Третья международная школа по химии и физикохимии олигомеров (стр. 9 )

Создание карбамидных пенопластов осуществляется из водорастворимых смол при отверждении их в присутствии кислых катализаторов путем механического вспенивания, что обуславливает возникновение высоких усадочных напряжений и, вследствие этого, низкую прочность пенопласта. Для усиления карбамидных пенопластов нами проведено наполнение в процессе образования пенопласта. Основное условие при выборе наполнителей – это сохранение высокой кратности вспенивания, то есть обеспечение стабильности полимерной пены в ходе отверждения смолы. Использованы наполнители трех типов:

- высокодисперсные (с размерами частиц наноуровня). Эти наполнители встраиваются в элементы межпоровых перегородок и при соответствующей природе поверхности оказывают усиливающее действие на полимер;

- высокопористые (с открытыми и закрытыми порами), что обеспечивает снижение усадочных напряжений при отверждении;

- химически активные (в основном, карбонаты), способные участвовать в реакциях с кислым катализатором. При этом высокодисперсный наполнитель синтезируется в ходе химической реакции, а выделяющийся углекислый газ является дополнительным вспенивающим агентом пенопласта.

Оценен минеральный и химический состав наполнителей, а суммарную химическую природу поверхности наполнителя характеризовали величиной рН водной вытяжки. Этот показатель оказывает влияние на смачиваемость частиц наполнителя жидкими средами, а также на кинетику отверждения карбамидоформальдегидной смолы и, следовательно, на весь комплекс механических показателей пенопласта. Рассмотрены различные варианты введения наполнителей: в смолу и пенообразующий раствор. Выбор наполнителей и способ их введения в полимерную массу проводили с учетом величины энергии смачивания частиц компонентами реакционной смеси: карбамидоформальдегидной смолой, водой и пенообразующим раствором ПАВ в воде, оцененной по результатам калориметрических исследований.

Работа выполнена при финансовой поддержке А РТ (госконтракт 05-5.2-49 /2006 (Г) и фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере).

ФОТОПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ДИСКОВ

,

Институт физико-органической химии и углехимии

им. НАН Украины, г. Львов, Украина

e-mail: *****@***

Важной стадией процесса производства многослойныхи оптических дисков является изготовление рельефонесущего шара с высокой точностью копирования микрорельефа матрицы. Фотокомпозиция для изготовления рельефонесущего шара, предложенная в данной работе, получена на основе гексаметилендиакрилата с добавленим нескольких олигомеров и смол. Реплики формировали УФ-отверждением жидкой композиции, нанесённой на матрицу с микрорельефом, которая установлена на центрифуге. Использованный состав фотокомпозиции обуславливает низкую вязкость жидкого компаунда, лёгкое отделение отверждённой реплики от поверхности никелевой матрицы и высокую адгезию к полиметилметакрилатной подложке. Оптические свойства полученной реплики отвечают требованиям, предъявляемым к репликам для изготовления многослойных оптических дисков.

Процесс фотоинициированной полимеризации изучался методом лазерной интерферометрии. Исследовано несколько диакрилатных мономеров, а также целый ряд фотоинициирующих соединений в широком диапазоне концентраций. На основании экспериментальных кривых оценены кинетические параметры трёхмерной полимеризации, получена ценная информация об эффективности фотоинициаторов и их концентраций, проведены реологические исследования фотокомпозиций.

На основании экспериментальных исследований разработаны технологические приёмы изготовления плёнок-реплик, которые позволяют получать реплики толщиной 30-50 мкм с необходимыми физико-химическими свойствами и высокой точностью копирования микрорельефа матрицы. Следует отметить, что все свойства полученных плёнок-реплик сохраняются при нанесении 5-6 слоёв, что даёт возможность использовать данную фотополимерную композицию для изготовления многослойных оптических дисков.

РАЗРАБОТКА СОСТАВА И ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ СВЯЗУЮЩЕГО (ОЛИГОМЕРА) ДЛЯ ТЕПЛОСТОЙКИХ АРМИРОВАННЫХ ПЛАСТИКОВ КОНСТРУКЦИОННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

,

» ГНЦ РФ, г. Москва, *****@***ru

Создание нового поколения высокопрочных тепло - и термостойких полимерных композиционных материалов (ПКМ), способных практически полностью сохранять свои эксплуатационные характеристики в окислительной среде вплоть до температур 400-450ºС, требует разработки уникальных полимерных матриц, сочетающих высокие физико-механические свойства с тепло - и термостойкостью, находящимися на уровне, предельном для любых органических полимеров. В результате проведенных исследований разработан полифункциональный олигомер (связующее), отверждение которого при повышенных температурах протекает без образования летучих продуктов и приводит к образованию лестничной структуры. Взаимодействие полифункциональных мономеров протекает как ступенчатое полиприсоединение с образованием низкоплавкого, растворимого олигомера, содержащего в своей структуре нитрильные N≡C-группы, о чем свидетельствует полоса поглощения в ИК-спектре при 2200 см-1. Наличие именно этих функциональных групп обуславливает способность олигомера подвергаться при термообработке изомеризационной циклизации с образованием полимера, содержащего изоиндольный и хиназолиновый циклы. Олигомер представляет собой мелкодисперсный порошок кремового цвета, хорошо растворимый в амидных растворителях и N-метилпирролидоне и имеющий приведенную вязкость в последнем 0,2-0,3 дл/г. При температуре 80-120ºС олигомер образует низковязкий подвижный расплав, переработка которого может осуществляться по экологически безопасной и безотходной технологии получения полуфабрикатов и композиционных материалов на их основе. Разработанное связующее имеет физико-механические показатели на уровне высокопрочных эпоксидных составов и превосходит последние по теплостойкости (выше 400°С) и термоокислительной устойчивости (sви=140 МПа, Еви=565 МПа, s-в=320 МПа, sв=110 МПа, e=2,1%). Сочетание теплостойкости, прочности и жесткости полученных композиционных материалов (угле - и стеклопластики), на основе разработанного связующего, делает их перспективными для изготовления высоконагруженных деталей и узлов газотурбинных двигателей самолетов.

ИЗУЧЕНИЕ И ВЛИЯНИЯ АДСОРБЕНТОВ ВЛАГИ НА СРОК ХРАНЕНИЯ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОДНОКОМПОНЕНТНЫХ ПОЛИУРЕТАНОВЫХ ГЕРМЕТИКОВ

, ,

Казанский Государственный Технологический Университет,

г. Казань, Татарстан, *****@***ru

Композиционные материалы на основе отверждающихся олигомеров нашли большое применение в строительстве. В настоящее время для этих целей используется более 50% из производимых в мире олигомеров с функциональными концевыми группами. Их них наибольшее применение в строительстве нашли полиуретановые, полисульфидные, силиконовые герметики. Уретановые герметики обладают высокими дефомационно-прочностными свойствами, атмосферостойкостью, хорошей маслобензостойкостью. Полисульфидные герметики обладают высокой газонепроницаемостью, выдающейся маслобензостойкостью, устойчивы к УФ-облучению. Силиконовые герметики обладают повышенной термостойкостью (до 2000С), наилучшей способностью к эластическому восстановлению, технологичностью, и высокой адгезией к строительным материалам. Наибольшее распространение, учитывая возможности сырьевой базы, стоимость и свойства в строительстве получили уретановые герметики. В строительстве представляет интерес использование, несмотря на высокую стоимость наряду с двухкомпонентными и однокомпонентные уретановые герметики.

Процесс производства однокомпонентных полиуретановых герметиков неизбежно включает в себя удаление из композиции влаги, содержащейся в исходном сырье. Способом обезвоживания, альтернативному классическому вакуумированию, является применение молекулярных сит на основе цеолитов.

В работе установлена возможность применения молекулярных сит на основе цеолитов марки NaX для получения однокомпонентных уретановых герметиков с сохранением необходимого срока хранения его и с исключением стадии вакуумирования. Определены оптимальные количества (1%мас.) таких цеолитов, которые химически не связываются с функциональными группами олигомеров, и изучено их влияние на технологические, деформационно-прочностные и адгезионные свойства герметиков.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ АКРИЛОВЫХ ОЛИГОМЕРОВ НА СВОЙСТВА КОМПОЗИТОВ, ПОЛУЧАЕМЫХ РАДИКАЛЬНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИЕЙ МОНОМЕР-ПОЛИМЕРНЫХ СИСТЕМ

, ,

Волгоградский государственный технический университет,

Волгоград, Российская Федерация, *****@***ru

В качестве объектов олигомерного материаловедения представляет интерес применение растворных мономер-полимерных систем (МПС). Совмещение термопластов, каучуков и термоэластопластов с полимеризационноспособными мономерами обеспечивает получение композиций с регулируемыми реологическими свойствами и возможность переработки широкого класса полимеров по олигомерной технологии с привлечением современных высокопроизводительных методов получения композитов и покрытий.

В этом направлении нами ранее было установлено, что лучшими полимеризационноспособными растворяющими агентами по отношению к полимерам различной природы являются стирол и его производные, а также эфиры (мет)акриловой кислоты. Однако известно, что при полимеризации этих мономеров преимущественно образуются гомополимеры линейного строения. Присутствие в полимеризующейся системе растворенного высокомолекулярного компонента приводит лишь к образованию незначительного количества привитой фазы и разветвленных структур. Получаемый в итоге полимер-полимерный композит, как правило, растворим ввиду недостаточного количества гель-фракции и характеризуется низкой теплостойкостью.

В связи с вышеизложенным, нами проведена модификация ряда МПС олигомерами, содержащими две и более акрилатные группы (ди(мет)акрилаты этиленгликоля, три - и тетраэтиленгиколя; этоксилированные ди(мет)акрилаты бисфенола А; ди(мет)акрилаты полиэтиленгликолей; триметилолпропантриметакрилат).

Исследовано влияние акриловых олигомеров на особенности радикальной полимеризации, структуру и свойства композитов. Использование олигомерных (мет)акрилатов позволяет варьировать свойства материалов в широких пределах в зависимости от требуемого комплекса эксплуатационных свойств (прочность 6-32 МПа, относительное удлинение 500-20%, теплостойкость по Вика до 190 ºС). Покрытия на основе разработанных композиций характеризуются высокой адгезией к различным субстратам и хорошей химической стойкостью.

РАЗРАБОТКА НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ КОМПОЗИЦИЙ, СОДЕРЖАЩИХ ПОЛИСУЛЬФИДНЫЕ ОЛИГОМЕРЫ

, , Резникова О. А.

Волгоградский государственный технический университет,

Волгоград, Российская Федерация, *****@***ru

Для создания защитных покрытий перспективными являются композиции на основе олигомеров, среди которых несомненный интерес представляют жидкие тиоколы. Инвариантность их способов отверждения и модификации обусловливает возможность получения материалов с хорошими эксплуатационными свойствами. Вместе с тем, к существенным недостаткам полисульфидных олигомеров (ПСО) относится низкая адгезионная прочность сцепления с субстратами.

На сегодняшний день накоплен значительный опыт по применению ПСО в качестве герметизирующих материалов. При этом практически отсутствуют научно-обоснованные принципы создания антикоррозионных, кровельных и гидроизоляционных покрытий на основе жидких тиоколов. Малоизученным является механизм защитного действия материалов этой природы. Выше изложенное определяет актуальность проведения исследований в области создания покрытий указанного назначения.

Установлены закономерности влияния вулканизующих систем, наполнителей, пластификаторов, адгезионных добавок и модификаторов на структуру и свойства материалов. Разработаны рецептуры композиций для комплексных агрессивостойких покрытий. Составы композиций оптимизированы по технико-экономическим показателям.

Показана перспективность и целесообразность практического использования тиоколов в составе фотоотверждаемых систем в качестве функциональных добавок. Выявлены особенности структурных превращений ПСО под действием фотооблучения. Установлены закономерности влияния структуры олигомерной цепи жидких тиоколов на структуру и свойства материалов на основе фотоотверждаемых композиций.

В результате проведенных исследований установлены закономерности влияния рецептурных факторов на особенности процесса отверждения композиций, структуру и свойства материалов и разработаны научно-обоснованные подходы к созданию антикоррозионных, кровельных и гидроизоляционных покрытий на основе полисульфидных олигомеров. Разработанные материалы внедрены в производство.

ДИФФУЗИОННЫЙ МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ ГРАДИЕНТНЫХ ОПТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ СИСТЕМ ЭПОКСИДНЫЙ ОЛИГОМЕР – ГЛИЦИДИЛОВЫЕ ЭФИРЫ КИСЛОТ ФОСФОРА

, ,

Казанский государственный технический университет

им. , Казань, Россия, *****@***ru

В данной работе показаны перспективы получения оптических элементов и волокон методом диффузии глицидиловых эфиров кислот фосфора в гелеобразную матрицу эпоксидианового полимера с последующей сшивкой. В качестве эпоксидианового олигомера использовали смолы марок ЭД-20, ЭД-22, ЭД-24. Из числа ГЭФ использовали триглицидилфосфат, диглицидилметилфосфат и диглицидилметилфосфонат. В качестве отвердителя был выбран изо-метилтетрагидрофталиевый ангидрид (изо-МТГФА), имеющий максимальное время отверждения, что способствовало наиболее полному протеканию процесса диффузии. За кинетикой диффузионного процесса следили по изменению профилей распределения показателя преломления, получаемых для различных моментов времени и при различных температурах.

С целью получения систем с однокомпонентным диффузантом использовали катализаторы отверждения, в частности соли редкоземельных элементов (РЗЭ). Для проверки степени диффузии катализатора в матрицу в качестве модели были использованы окрашенные соли РЗЭ. Глубину диффузии и количество ионов РЗЭ контролировали спектрофотометрически.

Показано, что низковязкие глицидиловые эфиры кислот фосфора являются хорошими диффузантами, позволяют регулировать значения показателя преломления в широком диапазоне (от 1.45-1.46 до 1.57-1.58) в зависимости от вида ГЭФ и эпоксидного олигомера. Профиль распределения показателя преломления зависит от режимов термообработки, состава матрицы и диффузанта, времени и температуры процесса диффузии.

Работа была выполнена при поддержке совместной программы фонда CRDF и Минобразования РФ (BRHE, REC-007), грант Y2-E-07-07.

ИЗОЦИАНАТСОДЕРЖАЩИЕ ПОЛИБУТАДИЕНОВЫЕ ОЛИГОМЕРЫ КАК ОСНОВА ЛИТЬЕВЫХ УРЕТАНОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ

,

Волгоградский государственный технический университет,

Волгоград, Российская Федерация, *****@***ru

В химическом отношении литьевые полиуретановые композиции представляют собой блок-сополимеры. Их макромолекулы построены из гибких олигомерных и жестких уретановых или уретанмочевинных блоков. Вследствие ограниченной взаимной растворимости гибких и жестких блоков литьевые полиуретаны обнаруживают способность к микрофазовому разделению, что определяет возможность сочетания эластичности с высоким значением твердости, износостойкости и прочности, а также позволяет регулировать свойства получаемых композиций в широких диапазонах.

Особый интерес представляет разработка композиций на основе полибутадиеновых олигомеров, так как получаемые в данном случае материалы сочетают в себе как свойства классических полибутадиенов, так и свойства уретановых композиций и проявляют исключительную гидролитическую стабильность.

В данной работе исследована возможность отверждения изоцианатсодержащих полибутадиеновых форполимеров марки Красол различного состава по различным схемам. Отверждение осуществлялось глицерином, диамином, а также системой из гидроксилсодержащего компонента и растворенного в нем диамина. Изучено влияние содержания изоцианатных групп в исходном форполимере, его молекулярной массы, а также соотношения функциональных групп компонентов системы на свойства получаемых композиций. Выявлены закономерности влияния природы гидроксилсодержащего компонента на комплекс механических свойств и особо на гидролитическую стабильность получаемых материалов, а также исследовано влияние молекулярной массы гидроксилсодержащего компонента и содержания растворенного в нем диамина. Изучено влияние природы и количества вводимого пластификатора и наполнителя на свойства готовых композиций.

В результате получен широкий диапазон материалов, которые предназначены для улучшения производственных и качественных характеристик серийных композиций, используемых для изготовления различных видов покрытий и связующих, что позволяет рекомендовать их к широкому производству.

КОНФОРМАЦИОННОЕ СТРОЕНИЕ И ФОТОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ ДИПИРРОЛИЛБЕНЗОЛОВ

, ,

Иркутский институт химии им. Сибирского отделения Российской академии наук, Иркутск, Российская Федерация, e-mail: *****@***ru

Флуоресцентные дипирролы, в которых электронодонорные пиррольные циклы связаны электроноакцепторными мостиковыми группировками, представляют интерес для синтеза полисопряженных полимеров, используемых в оптических устройствах. В качестве примера материала для LED может служить 1,4-бис(пиррил-2ил)-2,5-дицианбензол [1 G. Girlo, A. Berlin, M. Cocchi, V. Fattori, P. Di Marco, G. Zotti, Synth. Met. 1999, 102, 1017].

В данной работе на примере модельного 1,4-ди(2-пирролил)бензола (I) и его производных – 4-(1-винил-2-пирролил)-1-(2-пирролил)бензола (II) и 1,4-бис[2-(1-винил-2-пирролил)]бензола (III) исследовано влияние их конформационного строения на абсорбционные, люминесцентные и фотофизические свойства в н-гексане и MeCN.

Экспериментальные (УФ, люминесценция, лазерный фотолиз) и теоретические данные (B3LYP/6-311G*, TD B3LYP) показывают, что для всех трех соединений в основном состоянии предпочтительными являются транс-конформации пиррольных циклов. Выходы пиррольных циклов из плоскости бензольного кольца составляют 28-29° для незамещенного дипирролилбензола и 43-45° для N-винилпиррольных фрагментов. В первом электронновозбужденном состоянии I-III становятся планарными с хиноидальным электронным строением. Интеркомбинационная конверсия несущественно влияет на квантовые выходы флуоресценции (Φf; Φf(I)=0,98, Φf(I)=0,92, Φf(III)=0,70). Влияние конформационной перестройки на Φf проявляется в уменьшении константы скорости радиационного распада (kr) и возрастании константы скорости внутренней конверсии (kic). С увеличением числа винильных групп в молекуле значение kr уменьшается, в то время как kic растет и в случае III становится сопоставимой с kr. Противоположный эффект замещения на kr и kic приводит к последовательному снижению квантового выхода флуоресценции в ряду I-III. Обсуждаются возможные следствия замещения на Φf I-III в твердом состоянии.

АКТИВАЦИЯ ФУЛЛЕРЕНОПОДОБНОГО УГЛЕРОДА ШУНГИТОВ В ПОЛЯРНЫХ И НЕПОЛЯРНЫХ СРЕДАХ

C.,

Институт геологии Кар. НЦ РАН г.

Петрозаводск, Россия, E-mail: *****@

Причину высокой активности шунгитового углерода (ШУ) как катализатора, наполнителя полимерных композиционных материалов, адсорбента и фильтра для водоочистки, связывают с активностью его структурообразующих элементов - фуллереноподобных многослойных частиц размером 6-10 нм и их фрагментов размером 0,51 нм. Агрегация структурных элементов с образованием прочных кластеров снижает активность ШУ, тогда как их дезагрегация сопровождается ростом активности углерода в шунгитах и материалах на их основе.

ШУ активировали, переводя его структурообразующие элементы в водную дисперсию, и при изменении полярности и вязкости среды, используя высокие сдвиговые напряжения.

Сравнительные исследования устойчивых водных дисперсий ШУ, стабилизированных благодаря высвобождению структурных элементов, и фуллеренов показали их близкую каталитическую активность в окислительно-восстановительных процессах и дегидрогенизации.

Структурные особенности, морфология и размер частиц ШУ, конденсированных из водных дисперсий, определялись методами атомно-силовой микроскопии (АСМ) и просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ).

По данным АСМ пленки, полученные из водных коллоидов ШУ, были охарактеризованы как совокупность скоплений частиц со средним размером ~ 60 нм, фрагментарно образующих сетки, тогда как фуллереновые агрегаты (средний размер 60-80 нм) чаще всего формируют цепочки, преимущественно одинарные.

Анализ результатов ПЭМ показал, что морфологическая структура образцов ШУ и фуллеренов характеризуется глобулярным строением. Глобулы имеют довольно четкие границы, для фуллеренов характерен размер 30-50 нм, а отдельные микрочастицы ШУ имеют размеры от 10 до 400 нм.

Фуллереноподобные структуры, активируемые в ШУ, характеризуются высокой способностью структурирования, что проявляется при увеличении прочности на разрыв и твердости высоконаполненных резин при изменении концентрации ШУ от 20 до 160% масс.

СОПОЛИМЕРНЫЕ ПОЛИСУЛЬФИДНЫЕ ОЛИГОМЕРЫ НА ОСНОВЕ СМЕСИ ХЛОРОГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ЭПИХЛОРГИДРИНА

, *, *,

Казанский государственный технологический университет

г. Казань, Россия,, e-mail: *****@***ru

*ОАО “Казанский завод синтетического каучука”

г. Казань, Россия, e-mail: *****@***ru

С целью утилизации отходов производства и снижения себестоимости промышленных жидких тиоколов нами изучена возможность применения отхода производства эпихлоргидрина в качестве сомономера в синтезе ПСО. В настоящее время при производстве эпихлоргидрина (ЭПХГ) образуется широкий спектр побочных хлорорганических продуктов, утилизация которых представляет собой непростую задачу. Основную массу хлорорганических отходов сжигают, что требует большого расхода топлива и приводит к образованию высокотоксичных продуктов типа диоксинов, фосгена и др., вызывает быстрый износ оборудования. Исходными продуктами для синтеза ПСО являлись 2,2′-дихлордиэтилформаль и тетрасульфид натрия, содержание разветвляющего агента – 1,2,3-трихлорпропана составило 0,5 и 2,0% мол. Смесь хлорорганических продуктов, содержащих ~60% масс. 1,2-дихлорпропана вводили на стадии поликонденсации с шихтой мономеров в количестве от 5,0 до 40,0% мол. Полученный полимер расщепляли сульфитом и гидросульфидом натрия до образования жидкого олигомера с концевыми меркаптогруппами. Состав сополимерного тиокола определяли методами ИК-спектроскопии и ПМР. Выход сополимерных тиоколов составил ~80% ,содержание сульфгидрильных групп – 2,0-5,0%, общей серы – до 50%. Вулканизаты сополимерных тиоколов, наполненные техническим углеродом (П-803) и отвержденные диоксидом марганца, имеют следующие физико-механические свойства: условная прочность в момент разрыва 1,8-2,7 МПа; относительное удлинение в момент разрыва 55-250- %; остаточное удлинение после разрыва 0-4%; твердость по Шору 46-54 у. е.

Таким образом, проведенными исследованиями показана возможность утилизации промышленных отходов производства эпихлоргидрина и получения на их основе сополимерных полисульфидных олигомеров со свойствами, соответствующим требованиям ТУ на жидкие полисульфидные полимеры.

ИЗУЧЕНИЕ СВЯЗУЮЩИХ НА ОСНОВЕ СМЕСЕЙ РЕАКЦИОННОСПОСОБНЫХЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ ОЛИГОМЕРОВ

, ,

Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань, Россия, E-mail: *****@***ru

В полимерных композиционных материалах (ПКМ) наибольшие возможности позитивного изменения свойств заложены в модификации самих связующих. Перспективными при создании ПКМ с улучшенными свойствами являются составы органоминерального происхождения на основе водных растворов силикатов натрия и полиизоцианатов. Водные растворы силикатов натрия (жидкие стёкла и полисиликаты) имеют в своём строении гидратированные катионы натрия и силикат-анионы, а также координационно-ненасыщенные атомы кремния, что определяет их реакционную способность по отношению к различным классам органических веществ, в том числе и изоцианатам [, , // ЖПХ, 1988. № 10. с. 2232], которые содержат активную NCO-группу, которая способна реагировать с соединениями, имеющими подвижный атом водорода.

В работе изучены технологические свойства органоминеральных связующих (вязкость, время жизнеспособности, краевой угол смачивания к различным подложкам) в широком диапазоне составов. По этим свойствам выбраны составы связующих для получения различных ПКМ и изучены процессы их отверждения. Особенностью органосиликатных композиций (ОСК) является незавершенность процесса отверждения при малых временах экспозиции и длительный характер формирования структуры и эксплуатационных свойств (установлено методом ИК-спектроскопии). Доотверждение связующих протекает в течение 30 и более суток, а доля непрореагировавших NCO-групп находится в пределах 15-25%. Для интенсификации процессов отверждения были подобраны температурно-временные режимы тепловой обработки (ТО). Исследована кинетика ступенчатого температурного отверждения ОСК методом ИК-спектроскопии. Применение ТО после выдержки связующих при нормальных условиях в течение суток позволяет сократить время доотверждения связующих до 5-7 ч, а степень конверсии изоцианатных групп составляет 95-98%.

Применение олигомеров разветвленного и гиперразветвленного строения для Модификации золь-гель систем и композиционных материалов, получаемых на их основе

1, 2, 3, 3,

4, 4

1 ГОУ ВПО Магнитогорский государственный технический университет им. , г. Магнитогорск, Россия, *****@***ru

2 Институт химии силикатов им. РАН,

г. Санкт-Петербург, Россия, *****@***ru

3 Институт химии высокомолекулярных соединений НАН Украины,

г. Киев, Украина, *****@***net

4 Институт физической химии и электрохимии им. РАН, г. Москва, Россия, *****@

Стеклокерамические покрытия, получаемые золь-гель методом, успешно используются в качестве жаростойкой изоляции обмоточных проводов. Однако до сих пор не решена чрезвычайно важная проблема улучшения их гибкости при сохранении температуроустойчивости и электрической прочности. Одним из путей достижения желаемого результата является создание нового класса материалов – гибридных органо-неорганических, получаемых золь-гель методом.

Целью настоящего исследования было изучение влияния ряда олигомерных полиолов линейного, разветвленного и гиперразветвленного строения, имеющих разную массу различную топологию и разное количество гидроксильных групп (концевых или в обрамлении молекулы), на реологию золь-гель систем, структуру и свойства образующихся продуктов золь-гель синтеза, в том числе гибридных органо-неорганических покрытий.

Для характеристики свойств золь-гель систем и получаемых материалов использованы методы вискозиметрии, термического анализа малоугового рассеяния рентгеновских лучей, микрорентгеноспектрального анализа, атомной силовой и электронной сканирующей микроскопии. Проведен комплекс измерений электрофизических свойств гибридных покрытий. В результате анализа полученных данных удалось оптимизировать технологию получения гибридных температуроустойчивых покрытий, предназначенных для изоляции гибких обмоточных проводов малого сечения, пригодных для эксплуатации в реакторах 1 контура атомных электростанций.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ .

ПОЛИМЕРНЫЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ СЫРОВ

, ,

Ярославский государственный технический университет,

Ярославль, Россия, E-mail: *****@***ru

С точки зрения защитных свойств покрытий используемых в настоящее время на некоторых предприятиях России и развитых стран мира в частности в сыроделии, следует отметить защитные покрытия на основе водно-дисперсионных систем, позволяющих получать защитные покрытия с повышенным уровнем механических свойств, но обладающих значительной проницаемостью для паров воды.

Разработан новый водно-дисперсионный парафин-содержащий состав для покрытия сыров.

Проницаемость полимерного покрытия должна зависеть от объемной концентрации непроницаемого парафинового наполнителя: при нулевой концентрации проницаемость определяется свойствами самой полимерной пленки. С ростом концентрации парафина проницаемость полимерного покрытия будет падать вплоть до нуля (случай покрытия парафиновым сплавом).

Полимерные пленки были получены из водных дисперсий сополимера поливинилацетата с дибутилмалеинатом и разработанной нами дисперсии парафина. Введение парафина в полимерную пленку существенно снижает паропроницаемость. В предлагаемом составе соотношение парафин – полимер может быть в любых пропорциях, что позволяет варьировать паропроницаемость и управлять перемещением влажности, кислорода и углекислого газа. Это создает естественные условия созревания сыра и позволяет приблизиться к оптимальным условиям, что способствует сохранению аромата и уменьшению потери веса при созревании и хранении.

Свойства покрытий можно варьировать также не только соотношением компонентов, но и его термической обработкой при температуре плавления углеводорода. При охлаждении расплавленного парафина происходит его кристаллизация. Характер кристаллизации зависит от соотношения парафина и сополимера в покрытии, что в свою очередь влияет на защитные свойства покрытия.

Другим направлением усовершенствования водно-дисперсионных покрытий являлось повышение эстетических свойств покрытий. В частности, были разработаны новые составы непрозрачных водных дисперсий обладающих расширенной цветовой гаммой.

ОГНЕЗАЩИТНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

, ,

Казанский государственный технический
университет им. ,

Казань, Россия, *****@***ru

В последнее время наиболее перспективным способом огнезащиты конструкций из различных материалов стало использование вспучивающихся покрытий. При обычных условиях эксплуатации такие покрытия по свойствам и внешнему виду мало отличаются от традиционных. Однако при развитии пожара они образуют на поверхности конструкции экран, обладающий теплоизоляционными свойствами, который предохраняет металл от перегрева и разрушения, а древесину – от воспламенения. Образовавшийся пенослой резко снижает теплопередачу в сторону подложки, создавая тем самым условия, препятствующие проникновению теплоты к защищаемому объекту и распределению пламени по его поверхности.

Целью данной работы была разработка на основе фосфорорганических эпоксидных соединений вспучивающегося огнезащитного полимерного покрытия, обладающего повышенной адгезией, огнестойкостью и вспучиваемостью.

Для повышения термо - и огнестойкости композиций в качестве связующего использовали глицидиловые эфиры кислот фосфора (ГЭФ), которые с одной стороны позволяют понизить горючесть изучаемых композиций, а с другой стороны способствуют образованию прочного пенококса, тем самым улучшая огнезащитные свойства предлагаемых покрытий. Процесс вспучивания регулируется двумя процессами: расстекловыванием полимера и разложением газообразователя. С учетом физико-химических процессов, протекающих на стадии формирования покрытия и на стадии его эксплуатации (при воздействии огня и высоких температур) были выбраны и оптимизированы состав покрытий и режимы его отверждения. Предложен состав комплексного отвердителя, который позволяет регулировать температуру стеклования системы и влиять на процесс вспучивания. С целью ускорения карбонизации продуктов деструкции эпоксиполимеров вводили мононатриевую соль полиэтиленполиаминметилфосфоновой кислоты (ПАФ-13А).

Исследованы термомеханические, физико-механические и огнезащитные характеристики полученных покрытий. Показано, что выбранные составы обладают повышенной адгезией, огнестойкостью, пониженной горючестью, высокой кратностью вспучивания, выходом кокса и прочностью вспененного кокса.

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ПЛАСТИФИЦИРОВАННОЙ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ПОЛИЭФИР УРЕТАНОВОГО КАУЧУКА

, ,

ФГУП “Научно-исследовательский институт
синтетического каучука им. акад. ”,

г. Санкт-Петербург, РФ, E-mail: *****@***ru

Проведено исследование ряда образцов пластифицированной композиции на основе низкомолекулярного полиэфируретанового каучука.

Определены основные молекулярные параметры и реологические характеристики композиции. Получены зависимости между динамической вязкостью 20% раствора исходного уретанового каучука и пластифицированной композиции на его основе.

Применение гель-хроматографии позволило
определить параметры ММР исходного каучука и соответствующих образцов пластифицированного полимера. Сопоставление средневесовых молекулярных масс (Мw)исходного полимера и композиции показывают практически отсутствие деструктивных процессов при изготовлении данных образцов пластифицированного полиуретана. Среднее относительное снижение Мw исследуемых образцов составляет ~2-7% отн., что достаточно близко к суммарной ошибке двух определений величины Мw методом гель-хроматографии.

Результаты исследований подтверждают высокую чувствительность динамической вязкости 20% раствора полиуретана и пластифицированного полимера к величине Мw. Величина динамической вязкости раствора полиуретана вполне может быть использована для ориентировочного прогноза динамической вязкости пластифицированной композиции.

Полученные при исследовании логарифмические зависимости между динамической вязкостью раствора каучука, пластифицированной композиции и Мw каучука и полимерного компонента композиции показывают удовлетворительные коэффициенты корреляции с учетом сложности исследуемых полимерных систем.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЭНЕРГИИ ОЛИГОМЕРНЫХ СВЯЗУЮЩИХ В ПРОЦЕССЕ СТРУКТУРИРОВАНИЯ.

, , 1,

Днепропетровский государственный аграрный университет.

1Украинский государственный химико-технологический университет.

Свойства полимерных волокнонаполненных композитов (ПВК) – гетерогенных систем с высокоразвитыми поверхностями раздела фаз, в значительной степени определяются величиной адгезии между полимерной матрицей и волокнистым наполнителем, которую термодинамически можно оценить работой когезии компонента системы, имеющего наименьшее поверхностное натяжение (g).

Принимая во внимание, что изменение поверхностной энергии олигомерной системы при ее переходе в трехмерную сетчатую структуру вызывает изменение условий взаимодействия на границе раздела фаз ПВК, исследовали влияние режима формирования сетчатой структуры, природы отвердителя на величину g связующих на основе эпоксидного (ЭД-20) и фенолоформальдегидного олигомеров (ФФС). Установлено, что химическая структура эпоксиполимера влияет на величину и характер зависимости g от режима отверждения. Однако, во всех исследуемых системах использование высокотемпературного (скоростного) режима отверждения, ведущего к образованию напряженных жесткосшитых сеток, приводит к снижению g пленки полимера.

Исследование g пленок ФФС, отверждаемого по различным температурно-временным режимам показало, что с увеличением молекулярной массы форполимера и степени сшивки полимера g пленки связующего также снижается. Так, g пленки форполимера при отверждении в течении 20 суток при температуре 293К уменьшалось с 42,5 до 40,1 мН/м, при отверждении в течение 120 мин. при температуре 353К до 36,2 мН/м. Для пленки полимера, отвержденного в течении 15 мин. при 453К g снижалось до 34,9 мН/м. Данные, полученные при измерении g пленки олигомерного связующего, отверждаемого непосредственно на поверхности арамидного волокна подтверждают установленную тенденцию к снижению g связующего с повышением степени отверждения. Так, g эпоксиаминного связующего (отвердитель м-ФДА), отверждаемого при температуре 353К в течении 60 мин. составляло 40,9-41,2 мН/м, а при температуре 453К в течение 30 мин. - 37,3-37,6 мН/м. Установлено, что снижение уровня внутренних напряжений, уменьшение жесткости сетки (введение пластификатора, избытка одного из компонентов) увеличивает абсолютную величину g пленки полимера, уменьшая при этом влияние режима отверждения.

Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что величина g пленки термореактивной матрицы в ПВК и характер его изменения зависят не только от химической структуры сетки, но и определяются релаксационными процессами.

Авторский указатель

A

Arinstein Arkadii............................... 5

K

Kim D.............................................. 71

R

Ruehl E............................................ 99

Z

Zussman Eyal.................................... 5

А

.., 119, 130

........................... 39

..................................... 98

................................ 60

................................... 49

................ 40, 125, 133

............ 40, 125, 133

……………………86

.........................

......................... 20, 21

…………………87

Б

........................ 38, 89

..................................... 55

................................... 30

............................. 7, 97

......................... 31, 34

........................ 61, 62

................................ 63

..........., 116

.................................... 6

Берлин Ал. Ал................................... 7

................................. 97

.........................

.............................. 32

.................................. 33

................................. 64

………………….135

..................................

.............................. 31, 34

В

................................. 50

............................. 70

................................. 35

...................... 56, 57, 134

............................. 76

..............................

............................... 71

........................ 71

................................... 65

................................. 66

.......................... 36, 37

...........................

Г

..........................

........................ 18

..................................... 67

19, 20, 21, 68, 110, 112

........................... 19, 68

...........................

.............................

...............................

................... 69, 111

........................

............................. 38

................ 36, 37, 70

........................ 45, 80, 86

................................

.................................. 35

......................... 31, 34

................................... 60

.......................... 18, 94

Д

........ 18, 50, 87, 94

..........................

.......................... 56, 57

................. 19, 68, 110

...... 20, 21, 86, 87, 119

................................... 22

................................. 23

....................... 38

........................... 24

............................... 75

…………………...75

Е

..................... 20, 110, 117

............................ 83, 84

.......................... 36, 37, 70

C................................ 50

.............................. 71

.......................... 52, 105

.................................. 66

.............................

................................ 68

Ж

............................. 72

............................. 55

………………….49

..........................

З

................................. 47, 65

.............. 19, 75, 112

......................... 91, 93

................................. 51

................................ 53

.......................... 40

..................................... 51

........................ 39

И

................................... 95

.................................. 49

Иванова-............... 69

..................................... 27

................................. 35

М................................ 40

...........................

................... 20, 21, 24, 25

..................................... 25

К

............................... 74

.............................. 67

................................ 26

..............................

.............................

................................ 75

............................. 28, 78

..............................

...................................

…………………….135

………………………48

............................. 76

..........................

.................................. 73

.................................. 73

.................... 32, 42, 98

.....................

.................................. 63

........................

........................

............................

............................ 58

…………………86

..................................... 61

....................... 41

.................... 48, 73, 95

.................. 32, 42

................................ 97

...................... 45, 64, 80

............................... 42

................... 36, 37, 70

................................. 43

............................... 77

...............................

................................. 31

…………………….86

………………………89

.............................. 83, 84

................................. 98

.........................

........................... 28, 78

............................

................................ 44

..............................

.............................. 79, 86

......................... 45, 80

................................ 54

..................................... 53

.......................... 46

.................................. 53

.................................... 9

Л

.................................... 46

................................. 27

.................................. 47

.................................. 47

..................... 36, 37, 70

................................. 60

............................... 38

............................... 93

.............................

М

........................................ 7

....................... 91, 93

................................... 48

...........................

............................... 64

................................... 44

................ 83, 84

.........., 116, 126

.................. 10, 74

............................. 61, 62

..................... 81, 82, 117

................................ 82

..........................

............................... 98

....................... 49, 67

............... 56, 57, 134

..........................

...............................

............................

................................ 12

................... 83, 84

...................

............................. 39

................................

.........................

......................... 52

Н

.........................

....................... 50, 87, 94

................................... 16

.............................. 43

.............................

............................... 52

................................ 41

............................. 58

.........................

...................., 124

О

.......................

......................... 99

............................... 79

…………………….89

........................

П

.........................

…………………85

................................ 99

……………...86

.................................... 30

......................

............................... 26, 44

...........................

.................................. 51

.............................. 63

...................................... 30

................................ 43

………………………87

Р

........................ 13, 97

............................... 52

........................ 48

Резникова О. А..........................

................................ 53

............................

..................................... 71

C..............................

............................

....................... 14, 108

................................. 62

............................

................. 36, 37, 70

С

………………………85

......................

...........................

.............................. 65

.........................

......... 82, 117, 129

..................................... 26

…………………88

............................

..................... 16, 28, 78

.................., 104

............................ 95

............................... 27

…………………100

........................

.......................... 60

.............................. 72

...................

............., 116

.............................

.......................... 76

................................. 81

................ 36, 37, 70

................................... 75

Т

……………………..89

.............................

......................

……………………90

.............................

……………….90

...................................

..........................

................................... 51

У

............................. 21, 68

..........................

Ф

.............................. 34

................................ 63

.................., 104

................................ 38

................................... 54

............................

..................................... 91

Х

. 82, 117, 122, 129

................................... 55

.............................. 30

................................... 99

........................., 130

......................... 19

Ч

..................................... 72

................ 56, 57, 134

................................. 58

.............................. 54

..........................

.............. 61, 91, 92, 93

............................... 91, 93

.........................

.................................. 46

Ш

.......................

………………………..90

................................. 67

.................................. 93

..........................

.............................

................ 18, 50, 87, 94

........................... 52

................................... 95

Щ

……………………..85

Э

.................................... 38

..............................

Я

.................................. 76

.............................. 46

........................