научный журнал по физике Высокомолекулярные соединения. Серия А ISSN: 2308-1120

АЛФЕРОВ К.А., БЕЛОВ Г.П., БУБНОВА М.Л., ЛЕСНИЧАЯ В.А., ПЕРЕПЕЛИЦИНА Е.О., ЧУКАНОВА О.М. — 2013 г.

В работе изучены некоторые термические и деформационные свойства тройных чередующихся сополимеров монооксида углерода с этиленом и другими олефинами (пропилен, бутен-1, стирол) с молекулярной массой Mn = 1000–35 000 и мольной долей третьего сомономера в полимерной цепи от 0.02 до 0.70. Значительное влияние на температуру плавления и стеклования оказывает состав продуктов. Варьирование природы третьего сомономера или содержания звеньев третьего мономера в полимерной цепи, а также молекулярной массы терполимеров позволило получить материалы с модулем Юнга 0.003–3.090 ГПа и относительным удлинением при деформации 5–2000%.

ГРИГОРЬЕВ И.А., КОЛЧАНОВ Н.А., МОГНОНОВ Д.М., МОРОЗОВ С.В., ТКАЧЕВА Н.И. — 2013 г.

Обобщены литературные данные по химической и физической модификации целлюлозы с целью создания широкого спектра новых инновационных материалов для высокотехнологичных и приоритетных направлений развития науки и техники. Отражены результаты исследований по химической модификации целлюлозы путем нуклеофильного замещения, региоселективного введения функциональных групп, привитой сополимеризации, окисления, получения эфиров. Отмечена важность исследований по поиску новых растворителей для целлюлозы с целью расширения возможностей ее модификации и переработки, а также исследований по созданию материалов на основе наноцеллюлозы. На основе анализа литературных данных показаны возможности создания новых функциональных материалов для биомедицинских исследований, медицины и электроники.

БУЗНИК В.М., ВАВИЛОВА С.Ю., ЗАВАДСКИЙ А.Е., ПРОРОКОВА Н.П. — 2013 г.

Методами рентгенографического анализа, оптической микроскопии, дифференциальной сканирующей калориметрии изучено влияние низко- и высокодисперсной фракций ультрадисперсного политетрафторэтилена на строение сформованных из расплава полипропиленовых волокнистых материалов, разрывные полуцикловые характеристики полипропиленовой нити и нетканых материалов. Введение в полипропилен 1–2% ультрадисперсного политетрафторэтилена, который присутствует в полипропилене в виде отдельной фазы, способствует значительному возрастанию относительной разрывной нагрузки нити и модуля ее упругости.

ГАВРИЛЕНКО И.Ф., НИФАНТЬЕВ И.Э., СМЕТАННИКОВ О.В., ТАВТОРКИН А.Н., ЧИНОВА М.С. — 2013 г.

Изучена полимеризация изопрена на титан-магниевых нанокатализаторах, модифицированных электронодонорными соединениями на основе органических фосфинов и сульфидов. Показано, что модификация катализатора позволяет увеличить содержание транс-1,4-звеньев в полиизопрене до 97% (по ЯМР1-спектрам). На катализаторе, модифицированном трибутилфосфином, исследовано влияние соотношения фосфор : титан на кинетику полимеризации, микроструктуру транс-1,4-полиизопрена и молекулярную массу образцов полимера.

АФАНАСЬЕВА Н.В., БОЧЕК А.М., ВЛАСОВА Е.Н., ВОЛЧЕК Б.З., ГЛАДЧЕНКО С.В., ПЕТРОВА В.А., ХАЙРУЛЛИН А.Р. — 2013 г.

С помощью методов диэлектрической и ИК-фурье-спектроскопии изучены особенности взаимодействия хитозана в основной форме с монмориллонитом при различной его концентрации в композитных пленках. Показано взаимодействие аминогрупп и первичных гидроксильных групп хитозана с локальными зарядами на поверхности наночастиц монмориллонита, приводящее к изменению системы внутри- и межмолекулярных водородных связей, характерной для полисахарида. Измерена температура стеклования хитозана в композитных системах.

АНДРЕЕВА Л.Н., БЕЗРУКОВА М.А., БИЛИБИН А.Ю., БУШИН С.В., ЗОРИН И.М., ЩЕРБИНИНА Т.М. — 2013 г.

Полимеризацией додециламмоний 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната в водной среде получена серия образцов полидодециламмоний 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната – гребнеобразного полимера с ионно-связанными боковыми цепями. Образцы получены в широком диапазоне молекулярных масс. Молекулярные, гидродинамические и оптические характеристики полученных образцов определяли методами седиментационно-диффузионного анализа, вискозиметрии, двойного лучепреломления в потоке в разбавленных растворах полимеров в хлороформе и в диметилсульфоксиде с добавкой 0.1 М LiCl. Было показано, что конформационные и оптические характеристики, полученные по результатам как гидродинамических, так и динамооптических исследований, согласуются с результатами, полученными ранее для гребнеобразных полимеров акрилового и метакрилового рядов с аналогичной длиной боковых групп. Иными словами, характер присоединения длинных боковых цепей к основной цепи (ковалентный или ионный) не влияет на формирование конформационных и оптических характеристик макромолекул.

ВИКТОРОВА Е.Н., ИБРАГИМОВ Т.Р., КАНАТЬЕВА A.Ю., КОРОЛЕВ А.А., КУРГАНОВ А.А. — 2013 г.

На основе диметакрилатэтиленгликоля синтезированы полярные монолитные капиллярные колонки для молекулярно-массового разделения стандартов полистирола. Оптимизацию структуры монолита проводили путем варьирования природы порообразователя, поскольку изменение других параметров синтеза (время и температура полимеризации, количество мономера в исходной полимеризационной смеси) оказалось малоэффективным. Отмечено, что разделение полимеров на монолитных сорбентах происходит по совместному эксклюзионно-гидродинамическому механизму. Для синтезированных колонок построены калибровочные графики, основанные на модели, учитывающей вклад в удерживание обоих механизмов. Монолитные колонки с оптимальной структурой монолита позволяют использовать до 60% свободного объема колонки для разделения полимеров и эффективно их разделять в широком диапазоне молекулярных масс.

ВЛАХ Е.Г., МАКСИМОВА Е.Ф., ТЕННИКОВА Т.Б. — 2013 г.

Методом термоинициируемой свободнорадикальной полимеризации получена серия макропористых монолитных материалов на основе сополимеров бутилметакрилата или лаурилметакрилата с этиленгликольдиметакрилатом. Изучено влияние условий полимеризации на поровые характеристики синтезируемых сорбентов. На примере разделения многокомпонентной смеси образцов полистирола разной молекулярной массы показана возможность использования полученных полимерных стационарных фаз для эффективного анализа синтетических полимеров.

БИЛИБИН А.Ю., ЗОРИН И.М., КОНДРАТЕНКО Ю.А., СУХАНОВА Т.М. — 2013 г.

Впервые получены, охарактеризованы и изучены способные к полимеризации поверхностно-активные органические соли на основе н-алкиламинов и 2-акриламидо-2-метилпропан сульфокислоты – н-додециламмоний 2-акриламидо-2-метилпропан сульфонат и н-цетиламмоний 2-акриламидо-2-метилпропан сульфонат. Методами кондуктометрии и вискозиметрии определены их критические концентрации мицеллообразования в воде. Появление мицелл в воде подтверждено методом атомно-силовой микроскопии. По ряду признаков можно предположить образование обратных мицелл цетиламмоний 2-акриламидо-2-метилпропан сульфоната в ксилоле. Полимеризацию н-алкиламмоний 2-акриламидо-2-метилпропан сульфонатов, в результате которой получаются стехиометрические полиэлектролит-коллоидные комплексы, проводили в системах растворителей различной полярности – от малополярных ксилола и диоксана до воды. В системах с низкой и высокой полярностью полимеризация протекает с характерными для полимеризации в мицеллярном состоянии особенностями (завершается за несколько минут). В смесях диоксана с водой, имеющих промежуточную полярность, скорость полимеризации существенно ниже. При полимеризации мономеров в ксилоле образуются устойчивые органогели. Образующиеся полимеры не растворяются в воде, но растворяются в некоторых спиртах и хлороформе. Пленки, полученные из растворов в хлороформе, обладают явно выраженной слоевой структурой.

АШУРОВ Н.Р., АШУРОВ Н.Ш., РАШИДОВА С.Ш., ХОЛМУМИНОВ А.А., ЮГАЙ С.М., ЮНУСОВ М.Ю. — 2013 г.

Нановолокна сополимера акрилонитрила (акрилонитрил–метакрилат–итаконовая кислота) получены методом электроспиннинга из водных растворов 51.1% NaSCN под действием 15 кВ. Исследованы структурные характеристики этих нановолокон. Выявлено, что при электроспининге происходит уменьшение межплоскостного расстояния и сужение рефлексов в области 2 29.5°, а также снижение сорбционной способности по сравнению с микроволокнами.

БЛАГОДАТСКИХ И.В., ДАВАНКОВ В.А., ИЛЬИН М.М., МАТВЕЕВ В.В., ПАВЛОВА Л.А., СИНИЦЫНА О.В., ТИМОФЕЕВА Г.И., ЧАЛЫХ А.Е. — 2013 г.

На основе 4-винилпиридина, а также его полимера синтезированы гидрофильные ионные наногубки с четвертичными пиридиниевыми группами. Главный принцип их получения состоит в использовании би- или полифункциональных агентов, алкилирующих пиридин в разбавленных растворах в термодинамически хорошем растворителе. При различных степенях разбавления получены индивидуальные внутримолекулярно сшитые растворимые макромолекулы с молекулярной массой от 6000 до 400 000. В качестве N-алкилирующих агентов использованы 1,4-бис-(галоидметил)бензолы, n-винилбензилхлорид и поливинилбензилхлорид. Форма и размеры макромолекул определены с применением методов диффузии, седиментации, вискозиметрии, динамического светорассеяния, атомной силовой микроскопии, трансмиссионной электронной микроскопии.

АНТИПОВ Е.М., ГЕРАСИН В.А., КОРОЛЕВ Ю.М., МЕНДЕЛЕЕВ Д.И., ХАРЬКОВА Е.М., ШКЛЯРУК Б.Ф. — 2013 г.

Для создания нанокомпозитов на основе сверхвысокомолекулярного ПЭ и слоистых алюмосиликатов использовали метод полимеризации in situ. Процесс осуществлялся в суспензионном режиме, в “мягких” условиях на традиционном катализаторе Циглера–Натта, а также на бифункциональном комплексе, содержащем кроме титанового никелевый олигоалленовый компонент. Наполнителями служили четыре типа монтмориллонита: немодифицированный и три модифицированных различными органическими интеркалянтами. Установлено значительное (в 2–3 раза) возрастание активности катализаторов в их присутствии. Получены композиты с содержанием алюмосиликатов от 10 до 40 мас. %. Методом РСА определена структура полимерной матрицы и композитов. Показано, что степень эксфолиации наполнителя зависит не только от его количества, но и от природы модификатора и типа каталитической системы. ПЭ-матрица с молекулярной массой 1.5–1.6 млн характеризуется Тпл = 141–143 °С, высокими значениями энтальпии плавления и кристалличности. ИК-спектральные исследования полимеров, полученных под действием бифункционального комплекса, показали наличие разветвлений в цепи, что свидетельствует об образовании линейного ПЭ средней плотности (0.938–0.946 г/см3). Установлено, что наилучшим комплексом механических свойств по сравнению с ненаполненным полиэтиленом обладают нанокомпозиты с 10%-ным содержанием алюмосиликата.

АЛЕКСАНДРОВА В.А., БОНДАРЕНКО Г.Н., ПЕТРОСЯН А.С., ШИРОКОВА Л.Н. — 2013 г.

Получены нанокомпозитные макромолекулярные системы, состоящие из наночастиц серебра, иммобилизованных в матрице карбоксиметилхитина. Для перевода наночастиц серебра из их мицеллярного раствора в изооктане в водный раствор полимера использовали метод УЗ-обработки гетерофазной системы (изооктан–вода) в присутствии антиоксидантов растительного происхождения. Методом ИК-фурье-спектроскопии подтверждено образование водородных связей между функциональными группами карбоксиметилхитина и гидроксильными группами антиоксидантов. Такое взаимодействие может приводить к дополнительной стабилизации наночастиц металлов в макромолекулярной системе. На основании данных просвечивающей электронной микроскопии показано, что в ряду антиоксидантов (галловая кислота, дигидрокверцетин и сиреневая кислота) размер наночастиц серебра увеличивается. Это может быть обусловлено существенными различиями в структуре этих антиоксидантов и их взаимодействии с полимерной матрицей.

ИЛЬИН С.О., КУЛИЧИХИН В.Г., МАЛКИН А.Я. — 2013 г.

Обнаружены необычные реологические эффекты при деформировании растворов ПАН в ДМСО. Они выявляются при изучении реологических свойств в широком диапазоне содержания ПАН и обусловлены структурообразованием в области низких концентраций полимера. При низких концентрациях, вплоть до 0.1%, раствор ведет себя как мягкий гель, в котором существует предел текучести, и модуль упругости не зависит от частоты. С повышением концентрации оба эффекта постепенно пропадают, и раствор становится почти ньютоновской жидкостью. Полученные результаты объяснены образованием при низких концентрациях пространственной структуры супрамолекулярной природы. Ее роль при повышении концентрации подавляется возникновением сетки макромолекулярных зацеплений. Возможность существования разбавленных растворов ПАН в двух состояниях – с разрушенной структурой и в форме полимерного физического геля – приводит к автоколебаниям напряжений и тиксотропным эффектам. Добавление осадителя (воды) к растворам ПАН–ДМСО способствует образованию геля во всей области концентраций.

КОДЕСС М.И., МАТОЧКИНА Е.Г., МОЛОЧНИКОВ Л.С., НЕСТЕРОВ Д.В., ПЕСТОВ А.В., ЯТЛУК Ю.Г. — 2013 г.

Прямым присоединением глицидола к хитозану в среде геля и при ультразвуковом воздействии синтезирован хелатирующий аминополимер N,O-(2,3-дигидрокси)пропилхитозан со степенью замещения до 2.3. Для сшитых аминополимеров оценены сорбционные характеристики по отношению к бор-содержащим ионам.

БЛАГОДАТСКИХ И.В., БУЗИН М.И., БУЗНИК В.М., ВЫГОДСКИЙ Я.С., ДЯЧЕНКО В.И., ИГУМНОВ С.М., МЕЛЬНИК О.А., НИКИТИН Л.Н., ЮРКОВ Г.Ю. — 2013 г.

Радикальной полимеризацией 1-трифторметил-1-ферроценил-2,2,2-трифторэтилметакрилата и его сополимеризацией с метилметакрилатом в органических растворителях и сверхкритическом диоксиде углерода синтезированы карбоцепные ферроценфторсодержащие (со)полимеры. Изучены их строение, растворимость, молекулярно-массовые и термические характеристики. Установлено, что введение 1–5 мол. % ферроценфторсодержащего мономера в цепь полиметилметакрилата приводит к повышению его термической и термоокислительной устойчивости.

БУРДУКОВСКИЙ В.Ф., КОЗЛОВ А.С., МОГНОНОВ Д.М., ОЧИРОВ Б.Д., ПЕТРОВ А.К., ХОЛХОЕВ Б.Ч. — 2013 г.

Показана возможность использования неразрушающей абляции полигетероариленов при действии субмиллиметрового излучения лазера на свободных электронах для определения молекулярной массы полимеров. Описана методика эксперимента и проведено сопоставление его результатов с данными ГПХ.

БУГАЕНКО М.Г., БУЛЫЧЕВА Е.Г., ДОБРОВОЛЬСКИЙ Ю.А., ДУТОВ М.Д., ПИСАРЕВА А.В., РУСАНОВ А.Л., СЕРУШКИНА О.В., ШЕВЕЛЕВ С.А. — 2013 г.

Разработан новый метод синтеза сульфированных полинафтилимидов, основанный на постсульфировании высокомолекулярных полинафтилимидов смесью серной кислоты и олеума. Сульфированные полимеры этого типа получены из продуктов поликонденсации 5-фенилтиофенилен-1,3-диамина с диангидридами нафталин-1,4,5,8-тетракарбоновой и 4,4-(1,4-фенилендикарбонил)-бис-нафталин-1,8-дикарбоновой кислот. Показано, что окисление сульфидных мостиковых групп в этих полимерах перекисью водорода в кислой среде приводит к высокомолекулярным соединениям с сульфоновыми мостиковыми фрагментами, которые имеют повышенную термическую устойчивость и обеспечивают более высокую протонную проводимость.

ВОЛКОВ В.И., САФРОНОВА Е.Ю., ШАЛИМОВ А.С., ЯРОСЛАВЦЕВ А.Б. — 2013 г.

Методами импедансной и ЯМР-спектроскопии изучены транспортные свойства гибридных мембран МФ-4СК, содержащих наночастицы кристаллического кислого фосфата циркония Zr(HPO4)2, в различных солевых формах (H+, Li+, Na+, Cs+) в зависимости от относительной влажности. Установлено, что модификация мембраны приводит к значимому увеличению ионной подвижности, причем максимальный эффект наблюдается в условиях пониженной влажности. Проводимость модифицированной мембраны при относительной влажности 10% составляет 1.6 ? 10-4 Ом-1 см-1, что почти на 1.5 порядка превышает проводимость исходной мембраны в этих условиях.

ИХСАНОВ Р.Ш., ПОЖИДАЕВ Е.Д., САЕНКО В.С., ТЮТНЕВ А.П. — 2013 г.

Разработана программа для численного анализа кривых переходного тока в образцах молекулярно допированных полимеров с учетом наличия в них дефектного приповерхностного слоя. Расчет времяпролетных кривых проведен с использованием модели многократного захвата с гауссовым распределением ловушек по энергии. Параметры модели определены по результатам независимых измерений. Численные расчеты качественно согласуются с полученными экспериментальными данными для типичного молекулярно допированного полимера. В рамках предложенной модели обсуждаются особенности образования плоского плато в образцах различной толщины.