Бекболатов Г.Ж., Шойбеков Б.Ж., Джакипбекова Н.О., Туленов А.Т.

г.Шымкент, ЮКГУ им.М.Ауезова

КОЛЛОИДНО-ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИАМФОЛИТОВ ПОЛИНАК В ЗАВИСИМОСТИ

ОТ УСЛОВИЙ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ

Актуальной задачей современной химии является поиск новых искусственных структурообразующих полимеров, которые применяются в качестве добавок для улучшения структурно-механических и технологических свойств минеральных суспензии глин в керамической промышленности, в промывочных глинистых растворах для бурения глубоких скважин. Эти вещества также используются в сельском хозяйстве с целью повышения плодородия орошаемых почв путем воздействия на их структуру и применяются как органические удобрения совместно с минеральными, в автомобильном транспорте для очистки отработавших газов и масел.

В данной работе исследованы реологические свойства растворов нового структурообразователя Полинак в зависимости от времени его приготовления. Измерение вязкостных свойств проводилось с помощью капиллярного стеклянного вискозиметра ВПЖ-2. В качестве объекта исследования были взяты искусственные структурообразователи Полинак-1, Полинак-2, Полинак-3, полученные на основе акрилонитрила. Различие этих полимеров заключается в различной продолжительности времени омыления: Полинак-1 (30 мин.), Полинак-2 (1 час), Полинак-3 (2 часа). На полученных образцов Полинак были приготовлены растворы 0,05 % концентрации.

Для каждого полиамфолита, содержащего в цепи кислотные и основные группы существует определенное, зависящее от его состава, значение рН, при котором число положительных и отрицательных зарядов в цепи равны. Изучая реологические свойства растворов полимера ПОЛИНАК, мы проследили за изменением изоэлектрической точки для различного времени омыления раствора полимера и растворителя.

Экспериментальные данные представлены на рис.1 в виде зависимости .

На графике показано, что все три кривые имеют минимумы в области рН 2-4, иными словами суммарной заряд полиамфолита в этой точке (ИЭТ) равен нулю. При достаточно низком рН ионизация всех кислотных групп оказывается подавленной и полиамфолит превращается в полиоснование. Наоборот, при рН выше ИЭТ полиамфолит превращается в поликислоту.

Рис.1. Кривая зависимости удельной вязкости раствора полиамфолита ПОЛИНАК от рН раствора: I – ПОЛИНАК-1, II – ПОЛИНАК-2, III – ПОЛИНАК-3.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что полученные нами полимеры имеют максимально свернутую форму макромолекулярного клубка в области рН 2-4. Это позволить регулировать свойства полученных полиамфолитов в зависимости о области их применения.

Изучение приведенной вязкости от концентрации растворов ПОЛИНАК-1,2,3 показало, что характер изменения зависимостей в растворах ПОЛИНАК-1,2 оказался одинаковым. В области концентрации 0,001-0,05 % происходит незначительное увеличение приведенной вязкости, а затем, в области концентрации 0,05-0,25 % ее резкое падение. Для раствора полимера ПОЛИНАК-3 характерна другая зависимость: в области концентрации 0,001-0,025 % происходит незначительное снижение приведенной вязкости, далее, в области концентрации 0,025-0,05 % вязкость незначительно увеличивается, а в области концентраций 0,05-0,5 % вязкость раствора ПОЛИНАК-3 снижается, что аналогично растворам полимеров ПОЛИНАК-1,2.

Нелинейный характер изменения зависимости связан с различной ионной силой растворов полиэлектролита и неодинаковой возможностью взаимодействия макромолекул друг с другом [1].

Аномалия вязкости сильно разбавленных растворов ПОЛИНАК-1, ПОЛИНАК-2, ПОЛИНАК-3 объясняется тем, что с увеличением времени гидролиза цепи макромолекулы полимера возникают новые функциональные группы – COONH, степень диссоциации которых во много раз больше, чем амидных групп [2]. Из-за электрического отталкивания одноименно заряженных групп СОО ^– макромолекулы выпрямляются, что усиливает взаимную ориентацию макромолекул и приводит к формированию фибрилл. Наличие таких надмолекулярных структур различных форм, изменяющихся в зависимости от концентрации раствора полимера влияет на вязкостные характеристики полиэлектролита [1].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ахмедов Н.С., Арипов О.А., Зайнутдинов С.А. и др. Водорастворимые полимеры и их взаимодействие с диспареными системами. –Ташкент, «Наука», 1984г. -257с.

2. Сатаев М.И. Автореферат докторской диссертации. – Ташкент, 1982г. – 42с.