Синтез и исследование гидрофобно-модифицированных полимерных бетаинов

  • Alexey Shakhvorostov Институт полимерных материалов и технологий, г. Алматы http://orcid.org/0000-0003-3502-6123
  • Zhanar Nurakhmetova Лаборатории инженерного профиля Казахского национального исследовательского технического университета им. К.И. Сатпаева, г. Алматы http://orcid.org/0000-0003-2558-8579
  • Gulnur Tatykhanova Лаборатории инженерного профиля Казахского национального исследовательского технического университета им. К.И. Сатпаева, г. Алматы http://orcid.org/0000-0003-4457-1705
  • Nurxat Nuraje Техасский технологический университет
  • Sarkyt Kudaibergenov Лаборатории инженерного профиля Казахского национального исследовательского технического университета им. К.И. Сатпаева, г. Алматы http://orcid.org/0000-0002-1166-7826
DOI: https://doi.org/10.15328/cb645
Ключевые слова: полимерные бетаины, везикулы, мицеллы, депрессанты потери текучести

Аннотация

Полимерные бетаины, содержащие длинные алкильные цепи C12H25, C14H29, C16H33 и C18H37, синтезированы из алкиламинокротонатов и метакриловой кислоты по реакции Михаэля. Они охарактеризованы методами ИК-Фурье, ЯМР 13C спектроскопии, ДСК, ДЛС, ГПХ, крио-ПЭМ, вискозиметрии и измерением дзета-потенциала. Полимеры полностью растворимы в ДМФА, ТГФ и ДМСО, частично растворимы в ароматических углеводородах (бензол, толуол, о-ксилол) и образуют коллоидные растворы в водном растворе КОН. В растворах водного КОН и ДМСО гидрофобно-модифицированные полибетаины, содержащие додецил-, тетрадецил-, гексадецил- и октадецильные группы, изучены в зависимости от рН. Найдены аномально низкие значения изоэлектрической точки (ИЭТ) в области рН 2.7-3.4. Согласно данным ДЛС средние размеры макромолекул имеют тенденцию к снижению с разбавлением. Дзета-потенциал амфотерных макромолекул в водном растворе намного выше, чем в ДМСО. Результаты крио-ПЭМ показали на существование микронных и наноразмерных везикул как в растворе КОН, так и в ДМСО. Обсуждается структурная организация везикул в воде и ДМСО. Ингибирующий эффект парафиноотложения и снижение потери текучести высокопарафинистых нефтей в присутствии гидрофобных полибетаинов лучше, чем в случае коммерчески доступного сополимера этилен-винилацетат (ЭВА).

Биографии авторов

Zhanar Nurakhmetova, Лаборатории инженерного профиля Казахского национального исследовательского технического университета им. К.И. Сатпаева, г. Алматы
Институт полимерных материалов и технологий, г. Алматы
Gulnur Tatykhanova, Лаборатории инженерного профиля Казахского национального исследовательского технического университета им. К.И. Сатпаева, г. Алматы
Институт полимерных материалов и технологий, г. Алматы
Sarkyt Kudaibergenov, Лаборатории инженерного профиля Казахского национального исследовательского технического университета им. К.И. Сатпаева, г. Алматы
Институт полимерных материалов и технологий, г. Алматы

Литература

1 Kudaibergenov S (2002) Polyampholytes: Synthesis, Characterization and Application. Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, USA. P.1-214. ISBN 030646781X

 

2 Johnson K, Fevola MJ, McCormick CL (2004) J Appl Polym Sci 92:647-657. http://dx.doi.org/10.1002/app.13646

 

3 Kudaibergenov SE, Jaeger W, Laschewsky A (2006) Adv Polym Sci 201:157-224. http://dx.doi.org/10.1007/12_078

 

4 Dimitrov I, Trzebicka B, Müller AH, Dworak A, Tsvetanov CB (2007) Progress Polym Sci 32:1275-1343. http://dx.doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2007.07.001

 

5 Smith AE, Xu X, Kirkland SE, Savin DA, McCormick CL (2010) Macromolecules 43:1210-1217. http://dx.doi.org/10.1021/ma902378k

 

6 Strauss UP, Chiso YC (1986) Macromolecules 19:355-358. http://dx.doi.org/10.1021/ma00156a020

 

7 Tanchuk YV, Yablonko BM, Boiko VV (1982) Ukrainian Chemistry Journal 48:871-876. (In Russian)

 

8 Tanchuk YV, Yablonko BM (1984) Ukrainian Chemistry Journal 50:88-92. (In Russian)

 

9 Tanchuk YV, Yablonko BM (1988) Ukrainian Chemistry Journal 54:1099-1102. (In Russian)

 

10 Laschewsky A, Zerbe I (1991) Polymer 32:2081-2086. http://dx.doi.org/10.1016/0032-3861(91)90176-J

 

11 Anton P, Laschewsky A (1991) Macromol Rapid Comm 12:189-196. http://dx.doi.org/10.1002/marc.1991.030120307

 

12 Koberle P, Laschewsky A, Lomax TD (1991) Macromol Rapid Comm 12:427-430. http://dx.doi.org/10.1002/marc.1991.030120709

 

13 Laschewsky A (1991) Colloid Polym Sci 269:785-794.  http://dx.doi.org/10.1007/bf00657445

 

14   Anton P, Koberle P, Laschewsky A (1993) Macromol Chem Physic 194:1-27. http://dx.doi.org/10.1002/macp.1993.021940101

 

15   Anton P, Laschewsky A (1993) Macromol Chem Physic 194:601-624. http://dx.doi.org/10.1002/macp.1993.021940221

 

16    Favresse P, Laschewsky A (1999) Macromol Chem Physic 200:887-895. http://dx.doi.org/10.1002/(sici)1521-3935(19990401)200:4<887::aid-macp887>3.0.co;2-#

 

17    Favresse P, Laschewsky A, Emmerman C, Gros L, Linsner A (2001) Eur Polym J 37:877-885. http://dx.doi.org/10.1016/s0014-3057(00)00215-9

 

18    Cardoso J, Manero O (1991) J Polym Sci Pol Phys 29:639-647. http://dx.doi.org/10.1002/polb.1991.090290601

 

19   Kujawa P, Rosiak JM, Selb J, Candau F (2000) Mol Cryst Liq Cryst 354:401-407. http://dx.doi.org/10.1080/10587250008023632

 

20    Kujawa P, Rosiak JM, Selb J, Candau F (2001) Macromol Chem Physic 202:1384-1397 http://dx.doi.org/10.1002/1521-3935(20010501)202:8<1384::AID-MACP1384>3.0.CO;2-1

 

21   Didukh AG, Koizhaiganova RB, Bimendina LA, Kudaibergenov SE (2004) Appl Polym Sci 92:1042-1048. http://dx.doi.org/10.1002/app.20075

 

22    Kudaibergenov SE, Didukh AG, Ibraeva ZhE, Bimendina LA, Rullens F, Devillers M, Laschewsky А (2005) J Appl Polym Sci 98:2101-2108. http://dx.doi.org/10.1002/app.22007

 

23   Koromilas ND, Lainioti GC, Oikonomou EK, Bokias G, Kallitsis JK (2014) Eur Polym J 54:39-51. http://dx.doi.org/dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2014.02.009

 

24    Ahmed S, Hayashi F, Nagashima T, Matsumura K (2014) Biomaterials 35:6508-6518. http://dx.doi.org/10.1016/j.biomaterials.2014.04.030

 

25    An H, Liu C, Wang P, Li W, Tan Y, Xu K, Liu Ch (2011) Polym Bull 67:141-158. http://dx.doi.org/10.1007/s00289-011-0465-4

 

26    Sitnikova T, Rakhnyanskaya A, Yaroslavova E, Melik-Nubarov N, Yaroslavov A (2013) Polym Sci Ser A+ 55:163-170. http://dx.doi.org/10.1134/s0965545x13030061

 

27   Che Y-J, Tan Y, Cao J, Xin H, Xu GY (2011) Polym Bull 66:17-35. http://dx.doi.org/10.1007/s00289-010-0255-4

 

28   Liu C,  Hong B, Xu K, Zhang M, An H, Tan Y, Wang P (2014) Polym Bull 71:3051-3065. http://dx.doi.org/10.1007/s00289-014-1237-8

 

29   Kudaibergenov SE, Bimendina LA, Yashkarova MG (2007) J Macromol Sci A 44:899-913. http://dx.doi.org/10.1080/10601320701407995

Опубликован
2015-09-30
Как цитировать
Shakhvorostov, A., Nurakhmetova, Z., Tatykhanova, G., Nuraje, N., & Kudaibergenov, S. (2015). Синтез и исследование гидрофобно-модифицированных полимерных бетаинов. Вестник КазНУ. Серия химическая, 79(3), 10-20. https://doi.org/https://doi.org/10.15328/cb645
Выпуск
Том 79 № 3 (2015): Вестник КазНУ. Серия химическая
Раздел
Органическая химия и химия полимеров
Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.

Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License (CC BY-NC-ND 4.0), которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.