Получение гидрогеля полиакрилата натрия (PAAS)

химия высокомолекулярных соединений и всего, что так или иначе удалось полимеризовать
whatever got polymerized - comes here. Professionals only!
Ответить
m1kRa
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Пт янв 20, 2023 6:00 pm

Получение гидрогеля полиакрилата натрия (PAAS)

Сообщение m1kRa » Пт янв 20, 2023 6:39 pm

Доброго времени суток, господа- и дамы-химики :wink:

Стоит следующая задача: получить гидрогель полиакрилата натрия (PAAS) с pH в пределах 7,35-7,45, который в дальнейшем будет заливаться в форму, а затем полученный формированный полиакрилат будет помещен в водную среду, где он будет увеличиваться в объеме за счёт абсорбции воды.
Имеется уже готовый полиакрилат натрия в мелкокристаллическом состоянии. Было предложено, что можно полиакрилат смешать в водном растворе NaCl и это якобы сработает для вышеописанной задачи. Если это так, то в каких соотношениях стоит взять исходные компоненты, чтобы абсорбирующая способность полученного геля была максимальной?
Поиски по зарубежным статьям привели к тому, что в большинстве случаев такая задача решается через реакцию акриловой кислоты с натриевой щелочью с присутствием полимеризатора. В данном случае, какой полимеризатор и в каких соотношениях брать исходные реагенты? Также были варианты, насколько помню, с кислотами, но что-то подсказывает, что это не для решаемого вопроса.
Какие другие способы могут быть применены для этой задачи? :idea:
После получения и заливки PAAS, имеет ли место уменьшение объема залитого PAAS после некоторого времени (процесс сушки/остывания)? Необходимо получить готовую гелевую форму определенного объема.
Также приветствуются книги, статьи по работе с полиакрилатом натрия и с полимерами-суперабсорбентами в целом :deal:
Очень необходима ваша помощь в решении данной дилеммы, дорогие химики и химички

Polychemist
Сообщения: 9436
Зарегистрирован: Вт дек 21, 2004 11:42 am

Re: Получение гидрогеля полиакрилата натрия (PAAS)

Сообщение Polychemist » Пт янв 20, 2023 7:13 pm

m1kRa писал(а):
Пт янв 20, 2023 6:39 pm
Поиски по зарубежным статьям привели к тому, что в большинстве случаев такая задача решается через реакцию акриловой кислоты с натриевой щелочью с присутствием полимеризатора. В данном случае, какой полимеризатор и в каких соотношениях брать исходные реагенты?
Да, как-то примерно так. Хотя в оригинале явно написано не так... судя по тексту - у Вас проблемы с английским или с химией, скорее с тем и другим.
Реально: надо полимеризовать АК с добавкой сшивателя в растворителе под действием инициатора. Потом нейтрализовать щёлочью. Например типа, 10 г АК, 0.2 г дивинилбензола, 200 мл гексана, 0.1 г AIBN, полимеризовать 1-2 ч на хорошей мешалке при кипении гексана (обратный холодильник). Выпавший порошок хорошо промыть гексаном, сушить в вакууме, лучше при 40-50С. Потом смотреть что вышло, варьировать количество сшивателя.

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3019
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: Получение гидрогеля полиакрилата натрия (PAAS)

Сообщение Jokermaniak » Вт янв 24, 2023 7:11 pm

Гель - это по определению набухший сшитый полимер. Поэтому способ решения может быть только один - получить сшитый полимер. Линейную полиакриловую кислоту можно сшить, например, амидной сшивкой, вопрос надо ли? Проще, конечно, сополимеризовать с сшиваетелем. Сшивателя надо 2-3% по молям, не больше. Правда не уверен, что DVB это хороший сшиватель для акриловой кислоты, лучше бы использовать какой-нибудь акрилатный или акриламидный сшиватель.
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

m1kRa
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Пт янв 20, 2023 6:00 pm

Re: Получение гидрогеля полиакрилата натрия (PAAS)

Сообщение m1kRa » Чт янв 26, 2023 4:01 pm

Polychemist писал(а):
Пт янв 20, 2023 7:13 pm
m1kRa писал(а):
Пт янв 20, 2023 6:39 pm
Поиски по зарубежным статьям привели к тому, что в большинстве случаев такая задача решается через реакцию акриловой кислоты с натриевой щелочью с присутствием полимеризатора. В данном случае, какой полимеризатор и в каких соотношениях брать исходные реагенты?
Да, как-то примерно так. Хотя в оригинале явно написано не так... судя по тексту - у Вас проблемы с английским или с химией, скорее с тем и другим.
Реально: надо полимеризовать АК с добавкой сшивателя в растворителе под действием инициатора. Потом нейтрализовать щёлочью. Например типа, 10 г АК, 0.2 г дивинилбензола, 200 мл гексана, 0.1 г AIBN, полимеризовать 1-2 ч на хорошей мешалке при кипении гексана (обратный холодильник). Выпавший порошок хорошо промыть гексаном, сушить в вакууме, лучше при 40-50С. Потом смотреть что вышло, варьировать количество сшивателя.
Согласен, в химии полимеров не силён, поэтому я здесь и спрашиваю у знающих и толковых людей, как вы. Насчёт английского - возможно неправильно истолковал даже с использованием проверки онлайн-переводчиками. В конце концов, не всё всегда можно знать и трактовать верно с первого раза :235:
Благодарю за ваш ответ и описанное вами предложение по решению, опробую его в деле :deal:

m1kRa
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Пт янв 20, 2023 6:00 pm

Re: Получение гидрогеля полиакрилата натрия (PAAS)

Сообщение m1kRa » Чт янв 26, 2023 4:04 pm

Jokermaniak писал(а):
Вт янв 24, 2023 7:11 pm
Гель - это по определению набухший сшитый полимер. Поэтому способ решения может быть только один - получить сшитый полимер. Линейную полиакриловую кислоту можно сшить, например, амидной сшивкой, вопрос надо ли? Проще, конечно, сополимеризовать с сшиваетелем. Сшивателя надо 2-3% по молям, не больше. Правда не уверен, что DVB это хороший сшиватель для акриловой кислоты, лучше бы использовать какой-нибудь акрилатный или акриламидный сшиватель.
Добрый день, Jokermaniak!

Как раз занимался поиском конкретных сшивателей для данной задачи. Спасибо большое вам за ответ, опробую на практике :deal:
P.S. Лайк за цитату из произведения Булгакова "Собачье сердце " :up:
Последний раз редактировалось m1kRa Чт янв 26, 2023 4:23 pm, всего редактировалось 1 раз.

m1kRa
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Пт янв 20, 2023 6:00 pm

Re: Получение гидрогеля полиакрилата натрия (PAAS)

Сообщение m1kRa » Чт янв 26, 2023 4:08 pm

Дорогие химики и химички,

Если у вас есть статьи по данной тематике или книги, справочники, то будет замечательно, если вы поделитесь такими материалами. Очень хочу углубиться в эту тему с полимерами, т.к. химией полимеров начал заниматься относительно недавно и пока мои знания весьма базовые. Особенно интересуют книги по химии полимеров и материаловедении полимеров. Мои поиски книг, справочников пока не дали результатов. Хочется узнать побольше
P.S. Если у вас есть другие решения, готов с радостью их рассмотреть
Спасибо большое за ваше время на ответы, очень ценю это

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3019
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: Получение гидрогеля полиакрилата натрия (PAAS)

Сообщение Jokermaniak » Чт фев 02, 2023 12:20 am

Для акрилатов используют, например, такие вот сшиватели. В случае акриловой кислоты есть небольшая проблема - кислота гидрофильная, стандартные сшиватели гидрофобные, что может отразиться на равномерности сшивки. Можно использовать что-то такое, оно достаточно гидрофильное. Но и полимеризовать тогда надо в воде с каким-нибудь типа персульфатом натрия.

И с подщелачиванием надо не переборщить, чтобы не гидролизовать всё нафик.
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

Polychemist
Сообщения: 9436
Зарегистрирован: Вт дек 21, 2004 11:42 am

Re: Получение гидрогеля полиакрилата натрия (PAAS)

Сообщение Polychemist » Пт фев 03, 2023 5:57 pm

С ДВБ делали, идёт, ес-но, не в воде. Но идёт и со всем прочим дивинильным.

georgyarakelov
Сообщения: 43
Зарегистрирован: Пн фев 11, 2019 2:27 pm

Re: Получение гидрогеля полиакрилата натрия (PAAS)

Сообщение georgyarakelov » Сб фев 04, 2023 6:59 pm

m1kRa писал(а):
Пт янв 20, 2023 6:39 pm
Доброго времени суток, господа- и дамы-химики :wink:
Стоит следующая задача: получить гидрогель полиакрилата натрия (PAAS) с pH в пределах 7,35-7,45, который в дальнейшем будет заливаться в форму, а затем полученный формированный полиакрилат будет помещен в водную среду, где он будет увеличиваться в объеме за счёт абсорбции воды.

Чтобы получить гидрогель любого суперсорбента (сверхводопоглощающего полимера) порошок этого полимера предварительно необходимо смешать с водой. образующийся гидрогель будет представлять собой нетекучую сильно набухшую массу. Даже если попытаться эту массу каким-то образом перенести в воду, то она уже не будет увеличиваться в объеме, а будет просто разваливаться, так как отдельные частицы сами являются суперсорбентами, но между собой у них нет никакой связи.
В любом случае гидрогель акриловой или метакриловой кислот не являются формообразующими полимерами. Для этого необходимы полимеры на основе полиакриламида или композиты на основе специальных каучуков.
Такие композиты используют в детских водонабухающих игрушках различной формы, которые увеличивают свой объем в воде и высыхают до первоначального объема при удалении из воды.

Ответить

Вернуться в «полимеры / chemistry of polymers»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 15 гостей