Ионные жидкости в синтезе полимеров и многокомпонентных полимерных систем

• Автор: Шаплов, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 411 с. : ил.

Памяти моих трагически погибших и горячо любимых родителей посвящается

СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ФИЗИЧЕСКИХ
ВЕЛИЧИН
СПИСОК УСЛОВНЫХ НАИМЕНОВАНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ГЛАВА I. ИОННЫЕ ЖИДКОСТИ КАК РЕАКЦИОННЫЕ И
АКТИВИРУЮЩИЕ СРЕДЫ В СИНТЕЗЕ ПОЛИМЕРОВ
/. 1. Поликонденсаця
1.1.1. Прямая поликонденсация
1.1.1.1. Полигидразиды
1.1.2. Полициклоконденсация
1.1.2.1. Полиимиды
1.1.2.2. Поли(1,3,4-оксадиазол)ы
1.2. Реакции в цепях полимеров
1.2.1. Поли( 1,3,4-оксадиазол)ы
1.2.2. Поли( 1,2,4-триазол)ы
1.3. Полимеризация
1.3.1. Радикальная полимеризация виниловых мономеров
1.3.1.1. Вещественное инициирование
1.3.1.1.1. Полимеризация ММА
1.3.1.1.2. Полимеризация АН
1.3.1.1.3. Полимеризация С-винилтетразолов
1.3.1.2. Фотоиницирование
1.3.1.2.1. Фотополимеризация ДМПЭГ
1.3.1.2.1.1. Полимеризация ДМПЭГЗ
1.3.1.2.1.2. Полимеризация ДМПЭГ
1.3.2. Полимеризация с раскрытием цикла (ROMP)
полинорборнены
1.3.3. Полимеризация с замыканием цикла
поли(1,6-гептадиен)ы
1.4. Влияние ИЖ на свойства образующихся полимеров

ГЛАВА II. МОНОМЕРНЫЕ ИОННЫЕ ЖИДКОСТИ (МИЖ) И ПОЛИМЕРЫ НА ИХ ОСНОВЕ
II. I. Синтез ионных мономеров
II. 1.1. Методы синтеза ионных мономеров
II. 1.1.1. Виниловые МИЖ
И. 1.1.2. Метакрилатные МИЖ
II.1.1.2.1. Мономеры со свободными анионами
II. 1.1.2.1. Мономеры со свободными катионами
II. 1.1.3. Норборненовые МИЖ
II. 1.1.4. Дифункциональные МИЖ
11.2. Свойства ионных мономеров
11.3. Синтез ионных полимеров (ПИЖ)
11.3.1. Радикальная полимеризация
11.3.2. Полимеризация с раскрытием цикла (ROMP)
11.3.3. Полимеризация с замыканием цикла
II. 4. Свойства ПИЖ
ГЛАВА III. МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ ИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ СИСТЕМЫ
III. I. Ионные полимеры наполненные ионными жидкостями 2^
III.2. Синтез сетчатых ионных полимеров
111.2.1. Сополимеры МИЖ и ДМПЭГ
111.2.2. Взаимопроникающие ионные полимерные сетки
111.2.3. Полузаимопроникающие ионные полимерные сетки 2^
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

При сравнении результатов поликонденсации в симметричных бромидных ИЖ с нормальными и изоалкильными заместителями обнаружено, что проведение реакции в последних приводит к существенному увеличению ММ полиимида (Табл. 4, №№ 2 и 4, 5 и 14). Исследование зависимости г|Л0Г полимера от длины алкильного заместителя (Табл. 4, №№ 1, 2, 5, 15 + 17) показало, что ПИ с большей молекулярной массой образуются в ИЖ с меньшим числом атомов в алкильных заместителях. Наибольшей ММ обладал ПИ полученный в [1ПфСТрпг^Вг с самыми короткими этильными заместителями и, как исключение из установленной зависимости, в [1,3-(С5)2Нп]Вг. Последнее может быть объяснено тем фактом, что в симметричных ИЖ с заместителями, содержащими 2-^4 атома углерода, полициклизация протекает гомогенно, в то время как в ИЖ с более длинными группами полимер выпадает в осадок. Таким образом, [1,3-(С5)21ш]Вг является граничной ИЖ, в которой ПИ на начальных стадиях образования ещё растворим, но в процессе синтеза начинает выпадать из сферы реакции.
Следующим этапом работы стало изучение влияния природы аниона на 1]„ог полиимида (Табл. 4, №№ 6 - 13). В качестве катиона был выбран симметричный [1,3-(С4)2Ш1] с небольшими алкильными заместителями. Исследованные ИЖ можно разделить на две сильно отличающиеся по свойствам группы. Первая представляет собой гидрофобные, низковязкие соли с перфторированными анионами, отрицательный заряд в которых сильно делокализован. К этой группе относятся ИЖ с анионами ВР4, РР6, 81Рб и (СРзБСЬ^М. Во вторую группу входят гидрофильные ионные растворители со слабо делокализованным зарядом (СНф’ОО, N0;;), либо с зарядом, локализованным на одном атоме (Вг, I). Несмотря на то, что улучшение удаления низкомолекулярного продукта (НзО) из сферы реакции должно было увеличить ММ образующегося полимера, исследование поликонденсации в гидрофобных ИЖ с фторированными анионами привело к получению ПИ с низкими ММ (Табл. 4, №№ 7 - 9).