plasticnewsПластические массыPlasticheskie massy0554-2901PLASTMASSY Publishing House (Moscow)10.35164/0554-2901-2020-5-6-3-7plasticnews-517Research ArticleСТРУКТУРА И СВОЙСТВАSTRUCTURE AND PROPERTIESОптимизация химического состава высокомолекулярных поверхностно-активных веществ, используемых для стабилизации полимерных дисперсий при суспензионной полимеризации мономеровOptimization of the chemical composition of high molecular weight surfactants used to stabilize polymer dispersions in suspension polymerization of monomersЛевачевС. М.LevachevS. M.

Москва.

Moscow.

anna_artisyuk@mail.ruГрицковаИ. А.GritskovaI. A.

Москва.

Moscow.

anna_artisyuk@mail.ruПрокоповН. И.ProkopovN. I.

Москва.

Moscow.

anna_artisyuk@mail.ruСацкевичО. A.SatskevichO. A.

Москва.

Moscow.

anna_artisyuk@mail.ruАндрееваА. В.AndreevaA. V.

Москва.

Moscow.

anna_artisyuk@mail.ruКлюжинЕ. С.KlyuzhinE. S.anna_artisyuk@mail.ruМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian FederationМИРЭА – Российский технологический университет (Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова)РоссияMIREA – Russian Technological University (Moscow State University of Fine Chemical Technologies named after M.V. Lomonosov)Russian FederationНаучно-исследовательский институт химии и технологии полимеров имени академика В.А. Каргина с опытным заводомРоссияV.A. Kargin Polymer Research InstituteRussian Federation20200907202005-637Copyright © Левачев С.М., Грицкова И.А., Прокопов Н.И., Сацкевич О.A., Андреева А.В., Клюжин Е.С., 20202020Левачев С.М., Грицкова И.А., Прокопов Н.И., Сацкевич О.A., Андреева А.В., Клюжин Е.С.Levachev S.M., Gritskova I.A., Prokopov N.I., Satskevich O.A., Andreeva A.V., Klyuzhin E.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.plastics-news.ru/jour/article/view/517

В  работе рассмотрены  возможные  причины  протекания  эмульсионной  полимеризации  мономера  одновременно  с суспензионной  полимеризацией, а именно  формирование полимерных  частиц  из высокодисперсной   фракции капель мономера в исходной эмульсии и ассоциатов высокомолекулярных поверхностно-активных веществ (ВПАВ). Приведены данные  по коллоидной  растворимости   мономера  в ассоциатах  ПАВ и данные  по определению  гидродинамических радиусов ассоциатов ВПАВ.  Полученные   результаты  могут быть основой для выбора ПАВ  при суспензионной полимеризации,  обеспечивающих   минимальный  вклад высокодисперсной   фракции  капель мономера  в образование полимерно-мономерных частиц.

The possible reasons for the occurrence of emulsion polymerization of a monomer simultaneously with suspension polymerization, namely the formation of polymer particles from a highly dispersed fraction of monomer droplets in the initial emulsion and associates of high molecular weight surfactants, are considered. Data on colloidal solubility of monomer in surfactant associates and data on determination of hydrodynamic radii of high molecular weight surfactant associates are presented. The results obtained can be the basis for the choice of surfactants in suspension polymerization, which ensure the minimum contribution of the highly dispersed fraction of monomer droplets to the formation of polymer-monomer particles.

мономерыповерхностно-активные веществастабилизаторысуспензионная полимеризацияэмульсионная полимеризацияmonomerssurfactantsstabilizerssuspension polymerizationemulsion polymerizationРабота выполнена при финансовой поддержке РНФ (грант № АААА-А16-116030250108-3).ReferencesDevelopments in Pressure-Sensitive Products / Ed. by I. Benedek. Boca Raton; London; New York: CRC Taylor and Francis, 2006.Developments in Pressure-Sensitive Products / Ed. by I. Benedek. Boca Raton; London; New York: CRC Taylor and Francis, 2006.Вакула В.Л., Притыкин Л.М. Физическая химия адгезии полимеров. М.: Химия, 1984. с. 242.Вакула В.Л., Притыкин Л.М. Физическая химия адгезии полимеров. М.: Химия, 1984. с. 242.Кинлок Э. Адгезия и адгезивы: Наука и технология: пер. с англ. М: Мир. 1991. 484с.Кинлок Э. Адгезия и адгезивы: Наука и технология: пер. с англ. М: Мир. 1991. 484с.Притыкин Л.М. Полимерные клеи в современной технике. Новосибирск. 1978.Притыкин Л.М. Полимерные клеи в современной технике. Новосибирск. 1978.Баженов С.Л. Полимерные композиционные материалы / С.Л. Баженов, А.А. Берлин, А.А. Кульков, В.Г. Ошмян. – Долгопрудный: Интеллект, 2010. – 352 с.Баженов С.Л. Полимерные композиционные материалы / С.Л. Баженов, А.А. Берлин, А.А. Кульков, В.Г. Ошмян. – Долгопрудный: Интеллект, 2010. – 352 с.Клюжин Е.С. Метод суспензионной полимеризации алкилметакрилатов с карбоксилсодержащим мономером: пат. 2467021 Российская Федерация / Клюжин Е.С., Холодова А.А., Куликова Г.Л., Семенова Л.В. опубл. 20.11.2012.Клюжин Е.С. Метод суспензионной полимеризации алкилметакрилатов с карбоксилсодержащим мономером: пат. 2467021 Российская Федерация / Клюжин Е.С., Холодова А.А., Куликова Г.Л., Семенова Л.В. опубл. 20.11.2012.Клюжин Е.С. Способ получения водной дисперсии акрилового сополимера для клеев, чувствительных к давлению: пат. 2315062 Российская Федерация / Клюжин Е.С., Ермилова О.И., Колесова В.В., Тюлькина И.С., Мильченко Е.Н., Шалимова Р.Х., Еремин Е.Н., Князев Е.Ф., Гузеев В.В. опубл. 20.01.2008.Клюжин Е.С. Способ получения водной дисперсии акрилового сополимера для клеев, чувствительных к давлению: пат. 2315062 Российская Федерация / Клюжин Е.С., Ермилова О.И., Колесова В.В., Тюлькина И.С., Мильченко Е.Н., Шалимова Р.Х., Еремин Е.Н., Князев Е.Ф., Гузеев В.В. опубл. 20.01.2008.Холмберг К., Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах / К. Холмберг, Б. Йёнссон, Б. Кронберг, Б. Линдман. пер. с англ. М. : БИНОМ, 2015. 531 с.Холмберг К., Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах / К. Холмберг, Б. Йёнссон, Б. Кронберг, Б. Линдман. пер. с англ. М. : БИНОМ, 2015. 531 с.Raffa P., Wever D.A., Picchioni F., Broekhuis A.A. Polymeric surfactants: synthesis, properties and links to applications // Chem. Rev. 2015, 115, 8504−8563.Raffa P., Wever D.A., Picchioni F., Broekhuis A.A. Polymeric surfactants: synthesis, properties and links to applications // Chem. Rev. 2015, 115, 8504−8563.Юрженко А.И. Изучение коллоидно-химических факторов гранульной полимеризации винильных мономеров, И.А. Андор // Коллоидный журнал. 1970. т. 32. с. 130-135.Юрженко А.И. Изучение коллоидно-химических факторов гранульной полимеризации винильных мономеров, И.А. Андор // Коллоидный журнал. 1970. т. 32. с. 130-135.Андор И.А. Изучение коллоидно-химических факторов гранульной полимеризации винильных мономеров, А.И. Юрженко // Коллоидный журнал. 1971. т. 33. с. 492-495.Андор И.А. Изучение коллоидно-химических факторов гранульной полимеризации винильных мономеров, А.И. Юрженко // Коллоидный журнал. 1971. т. 33. с. 492-495.Курыжова Л.В. Влияние дисперсионной среды на суспензионную сополимеризацию метакриловой кислоты, Куликова А.Е., Киселева Р.Л. // Пластические массы. 1985. №6. с. 10-12.Курыжова Л.В. Влияние дисперсионной среды на суспензионную сополимеризацию метакриловой кислоты, Куликова А.Е., Киселева Р.Л. // Пластические массы. 1985. №6. с. 10-12.Guo, J.S. Kinetics and Mechanism of Styrene Microemulsion Polymerization / Guo, E.D. Sudol, J.W. Vanderhoff, M.S. El Aasser// in Polymer Latexes: Preparation, Characterization, and Applications, E.S. Daniels, E.D. Sudol and M.S. El Aasser, Editors, ACS Symposium Series. – 1992. – N492, – Chapter 7. – P. 99-113.Guo, J.S. Kinetics and Mechanism of Styrene Microemulsion Polymerization / Guo, E.D. Sudol, J.W. Vanderhoff, M.S. El Aasser// in Polymer Latexes: Preparation, Characterization, and Applications, E.S. Daniels, E.D. Sudol and M.S. El Aasser, Editors, ACS Symposium Series. – 1992. – N492, – Chapter 7. – P. 99-113.Холодова А.А. Суспензионная сополимеризация бутилметакрилата и метакриловой кислоты в присутствии полимерных диспергаторов различного химического состава / Холодова А.А., Белодед Л.Н., Клюжин Е.С.// Пластические массы. – 2009. №11. – С. 38-40.Холодова А.А. Суспензионная сополимеризация бутилметакрилата и метакриловой кислоты в присутствии полимерных диспергаторов различного химического состава / Холодова А.А., Белодед Л.Н., Клюжин Е.С.// Пластические массы. – 2009. №11. – С. 38-40.Клюжин Е.С. Суспензионная сополимеризация бутилметакрилата с метакриловой кислотой в присутствии сульфосодержащего полимерного диспергатора различной молекулярной массы / Клюжин Е.С., Молявина А.А., Грицкова И.А., Левачев С.М. //Пластические массы. 2012. № 4. C. 20-23.Клюжин Е.С. Суспензионная сополимеризация бутилметакрилата с метакриловой кислотой в присутствии сульфосодержащего полимерного диспергатора различной молекулярной массы / Клюжин Е.С., Молявина А.А., Грицкова И.А., Левачев С.М. //Пластические массы. 2012. № 4. C. 20-23.Клюжин Е.С. Суспензионная сополимеризация бутилметакрилата с метакриловой кислотой в присутствии (со)полимера 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты различного состава/Клюжин Е.С., Молявина А.А., Грицкова И.А., Левачев С.М. // Пластические массы. 2012. №5. С. 33-36.Клюжин Е.С. Суспензионная сополимеризация бутилметакрилата с метакриловой кислотой в присутствии (со)полимера 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты различного состава/Клюжин Е.С., Молявина А.А., Грицкова И.А., Левачев С.М. // Пластические массы. 2012. №5. С. 33-36.Кондрашов Э.К. Водоразбавляемая композиция для лакокрасочного покрытия: пат. 2338766 Российская Федерация / Кондрашов Э.К., Семенова Л.В., Лебедева Т.А., Науменко Т.И., Клюжин Е.С., Холодова А.А. опубл. 20.11.2008.Кондрашов Э.К. Водоразбавляемая композиция для лакокрасочного покрытия: пат. 2338766 Российская Федерация / Кондрашов Э.К., Семенова Л.В., Лебедева Т.А., Науменко Т.И., Клюжин Е.С., Холодова А.А. опубл. 20.11.2008.Грицкова И.А., Сацкевич О.А., Клюжин Е.С., Львовский А.И., Андреева А.В., Муха Н.С., Хаддаж М., Левачев С.М. Дисперсный состав полиметилметакрилатных суспензий и молекулярные массы полимеров, полученных суспензионной полимеризацией в присутствии акриловых сополимеров в качестве ПАВ// Тонкие химические технологии. 2019. Т. 14. №2. С. 51–59.Грицкова И.А., Сацкевич О.А., Клюжин Е.С., Львовский А.И., Андреева А.В., Муха Н.С., Хаддаж М., Левачев С.М. Дисперсный состав полиметилметакрилатных суспензий и молекулярные массы полимеров, полученных суспензионной полимеризацией в присутствии акриловых сополимеров в качестве ПАВ// Тонкие химические технологии. 2019. Т. 14. №2. С. 51–59.Иоффе Б.В. Рефрактометрические методы анализа в химии. Л.: Химия, 1974. 792 с.Иоффе Б.В. Рефрактометрические методы анализа в химии. Л.: Химия, 1974. 792 с.Relationship between the interfacial tension and inhibition performance of hydrate inhibitors Hui-Bo Qin, Chang-Yu Sun, Zhen-Feng Sun, Bei Liu, Guang-Jin Chen Chemical Engineering Science 148 (2016) 182–189.Relationship between the interfacial tension and inhibition performance of hydrate inhibitors Hui-Bo Qin, Chang-Yu Sun, Zhen-Feng Sun, Bei Liu, Guang-Jin Chen Chemical Engineering Science 148 (2016) 182–189.Effects of sodium halide on the interaction between polyvinylpyrrolidone and sodium oleate: Surface tension and oscillating barrier studies Xia Xin, Guiying Xu, Dan Wu, Houjian Gong, Hongxing Zhang, Yajing Wang Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 322 (2008) 54–60.Effects of sodium halide on the interaction between polyvinylpyrrolidone and sodium oleate: Surface tension and oscillating barrier studies Xia Xin, Guiying Xu, Dan Wu, Houjian Gong, Hongxing Zhang, Yajing Wang Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 322 (2008) 54–60.The interaction between polymer and AOT or NaDEHP in aqueous solution: mesoscopic simulation study and surface tension measurement Shiling Yuana, Guiying Xua, Yuxia Luana, Chengbu Liub Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 256 (2005) 43–50.The interaction between polymer and AOT or NaDEHP in aqueous solution: mesoscopic simulation study and surface tension measurement Shiling Yuana, Guiying Xua, Yuxia Luana, Chengbu Liub Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 256 (2005) 43–50.Айдарова С.Б., Алимбекова Г.К., Оспанова Ж.Б., Мусабеков К.Б., Миллер Р. Поверхностное натяжение водных растворов поливинилового спирта и его бинарных смесей с тритоном Х-100 // Известия Национальной Академии Наук Республики Казахстан. Серия химия и технология, №2, 2012, с. 123-128.Айдарова С.Б., Алимбекова Г.К., Оспанова Ж.Б., Мусабеков К.Б., Миллер Р. Поверхностное натяжение водных растворов поливинилового спирта и его бинарных смесей с тритоном Х-100 // Известия Национальной Академии Наук Республики Казахстан. Серия химия и технология, №2, 2012, с. 123-128.Манжай В.Н., Фуфаева М.С. Дисперсность и устойчивость пены, полученной из раствора поливинилового спирта и свойства сформированных пенокриогелей // Коллоидный журнал, 2014, том 76, №4, с. 495-499.Манжай В.Н., Фуфаева М.С. Дисперсность и устойчивость пены, полученной из раствора поливинилового спирта и свойства сформированных пенокриогелей // Коллоидный журнал, 2014, том 76, №4, с. 495-499.Park J.Y. Influence of glyoxal on preparation of poly (vinyl alcohol)/poly (acrylic acid) blend film / J.Y. Park et al. // Journal of nanoscience and nanotechnology. – 2015. – Т.15. – №. 8. – С. 5955-5958.Park J.Y. Influence of glyoxal on preparation of poly (vinyl alcohol)/poly (acrylic acid) blend film / J.Y. Park et al. // Journal of nanoscience and nanotechnology. – 2015. – Т.15. – №. 8. – С. 5955-5958.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.