Полимеры, содержащие от 3 до 15 мас.% ионогенных групп, ковалентно-связанных с полимерным каркасом и свойства которых предопределяются взаимодействиями между ионами относят к обособленному классу полимеров, которые называются иономерами. Благодаря особенностям химического строения и способностью к ассоциированному взаимодействию ионогенных групп такие полимеры могут быть использованы в электрохимических производствах, в производстве топливных элементов и в мембранных технологиях. Для описания микроструктуры иономеров используются прежде всего морфологические модели, такие как формирование мультиплетов с участием ионогенов. В свою очередь мультиплеты, объединяясь в ионные агрегаты образуют кластеры. К перспективным в этом классе полимеров можно отнести полиуретановые иономеры (ПУИ). Включение ионных групп в состав ПУИ может осуществляться путём использования в синтезе полиуретанов полиольных олигомеров и изоцианатсодержащих соединений, содержащих в своей структуре ионогенные группы. В результате у ПУИ возрастают характеристики диспергируемости в полярных растворителях, термической стабильности и механической прочности. Кроме того, присутствие ионных агрегатов и кластеров в структуре иономеров приводит к возникновению таких специфических свойств, как биосовместимость и диффузионные свойства. Базируясь на три(2-гидроксиэтил)амине (ТГЭА), полиэтиленоксиде (ПЭО) и орто-фосфорной кислоте (ОФК) синтезированы фосфорорганические полиолы (ФИП-ПЭО), которые явились основой для получения полиуретанов иономерной природы (ФИП-ПЭО-ПУ). Установлено, что не вся орто-фосфорная кислота реагирует с триэтаноламином. Остаточные молекулы ОФК вступают в ассоциативные взаимодействия с ФИП-ПЭО. Особенности химического строения фосфорорганических разветвленных иономерных полиолов являются причиной сложной надмолекулярной организации синтезируемых с их использованием ФИП-ПЭО-ПУ. Так, прочность ФИП-ПЭО-ПУ зависит от мольного содержания орто-фосфорной кислоты в составе ФИП-ПЭО. Повышение прочности полиуретанов по мере возрастания мольного соотношения [ОФК]:[ТГЭА] при синтезе ФИП-ПЭО до 5 может быть обусловлено особенностями строения структуры ФИП-ПЭО-ПУ, в которой присутствуют ассоциированные молекулы орто-фосфорной кислоты.
Polymers containing between 3 and 15% by mass of ionogenic groups covalently bonded to the polymer backbone and whose properties are determined by interactions between ions are classified as a separate class of polymers called ionomers. Due to the peculiarities of the chemical structure and the ability of ionogenic groups to associate interaction, such polymers can be used in electrochemical production, in the production of fuel cells and in membrane technologies. To describe the microstructure of ionomers, morphological models are primarily used, such as the formation of multiplets with the participation of ionogens. In turn, multiplets, combining into ionic aggregates, form clusters. Polyurethane ionomers (PUI) can be considered promising in this class of polymers. The inclusion of ionic groups in the composition of PUI can be carried out by using polyol oligomers and isocyanate-containing compounds containing ionogenic groups in their structure in the synthesis of polyurethanes. As a result, PUI exhibits improved dispersibility in polar solvents, thermal stability and mechanical strength. In addition, the presence of ionic aggregates and clusters in the ionomer structure results in specific properties such as biocompatibility and diffusion properties. Based on tri(2-hydroxyethyl)amine (THEA), polyethylene oxide (PEO) and orthophosphoric acid (OPA), organophosphorus polyols (PIP-PEO) were synthesized, which became the basis for obtaining ionomer polyurethanes (PIP-PEO-PU). It was found that not all orthophosphoric acid reacts with triethanolamine. Residual OPA molecules enter into associative interactions with PIP-PEO. The chemical structure features of branched organophosphorus ionomer polyols are the cause of the complex supramolecular organization of PIP-PEO-PU synthesized using them. Thus, the strength of PIP-PEO-PU depends on the molar content of ortho-phosphoric acid in the composition of PIP-PEO. The increase in the strength of polyurethanes as the molar ratio [OPA]:[THEA] increases during the synthesis of PIP-PEO to 5 may be due to the peculiarities of the construction of the structure of PIP-PEO-PU, in which associated molecules of ortho-phosphoric acid are present.