Термодинамические характеристики линейных алифатических полиуретанов

• Автор: Кандеев, Кирилл Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 191 с. : ил.

1.1. Основные характеристики рассмотренных образцов и физикохимических методов их исследования
1.2. Химическая термодинамика линейных алифатических полиуретанов, синтезированных поликонденсацией диолов и диизоцианатов
1.3. Химическая термодинамика линейных алифатических полиуретанов, синтезированных полимеризацией циклоуретанов
1.4. Химическая термодинамика линейных алифатических полиуретанов, синтезированных полиприсоединением агидроксисоизоцианатов
1.5. Основные выводы и задачи продолжения исследований Глава 2. Экспериментальная часть

2.1. Калориметрическая аппаратура, методики экспериментальных измерений

2.1.1. Полностью автоматизированная теплофизическая установка для исследования теплоемкости, температур и энтальпий физических превращений веществ в области К БКТ
2.1.2. Автоматизированный термоаналитический комплекс для исследования термодинамических свойств веществ в области К АДКТТМ

2.1.3. Калориметр В для измерения энергии сгорания

2.2. Методы обработки экспериментальных результатов

2.3. Характеристики образцов

Глава 3. Результаты и их обсуждение
3.1. Калориметрическое исследование линейных алифатических полиуретанов и исходных соединений
3.1.1. Линейный алифатический ПУ на основе ,4диизоцианатобутана с 1,6гександиолом ПУ6,4 и его мономеры ДИБ и ГД
3.1.2. Линейный алифатический ПУ на основе 1,4диизоцианатобутана с 1,4бутандиолом ПУ 4,4
3.1.3. Линейный алифатический ПУ на основе 1,6диизоцианатогексана с 1,4бутандиолом ПУ 4,6
3.1.4. Линейный алифатический ПУ на основе 1,6диизоцианатогексана с 1,6гександиолом ПУ6,6
3.1.5. Диметиленуретан ДМУ и полидиметиленуреган ПДМУ
3.2. Основные закономерности в термодинамических свойствах линейных алифатических ПУ и термодинамических характеристиках их синтеза
3.2.1. Влияние структурной изомерии повторяющихся звеньев линейных алифатических ПУ на их теплоемкость
3.2.2. Стандартные термодинамические характеристики расстеклования и стеклообразного состояния линейных алифатических ПУ
3.2.3. Стандартные термодинамические характеристики
плавления линейных алифатических ПУ
3.2.4. Стандартные термодинамические функции линейных алифатических ПУ
3.2.5. Стандартные термодинамические параметры образования линейных алифатических ПУ
3.2.6. Стандартные термодинамические характеристики синтеза линейных алифатических ПУ
Выводы
Список литературы


В начале главы показано влияние методов синтеза линейных алифатических ПУ структуры исходных соединений на изомерию их повторяющегося звена, а также описаны основные характеристики исследованных к настоящему моменту образцов линейных алифатических ПУ и физикохимических методов их исследования. В основном разделе приведены данные о характеристиках структуры, состава и термодинамических свойствах линейных алифатических ПУ, синтезированных из диодов и диизоцианатов, циклических уретанов и агидроксисоизоцианатов. В последней части первой главы сформулированы основные выводы о калориметрическом исследовании линейных алифатических ПУ. Во второй главе диссертации экспериментальная часть изложено описание использованной калориметрической аппаратуры, результаты ее калибровок и поверок, представлены принципиальные методики исследований и обработки экспериментальных результатов. В ней же приведены основные характеристики рассмотренных объектов. Третья глава содержит полученные в работе экспериментальные данные о стандартных термодинамических свойствах ряда линейных алифатических ПУ и соответствующих не исследованных до настоящей работы исходных веществ. В ней подробно обсуждено влияние структурной изомерии повторяющихся звеньев линейных алифатических ПУ на термодинамические характеристики. В итоге получены изотермы термодинамическое свойство состав повторяющегося звена, по которым оценены значения термодинамических функций нагревания и образования не исследованных к настоящему моменту полимеров. Здесь же представлены стандартные термодинамические характеристики синтеза линейных алифатических ПУ различными методами. В приложении приведены все экспериментальные значения теплоемкости рассмотренных соединений и данные опытов по определению энергий сгорания образцов. ГЛАВА. Начиная с сороковых годов XX века, ведется поиск материалов, которые можно было бы использовать в качестве альтернативы природным волокнам хлопку, шелку и др. Пионерное исследование в области синтеза ПУ было сделано О. Бауэром . Он провел реакцию ступенчатой полимеризации полиприсоединения 1,6диизоцианатогексана и 1,4бутандиола и получил полимер, названный . Ожидалось, что волокна данного полимера будут конкурировать с изобретенными несколькими годами ранее компанией синтетическими полиамидами нейлонами. Однако вследствие ограниченной термической стабильности и худших механических свойств волокна к настоящему моменту не имеют конечного промышленного применения и используются в качестве аддукта для последующих синтезов. Позднее было открыто, что характеристики полиуретанов значительно улучшаются при замене короткоцепных диолов на длинноцепные диолы или эфиродиолы, так как получаются высокоэластичные волокна . Фактически ПУ это общий термин для всех полимеров, включающих уретановые, мочевинные или изоцианатные функциональные группы, даже если их часть незначительна в общей структуре 9, . Строение уретановой группы позволяет полимеру самоассоциироваться через водородные связи. Уретановая. В принципе уретановые группы могут образовывать огромное множество водородных связей , , . Свойства ПУ сильно зависят от их макромолекулярных структур, т. В зависимости от
О О
о л

о
Ы
Н
X. Рис. Схема образования водородных связей между урегановыми группами при параллельной а или антипараллельной б упаковке макромолекул. Итак, широкий спектр различных свойств известных к настоящему времени ПУ обусловлен модифицированным составом и стереоспецифическим строением исходных соединений, применяемых для их синтеза. Реагенты могут содержать карбоксильные и аминогруппы, фрагменты простых и сложных эфиров, а также ароматические и алифатические составляющие. Это приводит к полифункциональному строению основной цепи макромолекулы ПУ и, как следствие, многогранности и уникальности их физикохимических свойств . При увеличении числа функциональных групп в молекулах одного или обоих компонентов до трех и более получаются как разветвленные, так и сшитые ПУ, возможно образование взаимопроникающих и иолувзаимопроникающих полимерных сеток на их основе , . Таким образом, структуру и свойства ПУ можно варьировать в достаточно широких пределах путем подбора соответствующих исходных веществ. До сих пор основным методом получения ПУ является метод О.