


卷 66, 编号 1 (2024)
Articles
К юбилею академика И.А. Новакова



Влияние состава сополимеров глицидилметакрилата и алкилметакрилатов на свободную энергию и лиофильные свойства покрытий
摘要
В качестве альтернативы фторированным модификаторам для эффективного снижения свободной энергии поверхности предлагается использование реакционноспособных сополимеров на основе глицидилметакрилата и алкилметакрилатов с различной длиной алкильного заместителя (С6–С18). Показано влияние строения и состава сополимеров на свободную энергию поверхности и работу адгезии к полярным и дисперсионным тестовым жидкостям. На гладкой поверхности полимерные покрытия на основе функциональных сополимеров характеризуются низкими значениями свободной энергии поверхности (до 19 мН/м) и обеспечивают достижение высокогидрофобного состояния смачивания с контактными углами до 105°. Исследована устойчивость супергидрофобного состояния полимерных покрытий на текстурированной поверхности алюминия марки АМГ2М с начальными углами смачивания до 168° 1.



Полимеры пониженной горючести на основе фосфорсодержащих метакрилатов
摘要
Для снижения горючести полимеров широкое распространение получили функциональные антипирены, среди которых особое место занимают фосфорсодержащие метакрилаты. Несмотря на хорошо проработанные вопросы синтеза и их использования, поиск новых мономеров такого класса остается актуальным благодаря их эффективности, экологичности и ряду других причин. В настоящем обзоре систематизированы результаты исследований последних лет, касающиеся фосфорсодержащих полимеризационноспособных мономеров метакрилатного ряда, при использовании которых удается снизить горючесть получаемых материалов и композитов.



Эластомеры на основе бутадиеннитрильного каучука, стабилизированные N-арилзамещенными камфан-2 и фенхан-2-аминами
摘要
Впервые в качестве противостарителей для резин предложено использовать производные анилина с каркасным монотерпеновым фрагментом при атоме азота (N-(гет)арилзамещенные камфан-2-амины и N-арилзамещенные фенхан-2-амины). На примере бутадиеннитрильного каучука методом ИК-спектроскопии изучена кинетика накопления карбонильных групп в макромолекулах и выявлена потенциальная способность этих соединений ингибировать процесс термоокислительного старения. Наиболее эффективно в качестве противостарителей проявляют себя N-[(1RS,2RS)-Камфан-2-ил]-4-метоксианилин и N-[(1RS,2RS)-Камфан-2-ил]-4-этоксианилин, отличающиеся наличием в п-положении при анилине полярных этокси- и метоксизаместителей и характеризующиеся наименьшей энергией связи > N–H. Результаты комплексной оценки сохранения упругопрочностных показателей, твердости и степени поперечного сшивания образцов после термоокислительного старения в лабораторных условиях, а также длительных натурных климатических испытаний в тропическом климате южного Вьетнама позволяют сделать вывод о возможности использования указанных соединений после проведения дополнительных испытаний в качестве противостарителей в рецептурах резин.



Хлорсульфированный полиэтилен. Особенности структуры и физико-химические свойства
摘要
Впервые методом функционала плотности в базисе 6-311++G2df, 2p в приближении гибридного функционала M06-2X обнаружено неплоскостное (объемное) строение сульфохлоридных групп в хлорсульфированном полиэтилене. Установлено, что особенности их структуры оказывают прямое влияние на согласованный механизм термической деградации, сопровождающейся образованием углерод-центрированного макрорадикала R•n и атома хлора Cl•. Экспериментально доказано участие этих радикалов в процессах структурирования макромолекул при одностадийном получении термопластичных вулканизатов.



Огнетеплозащитные полимерные материалы и покрытия с функционально активными фосфорборазотсодержащими компонентами
摘要
Разработаны новые фосфорборазотсодержащие продукты, способствующие вспучиванию и коксообразованию полимерных композиций при воздействии пламени, а также повышению их огнетеплозащитных и адгезионных характеристик. Изучена структура данных продуктов, определены условия их получения и основные свойства. Обобщены результаты исследований и разработок ряда огнетеплозащитных материалов, в частности защитных покрытий для резин на основе полихлоропрена и хлорсульфированного полиэтилена, защитных покрытий на основе перхлорвиниловой смолы для стеклопластиков и эластомерных материалов. Описана возможность применения фосфорборазотсодержащих продуктов в качестве аппретирующих компонентов для наполнителей – микроволокон и микросфер.



Электронный транспорт при импульсном механическом воздействии на композиции полилактида и восстановленного оксида графена
摘要
Двумя независимыми методами в твердой фазе под действием сдвиговых деформаций и жидкофазным методом в хлороформе получены композиции полилактид–восстановленный оксид графена разного состава. Обнаружен эффект изменения частоты механически активированного тока, заключающийся в том, что импульсы электрического тока, возникающие при быстром разрушении типа реологического взрыва, отличаются по частотным характеристикам для полилактида и его композиций с восстановленным оксидом графена. Продемонстрировано различие релаксационных характеристик их частотных спектров, соответствующих наблюдаемым процессам переноса заряда.



Соли органических кислот как восстановители в контролируемой радикальной полимеризации с переносом атома
摘要
Для проведения радикальной полимеризации акрилонитрила предложены новые каталитические системы на основе комплексов бромида меди (II) с полидентатными азотсодержащими лигандами: трис-[(2-пиридил)метил]амином, трис-[(2-диметиламино)этил]амином и солей органических кислот (сегнетова соль, оксалат натрия, лактат натрия и пируват натрия), выступающих в качестве агентов, регенерирующих катализатор. Показано, что полимеризация акрилонитрила в присутствии указанных систем и галогенсодержащих инициаторов протекает по механизму с переносом атома, приводя к получению полимеров с заданными значениями молекулярной массы. Исследовано влияние природы восстанавливающего агента и инициатора на процесс полимеризации и степень контроля молекулярно-массовых характеристик полученных образцов. Установлено, что наиболее эффективными восстанавливающими агентами, позволяющими добиться высокой скорости полимеризации при сохранении контроля над процессом, являются сегнетова соль и оксалат натрия.



Синтез и фазовое поведение нового кремнийорганического полимера с фрагментами [1]бензотиено[3,2-b][1]бензотиофена в основной цепи
摘要
Описан синтез нового карбосилан-силоксанового полимера [Si‒O‒Si‒С11‒BTBT‒С11]n с фрагментами [1]бензотиено[3,2-b][1]бензотиофена (ВТВТ) в основной цепи. Синтез мономеров осуществлен путем последовательного введения функциональных алкильных заместителей в ядро BTBT с использованием реакции Фриделя‒Крафтса с последующим восстановлением кето-группы. Целевой полимер получен по реакции гидросилилирования между 2,7-бис-(10-ундецен-1-ил)-BTBT и 2,7-бис-(11-(1,1,3,3-тетраметилдисилоксан)-ундецил)-BTBT. Все новые соединения получены с высокой чистотой, что подтверждено методами спектроскопии ЯМР 1Н и ЯМР 13С, гель-проникающей хроматографии и элементного анализа. Структура и фазовое поведение синтезированного полимера исследованы методами дифференциальной сканирующей калориметрии, поляризационной оптической микроскопии и рентгеноструктурного анализа, а также определены тип упорядочения вещества и природа фазовых переходов в цикле нагревания и охлаждения.



Интерполиэлектролитные комплексы амфифильных полимеров: тот случай, когда последовательность синтеза влияет на свойства
摘要
Рассмотрены возможности целенаправленного получения интерполиэлектролитных комплексов с упорядоченной надмолекулярной структурой – полимеризация в составе полиэлектролит-коллоидных комплексов различного состава, прямое смешение полиэлектролитов в растворе, реакция полиэлектролитов на межфазных границах. С помощью методов сканирующей электронной микроскопии и малоуглового рентгеновского рассеяния продемонстрированы различия в структуре интерполиэлектролитных комплексов, обусловленные синтезом. Показаны способы синтеза дисперсий интерполиэлектролитных комплексов с контролируемым радиусом частиц, особенности стабильности таких дисперсии к диссоциации на индивидуальные компоненты, а также некоторые практические аспекты их применения с лабораторным тестированием потенциала.



Влияние состава неионогенных и катионных сополимеров алкоксиолиго(этиленгликоль)метакрилатов и додецилметакрилата на их свойства в растворах
摘要
Исследованы свойства в воде, органических растворителях, двухфазных системах вода–углеводород и водно-солевой раствор–углеводород для неионогенных и катионных молекулярных щеток – сополимеров метокси- или высших н-алкоксиолиго(этиленгликоль)метакрилатов с додецилметакрилатом и терполимеров, содержащих дополнительно катионные звенья N-метакрилоиламинопропил-N,N-диметил-N-пропиламмоний бромида. Определено влияние состава молекулярных щеток и расчетных значений их гидрофильно-гидрофобного баланса, полярности растворителей и температуры на растворимость полимеров, мицеллообразование (значения критической концентрации мицеллообразования, размеры макромолекулярных ассоциатов), условия фазовых переходов и межфазную активность. Комплекс свойств представленных молекулярных щеток позволяет включить их в ряд потенциальных полимерных мицеллярных наноконтейнеров для контролируемой доставки лекарственных веществ в организм.



Кинетические константы полимеризации изопрена на полицентровом гадолиниевом катализаторе
摘要
При описании полицентровой ионно-координационной полимеризации изопрена на каталитической системе GdCl3 × n(i-C3Н7OH)‒Al(i-C4H9)3 решена обратная кинетическая задача для схемы процесса с медленным инициированием. Задачу определения числа активных центров полимеризации решали путем деконволюции экспериментальных ММР суперпозицией распределений Флори. Найдено, что в полимеризации участвует четыре типа активных центров, кинетическое различие которых в процессе формирования фракций полимера с характерными для них средними молекулярными массами и наиболее вероятным ММР обусловлено их различием в концентрациях предреакционных каталитических центров и константах скоростей протекающих на них реакций. Для каждого типа активных центров определены парциальные конверсии расходования мономера, константы скоростей инициирования, роста цепей и передачи на мономер.



Синтез и флокулирующие свойства магнитоуправляемых нанокомпозитов
摘要
Синтезированы магнитные флокулянты на основе наночастиц магнетита Fe3O4 и природных полисахаридов (цитрусовый пектин и хитозан). Характеристические свойства их индивидуальных частиц составлены с помощью методов динамического светорассеяния и ИК-спектроскопии. Эффективность флокуляции с участием магнитных нанокомпозитов на суспензии бентонитовой глины оценена количественно по величине флокулирующего эффекта. Проанализировано влияние рН среды при минимальной и максимальной концентрации магнитных флокулянтов на седиментацию суспензии бентонитовой глины. Методом вторичной флокуляции, основанным на поэтапном анализе процесса флокуляции сначала в режиме стесненного, а после свободного оседания, определены адсорбционные параметры магнитных флокулянтов. Разноименный знак заряда частиц бентонитовой глины и макромолекул хитозана в составе магнитного флокулянта свидетельствует о преимущественно нейтрализационном механизме флокуляции. При седиментации бентонитовой глины с участием цитрусового пектина установлен мостичный механизм флокуляции. Показано, что высокоэффективный многофункциональный магнитный флокулянт является селективным для разделения фаз в дисперсных системах.


