«Формирование профессиональных компетенций бакалавра при изучении реакции получения гидрогеля на основе акриламида»

В данной работе ставится актуальная проблема современности, а именно новый подход к решению задачи водоснабжения с применением гидрогелей. Вопрос водоснабжения для регионов, где используется орошаемое земледелие, является актуальным.

Известные методы получения гидрогелей требуют применения сложного оборудования, использования дорогостоящих исходных веществ, высоких температур, контроля и корректировки рН среды[4].

Данная работа посвящена развитию другого подхода, как к синтезу, так и к свойствам, предъявляемым к полученным соединениям. В разработанном методе используются дешевые, доступные исходные вещества – АА и ДАДМАХ. Метод прост в исполнении, исключает применение дорогостоящего оборудования, технологичен.

Цель работы является, разработка технологичного, дешевого способа синтеза высоконабухающих гидрогелей на основе АА и ДАДМАХ в присутствии водного раствора персульфата аммония в качестве инициатора реакции полимеризации.

Научная новизна:

Впервые разработан дешевый, перспективный способ синтеза гидрогелей, обладающих высокой водопоглощающей и медленной десорбирующей способностью, заключающийся в упрощении технологии и сокращении времени синтеза, с использованием доступных исходных веществ.

Впервые АА был получен в 1893 году, однако освоение промышленного производства началось только в начале 50-х годов нашего столетия, что сдерживалось плохой сырьевой базой. Способность АА полимеризоваться в присутствии радикальных инициаторов и подходящие для многих целей свойства обеспечили быстрое налаживание и расширение производства полимеров. Первоначально эти полимеры применяли в качестве флокулянтов для осаждения и фильтрации шлама фосфоритов в технологии обработки урановых руд и прочностных добавок для бумаги, а в дальнейшем стали широко использовать в различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве и медицине в качестве флокулянтов, загустителей, адгезивов, смазок, структурообразователей, пленкообразователей. Несмотря на важные мирные профессии полимеров АА, их использование в оборонной промышленности значительно ограничило доступность научной информации, поэтому до начала 70-х годов в литературе отсутствовали сведения о технологии производства полимеров. В последние годы наряду с улучшением сырьевой базы создана научная основа для направленной разработки полимеров с заданными свойствами, разработаны перспективные методы синтеза полимеров - полимеризация и сополимеризация АА в концентрированных водных растворах и дисперсиях, получили развитие методы химической модификации полимеров. В настоящее время полимеры АА производят крупные фирмы США, Японии и развитых стран Европы. Они являются основными поставщиками полимеров на мировой рынок, а в России, Китае и ЮАР полимеры производят для внутреннего потребления. Производство полимеров АА продолжает неуклонно возрастать и к концу века достигнет 400 тыс. т в год. Однако темпы роста производства не удовлетворяют потребностей, которые ежегодно возрастают на 8-10%. Поэтому актуальны разработка новых и совершенствование существующих перспективных методов синтеза ПАА, его производных и сополимеров АА [5,6].

3. Обнаружено, влияние избытка ДАДМАХ на набухающие свойства гидрогелей. Гели, синтезированные с избытком ДАДМАХ, по отношению к АА, получаются с лучшими качествами.

4. Установлена зависимость размера частиц геля и набухаемости от концентрации ПСА.

5. Изучение динамики абсорбции, десорбции воды гелями во времени и цикличность их работы показали их высокое качество.

9. Kurenkov V.F. in: Handbook of Engineering Polymeric Materials. Ch.3. Morganville, N.J.: Marcel Dekker, 1997. P. 61-72.

10. Основы химии полимеров./ Под ред. В.Н. Кулезнева. М.:1977

11. h**t://w*w.specialchem4polymers.com

12. Абрамова Л.И., Байдуков Т.А., Гаспарян Э.П. Полиакриламид. М.: Химия, 1992.

13. Лопатин В.В., Аскадский А.А., Перегудов А.С., Берестнев В.А., Шехтер А.Б. // Высокомолекулярные соединения. А. 2004. Т. 46. № 12.

14. Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения: Учеб. для вузов. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 368 с.

15. h**t://w*w.xumuk.r*/encyklopedia/2/3521.html

16. Оудиан Дж. Основы химии полимеров. – М.: Мир, 1974. – 614 с.

17. Усачева Т.С. Общая химическая технология полимеров. Ч.2. Основы технологии синтеза полимеризационных полимеров. – Иваново: ГОУ ВПО Иван. гос. Хим.-технол. Ун-т, 2006. – 60 с.

18. Кабанов В.А., Топчиев Д.А. Полимеризация ионизирующихся мономеров. – М.: 1975.

19. Бикашева Г.Т.,Мартыненко А. И. Полимерные амины: синтез мономеров, полимеризация и пути использования в народном хозяйстве. – М.: 1980. –

с. 114.

20. Гладышев Г.П., Попов В.А. Радикальная полимеризация при глубоких степенях превращения. – М.: Наука, 1974. – 244 с.

21. Багдасарьян Х.С. Теория радикальной полимеризации. – М.: Наука, 1966. – 300 с.

22. Бэмфорд К., Барб У., Дженкинс А., Оньон П. Кинетика радикальной полимеризации виниловых соединений. М.: Изд-во иностр. лит., 1961. – 304 с.

23. Смирнов Б.Р. Обратимое ингибирование радикальной полимеризации. // Высокомолекулярные соединения – 1990. – Т. 32, № 3. – С. 583-589

24. Рашидова С.Т., Аскаров К.А., Толмачева Г.М., Аширова В.Э. и др. Способ получения полиакриламидного гидрогеля. Патент США №4473689, кл. С 08 F 20/56, опублик. 1979.

25. Энциклопедия полимеров. – М.: Советская энциклопедия, 1974. – Т. 2. – С. 787-792.

26. Сюдзо Я., Тосихидэ Н., Коити Т. Гидрогели // К.к. Курарэ. – Япон. заявка, кл. 25(1)С138, (С 08 L 29/04), № 51-11256. – Заявл. 26.03.75, опубл. 1.10.76. (цитировано по РЖХим, 1978, 7Т487П).

27. Кабанов В.А., Топчиев Д.А. Полимеризация ионизирующихся мономеров. – М.: Наука, 1975. – 293 с.

28. Арулин В.И., Ефимов Л.И. Термографический метод исследования кинетики полимеризации в условиях близких к изотермическим. – М.: Наука, 1970. – 74 с.

29. Топчиев Д.А., Мартыненко А.И. Разработка научных основ синтеза, технологии и организация промышленного производства водорастворимых катионных полиэлектролитов. – М.: Академия наук СССР, 1990. – 93 с.

30. Бабаев Н.А., Мартыненко А.И. // Тезисы V Международный микросимпозиум «Радикальная полимеризация», 4-9 июня, Уфа – 1984. – с. 22

31. Баталов Э.М., Кузнецова С.И., Карасев В.Е. // Тезисы V Международный микросимпозиум «Радикальная полимеризация», 4-9 июня, Уфа – 1984. – с. 89

32. Шаванов С.С., Шурупов Е.В., Расулев З.Г. // Тезисы Республиканской научной конференции: к 275-летию М.В. Ломоносова, Уфа – 1986. – с. 66

33. Топчиев Д.А., Малкандуев Ю.А. Катионные полиэлектролиты: получение, свойства, применение. – М.: Наука, 2004. –89 с.

34. Шурупов Е.В., Шаванов С.С., Расулев З.Г. // Тезисы Всесоюзного Совещания по хим. реактивам, Уфа – 1985. – с. 202

35. Халиков Р.М., Борисов И.М., Шарипов Р.А. Особенности антиоксидантной стабилизации наномолекулярных структур. //Вестник БГПУ им. М. Акмуллы. 2008. №2 (17). – с.75

36. Халиков Р.М., Борисов И.М., Егоров В.А.Влияние концентрации сшивающего реагента на размер нанопор полиакриламидного геля.//Вестник БГПУ им. М. Акмуллы. 2011. №1 (24). – с.59