Введение
Глава 1. Закономерности образования, структура и свойства интерпо лиэлектролитных комплексов, возможности их применения в мем бранной технологии (литературный обзор) 13
1.1. Основные закономерности комплексообразования в растворах противоположно заряженных полимерных электролитов 13
1.2. Структурная организация и свойства ИПЭК 19
1.3. Возможности и перспективы применения ИПЭК в мембранной технологии 25
Глава 2. Характеристика объектов и методов исследования 56
2.1. Методы получения и очистки веществ (полимеров, растворителей, реагентов) 56
2.1.1. Реагенты и растворители 56
2.1.2. Сульфонатсодержащие ароматические поли- и сополиамиды 58
2.1.3. Полимерные основания с первичными, вторичными и третичными аминогруппами и полимерные соли, включающие четвертичные аминогруппы 60
2.2. Методы анализа полимеров 64
2.2.1. Определение концевых карбоксильных и аминных групп в полиамидах... 64
2.2.2. Определение концентрации сульфонатсодержащих ароматических полиамидов в водных средах 65
2.2.3. Исследование ионизационного равновесия сульфокислотных групп ароматических полиамидов 67
2.2.4. Определение первичных, вторичных и третичных аминогрупп в полиоснованиях 67
2.2.5. ОпределениерКа полиоснований 68
2.2.6. Проведение количественного химического микроанализа 69
2.3. Методы исследования растворов индивидуальных полиэлектролитов и ИПЭК 71
1 Q
2.3.1. ЯМР С анализ полиэлектролитов в водных растворах 71
2.3.2. Калориметрические исследования водных растворов полиэлектролитов... 71
2.3.3. Определение вязкостных характеристик растворов полимеров 71
2.3.4. Реологические исследования водных растворов полимеров 72
2.3.5. Потенциометрическое титрование растворов полиэлектролитов
и ИПЭК
2.3.6. Кондуктометр ическое титрование растворов полиэлектролитов и ИПЭК 73
2.3.7. Турбидиметрическое титрование растворов полиэлектролитов и ИПЭК... 73
2.3.8. Исследование структуры растворов полиэлектролитов 74
2.4. Методы получения и исследования пленочных материалов на
основе полиэлектролитов и ИПЭК 74
2.4.1. Получение пленочных образцов 74
2.4.2. Рентгеноструктурные исследования 74
2.4.3. Электронно-микроскопические исследования 75
2.4.4. Спектральные исследования 75
2.4.5. Деформационно-прочностные испытания 76
2.4.6. Электрохимические исследования 76
2.4.7. Исследование самодиффузии молекул воды и этанола 76
2.4.8. Исследование сорбционных свойств 77
2.5. Методы получения и исследования свойств пористых мембран на основе полиэлектролитов и ИПЭК 78
2.5.1. Получение мембран 78
2.5.2. Исследование электроповерхностных свойств 78
2.5.3. Исследование морфологии поверхности и структуры 79
2.5.4. Исследование сорбционных свойств ультрафильтрационных мембран 80
2.6. Методы исследования разделительных свойств мембран 80
2.6.1. Исследование газоразделительных характеристик материалов 82
2.6.2. Изучение массообменных свойств пленочных и композитных мембран методом первапорации 82
2.6.3. Исследование разделительных характеристик мембран в условиях ультрафильтрации белковых растворов 83
2.6.4. Исследование разделительных характеристик материалов в условиях ультрафильтрации гидролизованных препаратов бактериального пирогена и фрагментированного липополисахарида 84
Глава 3. Интерполиэлектролитные взаимодействия бисульфонатсодержагцих ароматических полиамидов в водных растворах 85
3.1. Полиэлектролитные свойства и гидродинамическое поведение бисульфонатсодержащих ароматических полиамидов 85
3.2. Равновесие реакций соединения полиэлектролитов с участием бисульфонатсодержащих ароматических полиамидов
3.2.1. Влияние температуры на комплексообразование бисульфонатсодер-жащих ароматических полиамидов. Роль гидрофобных взаимодействий стабилизации образующихся комплексов 101
3.2.2. Комплексообразование бисульфонатсодержащих ароматических полиамидов в водно-солевых растворах. Влияние природы низкомолекулярного электролита на процессы фазового разделения
3.3. Состав ИПЭК и влияние на него степени ионизации полиаминов 112
3.4. Надмолекулярная организация растворов ИПЭК, включающих бисульфонатсодержащие ароматические полиамиды 116
3.5. Устойчивость ИПЭК на основе бисульфонатсодержащих ароматических полиамидов 124
Глава 4. Интерполиэлектролитное комплексообразование моно осульфонатсодержащих ароматических полиамидов и сополимеров, включающих фрагменты с сульфонатными группами, в органических и в одно-органических смесях 128
4.1. Полиэлектролитные свойства и особенности гидродинамического поведения моносульфонатсодержащих ароматических полиамидов и сополимеров, включающих фрагменты с сульфонатными группами 129
4.1.1. Особенности гидродинамического поведения моносульфонат содержащих ароматических полиамидов 129
4.1.2. Влияние ионной силы и температуры на гидродинамическое поведение ароматических полиамидов 132
4.2. Интерполиэлектролитное комплексообразование моносульфонатсодержащих ароматических полиамидов и сополимеров, включающих фрагменты с сульфонатны ми группами 136
4.2.1. Влияние химического строения моносульфонатсодержащих ароматических полиамидов и состава сополимеров на процесс интерполиэлектролитного взаимодействия 137
4.2.2. Состав ИПЭК, влияние природы растворителя 146
4.2.3. Устойчивость ИПЭК на основе моносульфонатсодержащих ароматических поли- и сополиамидов 148
Глава 5. Структура и свойства пленочных материалов на основе сульфонатсодержащих ароматических полиамидов и их комплексов с противоположно заряженными полиэлектролитами .. 155
5.1. Пленочные материалы на основе бисульфонатсодержащих ароматичес ких полиамидов 155
5.1.1. Влияние химического строения бисульфонатсодержащих ароматических поли амидов на свойства их умеренно концентрированных растворов и структуру получаемых образцов 155
5.1.2. Механические свойства бисульфонатсодержащих ароматических полиамидов и их ИПЭК 161
5.1.3. Сорбционные свойства материалов из ИПЭК 167
5.1.4. Диффузионные свойства пленочных образцов по данным ЯМР Н
с импульсным градиентом магнитного поля 180
5.2. Пленочные материалы на основе моносульфонатсодержащих ароматических полиамидов 183
5.2.1. Структура и механические свойства образцов 183
5.2.2. Сорбционные свойства пленочных материалов 185
Глава 6. Непористые мембраны на основе ИПЭК 197
6.1. Исследование возможности и эффективности использования ИПЭК
для изготовления газоразделительных мембран 197
6.2. Первапорационные мембраны на основе ИПЭК 203
6.2.1. Получение и структура первапорационных мембран 204
6.2.2. Влияние состава ИПЭК и степени превращения на проницаемость и селективность пленочных образцов в процессе первапорационного разделения 207
6.2.3. Влияние природы полиоснования, строения и конформационного
состояния бисульфонатсодержащих ароматических поли- и сополиамидов на
первапорационные свойства материалов 210
Глава 7. Мембраны с открытой пористостью на основе ароматических полиамидов и ИПЭК 219
7.1. Получение и структура полимерных мембран на основе композиций, включающих ароматические полиамиды 219
7.2. Влияние природы и концентрации ионогенных групп в полимерной композиции на электроповерхностные свойства полимерных мембран и их сорбционную активность по отношению к основным и кислотным красителям... 2 7.2.1. Сорбция основных красителей мембранами на основе моносульфонатсодержащих ароматических сополиамидов и ИПЭК 228
7.2.2. Сорбция кислотных красителей мембранами на основе ароматических полиамидов и ИПЭК 233
7.3. Сорбционные и разделительные свойства ультрафильтрационных мембран на основе ароматических полиамидов по отношению к растворам
белков 238
7.3.1. Сорбционные и разделительные свойства мембран на основе моносульфонатсодержащих ароматических сополиамидов различного состава 238
7.3.2. Сорбционные и разделительные свойства мембран на основе ИПЭК 247
7.3.3. Десорбция бычьего сывороточного альбумина с поверхности
мембран на основе ИПЭК 253
7.4. Влияние природы противоиона в ионогенных группах моносульфонатсодержащих ароматических сополиамидов на свойства получаемых материалов.
Возможность модификации разделительной поверхности мембран 256
Выводы 266
Список литературы 268
