Термометричні дослідження полімеризації 2-гідроксіетилметакрилату в присутності полівінілпіролідону з одночасним відновленням йонів нікелю

Ключові слова: екзотермічна полімеризація; температура екзотермії; кінетика полімеризації; гель-ефект; металонаповнені полімерні композити

Анотація

За допомогою термометричного методу досліджено кінетику виділення тепла під час полімеризації композицій на основі 2-гідроксіетилметакрилату (ГЕМА) та полівінілпіролідону (ПВП), ініційованої пероксидом бензоїлу з одночасним відновленням Ni2+. Для відновлення Ni2+ використано окисно-відновну систему нікелю сульфат натрію гіпофосфіт у лужному середовищі. Оцінено вплив складу вихідної композиції, вмісту розчинника, початкової температури полімеризації, концентрації окисника та відновника на кінетичні параметри полімеризації – час початку гелеутворення, час досягнення максимальної температури екзотермії, область гель-ефекту та максимальну температуру екзотермії. Встановлено, що у випадку ГЕМА/ПВП композицій полімеризація у присутності пероксиду бензоїлу відбувається з високою швидкістю вже за температури 50°С. Доведено, що використання комплексного ініціатора, який складається з сульфату заліза (ІІ) та пероксиду бензоїлу, дає можливість здійснювати полімеризацію ГЕМА/ПВП композицій за кімнатної температури та з максимальною температурою екзотермії, яка забезпечує хімічне осадження металу. Виявлено, що температура, до якої нагрівається реакційне середовище, може бути достатньою для перебігу хімічної реакції відновлення Ni2+.

Біографії авторів

A. V. Pokhmurska, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

аспірант, кафедра хімічної технології переробки пластмас

O. M. Grytsenko, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

д-р техн. наук, доцент, кафедра хімічної технології переробки пластмас

O. V. Suberlyak, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

д-р хім. наук, професор, завідувач кафедри хімічної технології переробки пластмас

N. Ye. Gorbenko, Національний лісотехнічний університет України, м. Львів

канд. с.-г. наук, доцент, кафедра ботаніки, деревинознавства та недеревних ресурсів лісу

Посилання

Grytsenko, O. M., Gnatchuk, N. М., & Suberlyak, O. V. (2013). Effect of initiating system the structure and characteristics of hydrogels on the basis of polyvinylpyrrolidone copolymers. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5/8(65), 59–63. [In Ukrainian].
Grytsenko, О., Pokhmurska, A., Suberliak, S., Kushnirchuk, M., Panas, M., Moravskyi, V., & Kovalchuk, R. (2018). Technological features in obtaining highly effective hydrogel dressings for medical purposes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6, 6(96), 6–13.
Grytsenko, О., Suberlyak, О., Moravskyi, V., & Gayduk, A. (2016). Investigation of nickel chemical precipitation kinetics. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1/6(79), 26–31. [In Ukrainian]. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.59506
Korolyov, G. V., Pavlov, B. V., & Berlin, A. A. (1959). Termometriya kak metod izucheniya kinetiki polimerizatsii. Polymer Science, 1(9), 1396–1402. [In Russian].
Nicolais, L., & Carotenuto, G. (2004). Metal-Polymer Nanocomposites. John Wiley & Sons.
Nikolayev, A. F. (1974). Synthetic polymers and plastics based on them. Moscow: Chemistry. [In Russian].
Schexnailder, P., & Schmidt, G. (2009). Nanocomposite polymer hydrogels. Colloid and Polymer Science, 287(1), 1–11.
Suberlyak, O. V., Kurylo, M. S., & Sheketa, M. L. (1982). Termometricheskiye issledovaniya blochnoy trekhmernoy polimerizatsii kompozitsiy na osnove 2-HEMA. (Ser. Chemistry, Technology of Substances and their Application). Bulletin of the Lviv Polytechnic Institute, 163, 41–43. [In Russian].
Suberlyak, O. V., Skorokhoda, V. Y., & Grytsenko, O. M. (2000). Naukovi aspekty rozroblennya tekhnolohiyi syntezu hidrofilʹnikh kopolimeriv PVP. Issues of Chemistry and Chemical Technology, 1, 236–238. [In Ukrainian].
Suberlyak, O., & Skorokhoda, V. (2018). Hydrogels Based on Polyvinylpyrrolidone Copolymers. Hydrogels. InTechOpen, 136–214. https://doi.org/10.5772/intechopen.72082.
Suberlyak, O., Grytsenko, O., & Kochubei, V. (2015). The role of FeSO4 in the obtaining of polyvinylpirolidone copolymers. Chemistry & Chemical Technology, 9(4), 429–434.
Suberlyak, O., Skorokhoda, V., & Grytsenko, O. (2004). Complex PVP-Men+ – active сatalyst of vinyl monomers polymerization. Materialy polimerowe i ich przetworstwo, 140–145. Wyd. politechniki Czestohowskiej.
Yavorsʹkyy, V. T., Kuntyy, O. I., & Khoma, M. S. (2000). Elektrokhimichne napylennya metalevykh, konversiynikh ta kompozytsiynykh pokryttiv. Lʹviv: Lʹvivsʹka politekhnika. [In Ukrainian].
Опубліковано
2019-04-25
Як цитувати
Pokhmurska, A. V., Grytsenko, O. M., Suberlyak, O. V., & Gorbenko, N. Y. (2019). Термометричні дослідження полімеризації 2-гідроксіетилметакрилату в присутності полівінілпіролідону з одночасним відновленням йонів нікелю. Науковий вісник НЛТУ України, 29(3), 99-103. https://doi.org/10.15421/40290321
Розділ
Технологія та устаткування