ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ CU(II)-КООРДИНИРОВАННЫХ ПОЛИОКСИЭТИЛЕНЗАМЕЩЕННЫХ КРЕМНЕЗЕМОВ НА СТРОЕНИЕ МИКРОПОРИСТЫХ БЛОК-СОПОЛИМЕРОВ
Рубрики: 2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
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
Страницы:
с 51
по 55
Статус:
В работе
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
БЛОК-СОПОЛИМЕРЫ, МОДИФИКАЦИЯ, КРЕМНЕЗЁМЫ С ПОЛИОКСИЭТИЛЕНОВЫМИ ОТВЕТВЛЕНИЯМИ, СОРБЦИОННАЯ ЁМКОСТЬ, АНАЛИТИЧЕСКИЕ ТЕСТ-СИСТЕМЫ
Аннотация (русский):
В исследовании изучается влияние кремнезёмов, модифицированных полиоксиэтиленовыми цепями и координированных ионами меди (II) (ASiP-Cu), на синтез микропористых блок-сополимеров (ОБС). Эти ОБС состоят из жестких блоков ацетальной природы (О-полиизоцианаты) с плоской структурой и гибких сегментов, обладающих свойствами, позволяющими им взаимодействовать с водой и жирами. Синтез ОБС осуществляется с применением 2,4-толуилендиизоцианата (ТДИ) и макроинициатора (ППЭГ), представляющего собой полимерный блок-сополимер, состоящий из оксидов этилена и пропилена с концевыми калий-алкоголятными группами. Стабилизация О-полиизоцианатных групп в этом процессе происходит при низких температурах за счет образования карбамидных фрагментов. Этот процесс осуществляется путем реакции изоцианатных групп ТДИ в орто-положении с водой в присутствии триэтаноламина (ТЭА) в качестве катализатора. Было установлено, что ASiP-Cu при содержании 0,5% в полимеробразующей системе увеличивает выход О-полиизоцианатных блоков. Оказалось, что использование модификаторов позволяет проводить синтез микропористых блок-сополимеров при обычных температурах и без дополнительного кинетически контролируемого введения в реакционную систему воды и ТЭА. Анализа структуры синтезированных ОБС проводился с использованием ИК-спектроскопии. Было исследовано влияние содержания хлорида меди при синтезе ASiP-Cu на особенности надмолекулярной организации ОБС. Для этих целей были получены температурные зависимости тангенса угла диэлектрических потерь (tgδ) и кривые напряжение - деформация модифицированных ОБС. Измерения tgδ дают возможность установить температурный интервал начала сегментальной подвижности (α-переход) и начала подвижности боковых метильных групп (β-переход) гибкоцепной составляющей ОБС. Понижение температуры α-перехода для модифицированных ОБС с -50°С до -55°С и β-перехода с -100 °С до -115 °С в сравнении с немодифицированным ОБС являются следствием усилением процессов микрофазового разделения с участием О-полиизоцианатных блоков и гибкоцепной полиэфирной составляющей. Диэлектрические испытания подтверждают наблюдаемые изменения в кривых напряжение-деформация, что свидетельствует об увеличении гибкоцепной составляющей. Наиболее вероятной причиной наблюдаемого воздействия ASiP-Cu на надмолекулярную организацию ОБС являются кооперативные эффекты, возникающие при ассоциативном взаимодействии координационно-связанных ионов Cu(II) с периферийной полиоксиэтиленовой составляющей гибкого блока ОБС, непосредственно связанной с жесткими О-полиизоцианатными блоками.
В исследовании изучается влияние кремнезёмов, модифицированных полиоксиэтиленовыми цепями и координированных ионами меди (II) (ASiP-Cu), на синтез микропористых блок-сополимеров (ОБС). Эти ОБС состоят из жестких блоков ацетальной природы (О-полиизоцианаты) с плоской структурой и гибких сегментов, обладающих свойствами, позволяющими им взаимодействовать с водой и жирами. Синтез ОБС осуществляется с применением 2,4-толуилендиизоцианата (ТДИ) и макроинициатора (ППЭГ), представляющего собой полимерный блок-сополимер, состоящий из оксидов этилена и пропилена с концевыми калий-алкоголятными группами. Стабилизация О-полиизоцианатных групп в этом процессе происходит при низких температурах за счет образования карбамидных фрагментов. Этот процесс осуществляется путем реакции изоцианатных групп ТДИ в орто-положении с водой в присутствии триэтаноламина (ТЭА) в качестве катализатора. Было установлено, что ASiP-Cu при содержании 0,5% в полимеробразующей системе увеличивает выход О-полиизоцианатных блоков. Оказалось, что использование модификаторов позволяет проводить синтез микропористых блок-сополимеров при обычных температурах и без дополнительного кинетически контролируемого введения в реакционную систему воды и ТЭА. Анализа структуры синтезированных ОБС проводился с использованием ИК-спектроскопии. Было исследовано влияние содержания хлорида меди при синтезе ASiP-Cu на особенности надмолекулярной организации ОБС. Для этих целей были получены температурные зависимости тангенса угла диэлектрических потерь (tgδ) и кривые напряжение - деформация модифицированных ОБС. Измерения tgδ дают возможность установить температурный интервал начала сегментальной подвижности (α-переход) и начала подвижности боковых метильных групп (β-переход) гибкоцепной составляющей ОБС. Понижение температуры α-перехода для модифицированных ОБС с -50°С до -55°С и β-перехода с -100 °С до -115 °С в сравнении с немодифицированным ОБС являются следствием усилением процессов микрофазового разделения с участием О-полиизоцианатных блоков и гибкоцепной полиэфирной составляющей. Диэлектрические испытания подтверждают наблюдаемые изменения в кривых напряжение-деформация, что свидетельствует об увеличении гибкоцепной составляющей. Наиболее вероятной причиной наблюдаемого воздействия ASiP-Cu на надмолекулярную организацию ОБС являются кооперативные эффекты, возникающие при ассоциативном взаимодействии координационно-связанных ионов Cu(II) с периферийной полиоксиэтиленовой составляющей гибкого блока ОБС, непосредственно связанной с жесткими О-полиизоцианатными блоками.
Ключевые слова:
БЛОК-СОПОЛИМЕРЫ, МОДИФИКАЦИЯ, КРЕМНЕЗЁМЫ С ПОЛИОКСИЭТИЛЕНОВЫМИ ОТВЕТВЛЕНИЯМИ, СОРБЦИОННАЯ ЁМКОСТЬ, АНАЛИТИЧЕСКИЕ ТЕСТ-СИСТЕМЫ
БЛОК-СОПОЛИМЕРЫ, МОДИФИКАЦИЯ, КРЕМНЕЗЁМЫ С ПОЛИОКСИЭТИЛЕНОВЫМИ ОТВЕТВЛЕНИЯМИ, СОРБЦИОННАЯ ЁМКОСТЬ, АНАЛИТИЧЕСКИЕ ТЕСТ-СИСТЕМЫ
