Водорастворимые полимерные смеси: получение, структура и свойства

• Автор: Воропаева, Надежда Леонидовна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ташкент
• Количество страниц: 426 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Водорастворимые полимерные смеси: структура и свойства (состояние вопроса) Ю
1.1 ИК-спектроскопические исследования
1.2 Дифференциальная сканирующая калориметрия
1.3 Фазовые диаграммы
1.4 Реологические и вискозиметрические исследования
1.5 Дифференциальный термический анализ
1.6 Рентгенографические исследования
1.7 Микроскопические исследования
ГЛАВА 2. Исследование смесей на основе водорастворимых производных целлюлозы и поли-И-виниллактамов
2.1. Изучение совместимости метилцеллюлозы и поливинилпирроли-дона термодинамическими методами
2.1.1. Сорбционные исследования
2.1.2. Калориметрические исследования
2.2. Разбавленные и умеренно концентрированные растворы метилцеллюлозы, поливинилпирролидона и их смесей
2.2.1. Фазовое равновесие в водных растворах метилцеллюлозы и ее смесях с поливинилпирролидоном
2.2.2. Реологические свойства умеренно концентрированных водных растворов индивидуальных полимеров и их смесей
2.3. Полимерные смеси производных целлюлозы и поливинилпирро-

лидона в виде пленок ' ^
2.3.1. Термические исследования
2.3.2. ИК-спектроскопические исследования
2.3.3. Оптические и электронно-микроскопические исследования
2.3.4. Влияние степени замещения эфиров целлюлозы и молекуляр-

ной массы поливинилпирролидона на структурные особенности полимерных смесей на их основе
ГЛАВА 3. Исследование смесей хитозанов с поли-Ы-виниллактамами
ЗЛ. Смеси на основе хитозана и поливинилпирролидона
3.2. Смеси на основе хитозана и поливинилкапролактама
ГЛАВА 4. Исследование смесей пектинов с полимерами винилового ряда
4.1. Умеренно концентрированные растворы пектинов, полимеров винилового ряда и их смесей
4.2. Термодинамические и структурные характеристики смесей различного состава
4.3. Биодеструкция полимерных систем
ГЛАВА 5. Наночастицы и наноструктуры в водорастворимых полимерных смесях на основе полисахаридов и полимеров винилового ряда
ГЛАВА 6. Математическое моделирование процесса взаимодействия изучаемых полимеров
6.1. Эмпирические нелинейные зависимости взаимодействия
6.2. Феноменологическая модель
6.3. Синергетическая модель сорбции воды полимерными системами
6.4. Определение параметра растворимости Гильдебранда и совместимости смесей полимеров
ГЛАВА 7. Применение полимер-полимерных смесей в семеноведении
7.1. Полимерные смеси с включением оксадиксила
7.2. Полимерные смеси на основе хитозанов и поливиниллактамов
7.3. Полимерная препаративная форма Полисанд
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ.
АКТУАЛЬНОСТЬ. Получение полимерных смесей, изучение их свойств и структурных особенностей в зависимости от многочисленных факторов является одной из наиболее фундаментально-теоретических проблем современной химии и физики полимеров, имеющая в то же самое время важное практическое значение.
Водорастворимые полимерные системы находят широкое применение в различных отраслях промышленности, медицины, фармации, и в сельском хозяйстве в качестве растворов, пленок, гранул, носителей биологически-активных веществ и т.д. Их применение связано с возможностью утилизации без выделения токсических продуктов распада, экологической безопасностью, технологичностью и т.д. Большая роль водорастворимым полимерам отводится для решения задач агропромышленного комплекса, т.к. на базе таких систем создаются удобрения, пластификаторы, химические средства защиты растений, системы для мульчирования почв и другая продукция.
В Отделе биологически активных полимеров Института химии и физики полимеров АН РУз были сформулированы принципы синтеза, подбора и применения экологически безопасных водорастворимых полимерных систем-матриц в агропромышленном комплексе РУз, в частности, семеноведении хлопчатника.
Актуальность работы заключается в создании водорастворимых полимерных смесей на основе производных полисахаридов, полученных из местного сырья, и ряда синтетических полимеров (метилцеллюлоза (МЦ), Иа-соль кар-боксиметилцеллюлозы (ТУа-КМЦ), хитозан (ХЗ), пектин (ПК), поливинилпир-ролидон (ПВП), поливинилкапролактам (ПВКЛ), поливиниловый спирт (ПВС) и др.), изучении их структуры и свойств, а также применения в агропромышленном комплексе Узбекистана в качестве экологически безопасных, биодегра-дируемых полимерных форм химических средств защиты растений. Сочетание

НКТС. При смешении растворов МЦ и ПВС образование однофазных растворов наблюдается только в области сравнительно малых концентраций (до 2%) [61]. Повышение температуры до 40°С приводит к застудеванию или расслаиванию системы на две макрофазы, одна из которых - прозрачная, а другая -мутный вязкий раствор. Трехкомпонентная система обладает НКТС, которая лежит значительно ниже, чем НКТС системы МЦ-вода, вероятно, в области отрицательных температур. Одновременно с этим, слева от бинодали, имеет место увеличение области взаимной растворимости компонентов.
Таким образом, полные фазовые диаграммы для систем полимер-полимер-растворитель получить очень сложно из-за длительного установления равновесия. Для тех же фазовых диаграмм, которые обычно получают, всегда наблюдаются в зависимости от состава температуры области как однофазные, так и двухфазные, т.е. подобные системы с точки зрения большинства исследователей оцениваются как несовместимые.
1.4 Реологические и вискозиметрические исследования
В.М. Поздняков с сотр., В.Е. Гуль и др., изучив зависимость вязкости смесей ПВС и ПВП от состава, высказали предположение, что происходит адсорбция ПВС макромолекулами ПВП [66, 67]. Она приводит к уменьшению объёма адсорбированного комплекса по сравнению с суммой объёмов, занимаемых макромолекулами каждого из полимеров в отдельности, и соответственно характеристической вязкости смесей по сравнению с аддитивными значениями, а также к увеличению значений константы Хаггинса для смесей разбавленных растворов. Авторы объясняют это тем, что взаимодействие макромолекул ПВС с ПВП вызывает разрушение внутри- и межмолекулярных связей типа ОН....ОН в ПВС и образование водородных связей между гидроксильными группами ПВС и карбонильными группами ПВП.
Совместимость смесей полиэтиленоксазолина и сополимера с содержанием ПЭ-ВС 76,68%, и 56 % исследовали по вязкости растворов, при этом пока-