Анотація до роботи:

Собечко І.Б. Модифікація акрилових полімерів малеїновою кислотою та дибутилмалеїнатом. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.06 – хімія високомолекулярних сполук. - Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2007.

Дисертація присвячена модифікації емульсійних та блочних акрилових полімерів малеїновою кислотою та дибутилмалеїнатом. У роботі висвітлено особливості емульсійної кополімеризації метилакрилату з малеїновою кислотою та дибутилмалеїнатом. Встановлена дестабілізувальна дія та концентраційні обмеження використання малеїнової кислоти в емульсійній кополімеризації. Згідно з встановленим розподілом малеїнової кислоти між метилакрилатом та водою полімеризація кислоти відбувається за механізмом гомогенної нуклеації у водній фазі, а дибутилмалеїнату – виключно в полімерно-мономерних частинках. Присутність реакційноздатних центрів, а саме: карбоксильних груп малеїнової кислоти, залишків ініціатора на кінцях макромолекул полімеру та емульгатора дає змогу змінювати колоїдні, фізико-хімічні та фізико-механічні властивості дисперсій та плівок, регулюючи рН водними розчинами гідроксидів лужних металів. Розроблено методику підготовки емульсійних еластичних плівок до диференційно-термічного аналізу.

Встановлено концентраційні межі застосування малеїнової кислоти у блочній полімеризації. Малеїнати до початку гель-ефекту практично не впливають на швидкість кополімеризації метилметакрилату, а за конверсії, вищої за 40 %, в області автопришвидшення сповільнюють полімеризацію.

Кополімеризацією метилметакрилату з малеїновою кислотою у присутності основного синього «К» отримано забарвлені блочні полімери. За даними спектрофотометричного аналізу встановлено кислотно-основну взаємодію ланок МК з основними групами барвника та вплив кількості кислотних ланок на спектральні характеристики барвника.

1. Проаналізовано способи синтезу емульсійних кополімерів метилакрилату з малеїновою кислотою та дибутилмалеїнатом і установлено поріг коагуляції, який незалежно від способу синтезу становить 1,5 % її вмісту у мономерній суміші. Дибутилмалеїнат проявляє стабілізувальну дію в емульсійній терполімеризації з метилакрилатом та малеїновою кислотою.

2. Встановлено, що малеїнова кислота не впливає на швидкість емульсійної кополімеризації з метилакрилатом. Згідно з розподілом основна частка малеїнової кислоти кополімеризується з метилакрилатом за механізмом гомогенної нуклеації у водній фазі, а дибутилмалеїнат – у полімерно-мономерних частинках.

3. Модифікація малеїновою кислотою істотно змінює колоїдно-хімічні властивості дисперсій на основі метилакрилату – поверхневий натяг, розмір частинок та мало впливає на характеристичну в’язкість кополімерів у бензолі.

4. Потенціометричним титруванням дисперсій поліметилакрилату, кополімерів метилакрилату з малеїновою кислотою та низькомолекулярних компонентів цих систем виявлено реакційні центри: кінцеві сульфатні групи, емульгатор та кополімери метилакрилату з малеїновою кислотою різного складу. Взаємодія гідроксидів лужних металів з реакційними центрами призводить до структурних перетворень в дисперсіях, істотно впливає на їхні колоїдно-хімічні властивості та на фізико-механічні властивості, водопоглинання плівок.

5. Методом неводного титрування емульсійних кополімерів та водного титрування дисперсій доведено наявність фрагментів МК у емульсійних кополімерах з метилакрилатом.

6. Розроблено методику підготовки емульсійних плівок до дериватографічних досліджень. Показано, що термічна стійкість збільшується у емульсійних кополімерах метилакрилату з малеїновою кислотою, а у композиційних плівках поліметилакрилату з малеїновою кислотою зменшується.

7. В області автопришвидшення під час блочної полімеризації з ММА малеїнати сповільнюють полімеризацію за рахунок збільшення дифузійної рухливості макрорадикалів. Малеїнова кислота незначно впливає на температуру склування та температуру текучості, а дибутилмалеїнат проявляє пластифікувальну дію у кополімерах з метилметакрилатом.

8. Зміна гідрофільно-гідрофобного балансу макромолекул, зумовлена застосуванням малеїнової кислоти та дибутилмалеїнату в емульсійних кополімерах з метилакрилатом та малеїнової кислоти у блочних кополімерах з метилметакрилатом була виявлена під час їхньої взаємодії з органічним барвником – основним синім «K», – спектральним аналізом емульсійних плівок та розчинів блочних кополімерів у бензолі.

Основний зміст дисертації викладено у таких працях:

1. Гургула Л.Г., Волошинець В.А., Собечко І. Розподіл малеїнової кислоти та її ефірів між бензолом та водою // Вісник НУ «Львівська політехніка». Хімія, технологія речовин та їх застосування. – 2000. – №395. – С. 136 – 140.

(Собечко І. належить синтез моно та диестерів малеїнової кислоти, встановлення закономірностей розподілу синтезованих мономерів між водною та органічною фазами.)

2. Собечко І.Б., Волошинець В.А. Властивості поліметилакрилатних плівок модифікованих малеїновою кислотою // Вісник НУ «Львівська політехніка». Хімія, технологія речовин та їх застосування. – 2002. – №461. – С. 61 – 63.

(Собечко І. належить вивчення впливу на фізико-хімічні та фізико-механічні властивості плівок способів модифікації акрилових дисперсій малеїновою кислотою, оброблення експериментальних даних.)

3. Собечко І.Б., Коваленко Т.П., Волошинець В.А. Дослідження поверхневого натягу поліметилакрилатного латексу, модифікованого малеїновою кислотою // Вісник НУ «Львівська політехніка». Хімія, технологія речовин та їх застосування. – 2003. – №488. – С. 110 – 112.

(Собечко І. належить вивчення впливу кількості малеїнової кислоти, способів модифікації та рН на поверхневий натяг акрилових дисперсій, оброблення експериментальних даних.)

4. Волошинець В.А., Собечко И.Б., Кочубей В.В. Синтез акрилових дисперсий метилакрилата с малеиновой кислотой и исследование термостабильности синтезированных полимеров // Пластические массы. – 2005. – №10. – С. 29 – 31.

(Собечко І. належить синтез акрилових дисперсій метилакрилату з малеїновою кислотою. Підготовка емульсійних полімерів до ТГ– та ДТА– аналізу, аналіз результатів та формулювання висновків.)

5. Собечко І.Б., Волошинець В.А. Емульсійна кополімеризація метилакрилату з малеїновою кислотою // Вісник НУ «Львівська політехніка». Хімія, технологія речовин та їх застосування. – 2006. – №553. – С. 70 – 74.

(Собечко І. належить комплексне дослідження розподілу малеїнової кислоти між метилакрилатом та водою, вивчення кінетичних закономірностей впливу малеїнової кислоти на кінетику емульсійної кополімеризації та визначення кількості карбоксильних груп у кополімерах методом неводного титрування.)

6. Пат. 62355А Україна, МКИ G 08 F 2/24, G08 F 22/02. Спосіб отримання полімерної дисперсії: Пат. 62355А Україна, МКИ G 08 F 2/24, G08 F 22/02 Собечко І.Б., Волошинець В.А.; Національний університет «Львівська політехніка». – №2003032117; Заявл. 11.03.2003; Опубл. 15.12.2003, Промислова власність. – №13. – 2с.

(Собечко І. належить аналіз способів синтезу полімерних дисперсій та визначення впливу рН на міцність, еластичність та водопоглинання плівок.)

7. Волошинець В.А., Гургула Л.И., Собечко И.Б. Синтез и исследование свойств моно- и диэфиров малеиновой кислоты // Тр. Седьмой международной конференции по химии и физикохимии олигомеров «Олигомеры – 2000». – Москва – Пермь – Черноголовка, 2000. – С. 117.

8. Собечко І.Б., Волошинець В.А., Гургула Л.І. Синтез і властивості моно і диефірів малеїнової кислоти // Тези ХІХ Української конференції з органічної хімії. – Львів, 2001. – С. 356.

9. Собечко І.Б., Волошинець В.А. Синтез та властивості карбоксилвмісних латексів та плівок, отриманих на їх основі // Матеріали міжнародного симпозіуму «Сучасні проблеми фізичної хімії». – Донецьк, 2002. – С. 95.

10. Собечко І.Б. Вплив рН середовища на фізико-механічні властивості плівок // Тези третьої Всеукраїнської конференції студентів та аспірантів «Сучасні проблеми хімії». – Київ, 2002. – С. 42.

11. Собечко І.Б., Волошинець В.А., Ван-Чин-Сян Ю.Я. Модифіковані карбоксилвмісні акрилатні дисперсії // Тези міжнародної конференції «Полімери в ХХІ сторіччі». – Київ, 2003. – С. 108.

12. Собечко І.Б., Коваленко Т.П., Волошинець В.А. Дослідження впливу рН середовища на колоїдні властивості модифікованих поліметилакрилатних латексів // Тези четвертої Всеукраїнської наукової конференції студентів та аспірантів «Сучасні проблеми хімії». – Київ, 2003. – С. 27 – 28.

13. Собечко І.Б., Волошинець В.А. Синтез та властивості (мет)акрилатних кополімерів з малеїновою кислотою та її естером // Тези п’ятої Всеукраїнської конференції студентів та аспірантів «Сучасні проблеми хімії». – Київ, 2004. – С. 185.

14. Собечко І.Б., Волошинець В.А. Потенціометричне титрування латексів карбоксилвмісних полімерів // Праці десятої наукової конференції «Львівські хімічні читання – 2005». – Львів, 2005. – С. Ф.61.

15. Sobechko I.B., Voloshinets V.A. Modification of acrylic polymers by maleic acid and dibytyl maleat // IV Polish – Ukraine conf. «Polymers of special application». – Dnipropetrovsk (Ukraine), 2006. – P. 33.

16. Волошинець В.А., Собечко І.Б. Створення центрів адсорбції основних барвників в акрилових полімерах // Тези міжнародної наукової конференції «Мембранні та сорбційні процеси і технології». – Київ, 2007. – С. 52.