеся количеством метиленовых г'рулп между атомами азота, степенью спіивки и составом гидрофильных ионогенных групп.
Показано, что с ростом длины метиленового радикала в макромолекуле полиэлектролитные свойства, в частности, удельная электропроводность уменьшается, а способность к набуханию' увеличивается. Найдено, что с увеличением плотности сшивки (в ряду этилен-, гексаметилен-. м-Фнилендиамин) удельная электропроводность снижается .
Оптимизированы параметри процесса получения редкосшитых сополимеров, обладающих высокой набухаемостью в воде и способных связывать ионы Na*. К*, Саг*, Mg? + . АГ3* из раствора.
Установлено, что максимальная емкость связывания ионов металлов пропорциональна количеству ион-связывающих групп в сшитом сополимере и она достигается при времени контакта геля с ^аствором о. Г-S часов и температуре ЙЭЗ-298 К.
Практическая ценность работы. На основании исследований найдены пути использования полученных полиэлектролитов и гидрогелий для' регулирования свойств дисперсных систем. Препарат ПАГА-реко-мендован в качестве флокулянта для ускорения процесса осветления водных суспензий низко- и высокозаряженкых нономинералов кальцита, барита и корунда. Он ускоряет скорость осуждения этих суспензий в 4,10; 2,5 и 2,7 раза соответственно, при расходах в 2 раза меньших, чем препараты, полиакриламид (РШ и ампдированная полиакриловая кислота (ПАУ).
Препараты іІАЗА и ПАГА рекомендованы в качестве структурообра-зователя для улучшения агрофизических свойств сероземных почв.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы положены на конференциях "Азотсодержащие полиэлектролиты" (г.Свердловск. 1989 г.) и молодых учёных Института химии АН РУз (1993 г.); международном совещании "Полимерные препаративные формы химических средств защиты растений, их применение в семеноводстве" (Ташкент, 1996 "\ ).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 научных работ и получено одно положительное решение о выд. авт.свид. на изобретение N 494773/055 (019434) от 22.01.92 г.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов, списка используемой литературы: 144 источника и приложений. Работа изложена на 120 страницах машинописного текста, включает 10 таблиц и 24 рисунка.