Использование водных полимерных дисперсий в качестве пленкообразующих систем, страница 3

В табл. 1 приведены физико-химические константы некоторых мономеров, причем, кроме акриловых, представлено нисколько водорастворимых неакриловых мономеров, способных с акриловыми сомономерами давать водорастворимые сополимеры.

В табл. 1 приведена растворимость в воде при 20ºС, однако при повышении температуры водорастворимость соединении увеличивается. Так, акриламид (АА) при 20°С растворяется на 59,5 мас. %, а при 80ºС - на 99,0 мас. %. Метакриламид (МАА) в холодной воде (20,5°С) растворяется на 20,0 мас. %, а при 88,0°С - до 90,0 мас. %. Мономеры, имеющие ионогенные функциональные группы (амино- и карбоксильные), относятся к электролитам. Амидные, имидные, гидроксильные и эфирные группы не придают соединениям электролитических свойств, так как относятся к неионогенным функциональным группам.

Очень важное свойство всех полиакрилатов – это конструктивная способность, т.е. возможность получения сополимера с заранее заданными свойствами, с помощью подбора соответствующих компонентов, соотношения этих компонентов и метода синтеза. А также то, что водорастворимые акриловые (со)полимеры в зависимости от требуемых свойств, а также товарной формы могут быть синтезированы всеми известными способами получения полимеров, а именно: растворным, осадительным, суспензионным, эмульсионным (латексным), полимеризацией в массе, а также путем полимераналогичных превращений,

Растворная полимеризация. При получении водорастворимых'" акриловых (со)полимеров в зависимости от природы (со)полимера, э также условий получения и применения водорастворимого акрилового (со) полимера в качестве среды получения используют воду, органический растворитель и смесь воды с гидрофильным органическим растворителем.

Исследования кинетики полимеризации водорастворимых акриловых мономеров (АК и МАК) в воде, органическом растворителе и смеси воды и органического растворителя показали, что скорость полимеризации зависит от природы растворителя. Полученную кинетическую картину можно объяснить различной стабильностью комплексов, образующихся из молекул растворителя и радикалов акриловых кислот.

В качестве инициирующих систем при получении водорастворимых акриловых (со)полимеров применяют различные инициаторы радикальной полимеризации: перекисные, окислительно-восстановительные системы  (иногда с применением кислот Льюиса) . Помимо этого, находит применение фотоинициирование и полимеризации под действием -излучения. В водных средах наиболее применимы водорастворимые инициаторы, такие, как персульфаты щелочных металлов и аммония, а также их смеси с перекисью водорода и солями различных переходных металлов, которые в зависимости от рН среды ускоряют распад инициаторов. Так, если двухвалентного железа ускоряют распад персульфата калия в кислой среде, а соли двухвалентной меди — в щелочной. Кроме того, природа инициатора влияет на величину молекулярной массы (со)полимера, например использование смеси персульфата калия и сульфита натрия (при соотношении 20:1} приводит к получению сшитого сополимера акриламида ищелочных солей акриловой кислоты, в то время как при использовании смеси этих же соединений при соотношении 1:1 образуется растворимый сополимер с молекулярной массой более и при соотношении персульфата калия, сульфита натрия и динитрила азоизомасляной кислоты (ДАК) 1:1:20 — растворимый сополимер с молекулярной массой более .

Необходимо отметить, что молекулярная масса (со) полимеров, полученных методом растворной полимеризации, лежит в пределах от 20000 до 75000, но в ряде случаев получают низкомолекулярные (со)полимеры от 1000 до 5000, что достигается за счет применении регуляторов молекулярной массы. Установлено, что на молекулярную массу полиметакриловой кислоты и полимеров на основе ее солей влияют добавки различных нейтрализующих агентов, а также величине рН среды.