V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Привитая полимеризация позволяет в самых широких пределах изменять химический состав, структуру и свойства полимеров. Ранее полученный нами волокнистый материал на основе поликапроамидного (ПКА) волокна [1,2], модифицированного прививкой полидиметиламиноэтилметакрилата (ПДМАЭМА) содержит третичный атом азота, который способен к хемосорбции газов кислого характера и обладает высокой статической обменной емкостью (3,0-3,5 мг-кв∙г^–1). Полученное модифицированное волокно можно с успехом использовать в качестве хемосорбционного материала для фильтрующих элементов защиты органов дыхания человека и при решении экологических проблем [3].

С целью расширения области применения полученного хемосорбента, намипроведены исследования по изучению возможности получения на основе такого модифицированного волокна материала, обладающего хемосорбционной активностью по отношению, как к анионам, так и к катионам.

В качестве прививаемого мономера нами была использована метакриловая кислота, а в качестве инициирующей системе - окислительно – восстановительная система Cu²⁺ - H₂O₂, особенностью которой является невысокая энергия активации, что позволяет проводить привитую полимеризацию при более низких температурах [4].

Выбранные условия проведения привитой полимеризации, позволили получить волокно с достаточно высоким содержанием привитой полиметакриловой кислоты (до 25-30% от массы исходного волокна) и исключить протекание нежелательной побочной реакции гомополимеризации мономера. Статическая обменная емкость полученного модифицированного волокна по отношению к катионам составляет 1,8-2,05 мг-экв∙г^–1.

Для подтверждения хемосорбционных свойств модифицированного волокна была изучена его сорбционная активность по отношению к катионам меди (II).Сорбционные свойства материала изучались на модельных растворах, содержащих 1 г/л ионов меди (II). Проведенные исследования показали, что волокно, содержащее в своих привитых цепях фрагменты полиметакриловой кислоты, является эффективным хемосорбентом и концентрирует 90-92% ионов меди (II), находящихся в растворе. Основное количество ионов меди извлекается из раствора за 50 мин, и дальнейшее увеличение продолжительности сорбции не оказывает существенного влияния на извлечение катионов меди.

Хемосорбенты должны быть устойчивы при длительной эксплуатации, поэтому необходимо оценить физико-механические свойства полученного модифицированного волокна. Изучение свойств проводили по методикам, принятым в материаловедении. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что при значительном увеличении сорбционной активности, наблюдается незначительное уменьшение прочности волокна, что не исключает возможность дальнейшей переработки модифицированного волокна в нетканые или иные материалы.

Таким образом, нами разработан метод синтеза хемосорбента на основе поликапроамидного волокна, который проявляет свою активность по отношению как к анионам, так и к катионам.

Литература

1. Перевалова, Е. А. Интенсификация процесса получения модифицированного поликапроамидного волокна / Е.А. Перевалова, В.Ф. Желтобрюхов, С.М. Москвичев // Журнал прикладной химии. – Санкт-Петербург, 2004.- Т. 77. Вып. 1. - С.148 - 151.

2. Перевалова, Е.А. Синтез привитых сополимеров поликапроамида и полидиметиламиноэтилметакрилата: математическое моделирование и оптимизация технологического процесса / Е.А. Перевалова, Бутов Г.М., Годенко А.Е., В.Ф. Желтобрюхов// Химическая промышленность сегодня.- 2012. -№ 4. -С. 26-28.

3. Пат. RU 2217443 С2. Способ получения привитого сополимера поликапроамида/ Перевалова Е.А., Желтобрюхов В.Ф., Москвичев С.М., Леденев С.М. -27.11.2003.

4. Перевалова, Е. А. Изучение привитой сополимеризации поликапроамида и глицидилового эфира метакриловой кислоты в присутствии различных инициирующих систем / Е.А. Перевалова, Г.М. Бутов, А.Д. Воронина // Современные наукоёмкие технологии. - 2010. - № 5. - C. 90-92.

Код для цитирования: Скопировать