2.Методика проведения эксперимента.
Спектры снимали на ИК спектрометре Nicolet 380 в области 0т 400см-1 до 4000 см-1 при комнатной температуре в режиме просвечивания из таблеток в KBr.
2.1.Приготовление образцов.
Приготовление аналитических растворов сополимеров является весьма проблематичным. Нами обнаружено только два растворителя, в которых растворяются все сополимеры акрилонитрила с метакриловой кислотой, независимо от соотношения сомономеров. Это апротонные растворители диметилформамид и диметилсульфоксид. Однако оба эти растворителя непригодны для анализа методом ИК, так как их собственное поглощение полностью перекрывает аналитические области. Кроме этого после вспенивания сополимеры теряют растворимость и в этих растворителях.
Вследствие этого аналитические образцы готовили прессованием таблеток в KBr, а анализ проводили методом сравнения интенсивности аналитических полос поглощения с полосами поглощения, являющимися внутренним стандартом. Калибровку производили по спектрам поглощения индивидуальных гомополимеров полиакрилонитрила и полиметакриловой кислоты. Таблетки диаметром 7мм готовили прессованием на ручном прессе. Смесь образца полимера с порошком KBr перетирали в агатовой ступке с охлаждением жидким азотом.
2.2 Выбор аналитических полос поглощения
Аналитические полосы определяли сравнением спектров гомополимеров акрилонитрила и метакриловой кислоты с последующим отнесением полос поглощения. Требованиям, предъявляемым к аналитическим полосам, удовлетворяют следующие полосы поглощения.
В полиакрилонитриле: 2244 – валентные колебания CN группы,
2339 – слабая полоса, 1074, - удовлетворительная полоса колебаний С-СN накладывающаяся на слабую полосу колебаний С-С метакриловой кислоты и на очень слабую полосу колебаний крутильных колебаний СH2 группы.
В полиметакриловой кислоте: 1709 – валентные колебания С=О не связанной водородной связью в димер, слабая полоса 2612 валентные колебания О-Н связанные водородной связью, сильная полоса 950 крутильных колебаний СH3 группы в транс положении (в статистическом сополимере). Полоса 1182 колебания С-О, которая накладываются на слабую полосу поглощения С-С полиакрилонитрила 1178.
Выбор общей полосы поглощения, которую можно было бы использовать как эталонную, производили исходя из химической структуры сополимера. Единственной общей группой присутствующей в обоих мономерных звеньях является метиленовая группа основной цепи. Ей принадлежит две полосы поглощения: 1452 см-1, которая относится к поглощению метиленовой группы в синдиотактическом и в нестереорегулярном полимерах и полоса 1445 см-1, относящаяся к поглощению метиленовой группы в изотактическом полимере. Эта полоса в нашем случае вырождена в плечо. Кроме того, в качестве полосы сравнения может быть выбрана полоса 535 см-1, отвечающая за валентные колебания С-С-С группы цепи.
Учитывая наложения полос и возможное уширение и наложение полос после термической обработки сополимеров в качестве аналитических выбраны полосы:
Полоса 2244 см-1 валентные колебания СN полиакрилонитрила
Полоса 1182 см-1 валентные колебания C-O группы полиметакриловой кислоты
Полоса 535 см-1 валентные колебания С-С-С группы цепи, выбранные в качестве полосы сравнения.
Рисунок 3. Спектр полиакрилонитрила.
Рисунок 4. Спектр полиметакриловой кислоты.
Рисунок 5. Сравнительный спектр гомополимеров полиакрилонитрила и полиметакриловой кислоты