X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

В последние годы в повседневной жизни появилось много новых полимерных материалов, к их числу относятся и полимерные гели. Уникальные свойства полимерных гелей открывают широкие возможности для практического применения этих материалов в медицине, биотехнологии, экологии, растениеводстве, солнечной энергетике и других областях промышленности и науки. Гидрогели являются многоцелевыми материалами, используемыми для получения широкого спектра специализированных материалов. Известны набухающие в воде герметики, включающие эластомерный компонент и порошкообразный абсорбирующий воду материал, водоблокирующие составы для нефтедобычи (материалы для пакеров), гидрофильные покрытия и др. Гидрофильные наполнители можно вводить в состав полимерных композиций непосредственно в виде гидрогеля или в виде дисперсной системы для дальнейшего набухания. Обеспечение высокоэффективного функционирования полимерных гидрогелей в разных практических задачах определяет необходимость исследований поведения этого класса полимеров в различных условиях.

Целью данной работы является исследование влияния раствора фосфорборсодержащего олигомера (ФБО) на степень набухания сшитого полиакриламида.

Если в качестве растворителя выступает не вода, а водный раствор, то на степень набухания влияют, как концентрация, так и природа растворенного вещества. Это связано, во-первых, с тем, что активность воды в растворах отличается от активности чистой воды, а во-вторых, с влиянием индивидуальных свойств растворенных веществ. Изменяя природу растворенного вещества и его концентрацию, можно в широком интервале изменять активность растворителя и тем самым влиять на степень набухания полимера. При этом объем геля может изменяться в несколько раз.

В данной работе гидрофильный наполнитель модифицировали водными растворами фосфорборсодержащего олигомера.

Для исследования степени набухания использовался стандартный метод определения набухания в жидкостях ГОСТ 421-59.

При контакте с дистиллированной водой в течение 120 минут масса сшитого полиакриламида увеличивается в 117 раз. Изменение массы сшитого полиакриламида при контакте с водными растворами ФБО достигает 197,4 %, что соответствует трехкратному увеличению. При увеличении концентрации фосфорборсодержащего олигомера в растворе наблюдается уменьшение степени набухания до от 197,4 до 155,3 %. При повышении концентрации фосфорборсодержащего олигомера в водных растворах рН уменьшается, наблюдается коллапс гидрогеля. Коллапс указывает на наличие группы слабой кислоты в сшитом полиакриламиде. Кислая среда подавляет диссоциацию кислотных групп гидрогеля, что уменьшает степень набухания полимера.

Код для цитирования: Скопировать