Особенности синтеза наномодификаторов на основе трифункциональных оксифенолов для минеральных суспензий
Автор: Шаповалов Николай Афанасьевич, Полуэктова Валентина Анатольевна
Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Рубрика: Результаты исследований ученых и специалистов
Статья в выпуске: 5 т.8, 2016 года.
Бесплатный доступ
Целенаправленно влиять на реологические свойства высококонцентрированных минеральных суспензий, применяемых в строительной индустрии, позволяет направленный синтез макромолекул наноразмеров и определенного строения, обладающих высокой адсорбционной способностью на поверхности минеральных частиц и способных модифицировать структуру граничного слоя. Адсорбционная способность органических соединений зависит, в первую очередь, от длины углеводородной цепи и молекулярной массы соединения. в результате конденсационного взаимодействия фенола и его производных с альдегидами получаются олигомеры и полимеры, строение которых зависит от функциональности фенола, вида альдегида, мольного соотношения реагентов, рН среды реакции. так, меняя тип или функциональность исходных мономеров, либо условия синтеза, можно синтезировать линейные термопластичные олигомеры (новолаки), либо сильно разветвленные термореактивные олигомеры (резолы). Установлено, что получение резолов идет при более мягких условиях в щелочной среде, при этом отсутствует необходимость нейтрализации продуктов реакции, как в случае с получением новола-ков, синтез которых, как правило, протекает в кислой среде. Синтезирован ряд термореактивных олигомеров на основе трифункци-ональных многоатомных фенолов. Изучены теоретические и практические особенности синтеза резольных олигомеров, определены оптимальные условия синтеза, установлен состав и строение макромолекул методами ИК- ПМР-спектроскопии, жидкостной хроматографии и кондуктометрии, рассчитана длина развернутой олигомерной молекулы. полученные соединения были отнесены к наноразмерным модификаторам минеральных дисперсий.
Наномодификатор, трифункциональные фенолы, синтез макромолекул, пластифицирующая способность
Короткий адрес: https://sciup.org/142211944
IDR: 142211944 | УДК: 54.057 | DOI: 10.15828/2075-8545-2016-8-5-100-115
Features of nanomodifiers synthesis based on trifunctional oxyphenyls for mineral suspensions
The focused influence on the rheological characteristics of highly-concentrated mineral suspensions used in the building industry is possible due to the directed synthesis of nano-sized macromolecules that have the certain structure and high adsorbing capacity on the surface of mineral particles and that are able to modify the boundary layer composition. The adsorbing capacity of organic compounds depends mostly on the hydrocarbon chain length and the molecular weight of the compound. The result of the condensate interaction of phenol and its derivatives with aldehydes is oligomers and polymers whose structure depends on the phenol functionality, the kind of aldehyde, molecular ration of reagents, the ph medium of the reaction. So, changing the type or the functionality of initial monomers or the synthesis conditions one can produce linear thermoplastic oligomers (novolacs) or highly branched thermosetting oligomers (resols). It has been found that the resole production takes place under softer conditions, and there is no necessity to neutralize reaction products as with no-volac production that usually requires acid environment. A number of thermosetting oligomers based on trifunctional polyatomic phenols have been synthesized. The theoretical and practical characteristics of resole oligomer synthesis have been studied, synthesis optimal conditions have been determined, the composition and structure of macromolecules were revealed by the methods of infrared spectroscopy, proton magnetic resonance spectroscopy, liquid chromatography and conductivity measurement, the length of the enlarged oligomer molecule was calculated. obtained compounds can be qualified as nanoscaled modifiers of mineral dispersions.
Список литературы Особенности синтеза наномодификаторов на основе трифункциональных оксифенолов для минеральных суспензий
- Липатов Ю.С., Сергеева Л.М. Адсорбция полимеров. -Киев: Наукова думка, 1972. -196 с.
- Липатов Ю.С. Современные теории адсорбции полимеров на твердых поверхностях//Успехи химии. -1981. -Том 50, № 2. -С. 355-379.
- Харитонова Т.В., Иванова Н.И., Сушм Б.Д. Адсорбция катионного и неионогенного ПАВ на поверхности SiO2 из водных растворов//Коллоидный журнал. -2005. -Т. 67, № 2. -C. 274-280.
- Полуэктова В.А., Шаповалов Н.А., Балятинская Л.Н. Адсорбция оксифенолфурфурольных олигомеров на дисперсных материалах//Фундаментальные исследования. -2012. -№ 11. Ч. 6. -С. 1470-1474.
- Вовк А.И. Анализ взаимосвязи строения ПАВ с их адсорбционными характеристиками в системе цементный минерал -вода//Коллоидный журнал. -1997. -Т. 59, № 6. -С. 743-746.
- Долинный А.И. Адсорбция из смеси полимеров. Эффект молекулярной массы//Коллоидный журнал. -2006. -Т. 68, № 1. -С. 37-45.
- Шаповалов Н.А. Регулирование агрегативной устойчивости минеральных суспензий олигомерными ароматическими электролитами: автореферат.. д-ра техн. наук. -Белгород, 1999. -32 с.
- Полуэктова В.А., Ломаченко В.А., Столярова З.В., Ломаченко С.М., Малиновкер В.М. Коллоидно-химические свойства водных дисперсий мела и мрамора//Фундаментальные исследования. -2014. -№ 9. Ч. 6. -С. 1205-1209.
- Poluektova V.A., Stolyarova Z.V., Lomachenko S.M., Chernikov R.O. Adsorption of domestic wastes-based modifier of resorcinol on the surface of mineral particles//Мiжнародний науковий журнал. -2015. -№ 4. -С. 45-46.
- Poluektova V.A., Shapovalov N.A., Kosukhin M.M., Slusar A.A. Plasticizing Additives For Water Mineral Dispersions On The Basis Of Oxyphenol Oligomers//Advances in Natural and Applied Sciences. -2014. -Vol. 8, № 5. -С. 373-379.
- Слюсарь А.А, Шаповалов Н.А., Полуэктова В.А. Регулирование реологических свойств цементных смесей и бетонов добавками на основе оксифенолфурфурольных олигомеров//Строительные материалы. -2008. -№ 7. -С. 42-43.
- Слюсарь А.А., Полуэктова В.А., Мухачева В.Д. Коллоидно-химические аспекты пластификации минеральных суспензий оксифенолфурфурольными олигомерами//Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. -2008. -№ 2. -С. 66-69.
- Poluektova V.A., Shapovalov N.A., Gorodov A.I. Modifiers On The Base Of Oxyphenol Chemical Production Waste For The Industrial Mineral Suspensions//International journal of applied engineering research. -2015. -Vol. 10, № 21. -С. 42654-42657.
- Полуэктова В.А., Слюсарь А.А., Шаповалов Н.А. Суперпластификатор на основе фло-роглюцинфурфурольных олигомеров для водных минеральных суспензий: монография. -Белгород: Изд-во БГТУ, 2012. -108 с.
- Слюсарь А.А., Полуэктова В.А., Мухачева В.Д. Бетон на основе вяжущего низкой водопотребности и модификатора СБ-ФФ//Строительные материалы. -2009. -№ 9. -С. 65-66.