2 / 10
О.И. Романко
116
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2016. № 5
Объекты исследования и аппаратура.
Волокнистые хемосорбционные мате-
риалы получают на основе волокон, содержащих в структуре функциональные
группы, способные в определенных условиях к полимераналогичным превраще-
ниям, ионному обмену, комплексообразованию [1, 2] в боковых заместителях.
В качестве исходного волокна используют полиакрилонитрильное (ПАН) волок-
но «нитрон», представляющее собой тройной сополимер акрилонитрила (АН),
метилметакрилата и итаконовой кислоты (в соотношении 92,5:6,0:1,5). Способ-
ные к сорбционным процессам полимеры должны содержать активные (функци-
ональные) группы для осуществления механизма хемосорбции [3]. Активные
группы для обмена ионами включают в себя 2-метил-5-винил-пиридин (МВП) и
метил-аллил-сульфонат натрия (МАС) [4], которые можно подразделить на две
группы: 1) кислотные катиониты (КН); 2) основные аниониты (АН). К первой
группе относят сополимеры АН с МАС, ко второй — сополимеры АН с МВП.
Структурные формулы мономерных звеньев изученных в работе сополимеров
приведены ниже.
АН
– CH
2
–CH(CN) –
МВП – CH(C
4
N–CH
3
) –
МАС CH
2
= CH–CH
2
–SO
3
Н
Для настоящей работы перечисленные сополимеры в различном соотноше-
нии произведены во ВНИИПВ методом, приведенным в работе [5], методом по-
тенциометрического титрования и элементным анализом был определен состав
этих сополимеров. Термические исследования проведены на дериватографе
Q1500 фирмы
МОМ
и приборе ДТА 500S фирмы
Heraeus
.
Результаты.
Методика получения хемосорбционного материала была отра-
ботана на примере сильнокислотного КН [6]. Процесс получения хемосорбен-
тов на основе ПАН-волокон осуществлен в две стадии. На первой стадии для
придания полимеру нерастворимости в водной среде его обработали сшиваю-
щими агентами для создания пространственной сетки. Модификацию свойств
ПАН-волокон полимераналогичными превращениями на первой стадии опи-
сывает уравнение
На второй стадии полимер обработали агентами, приводящими к появле-
нию в его макромолекуле активных групп, которые способны к реакциям обме-
на ионов хемосорбента на другие ионы того же заряда: