Взаємодія вінілових мономерів з поверхнею анатазу і високодисперсного титанвмісного кремнезему

Abstract

Методами ІЧ-спектроскопії та дериватографії досліджено взаємодію ряду вінілових мономерів (стирол, н-бутилвініловий ефір, N-вінілпіролідон, метакрилат та вінілацетат) з поверхнею термоактивованого анатазу і титанвмісного кремнезему. Знайдено, що льюїсівські кислотні центри діоксиду титану здатні ініціювати олігомеризацію адсорбованих молекул стиролу, н-бутилвінілового ефіру і N‑вінілпіролідону. На основі квантовохімічних розрахунків запропоновано координаційний механізм олігомеризації вінілових мономерів за участю координаційно-ненасичених іонів титану на поверхні досліджених оксидів. Показано, що методом адсорбційної олігомеризації при температурах 30-120⁰С можна одержувати композитні матеріали з високим вмістом органічної фази (25‑55 мас.%).

The interaction of some vinyl monomers (styrene, n-butyl vinyl ether, N-vinylpyrrolidinone, methacrylate and vinyl acetate) with surfaces of thermoactivated anatase and titanium-containing silica has been studied by means of IR-spectroscopy and derivatography. The Lewis acid sites of titanium dioxide surface have been found to be capable to initiate an oligomerisation of adsorbed molecules of styrene, n-butyl vinyl ether, and N-vinylpyrrolidinone. Basing on the results of quantum chemical calculations, a coordination mechanism has been proposed of the oligomerisation of vinyl monomers with participation of coordinatedly unsaturated titanium ions at the surfaces of oxides examined. A possibility has been shown to produce composite materials with a content of organic matter of 25-55 wt. % by the method of adsorption oligomerisation at the temperature of 30 to 120°C.