ВВЕДЕНИЕ - Функциональные полимеры на основе крахмала и изучение их физико-химических свойств
Природный полимер крахмал имеет уникальные свойства, а его производные во многих областях применения могут конкурировать с производными целлюлозы, особенно, если учесть, что крахмал получают из ежегодно возобновляемого сырья (картофель, кукуруза, рожь) в отличии от целлюлозы, выделяемой из древесины, минимальный срок созревания которой даже для быстрорастущей древесины составляет несколько лет. Даже беглый обзор публикаций и патентов по синтезу и применению производных крахмала свидетельствуют о значительном интересе исследователей и крупнейших фирм к производным крахмала, многие из которых производят значительный ассортимент модифицированных крахмалов для различных областей применения. Анализ публикуемых материалов и патентов показывают, что исследования в области производных крахмала переживают значительный подъем. В этом аспекте основные научные исследования направлены на развитие фундаментальных исследований в области создания нетоксичных материалов на основе природных полимеров. В основу создания таких полимеров могут быть заложены традиционные подходы полимераналогичных превращений, химической и физической модификации природных полимеров. Наибольший практический интерес представляет крахмал, который относится к числу наиболее перспективных полимеров, так как он обладает биодеградацией, не токсичен и не представляет вреда для окружающей среды, а также имеет реакционноспособные функциональные группы, химически легко модифицируется. Одним из перспективных направлений является получение растворимых в обычных условия производных крахмала, например карбоксиметилированием или получением привитых полимеров с гидрофильными виниловыми мономерами. При этом это приводит не только к увеличению его гидрофильности, а также проявлению других новых свойств нехарактерных для исходного полимера, который позволит расширить область его практического применения. Поэтому получение химически модифицированных производных крахмала для оценки возможности получения материалов с уникальными свойствами является весьма актуальной как в практическом, так и в теоретическом плане.
Степень изученности проблемы: Химическая модификация крахмала с целью получения различных его производных, а также привитая сополимеризация с различными мономерами в последнее время исследуется довольно интенсивно. Основная литература по данной тематике встречается в зарубежных журналах, а в последнее время исследованиям в этой области значительные внимания оказываются в научных центрах Китая. В нашей стране также проводятся исследования в области получения карбоксиметилкрахмала. В них в отличая от данной работы, карбоксиметилирование крахмала проводилась в органических растворителях. А литература по получению привитых сополимеров крахмала в нашей республике отсутствуют.
Целью диссертационной работы является получение химически модифицированных производных крахмала, в частности карбоксиметилированием и получением привитых полимеров с акриловой кислотой и изучению некоторых физико-химических свойств полученных веществ.
В связи с поставленной целью задачами диссертационной работы были:
- - получение натриевой соли карбоксиметилкрахмала карбоксиметилированием крахмала в водных средах натриевой солью монохлоруксусной кислоты и поиск оптимальных условий реакции карбоксиметилирования крахмала; - изучение некоторых физико-химических свойств полученного продукта, в частности растворимости и гидродинамических свойств. - выбор инициирующей системы и подбор условий синтеза для осуществления прививки акриловой кислоты на крахмале. Исследование кинетики привитой сополимеризации, установление предполагаемого механизм синтеза и путей регулирования состава сополимеров. - исследование влияния концентрации инициаторов, водного модуля и соотношения компонентов на степень прививки акриловой кислоты на крахмал. - получение сшитых гидрогелей на основе акриловой кислоты и крахмала, изучение набухающей способности полученных полимеров в водных растворах.
Объектами и предметами исследований являются крахмал и химически модифицированные крахмалы, в частности карбоксиметилкрахмал и привитый сополимер акриловой кислоты на крахмале.
Методы исследования: Потенциометрическое титрование, ИК-спектроскопия, равновесное набухание.
Научная новизна: Модификацией кукурузного крахмала монохлоруксусной кислотой получена натриевая соль карбоксиметилкрахмала хорошо растворимая в воде. Изучено влияние времени реакции, температуры процесса, концентрации щелочи и монохлоруксусной кислоты на степень замещения образующегося продукта. Проведена привитая сополимеризация акриловой кислоты на крахмал, инициируемый окислительно-восстановительной системой. Исследована влияние концентрации инициатора, водного модуля и соотношения компонентов на степень прививки акриловой кислоты на крахмал и показано, что указанные выше факторы сильно влияют на степень прививки. Получены сшитых полмеры на основе акриловой кислоты и крахмала и изучены набухание полученных полимеров в водных растворах.
Практическая значимость результатов исследования. В работе получены производные крахмала, хорошо растворяющиеся в холодной воде, обладающие высокой вязкостью и набухаемостью, а так же хорошей адгезией, которые может быть использованы в качестве стабилизаторов растворов суспензий и эмульсий, адсорбентов воды и при приготовлении клеящих веществ.
Опубликованность резултатов. По материалам диссертации опубликовано 3 тезисов докладов.
Объем и структура работы. Работа состоит из введения, где обосновывается выбор цели и задач данной работы, трех глав и заключения. В главе обзор литературы критически рассмотрены последние достижения в области создания полимерных гелей и их применения. Имеются также главы полученные результаты и их обсуждения, а так же экспериментальная часть. Работа изложена на 61 стр., иллюстрации состоят из 15 рис. 11 табл. Библиография состоит из 64 ссылок.
Похожие статьи
-
Особые механические свойства эластичность - способность к высоким обратимым деформациям при относительно небольшой нагрузке (каучуки); малая хрупкость...
-
В связи с интенсивным поиском альтернативных источников электрической энергии, интенсивно ведутся исследования в области разработки новых материалов для...
-
Введение, Теоретическая часть - Механические свойства полимеров
Цель работы: Изучить прочность полиэтиленово й пленки при деформации растяжения и процесс релаксации напряжения. Построение деформационной и...
-
ВВЕДЕНИЕ - Получение калий йодата и изучение некоторых его свойств
Наше исследование проводилось В рамках школьного химико-биологического Проекта "Что вы знаете про йод?" . Проект реализуется в течение этого учебного...
-
Введение - Изменение физико-химических свойств материалов путем диффузии
Медь (лат. Cuprum) - химический элемент. Один из семи металлов, известных с глубокой древности. По некоторым археологическим данным - медь была хорошо...
-
Применение - Важнейшие представители полимеров
В строительной технике полистирол в основном применяют для производства пенополистирола методом поризадии полистирола, в результате чего он получает...
-
Проводимость полианилина сравнительно невелика, но его отличает более высокая стабильность и устойчивость в процессе эксплуатации в различных...
-
ВВЕДЕНИЕ - Получение и изучение углеводородов из отходов Шуртанского газо-химического комплекса
Актуальность проблемы. Ключевую роль в сохранении высоких темпов экономического роста играет поддержка отечественных производителей. Особое внимание...
-
СВОЙСТВА МЕМБРАН И КОМПОЗИЦИОННЫЕ МЕМБРАНЫ - Полимеры в мембранах
Эффективность или совершенство некоторой полимерной газоразделительной мембраны определяется двумя ее основными свойствами - параметрами: ее...
-
Введение - Анализ статистических свойств процедуры построения минимального остовного дерева
Проблема исследования фондовых рынков возникла еще в середине 20 века. Актуальность ее состоит в том, что фондовые рынки имеют решающее значение в...
-
Физические свойства кремнийорганических полимеров - Кремнийорганические полимеры
Кремнийорганические полимерные жидкости не имеют запаха, сильно различаются по вязкости, температуре кипения и замерзания. Они очень термостойки и если...
-
КЛАССИФИКАЦИЯ - Полимеры в мембранах
Мембраны можно классифицировать по любому из их признаков. Например, по области применения - мембраны для микрофильтрации, для утрафильтрации, для...
-
Введение - Разработка эффективных методов синтеза новых макроциклов порфиринового ряда
Химия макроциклов порфиринового ряда давно уже является предметом интесивных исследований вследствие огромного значения и все расширяющегося...
-
Физические свойства Очень чистый Na2O2 бесцветен, обычно полученный продукт чуть желтоватого цвета. Tпл = 6750 c (разлагается). Гексагональная...
-
А) Углерод (С), кремний (Si), германий (Ge), олово (Sn), свинец (РЬ) - элементы 4 группы главной подгруппы ПСЭ. На внешнем электронном слое атомы этих...
-
Химические свойства кремнийорганических полимеров - Кремнийорганические полимеры
Силоксаны содержат два или более атомов кремния, связанных посредством одного или нескольких атомов кислорода: Два атома кремния, связанные таким...
-
Современное развитие строительства трудно представить себе без использования продукции хим. Промышленности: применения и внедрения новых конструкционных...
-
Кремний - элемент главной подгруппы четвертой группы третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 14....
-
Мы обнаружили интересный факт в опытах с соляной кислотой (опыты 6,7, таблица 4). Оказалось, что в солянокислой восстановительной среде йод, выделившийся...
-
Гибридные системы на основе квантовых точек (КТ) и органических лигандов могут быть использованы в качестве хемо-, био - и фотосенсоров, а также...
-
Пайка меди и ее сплавов - Изменение физико-химических свойств материалов путем диффузии
Технически чистая медь имеет высокие теплопроводность и электропроводность, и достаточно высокую коррозионную стойкость. Она устойчива к атмосферной...
-
Введение, Что такое наука - Основы научных исследований
Что такое наука Развитие металлургии вообще и обработки металлов давлением в частности требует создания новых технологий и оборудования, которое...
-
Принципы получения гибридных соединений на основе квантовых точек и органических хромофоров В литературе для получения соединений, обладающих...
-
ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГИДРОФИЛЬНЫХ ОСНОВ В НЕКОТОРЫХ СЛОЖНЫХ МАЗЯХ С НОВОКАИНОМ В работе проводилось изучение мазей по прописям. В качестве...
-
Для диагностики состояния мембраны на каждом этапе синтеза контролировали диффузионную проницаемость и электропроводность мембраны. Измерение удельной...
-
Материалы, получаемые на основе полимеров - Полимеры и материалы на их основе
На основе полимеров получают волокна, пленки, резины, лаки, клеи, пластмассы и композиционные материалы (композиты). Волокна получают путем продавливания...
-
Актуальность исследования Цель исследования: Изучение теоретических и практических аспектов евклидовости в математике Задачи исследования: 1. Изучить...
-
Введение - Статистическое изучение инвестиций в РФ
В рыночных условиях хозяйствования оценка целесообразности инвестиций приобретает важное значение для всех субъектов предпринимательской деятельности....
-
ВВЕДЕНИЕ - Свойства кобальта и его комплексных соединений
Соединения кобальта представляют особый интерес, так как из трех основных ферромагнитных металлов - железа, никеля и кобальта - последний обладает...
-
Природа растворов полимеров - Физико-химические свойства растворов полимеров
Размеры макромолекул соизмеримы с размерами коллоидных частиц. Поэтому растворы полимеров обнаруживают ряд свойств, характерных для коллоидных золей...
-
В анализе экономического состояния и предприятия, и более крупного субъекта национального хозяйства применяется расчленение проблемы, или ситуации на...
-
Структура мембраны МФ-4СК Твердый полимерный электролит Нафион (МФ-4СК) представляет собой фторуглеродный полимер, содержащий функциональные...
-
Введение - Теоретические основы статистики результатов экономической деятельности
Экономическая статистика -- одного из наиболее важных разделов статистической науки и вида деятельности органов государственной статистики, призванных...
-
Исследование термических и электрических свойст клеящих полимеров, их стойкости к воздействию кислорода, различных агрессивных сред, атмосферных...
-
Введение, История открытия азота - Азот, его соединение и свойства. Азот в природе
Целью данной работы является изучение и анализ химического элемента - азота. Азот - это бесцветный газ, без вкуса и запаха. Один из самых...
-
Известно, что в аналогичных производствах зарубежных стран низкомолекулярный полиэтилен является одним из видов продукции, выпускаемых предприятием [5]....
-
Метод вискозиметрии один из самых простых в аппаратурном; оформлении. В то же время он позволяет получить такие важные] характеристики макромолекул, как...
-
Актуальность темы. В современных условиях глобальной конкуренции на все более интегрирующихся мировых рынках, развитие химической промышленности...
-
Фенол - токсичное вещество. При попадании на кожу он разъедает ее и вызывает ожог с последующим образованием язв. При попадании фенола на кожу необходимо...
-
ВВЕДЕНИЕ - Полимеры в мембранах
Вся история промышленных систем разделения и очистки веществ - борьба этого вида технологий за высокую производительность, селективность, гибкость и...
ВВЕДЕНИЕ - Функциональные полимеры на основе крахмала и изучение их физико-химических свойств