Использование водных полимерных дисперсий в качестве пленкообразующих систем, страница 4

Скорость полимеризации также зависит от многих факторов: рН среды, природы растворители и др. Так, при исследовании полимеризации N,N-диалкиламиноэтилметакрилатов было показано, что скорость полимеризации и молекулярная масса образующихся полимеров в водных растворах существенно выше, чем в других растворителях. При исследовании кинетических закономерностей радикальной полимеризации метакриловой кислоты и ее солей в водных растворах было обнаружено влияние природы нейтрализующих агентов и противоионов на скорость полимеризации и величину молекулярной массы образующегося полимера.

При получении водорастворимых (со)полимеров применяют добавки различного назначения, например с целью увеличения растворимости Карбоксилсодержащих (со)полимеров используют различные нейтрализующие агенты для перевода — СООН- группы в солевую. Специальные добавки, такие, как муравьиная кислота или ее соли со щелочными металлами и аммиаком, предотвращают сшивание полиакриламида (ПАА) в процессе полимеризации, а введение в реакционную массу смеси алюмометилсиликоната натрия и гексаметилентетраамина придает (ПАА) способность сшиваться при дальнейшей термообработке.

Растворную полимеризацию акриловых мономеров проводят при температурах от минус 10 до плюс 100°С. Невысокие температуры характерны для окислительно-восстановительных систем, радикальную полимеризацию с использованием перекисных инициаторов проводят при температуре 60-100°С.

Целесообразно синтез водорастворимых акриловых (со)полимеров проводить в отсутствии кислорода воздуха, так как при температурах полимеризации ниже 100ºС кислород ингибирует радикальную полимеризацию.

При полимеризации АА и (мет)акриловых кислот возникают затруднении с выгрузкой полимера из реактора, обусловленные высокой вязкостью раствора и адгезией полимера к стенкам реактора. Поэтому предложено  смазывать стенки реактора специальной антиадгезионной смазкой (алкилированное масло, вазелин), кроме того, рекомендуется проводить (со) полимеризацию АА в мешке из синтетического материала (полиэтилен, полипропилен, полиэтилентерефталат) толщиной 0,05—5 мм, помещенного внутрь реактора и прикрепленного к нему только в верхней части.

Таким образом, методом растворной полимеризации можно получать водорастворимые акриловые (со)полимеры с широким диапазоном молекулярной массы и различной растворимостью. Способ отличается простотой аппаратурного оформления, легкостью регулирования процессов теплоотвода и перемешивания, и, кроме того, процесс может быть осуществлен по периодической и непрерывной схемам.

К недостаткам способа следует отнести высокое (0,5—7%) содержание остаточных мономеров в готовом продукте, а также невозможность в большинстве случаев получать (со)полимеры высокой молекулярной массы.    

Полимеризацией в массе пользуются при получении (со) полимеров с высокой молекулярной массой и не загрязненных растворителем. При этом полимеризацию ведут в специальных формах, а полученный (со) полимер имеет форму готового изделия .

Однако акриловые (со)полимеры, полученные в массе, имеют, как правило, ограниченную способность растворяться в воде, чаще они образуют набухающие гидрогели. По-видимому, это обусловлено высокой молекулярной массой полимера.

Получают такие (со)полимеры из азотсодержащих мономеров (N,N-диалкиламиноакрилаты, N-винилпирролидон), гидроксилсодержащих мономеров, моноакрилатов полиолов. В качестве (со)мономера используют гидрофобный мономер (алкил (мет) акрилат с числом углеродных атомов ,стирол, глицедиловые соединения).Для уменьшения водорастворимости полученных соединений и сохранения формы изделий в мономерную смесь вводят сшивающие агенты.

В качестве инициирующих систем применяют радикальные инициаторы, для получения очень чистых (со)полимеров (для медицинских целей) применяют полимеризацию под действием -излучения.

Температура полимеризации зависит от температуры кипения применяемых мономеров и используемого инициатора, чаще всего она лежит в пределе 60-90°С.