ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРОПРОНИЦАЕМОСТИ ПОЛИУРЕТАНОВЫХ ИОНОМЕРОВ НА ОСНОВЕ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ ПОЛИОЛОВ
Рубрики: 1. ХИМИЯ
Авторы:
1.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
2.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
3.
Казанский государственный энергетический университет
4.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
5.
КНИТУ
Тип:
Статья
Номер статьи:
Статус:
Опубликован
Получено:
04.08.2025
Одобрено:
07.08.2025
Опубликовано:
07.08.2025
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИОЛЫ, ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ИОНОМЕРЫ, СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ СТРУКТУРА, РЕАКЦИЯ ЭТЕРИФИКАЦИИ, КИНЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, ПАРОПРОНИЦАЕМОСТЬ
Аннотация (русский):
Придание полимерам новых функциональных свойств наряду с проблемой улучшения уже достигнутых технических показателей может решаться путём химической модификации их структурной организации. Интересным направлением здесь является введение ионогенных групп в уже известные макромолекулярные объекты и создание иономеров. Определённый интерес представляют полиуретановые иономеры (ПУИ), для получения которых как правило используются олигоэфиргликоли и изоцианаты, со встроенными в их структуру ионогенными группами. У полученных таким образом ПУИ отмечаются рост механических характеристик и термостабильности. Следует также отметить, что присутствие ионных агрегатов в их структуре является причиной повышения биосовместимости и диффузионных свойств. В данной работе с использованием три(2-гидроксиэтил)амина, орто-фосфорной кислоты и полипропиленоксида (ПЭО), были получены фосфорорганических полиолы (ФИП-ПЭО), послужившие основой для синтеза полиуретановых иономеров (ФИП-ПЭO-ПУ). Проведено исследование влияния температурных условий синтеза ФИП-ПЭО на свойства ФИП-ПЭО-ПУ и их связь с диффузионными свойствами получаемых с их использованием полиуретанов. Было установлено, что температура проведения синтеза ФИП-ПЭО от Тсин.=40 °С до Тсин.=100 °С приводит к увеличению конверсии орто-фосфорной кислоты от 29% до 40%. При дальнейшем повышении температурных условий до Тсин.=110 °С конверсия орто-фосфорной кислоты превышает 50%. С увеличение температуры, при которой осуществляется синтез ФИП-ПЭО (при этом возрастает и конверсия Н3РО4), наблюдается небольшое понижение поверхностного натяжения получаемых фосфорорганических полиолов и критической концентрации мицеллообразования. Температура синтеза ФИП-ПЭО и, соответственно конверсия орто-фосфорной кислоты оказывает значительное влияние на коэффициент паропроницаемости (WVP) ФИП-ПЭО-ПУ, получаемых с их использованием. Так, наблюдается двукратное понижение WVP со значений 3890 г/см2 для ФИП-ПЭО-ПУ, полученных при Тсин.=80 °С до значений 1920 г/см2 за 24 часа для ФИП-ПЭО-ПУ, полученных при Тсин.=110 °С. Температура, при которой были синтезированы ФИП-ПЭО оказывает влияние и на надмолекулярную организацию полученных на их основе ФИП-ПЭО-ПУ, особенностью которой является кластеризация фосфат-анионов.
Придание полимерам новых функциональных свойств наряду с проблемой улучшения уже достигнутых технических показателей может решаться путём химической модификации их структурной организации. Интересным направлением здесь является введение ионогенных групп в уже известные макромолекулярные объекты и создание иономеров. Определённый интерес представляют полиуретановые иономеры (ПУИ), для получения которых как правило используются олигоэфиргликоли и изоцианаты, со встроенными в их структуру ионогенными группами. У полученных таким образом ПУИ отмечаются рост механических характеристик и термостабильности. Следует также отметить, что присутствие ионных агрегатов в их структуре является причиной повышения биосовместимости и диффузионных свойств. В данной работе с использованием три(2-гидроксиэтил)амина, орто-фосфорной кислоты и полипропиленоксида (ПЭО), были получены фосфорорганических полиолы (ФИП-ПЭО), послужившие основой для синтеза полиуретановых иономеров (ФИП-ПЭO-ПУ). Проведено исследование влияния температурных условий синтеза ФИП-ПЭО на свойства ФИП-ПЭО-ПУ и их связь с диффузионными свойствами получаемых с их использованием полиуретанов. Было установлено, что температура проведения синтеза ФИП-ПЭО от Тсин.=40 °С до Тсин.=100 °С приводит к увеличению конверсии орто-фосфорной кислоты от 29% до 40%. При дальнейшем повышении температурных условий до Тсин.=110 °С конверсия орто-фосфорной кислоты превышает 50%. С увеличение температуры, при которой осуществляется синтез ФИП-ПЭО (при этом возрастает и конверсия Н3РО4), наблюдается небольшое понижение поверхностного натяжения получаемых фосфорорганических полиолов и критической концентрации мицеллообразования. Температура синтеза ФИП-ПЭО и, соответственно конверсия орто-фосфорной кислоты оказывает значительное влияние на коэффициент паропроницаемости (WVP) ФИП-ПЭО-ПУ, получаемых с их использованием. Так, наблюдается двукратное понижение WVP со значений 3890 г/см2 для ФИП-ПЭО-ПУ, полученных при Тсин.=80 °С до значений 1920 г/см2 за 24 часа для ФИП-ПЭО-ПУ, полученных при Тсин.=110 °С. Температура, при которой были синтезированы ФИП-ПЭО оказывает влияние и на надмолекулярную организацию полученных на их основе ФИП-ПЭО-ПУ, особенностью которой является кластеризация фосфат-анионов.
Ключевые слова:
ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИОЛЫ, ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ИОНОМЕРЫ, СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ СТРУКТУРА, РЕАКЦИЯ ЭТЕРИФИКАЦИИ, КИНЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, ПАРОПРОНИЦАЕМОСТЬ
ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИОЛЫ, ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ИОНОМЕРЫ, СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ СТРУКТУРА, РЕАКЦИЯ ЭТЕРИФИКАЦИИ, КИНЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, ПАРОПРОНИЦАЕМОСТЬ
