Scientific journal
Modern high technologies
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,899

1 Perevalova E.A. 1 1
1

Волжский политехнический институт, филиал Волгоградского государственного технического университета, Волжский, e-mail: stecenkoo2013@yandex.ru

Привитая полимеризация позволяет в самых широких пределах изменять химический состав, структуру и свойства полимеров. Ранее полученный нами волокнистый материал на основе поликапроамидного (ПКА) волокна [1, 2], модифицированного прививкой полидиметиламиноэтилметакрилата (ПДМАЭМА) содержит третичный атом азота, который способен к хемосорбции газов кислого характера и обладает высокой статической обменной емкостью (3,0-3,5 мг-кв∙г–1). Полученное модифицированное волокно можно с успехом использовать в качестве хемосорбционного материала для фильтрующих элементов защиты органов дыхания человека и при решении экологических проблем [3].

С целью расширения области применения полученного хемосорбента, нами проведены исследования по изучению возможности получения на основе такого модифицированного волокна материала, обладающего хемосорбционной активностью по отношению, как к анионам, так и к катионам.

В качестве прививаемого мономера нами была использована метакриловая кислота, а в качестве инициирующей системе – окислительно-восстановительная система Cu2+–H2O2, особенностью которой является невысокая энергия активации, что позволяет проводить привитую полимеризацию при более низких температурах [4].

Выбранные условия проведения привитой полимеризации, позволили получить волокно с достаточно высоким содержанием привитой полиметакриловой кислоты (до 25-30 % от массы исходного волокна) и исключить протекание нежелательной побочной реакции гомополимеризации мономера. Статическая обменная емкость полученного модифицированного волокна по отношению к катионам составляет 1,8-2,05 мг-экв∙г–1. 

Для подтверждения хемосорбционных свойств модифицированного волокна была изучена его сорбционная активность по отношению к катионам меди (II). Сорбционные свойства материала изучались на модельных растворах, содержащих 1 г/л ионов меди (II). Проведенные исследования показали, что волокно, содержащее в своих привитых цепях фрагменты полиметакриловой кислоты, является эффективным хемосорбентом и концентрирует 90-92 % ионов меди (II), находящихся в растворе. Основное количество ионов меди извлекается из раствора за 50 мин, и дальнейшее увеличение продолжительности сорбции не оказывает существенного влияния на извлечение катионов меди.

Хемосорбенты должны быть устойчивы при длительной эксплуатации, поэтому необходимо оценить физико-механические свойства полученного модифицированного волокна. Изучение свойств проводили по методикам, принятым в материаловедении. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что при значительном увеличении сорбционной активности, наблюдается незначительное уменьшение прочности волокна, что не исключает возможность дальнейшей переработки модифицированного волокна в нетканые или иные материалы.

Таким образом, нами разработан метод синтеза хемосорбента на основе поликапроамидного волокна, который проявляет свою активность по отношению как к анионам, так и к катионам.