Полимеры на основе простого полиэфира, ароматических изоцианатов и октаметилциклотетрасилоксана

• Автор: Галяутдинова, Алсу Фердинандовна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 140 с. : ил.

1.1 Кремиийорганические полимеры

1.1.1 Силоксановая связь

1.1.2 Полиорганосилоксаны. Структура и свойства

1.2 Кремиийорганические блоксополимеры

1.2.1 Полиуретанполисилоксановые ПУПСЛ сополимеры

1.2.2 Полиэфирсилоксануретаны

1.2.3 Привитые взаимопроникающие полимерные системы на основе сетчатых силоксануретанов

1.2.4 Механизм раскрытия изоцианатных групп по карбонильной составляющей

1.2.5 Синтез олигоуретансилоксанметакрилатов

1.2.6 Смеси полиэтиленоксида и полисилоксана

1.3 Свойства силоксановых сополимеров

1.3.1 Сорбционные свойства полиэфирполисилоксановых блоксополимеров
1.3.2 Микрофазовое разделение сетчатых силоксануретановых блоксополимеров
1.4 Области применения силоксановых сополимеров
1.4.1 Модификация мембран полисилоксановыми блоксополимерами
1.4.2 Лазеры на красителях
1.4.3 Материалы с повышенной гемосовместимостью
1.4.4 Газопроницаемые мембраны для оксигенации крови
1.4.5 Дышащие защитные покрытия на кожу Глава 2. Экспериментальная часть
2.1 Характеристика исходных веществ
2.2 Подготовка исходных реагентов
2.3 Синтез полимерных пленок
2.4 Методы исследования
2.4.1 Аналитические методы исследования
2.4.2 Измерение приведенной вязкости
2.4.3 Спектральные методы анализа
2.4.4 Термогравиметрический анализ
2.4.5 Термомеханический анализ
2.4.6 Метод определения водоиоглощения
2.4.7 Метод определения влагопоглощения
2.4.8 Метод оценки пористой структуры полимеров. Сорбционный метод.
2.4.9 Измерение зольфракции полимеров
2.4. Физикомеханические методы исследования .
2.4. Измерение проницаемости мембран. Расчет величины идеальной селективности для различных пар газов
2. Измерение проницаемости индивидуальных газов
2. Измерение проницаемости газовых смесей
2.4. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь
Г лава 3. Обсуждение результатов
3.1 Исследование взаимодействия простых полиэфиров с ароматическими изоцианатами и октаметилциклотетрасилоксаном
3.2 Исследование влияния реакционных условий на свойства полимеров
3.3 Исследование надмолекулярной структуры полимеров
3.4 Исследование сорбционных свойств полимеров на основе простого
полиэфира, 2,4толуилендиизоцианата и октаметилциклотстрасилоксана
3.5 Исследование полимеров в качестве твердотельных активных сред 0 перестраиваемых лазеров
3.6 Исследование газопроницаемости полимеров, полученных на основе 8 ППЭГК и.ТДИ
Основные результаты и выводы Список использованных источников
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
ФИЦ фенилизоцианат ТДИ 2,4толуилендиизоцианат октаметилциклотетрасилоксан ПЭГК иолиоксиэтиленгликолят калия с числом оксиэтиленовых звеньв 9 ПЭГ Полиэтиленгликоль высокомолекулярный
ППЭГК блоксополимер оксида пропилена с оксидом этилена с концевыми гидроксильными и калийалкоголятными группами полиэфир 2Б марки Щ
ПЭО полиэтиленоксид ПИЦ полиизоцианат ММ молекулярная масса ИКспектр инфракрасный спектр ТМА термомеханический анализ ТГЛ термогравимстрический анализ I интенсивность, отн. сд.
О оптическая плотность Т пропускание,
ВВЕДЕНИЕ


Кремнийорганические полимеры силиконы высокомолекулярные соединения, содержащие атомы кремния и углерода в составе элементарного звена макромолекулы. Наибольшее значение в промышленности имеют полиорганосилоксаны полисилоксаны, основная молекулярная цепь которых построена из чередующихся атомов кремния и кислорода, а атомы углерода, входят в состав боковых обрамляющих групп, связанных с атомом кремния. В зависимости от молекулярной массы кремнийорганические полимеры вязкие бесцветные жидкости кремнийорганические жидкости, твердые эластичные вещества кремнийорганические каучуки или хрупкие продукты кремнийорганические пластики. В истории развития химии кремнийорганических соединений ведущая роль принадлежит нашей отечественной науке 2. Изучением соединений кремния в то время занимались русские химики Н. И. Лавров, Г. Бекетов. Особенно ценны исследования П. П. Шорыгина и Н. Е. Хотинского, посвященные синтезу кремнийорганических соединений. Из работ советских ученых наибольший интерес представляют работы профессора Б. Н. Долгова с сотрудниками. Б.Н. Долговым написан ряд обзоров. Началом развития химии высокомолекулярных кремнийорганических соединений является разработка академиком К. А. Андриановым с сотрудниками способа синтеза кремнийорганических смол и освоение промышленного производства кремнийорганических полимеров. В настоящее время синтезировано несколько тысяч кремнийорганических соединений, изучены их физикохимические свойства, методы синтеза и области их практического применения. Большинство известных кремнийорганических полимеров построено из силоксановых цепей, в которых атомы кремния связаны с кислородом. Кварц плавится при температуре около С, а нагревание его при температурах ниже точки плавления не вызывает заметного разрушения связи 0. Силоксановые каучуки характеризуются высокой термостойкостью, поскольку прочность связи 0 составляет кДжмоль по сравнению с 0 кДжмоль для связи СС в обычных карбоцепных полимерах 3. В кремний органических полимерных соединениях полиорганосилоксанах термическая устойчивость силоксановой связи значительно ниже, чем у кварца и силикатов и зависит от числа органических радикалов, присоединенных к кремнию 4. С увеличением числа органических радикалов, связанных с кремнием,, уменьшается термическая устойчивость силоксановой связи. Строение молекул полиорганосилоксанов циклическое или линейное также оказывает влияние на термическую стабильность связи БМЭ. Исследование термической устойчивости полидиметилсилоксанов такого строения НОСНзЮхСНОН показывает, что они при нагревании до 0С без доступа воздуха разрушаются с образованием низкомолекулярных циклических полимеров. Полиорганосилоксаны. К К И. Полисилоксановая цепь характеризуется очень высокой гибкостью, так как потенциальный барьер вращения вокруг связи 0 весьма низок примерно в раз меньше потенциального барьера вращения вокруг связи СС 5. Если сама цепь и теряет эластичность например, у полидиметил сил океана при температуре около 0С, движение метальных групп наблюдается еще при 6С. В нормальном состоянии легкоподвижные молекулы эластомера спиралеобразно закручены атомов кремния в витке спирали 6 и цепи 0 снаружи экранированы органическими радикалами. Это обусловливает гидрофобность эластомера и ослабляет межмолекулярные взаимодействия 7. Поэтому у ПДМС плотность энергии когезии 6 мДжм3 и мольная энергия активации вязкого течения кДжмоль гораздо ниже, чем у других эластомеров. По прочности ненаполненных вулканизатов 0,,5 МПа ПДМС в раз уступает НК. Благодаря большой гибкости полимерных цепей и слабому межмолекулярному взаимодействию силоксановые каучуки имеют очень низкие температуры стеклования Тс. У ПДМС Тс 3С и почти не изменяется при замещении метальных групп винильными, высшими алкильными или атомами водорода. При замещении их полярными группами галогеноалкильными, цианалкильными, арильными, полифторарильными или при замене части атомов кислорода в цепи ариленовыми, перфторариленовыми, алкиленовыми, карбораниленовыми группами Тс возрастает чаще всего пропорционально мольной доле таких групп 8.