Фазовая структура в органо-неорганических системах на основе гидрофильных полимеров и тетраметоксисилана

• Автор: Кулагина, Галина Серафимовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 175 с. : ил.

Содержание
Содержание
Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Основные понятия и определения

1.2. Синтез органонсорганических гибридных систем

1.3. Структура органонеорганических систем

1.4. Свойства гибридных систем

Глава 2. Объекты, системы и методы исследования

2.1. Объекты исследования

2.2. Исследованные системы

2.3. Методы исследования
2.3.1. Реокинетические измерения
2.3.2. Метод точек помутнения и спектра мутности
2.3.3. Адсорбция полимера на поверхности аэросила
2.3.4. Термические методы анализа
2.3.5. ИКспектроскопия
2.3.6. Рентгеноструктурный анализ
2.3.7. Электронная микроскопия
2.3.8. Сорбционные измерения
2.3.9. Физикомеханические испытания
Глава 3. Структурообразование в водных растворах
тетраметоксисилана и гидрофильных полимеров
3.1. Реокинетика процесса структурообразования
3.1.1. Вязкость исходных компонентов и их растворов
3.1.2. Реокинетика процесса поликонденсации ТМОС и ТЭОС
3.1.3. Реокинетика процесса поликонденсации в органо неорганических системах
3.2. Оптические свойства систем в процессе гелеобразования
Содержание
3.3. Оптические свойства органонеорганических систем при переходе гелькссрогель Глава 4. Структура органонеорганических систем
4.1. Аморфный кремнезем
4.2. Смеси поливиниловый спирткремнезем
4.3. Смеси поливинилпирролидонкремнезем
4.4. Смеси поливинилкапролактамкремнезем
Глава 5. Сорбционные свойства органонеорганических систем
5.1. Сорбция паров воды гидрофильными полимерами
5.2. Сорбция воды аморфным кремнеземом
5.3. Сорбция воды органонеорганическими сорбентами
5.4. Пограничные кривые и диаграммы состояния
Выводы
Литература


Обычно в качестве неорганического мономера используют алкоксиды кремния или металлов например, И, А1, , Мо, 8г и др. Наибольшее распространение получили алкоксисиланы. Используют два вида кремниевых мономеров органическимодифицированные силикаты и силсесквиоксановые мономеры. Содержание алкоксигруппы может изменяться от 2 до 4, остальные заместители могут быть метил, винил, фенил и др. Силсесквиоксановые мономеры представляют собой алкоксиды, органический заместитель Я метил или фенил которых соединяет между собой две реакционноспособных ди или триалкоксисилановых группы . Такие мономеры используют для получения сетки с контролируемой архитектурой. С той же целью применяют кубические октомеры, например фАгХОСНз . ТЭОС. Глава 1. Силсесквиоксановые мономеры
ок. Отдельную группу образуют дендримеры гиперразветвленные молекулы регулярной структуры и различного состава, в том числе и карбосилановые . Благодаря способности алкоксидных групп подвергаться гидролизу с образованием гидроксильных групп, и за счет их последующей конденсации можно получить линейные, разветвленные или трехмерные макромолекулы оксида кремния 8Ю2п, имеющие в своем составе различные заместители. Этот процесс принято называть зольгель методом . Схематично реакции показаны на рис. Механизм протекания реакции гидролиза и конденсации изучали многие авторы на протяжении многих лет. Подробно исследовано влияние на них условий проведения синтеза среды, природы катализатора, концентрации реагентов, природы кремнийорганического прекурсора и т. Исследованы и обобщены процессы фазообразования и гелсобразования , , . Кроме алкоксидов кремния так же исследованы реакции алкоксидов алюминия , титана , бора, как самостоятельно, так и в смеси с ТЭОС , . Рис. Как было сказано выше, проведение зольгель превращений алкоксисиланов в растворе или расплаве полимера активно применяется для синтеза гибридных систем. Анализ литературы показал, что для этой цели используются полимеры и олигомеры различной природы и свойств. Впервые для получения таких материалов был взят олигодиметилсилокеан. В зависимости от соотношения компонентов при проведении зольгель реакции получали, либо модифицированный нанонаполненный полидиметилсилоксан ПДМС с улучшенными механическими свойствами , , либо т. ЭЮг, . Синтез гибридных материалов с использованием гидрофильных полимеров поливинилпирролидон ПВГТ, поливинилкапролактам ПВК, поливиниловый спирт ПВС, полиакриловая кислота ПАК, полиакрилонитрил ПАН и др. Глава 1. Зольгель реакции алкоксидов так же проводят в присутствии в растворе или в массе гидрофобных полимеров, как то полипропилен ПП , полиамид ПА, полиимид ПИ , , полиэфиры ПЭФ, полиуритан ПУ , сополимеры различного состава и строения линейные, разветвленные, и имеющие различные концевые функциональные группы, в особенности, алкоксисилановые группы, способные взаимодействовать с кремнийсодержащим мономером. В каждой из этих систем синтез проводят с использованием органических растворителей, а также их смесей, образуя тем самым многокомпонентный раствор полимер кремниевый мономер растворитель. Например, при растворении ПЭФ используют ацетон , ПА и ПИ диметилацетамид , , эпоксидной смолы растворы тетрагидрофурана . Кроме синтетических полимеров для получения гибридных материалов широкое применение нашли природные полимеры это полисахариды хитозан, альгинат, гидроксиэтилцеллюлоза и др. Что касается способов получения, то следует выделить два основных подхода. Первый, когда химические превращения алкоксисилана происходят в растворе или расплаве органического полимера. Второй когда образование органического и неорганического полимера протекает одновременно, т. БЙи гельзоль метод. Наиболее широко распространен первый метод . Однако, второй способ так же достаточно часто используется. Например, таким образом были получены гибридные системы из стирола, Ы,Ыдиметилакриламида и ТМОС . Следует отметить, что при получении прозрачного материала полистирол8Ю2п этот метод оказался более эффективным по сравнению с тем, когда химические реакции превращения ТМОС проводили в готовой ПС матрице.