Модификация биостабильных полимерных систем на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена и сополимеров метилметакрилата в среде сверхкритического диоксида углерода

• Автор: Токарева, Наталия Васильевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1, Литературный обзор.

1.1 Сверхкритический диоксид углерода.

1.2. Модификация полимеров сверхкритическим диоксидом углерода.

1.2.1. Пластификация полимеров сверхкритическим диоксидом

углерода.

1.2.2. Импрегнация полимеров в среде сверхкритическог о диоксида

углерода.

1.2.3. Полимерные смеси.

1.3. Биостабильные полимеры.

Глава 2. Объекты и методы исследования.
Глава 3. Исследование модификации сополимеров метилметакрилата
в среде сверхкритического диоксида углерода.
3.1. Исследование строения и термомеханических свойств
сополимеров метилметакрилата.
3.2. Исследование экстракции сополимеров метилметакрилата в среде
скСОг.
3.3. Исследование строения сшитого сополимера метилметакрилата,
модифицированного скСС2.
3.4. Особенности десорбции СОг из сополимеров метилметакрилата.
3.5. Исследование термомеханических свойств линейного сополимера
метилметакрилата, модифицированного скС.
3.6. Исследование термомеханических свойств сшитого сополимера
метилметакрилата, модифицированного скС.
3.7. Этапы иостэкстракционного периода.
3.8. Влияние продолжительности постэкстракционного периода на
физикомеханические свойства сополимера метилметакрилата.
3.9. Исследование сополимера метилметакрилата методом
сканирующей электронной микроскопии.
Глава 4. Исследование структуры и свойств СВМПЭ, модифицированного в среде свсрхкритического диоксида углерода.
4.1. Исследование процесса карбоксилирования СВМПЭ,
модифицированного скС.
4.2. Исследование свойств СВМПЭ, модифицированного скС.
4.3. Исследование трибологических свойств СВМПЭ, модифицированного скС.
Глава 5. Исследование импрегнации СВМПЭ сереброорганическим
комплексом I в среде сверхкритического диоксида углерода.
5.1. Синтез и свойства комплекса АЬГас1е1га1утс.
5.2. Импрегнация СВМПЭ комплексом г в среде
5.3. Исследование термомеханических свойств и морфологии
поверхности СВМПЭА.
5.4. Исследование трибохимических процессов в СВМПЭ .
Глава 6. Исследование полимерной системы СВМПЭ ПММА.
6.1. Исследование процесса полимеризации метилметакрилата в
полимерной системе сополимер ММА СВМПЭ.
6.2. Исследование свойств полимерной системы СВМПЭ ПММА.
Глава 7. Испытания на животных имплантатов на основе сополимера
метилметакрилата.
Выводы
Литература


Несмотря на низкую плотность по сравнению с жидкостью, динамическая вязкость сжатых газов в сверхкритическом состоянии близка по значениям вязкости газов при нормальных условиях. Особый интерес представляет значение коэффициента диффузии свсрхкритической среды, который в десять раз выше, чем жидкости. Сравнение этих величин приведено в таблице 1. Таблица 1. Значения плотности, коэффициентов вязкости и диффузии газа, жидкости и свсрхкритической среды 7. Из приведенных данных видно, что значения коэффициентов зависят от температуры и давления. Увеличение температуры приводит к понижению вязкости газов и к повышению вязкости сверхкритичсской среды или жидкости. Таким образом, сверхкритическая среда может намного лучше, чем классический растворитель, проникать в экстрагируемое вещество, поглощать и транспортировать растворяемые составляющие. Способность сверхкритических сред к растворению повышается с увеличением их плотности. Было показано, что с возрастанием плотности растворителя внутри системы растворяемое вещество растворитель происходит увеличение растворимости растворяемого вещества . По сравнению с обычными растворителями, растворяющую способность которых практически невозможно увеличить, повышая давление, плотность сверхкритической среды может изменяться даже при небольшом увеличении давления. Сверхкритическая среда обладает высокой способностью сжиматься, особенно, вблизи критической точки. Растворимость в сверхкритической среде
можно контролировать температурой. Если температуру системы увеличить выше критической температуры вещества при фиксированном давлении, растворимость будет уменьшаться, так как плотность сверхкритической среды уменьшается. Способность плотности газа изменяться в свсрхкритичсском состоянии обусловливает возможность широкого применения свсрхкритичсских сред в различных областях сшггеза и обработки полимеров. Варьируя параметры температуры и давления, можно оптимизировать процесс импрегнации, экстракции, получения продуктов с максимальным выходом. Необходимо отметить, что все полученные ранее результаты достигнуты ценой значительных усилий, поскольку работа со сверхкритическими средами требует специального оборудования. Особенности сверхкритичсского углекислого газа. Высокая растворяющая способность сверхкритических сред представляет наибольший интерес для исследователей. Накопленные ранее данные, свидетельствуют, что свойства диоксида углерода как растворителя можно регулировать с увеличением давления растворяющая способность скСОг резко возрастает. Свсрхкритичсские среды обладают высокой экстрагирующей способностью, и при соответствующих условиях, достаточной селективностью изменение параметров давления и температуры, как во время экстракции, так и при процессе отделения позволяет регулировать концентрацию веществ в экстракте. С технологической точки зрения диоксид углерода представляет собой идеальный компонент для любого процесса. Особую привлекательность ему придаст то, что он является составной частью атмосферного воздуха и, следовательно, не загрязняет окружающую среду. Например, многие радиоактивные элементы в с верх критической среде легко образуют комплексы с соединениямилигандами. Образующийся комплекс, в отличие от исходного соединения радиоактивного элемента, растворим в сверх критической среде, и потому может быть легко удален из основной массы вещества. Таким способом можно извлекать остатки радиоактивных элементов из отработанных руд, а также проводить дезактивацию почвы, зараженной радиоактивными отходами. Свсрхкритический СОг находит все большее применение в различных отраслях науки и технологии. В настоящее время значительный научный интерес представляет использование ск С как среды для синтеза и обработки полимеров. Одним из наиболее перспективных направлений применения скС является модификация полимеров, в результате которой можно регулировать их морфологию. Эффект пластификации позволяет использовать сверхкритические среды для импрегнации и гетерогенной модификации полимерных материалов.