Мікрокапсулювання рідких і твердих вуглеводнів гетерофункціональними акрилатними кополімерами

Abstract

The thesis is devoted to the investigation of the features of the synthesis properties of acrylic heterofunctional unperoxidic and peroxidic tetrapolymers, their application for incapsulation of liquid and solid hydrocarbons. The synthesis of tetrapolymers of the first type – acrylonitrile, butyl methacrylate, styrene, maleic anhydride and of the second type – acrylonitrile, butyl methacrylat, 5-tert-butylperoxy-5-methyl-1-hexene-3-yne, acrylic acid have been carried out by radical copolymerization in solution of ethyl acetate at different monomer ratio. The features of copolymerization and physico-chemical and thermo-mechanical properties of the synthesized tetrapolymers have been studied. A new microcapsulation method – “extraction-coacervation microcapsulation” has been developed that allowed to capsulate liquid and solid hydrocarbons by synthesized tetrapolymers and to obtain microcapsules with encapsulated hydrocarbons and functional shell with the size of 45-90 µm. The modification of microcapsules formed on the basis of peroxide tetrapolymer by radical graft polymerization of acrylonitrile has been studied. Диссертационная работа посвящена особенностям синтеза и изучению свойств гетерофункциональных непероксидных и пероксидсодержащих функциональных сополимеров, использованию синтезированных сополимеров для формирования микрокапсул с инкапсулированными жидкими или твердыми углеводородами и функционализированной оболочкой. Синтез гетерофункциональных четырех¬компонентных акрилатных сополимеров первого типа – акрилонитрил, бутилметакрилат, стирол, малеиновый ангидрид и второго типа – акрилонитрил, бутилметакрилат, 5-трет-бутилперокси-5-метил-1-гексен-3-ин, акриловая кислота осуществляли радикальной сополимеризацией в растворе этилацетата при разных начальных соотношениях мономеров. Исследованы особенности их сополимеризации, изучены физико-химические и термомеханические свойства синтезированных сополимеров. Изучены физико-химические свойства смесей компонентов, использованных в дальнейшем в системах микрокапсулирования. Построены диаграммы состояния тройных систем этилацетат-гексан-вода и этилацетат-гексан-тетраполимер и на основе их анализа оптимизирован количественный состав систем для формирования микрокапсул с инкапсулированными углеводородами. В работе разработана новая методика микрокапсулирования – “экстракционно-коацервационное микрокапсулирование”, которая позволила провести капсулирование жидких и твердых углеводородов синтезированными сополимерами. Используя новую методику микрокапсулирования, сформированы микрокапсулы идеальной сферической формы с размером 45-90 мкм в зависимости от условий синтеза и природы сополимера и с эффективностю капсулирования до 80-85% в случаи жидких углеводородов и 85-95% при капсулировании твердых углеводородов. Проведена модификация микрокапсул, сформированных с использованием пероксидсодержащего сополимера, путем привитой радикальной полимеризации акрилонитрила, инициированной за счет иммобилизированных на поверхности микрокапсул пероксидных групп в присутствии окисно-восстановительной каталитической системы. Изучена кинетика полимеризационного процесса и исследовано влияние условий процесса (концентрация инициатора, мономера) на ход привитой полимеризации.Дисертаційна робота присвячена особливостям синтезу і вивченню властивостей гетерофункціональних акрилатних непероксидних і пероксидовмісних тетраполімерів, їх застосуванню для інкапсулювання рідких та твердих вуглеводнів. Синтез тетраполімерів першого типу – акрилонітрил, бутилметакрилат, стирол, малеїновий ангідрид та другого типу – акрилонітрил, бутилметакрилат, 5-трет-бутилперокси-5-метил-1-гексен-3-ін, акрилова кислота здійснювали радикальною кополімеризацією в розчині етилацетату при різному співвідношенні мономерів. Вивчено особливості їх кополімеризації, досліджено фізико-хімічні і термомеханічні властивості синтезованих тетраполімерів. Розроблено нову методику мікрокапсулювання – “екстракційно-коацерваційне мікрокапсулювання”, що дозволило провести капсулювання рідких і твердих вуглеводнів синтезованими тетраполімерами та одержати мікрокапсули розміром 45-90мкм з інкапсульованими вуглеводнями і функціональною оболонкою. Проведено дослідження модифікації мікрокапсул, сформованих на основі пероксидовмісного тетраполімеру, шляхом прищепленої радикальної полімеризації акрилонітрилу.