Введение
1. Аналитический обзор 8
1.1. Синтез акриловых гидрогелей 8
1.1.1. Особенности синтеза акриловых супервлагоабсорбентов радикальной полимеризацией в водной среде 9
1.1.2. Функциональная модификация акриловых гидрогелей 15
1.2. Винилтетразолы как сомономеры сшитых акриловых полимеров 19
1.2.1. Особенности синтеза поли-С-винилтетразолов 19
1.2.2. Сополимеризация 5-винилтетразолов 25
1.3. Свойства полиэлектролитных гидрогелей 27
1.3.1. Влияние природы мономеров и условий синтеза на свойства абсорбентов 31
1.3.2. Изменение абсорбционных и деформационно-прочностных характеристик акриловых гидрогелей под воздействием внешних условий 36
1.3.2.1. Влияние рН 38
1.3.2.2. Влияние температуры 39
1.3.2.3. Воздействие ионной силы раствора 42
1.4. Области применения акриловых сополимеров и гидрогелей на их основе 49
2. Объекты и методы исследования 55
2.1. Объекты исследования 55
2.1.1. Тетразолилакрилатный гидрогель 55
2.1.2. Композиции на основе тетразолилакрилатного сшитого сополимера и стекляных микросфер 57
2.2. Методы синтеза и исследования тетразолилакрилатного сшитого сополимера 58
2.2.1. Методика получения тетразолсодержащего сшитого сополимера 58
2.2.2. Определение значения равновесной степени набухания гравиметрическим методом 64
2.2.3. Оценка погрешности измерений 66
2.2.4. Расчет кинетических параметров набухания 67
2.2.5. Определение количества золь фракции в сетчатом сополимере 69
2.2.6. Изучение абсорбционных свойств гидрогелей спектрофотометрическим методом 70
2.2.7. Изучение способности абсорбента к поглощению ионов переходных металлов рентгенофлуоресцентным методом 71
2.2.8. Термогравиметрический анализ сополимеров и композиций 72
2.2.9. Исследование гидрогелей методами дифференциальной сканирующей калориметрии 72
2.2.10.Определение деформационно-прочностных характеристик сшитых сополимеров и композиций 73
2.2.11. Расчет энергии активации реакции радикалыюй сополимеризации тетразолсодержащего акрилового гидрогеля 74
2.2.12.Исследование структуры сшитых сополимеров и композиций методами конфокальной микроскопии 74
3. Результаты эксперимента и их обсуждение 76
3.1.Влияние условий синтеза на кинетические параметры реакции радикалыюй сополимеризации и свойства тетразолилакрилатного гидрогеля 76
3.1.1. Влияние концентрации инициатора на время гелеобразования и свойства гидрогелей 76
3.1.2. Влияние продолжительности реакции на выход сополимера 80
3.1.3. Влияние температуры синтеза на время гелеобразования и свойства гидрогелей 80
3.1.4. Влияние степени нейтрализации акриловой кислоты и 5-винилтетразола на свойства абсорбентов 83
3.2. Влияние концентрации сшивающего агента на абсорбционную способность гидрогелей и время гелеобразования 84
3.3. Влияние концеїпрации ВТ на на абсорбционную способность гидрогелей и время гелеобразования 86
3.4. Влияние состава мономерной смеси и концеїпрации сшивающего агеїпа на количество золь фракции сшитых сополимеров 88
3.5. .Изучение деформационно-прочностных характеристик сополимера 90
3.6. .Исследование влияния состава сшитого сополимера на температуру дегидратации гидрогеля 92
3.7. Влияние наполнителя на свойства тетразолилакрилатных гидрогелей 94
3.7.1. Влияние наполнителя на абсорбционные и деформационно-прочностные свойства тетразолилакрилатных гидрогелей 94
3.7.2. Влияние наполнителя на температуру дегидратации тетразолилакрилатных сшитых сополимеров 95
3.8. Взаимодействие тетразолилакрилатных гидрогелей с водными растворами электролитов 98
3.8.1. Набухание в растворах солей моновалентных металлов (NaCl). Влияние ионной силы раствора на равновесную степень набухания гидрогелей 98
3.8.2. Исследование абсорбционных свойств тетразолилакрилатных гидрогелей в водных растворах солей поливалентных металлов 101
3.8.3. Характерные особенности набухания тетразолсодержащих акриловых гидрогелей в растворах электролитов 106
3.9. Изучение кинетики набухания тетразолилакрилатных гидрогелей 110
3.9.1. Набухание в дистиллированной воде 110
3.9.2. Набухание в растворах солей поливалентных металлов 112
З.10.Термочувствителыюсть тетразолсодержащих акриловых гидрогелей 118
3.10.1.Влияние температуры на степень равновесного набухания гидрогелей 118
3.10.2.Термоустойчивость тетразолсодержащих акриловых гидрогелей в циклическом процессе «набухание-сушка» 119
3.11.Исследование воздействия времени хранения на свойства сшитых сополимеров 120
3.11.1.Зависимость влажности суперабсорбентов от времени хранения 120
3.11.2.Изменение абсорбционных свойств сополимеров при хранении 121
3.11.3.Изменение деформационно-прочностных характеристик сшитых сополимеров при хранении 123
3.12.Перспективные направления практического использования тетразолсодержащих акриловых гидрогелей 125
Выводы 127
