ЭлБиб

26 / 66

Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» № 1, 2017
26
УДК 637.528
Влияние степени нейтрализации акриловой кислоты и связующего агента на
оптические свойства полиакрилатных систем. Часть II
Д-р хим.наук А.П. Нечипоренко,
д-р техн. наук М.В. Успенская,
И.В. Гредюхина, Л.В. Плотникова, Н.C. Балбекин
Университет ИТМО
191002, Россия, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9
Методами инфракрасной спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения
(ИКС НПВО), электронной спектроскопии диффузного отражения (ЭСДО) и терагерцевой (ТГц)
спектроскопии исследовали влияние степени нейтрализации акриловой кислоты (0–100%)
раствором 14 н NaOH и количества сшивающего агента МБАА (0,1 и 1,0%, масс.) на оптические
свойства полиакрилата натрия. Сравнительное комплексное исследование спектральными
методами и методом набухания растворов реакционных систем, сухих и набухших гидрогелей
продуктов полимеризации подтвердило формирование двух структурно разных систем при синтезе
сшитых полиакрилатных композиций. Определяющую роль при этом играет степень
нейтрализации акриловой кислоты (АК). Переходной границей является наличие в реакционной
системе 50–60% едкого нарта, предопределяющего минимум набухания образцов исследуемых
серий и батохромный сдвиг длинноволновой ветви глобального максимума в электронном спектре
с увеличением поглощения серии полос средней интенсивности в диапазоне 250–350 нм. Методом
ЭСДО показано, что набухание сухих измельченных образцов со степенью нейтрализации АК
до 50% сопровождается коротковолновым сдвигом и резким снижением длинноволновой ветви
глобальной полосы поглощения. Повышение набухания образцов, нейтрализованных свыше 60%,
проявляется в гипсохромном смещении только максимума со стабилизацией поглощения
дискретных полос в интервале 250–350 нм, что указывает на неучастие группы функционалов C=O
во влагоабсорбционных процессах при набухании. Анализ данных, полученных методом
ТГц спектроскопии, показал, что с повышением набухания образцов возрастает их показатель
преломления, и подтвердил формирование в зависимости от степени нейтрализации АК двух
систем, различающихся механизмом структурообразования.
Ключевые слова: акрилаты; полиакрилаты; набухание полиакрилатов; инфракрасная и электронная
спектроскопия полиакрилатов.
DOI: 10.17586/2310-1164-2017-10-1-26-35
The impact of the acrylic acid neutralization degree and binding agent on the
properties of polyacrylate systems. Part II
. Alla P. Nechiporenko, ,
. Maya V. Uspenskaya,
Irina V. Gredyuhina, Lyudmila V. Plotnikova, Nikolay S. Balbekin
ITMO University
9, Lomonosov str., St. Petersburg, 191002, Russia
Methods of infrared spectroscopy for frustrated total internal reflection (FTIR), electron spectroscopy
of diffuse reflection (ESDO), and terahertz (THz) spectroscopy were used to analyze the influence
of acrylic acid (0–100%) neutralization degree with 14 n NaOH solution and the amount of MBAA
crosslinking agent (0.1 to 1.0%, wt.) on the optical properties of the sodium polyacrylate. A comprehensive
comparative analysis of dry and swollen hydrogels of polymerization products by spectral methods and
by the method of swelling solutions for reaction systems confirmed the possibility of two structurally
different systems in the synthesis of the crosslinked polymer compositions. A crucial role is played
by the degree of acrylic acid neutralization. The transition boundary is the presence of sodium hydroxide
(50–60%) in the reaction system, which results in the low swelling of the investigated samples and
bathochromic shift in the long-wave branch of the global maximum in the electronic spectrum with
increasing absorption of the medium intensity series in the range of 250–350 nm. The use of ESDO
method showed that the swelling of dry powdered samples with a degree of acrylic acid neutralization
of to 50% is accompanied by a short-wavelength shift and a sharp decrease in the long-wave branch
of global absorption bands. The increase in swelling of the samples neutralized over 60% can be seen
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библ отека