vestichИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series1561-83312524-2342The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8331-2023-59-3-234-241vestich-829Research ArticleХИМИЯ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙPOLYMER CHEMISTRYВлияние диаметра трубчатого реактора и направления движения фронта на протекание процесса фронтальной сополимеризации акриламида с акрилатом натрия в водных растворахInfluence of the diameter of a tubular reactor and the direction of front propagation on the process of frontal copolymerization of acrylamide with sodium acrylate in aqueous solutionsХилютаЕ. О.KhiliutaA. A.

Хилюта Елена Олеговна – магистр хим. наук, ст. преподаватель

ул. Ожешко, 22, 230023, Гродно

Khiliuta Alena A. – Senior Lecturer

22, Ozheshko Str., 230023, Grodno

elena.solomevich@mail.ruГринюкЕ. В.HryniukY. V.

Гринюк Евгений Валерьевич – канд. хим. наук, доцент, директор

ул. Ленинградская, 14, 220050, Минск

Hryniuk Yauheni V. – Ph. D. (Chemistry), Associate Professor, Director

14, Leningradskaya Str., 220050, Minsk

grinyuk@tut.byГродненский государственный университет имени Янки КупалыYanka Kupala State University of GrodnoНаучно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университетаResearch Institute for Physical Chemical Problems of the Belarusian State University202304092023593234241Copyright © Хилюта Е.О., Гринюк Е.В., 20232023Хилюта Е.О., Гринюк Е.В.Khiliuta A.A., Hryniuk Y.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestichem.belnauka.by/jour/article/view/829

Объектами исследования являлись процесс фронтальной сополимеризации акриламида с акрилатом натрия в водных растворах в трубчатых реакторах различных диаметров, а также полученные при этом сополимеры и гидрогели. Изучено влияние диаметра трубчатого реактора и направления движения фронта на протекание процесса фронтальной сополимеризации акриламида и акрилата натрия в водных растворах. Показано, что скорость фронта практически не зависит от диаметра трубчатого реактора, а температура фронта снижается с увеличением диаметра. Определены величины водопоглощения и гель-фракции полученных гидрогелей.

The objects of study were the process of frontal copolymerization of acrylamide with sodium acrylate in aqueous solutions in tubular reactors of various diameters and with different directions of front propagation, as well as the resulting copolymers and hydrogels. The effect of the diameter of a tubular reactor and the direction of front propagation on the process of frontal copolymerization of acrylamide and sodium acrylate in aqueous solutions has been studied. It was shown that the front velocity is almost independent of the diameter of the tubular reactor, and the front temperature decreases with increasing diameter. The values of water absorption and gel-fraction of the obtained hydrogels were determined.

фронтальная сополимеризацияакриламид2-акриламидо-2-метилпропансульфокислотаполиэлектролитный гидрогельнаправление движения фронта полимеризацииводопоглощениегель-фракцияfrontal polymerizationacrylamidesodium acrylateacrylic acidpolyelectrolyte hydrogelwater absorptionReferencesDeep Eutectic Solvents as Both Active Fillers and Monomers for Frontal Polymerization / J. D. Mota-Morales [et al.] // Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry, 2013. – Vol. 51, № 8. – Р. 1767–1773. https://doi.org/10.1002/pola.26555Mota-Morales J. D., Gutierrez M. C., Ferrer M. L., Sanchez I. C., Elizalde-Pena E. A., Pojman J. A., Del Monte F., Luna-Barcenas G. Deep Eutectic Solvents as Both Active Fillers and Monomers for Frontal Polymerization. Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry, 2013, vol. 51, no. 8, pp. 1767–1773. https://doi.org/10.1002/pola.26555Гринюк, Е. В. Фронтальная сополимеризация акриламида с 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислотой и с акрилатом натрия в водных растворах / Е. В. Гринюк // Полимерные материалы и технологии. – 2016. – Т. 2, № 1. – С. 48–53.Grinyuk E. V., Krul L. P. Frontal copolymerization of acrylamide with 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and sodium acrylate in aqueous solutions. Polimernye materialy i tekhnologii = Polymer Materials and Technologies, 2016, vol. 2, no. 1, pp. 48–53 (in Russian).Разработка способов синтеза карбоксилированных и сульфонированных ПАА, водных композиций на их основе с веществами, инициирующими при повышенных температурах образование гидрогелей / НИИ физ.-хим. проблем Бел. гос. ун-та; рук. темы Л. П. Круль. – Минск, 2012. – 96 с. – № ГР 20111280.Krul L. P. (theme leader), Research Institute for Physical Chemical Problems of the Belarusian State University. Development of methods for the synthesis of carboxylated and sulfonated PAA, aqueous compositions based on them with substances that initiate the formation of hydrogels at elevated temperatures. Minsk, 2012. 96 р. Gratе № 20111280 (in Russian).API RP63. Recommended Practices for Evaluation of Polymers Used in enhanced oil recovery operations. – Washington, 1990. – 74 p.Amer. Petroleum Inst. Recommended practices for evaluation of polymers used in enhanced oil recovery operations. API RP63. Washington: API, 1990. 74 p.Cлюсар, О. И. Изучение влияния различных факторов на структурно-механические характеристики гидрогелевых основ полимера акриловой кислоты / О. И. Cлюсар, Т. П. Калмыкова, Ф. Керманиан // Хим.-фармацевт. журн. – 2003. – Т. 37, № 5. – С. 51–53.Slyusar O. I., Kalmykova T. P., Kermanian F. Influence of various factors on the structure, mechanical properties and technological characteristis of acrylic and polymer hydrogels. Pharmaceutical Chemistry Journal, 2003, vol. 37, no. 5, pp. 270–272. https://doi.org/10.1023/a:1025347010135Facile preparation of pH-sensitive poly(acrylic acid-co-acrylamide)/SiO2 hybrid hydrogels with high strength by in situ frontal polymerization / Shengfang Li [et al.] // Colloid Polym Sci. – 2013. – Vol. 292, № 1. – Р. 107–113. https://doi.org/10.1007/s00396-013-3050-6Li S., Wang H., Huang W., Liu X. Facile preparation of pH-sensitive poly(acrylic acid-co-acrylamide)/SiO2 hybrid hydrogels with high strength by in situ frontal polymerization. Colloid and Polymer Science, 2013, vol. 292, no. 1, pp. 107–113. https://doi.org/10.1007/s00396-013-3050-6Фронтальная сополимеризация акриламида с метилметакрилатом и стиролом в присутствии наночастиц SiO2, TiO2. Теплофизические свойства полученных нанокомпозитов / А. О. Тоноян [и др.] // Изв. нац. акад. наук и гос. инженер. ун-та Армении. Сер. техн. наук. – 2013. – Т. 64, № 1. – С. 45–52.Тonoyan A. O., Shakhnazaryan M. A., Antonyan S. B., Khachatryan A. G., Davtyan S. P. Front copolymerization of acrylamide with methyl methacrylate and styrene in the presence of SiO2, TiO2 nanoparticles. Thermophysical properties of the obtained nanocomposites. Izvestiya natsional’noi akademii nauk i gosudarstvennogo inzhenernogo universiteta Armenii. Seriya tekhnicheskikh nauk = Bulletin of the NAS of RA and GIUA. TN series, 2013, vol. 64, no. 1, pp. 45–52 (in Russian).Dzhardimalieva, G. I. Frontal Polymerization of Metal-Containing Monomers: A Topical Review / G. I. Dzhardimalieva, A. D. Pomogailo, V. A. Volpert // Journal of Inorganic and Organometallic Polymers. – 2002. – Vol. 12, № 1–2. – Р. 1–21.Dzhardimalieva G. I., Pomogailo A. D., Volpert V. A. Frontal Polymerization of Metal-Containing Monomers: A Topical Review. Journal of Inorganic and Organometallic Polymers, 2002, vol. 12, no. 1–2, pp. 1–21.Pojman, J. A. Frontal Polymerization / J. A. Pojman // Polymer Science: A Comprehensive Reference / Eds.: K. Matyjaszewski, M. Möller. – Amsterdam: Elsevier BV, 2012. – Р. 957–980. https://doi.org/10.1016/b978-0-444-53349-4.00124-2Pojman J. A. Frontal Polymerization. Matyjaszewski K., Möller M. (eds.). Polymer Science: A Comprehensive Reference. Amsterdam: Elsevier BV, 2012, pp. 957–980. https://doi.org/10.1016/b978-0-444-53349-4.00124-2Organic–Inorganic Interpenetrating Polymer Networks and Hybrid Polymer Materials Prepared by Frontal Polymerization / Ja. Illescas [et al.] // J. Polym. Sci. Polym. Chem. – 2013. – Vol. 51, iss. 21. – Р. 4618–4625. https://doi.org/10.1002/pola.26882Illescas J., Sanna R., Alzari V., Nuvoli D., Casu M., Sanna R., Rivera E., Mariani A. Organic–Inorganic Interpenetrating Polymer Networks and Hybrid Polymer Materials Prepared by Frontal Polymerization. Journal of Polymer Science: Polymer Chemistry, 2013, vol. 51, iss. 21, pp. 4618–4625. https://doi.org/10.1002/pola.26882Polymer Hydrogels of 2-Hydroxyethyl Acrylate and Acrylic Acid Obtained by Frontal Polymerization / Roberta Sanna [et al.] // J. Polym. Sci.: Polym. Chem. – 2012. – Vol. 50, № 8. – Р. 1515–1520. https://doi.org/10.1002/pola.25913Sanna R., Alzari V., Nuvoli D., Scognamillo S., Marceddu S., Mariani A. Polymer Hydrogels of 2-Hydroxyethyl Acrylate and Acrylic Acid Obtained by Frontal Polymerization. Journal of Polymer Science: Polymer Chemistry, 2012, vol. 50, no. 8, pp. 1515–1520. https://doi.org/10.1002/pola.25913Получение сополимеров акриламида и 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты методом фронтальной полимеризации / Е. В. Гринюк [и др.] // Журн. прикл. химии. – 2014. – Т. 87, вып. 12. – С. 1841–1845.Grinyuk E. V., Duk O. G., Sheres I. V., Krul L. P. Preparation of copolymers of acrylamide and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid by frontal polymerization. Russian Journal of Applied Chemistry, 2014, vol. 87, no. 12, pp. 1913–1917. https://doi.org/10.1134/s1070427214120192

The authors declare that there are no conflicts of interest present.