Гетерофазная полимеризация стирола и метилметакрилата в присутствии нерастворимого в воде ПАВ

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Московский государственный университет тонких химических технологий

имени М.В Ломоносова»

Рег. № _____________ Кафедра «Химии и технологии высокомолекулярных соединений им. С.С. Медведева»

Боровкова Александра Владимировна

ГЕТЕРОФАЗНАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ СТИРОЛА И МЕТИЛМЕТАКРИЛАТА В ПРИСУТСТВИИ НЕРАСТВОРИМОГО В ВОДЕ ПАВ

квалификационная работа бакалавра

по направлению 240100.62 "Химическая технология и биотехнология"

Москва 2015

Содержание

ВВЕДЕНИЕ.. 3

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. 5

1.1 Критерии монодисперсности полимерных микросфер. 5

1.2 Способы получения монодисперсных полимерных микросфер. 7

1.2.1 Эмульсионная полимеризация. 9

1.2.2 Безэмульгаторная полимеризация. 11

1.2.3 Суспензионная полимеризация. 12

1.2.4 Дисперсионная полимеризация. 14

1.2.5 Осадительная полимеризация. 16

1.2.6 Затравочная полимеризация. 17

1.3 Плюроники (Полоксамеры, Проксанолы) 18

1.3.1 Плюроник Р123. 20

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. 22

2.1 Исходные вещества. 22

2.2 Методы исследования. 23

2.2.1 Дилатометрический метод исследования кинетики полимеризации. 23

2.2.2 Определение размеров частиц полимерных суспензий. 24

2.2.3 Определение ζ-потенциала частиц методом электрофоретического светорассеяния. 25

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.. 27

3.1 Кинетические закономерности полимеризации стирола в присутствии плюроника Р123 в качестве ПАВ. 27

3.2 Кинетические закономерности полимеризации метилметакрилата в присутствии плюроника Р123 в качестве ПАВ. 32

3.3 Сравнение кинетических закономерностей полимеризации мономеров в присутствии плюроника Р123 в качестве ПАВ с наблюдаемыми в присутствии оксиэтилированного кремнийорганического ПАВ схожего строения. 34

ВЫВОДЫ... 38

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... 39

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время монодисперсные полимерные микросферы широко используются в различных областях науки и техники, в том числе в медицинской и фармацевтической области. Такие микросферы применяются в качестве калибровочных эталонов в электронной и оптической микроскопии и светорассеивании [1], при счете аэрозольных и вирусных частиц и малоугловой рефракции рентгеновских лучей [2], в качестве набивочного материала колонок для высокоэффективной жидкостной хроматографии [3], для определения размера пор фильтров и биологических мембран [2], в качестве модельных коллоидных систем для изучения их реологии, стабильности, седиментации [1] и модельных образцов для фотонных кристаллов [4], а также в качестве носителей биолигандов в диагностических и терапевтических методах исследования [1] и для адресной доставки лекарственных средств [5].

Для всех вышеперечисленных областей применения одним из важных параметров полимерных микросфер является их монодисперсность. Так, однородность (монодисперсность) полимерных частиц с достаточно высокой точностью позволяет предсказать их поведение в in vitro и in vivo системах. Например, монодисперсные полимерные микросферы обеспечивают однородное инкапсулирование лекарственного средства, что позволяет оптимизировать профили его высвобождения и достигать воспроизводимого in vivo биораспределения к различным органам и тканям, а также получить максимальную защиту активного агента от разрушения [6]. Кроме того, использование монодисперсных микросфер с одной стороны позволяет предотвратить нежелательное и токсичное закупоривание капилляров [3, 5], а с другой стороны делает возможным проводить направленную эмболизацию опухолевых сосудов [7].

В настоящее время много работ направлено на то, чтобы оптимизировать размер частиц и минимизировать их распределение по размерам.

Ранее в работах, проводимых на кафедре, были подробно изучены кинетические закономерности полимеризации стирола и метилметакрилата в присутствии оксиэтилированного кремнийорганического ПАВ –
α,ω-бис[гидрокси-9-этоксипропил]олигодиметилсилоксана (ПДМС-ПЭО) в качестве стабилизатора реакционной системы, и показано, что в его присутствии могут быть получены полимерные суспензии с узким распределением частиц по размерам и диаметрами в интервале от 0,3 до 1,1 мкм.

Цель данной работы состоит в изучении кинетических закономерностей гетерофазной полимеризации стирола и метилметакрилата в присутствии нерастворимого в воде оксиэтилированного олигопропиленгликоля, плюроника P123, в качестве ПАВ, для того чтобы сравнить их с наблюдаемыми в присутствии α,ω-бис[гидрокси-9-этоксипропил]олигодиметилсилоксана.