Синтез и исследование свойств фторкремнийорганических производных линейных, сверхразветвленных полимеров и дендримеров

• Автор: Шумилкина, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Общая характеристика и перспективы применения фторполимеров

1.2. Полимсраналогичныс превращения как способ получения фторполимеров

1.2.1. Этерификация.

1.2.2. Введение дифторкарбена.

1.2.3. Свободнорадикальное присоединение.

1.2.4 Гидросилилирование

1.3. Полимерные матрицы

1.3.1. Линейные полимеры

1.3.2. Дендримеры и сверхразветвленные полимеры.
1.4. Фторсодержащие агенты для химической модификации полимеров
1.4.1. Агенты для реакции этерификации
1.4.2. Агенты для реакции свободнорадикального присоединения.
1.4.3. Агенты для реакции гидросилилирования
1.5. Фторпроизводные дендримеров и сверхразветвленных полимеров
ВЫВОДЫ ИЗ ЛИТЕРАТУРНОГО ОБЗОРА.
ГЛАВА II. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
2.1. Синтез фторсодержащих силанов.
2.2. Синтез полимерных матриц
2.3. Получение фторпроизводных различной архитектуры
2.3.1. Синтез фторпроизводных полибутадиенов
2.3.2. Синтез фторпроизводных сверхразветвлснного поликарбосилана.
2.3.3. Синтез фторпроизводных карбосилановых дендримеров
2.4. Свойства фторпроизводных полимеров
2.4.1. Исследование температуры стеклования полимеров до и
после модификации
2.4.2. Термогравиметрический метод.
2.4.3. Определение характеристической вязкости фторполимеров в различных растворителях.
2.4.4. Методы рассеяния
2.4.4.1. Измерение гидродинамических радиусов фторпроизводных карбосилановых дендримеров методом динамического
светорассеяния
2.4.4.2. Исследование структуры фторпроизводных карбосилановых дендримеров в растворах методами малоуглового нейтронного и рентгеновского рассеяния
2.4.5. Исследование изотерм сжатия фторполимеров различной архитектуры на границе раздела водавоздух
2.4.6. Исследование структуры фторпроизводного карбосиланового
дендримера методом АСМ.
ГЛАВА 1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


С точки зрения практической значимости важное место в фторполимерной химии занимают фторсодержащие кремнийорганические полимеры. Известно, что введение атомов фтора в состав олигоорганосилоксанов придает последним необычный для силоксанов комплекс свойств, связанный с повышением полярности и межмолекулярного взаимодействия . Кремнийорганические соединения, содержащие перфторалкильные и перфтороксаалкильиые группы, обладают высокой поверхностной активностью, что дает возможность использовать их в качестве фторсодержащих силоксановых агентов для обработки поверхности. Об использовании фторсодержащих полисилоксанов в качестве противообрастающих покрытий было сообщено в работах ,. Активно развивается направление по получению фторуглеродных полиимидов для субмикронной и наноуровневой электроники ,. Прививка перфторарильных групп улучшает диэлектрические, механические и физикохимические свойства полиимидов ,. Гребнеобразный полимер, состоящий из полифторимида в основной цепи и полипснтафторстирола в боковых звеньях, хорошо растворим во многих органических растворителях, показывает улучшенные механические свойства в сравнении с гомополимером пентафторстиролом, и низкую диэлектрическую константу к 1. Особенности молекулярного строения дендримеров и сверхразветвленных полимеров, а также разработанные методы химической модификации позволяют управлять свойствами дендритных систем в широких пределах. Особый интерес представляют фторпроизводные. Низкую адгезию и низкое поверхностное натяжение демонстрируют пленки сверхразветвленного фторполимера сшитого с полиэтиленгликолем ,. Для получения прочного покрытия, устойчивого в водной среде, авторы V с сотрудн. Ж
. Рис. Авторы исследовали пленки с разным содержанием полиэтиленгликоля. Было найдено, что свободная поверхностная энергия покрытий из сшитого фторполимерполиэтиленгликоля увеличивается с увеличением процентного содержания полиэтиленгликоля. Идея авторов заключалась в создании поверхности с оптимальными характеристиками, при которых микроорганизмам энергетически невыгодно адгезировать посредством гидрофобных или гидрофильных взаимодействий. В работе авторы подробно изучили состав, морфологию и топографию пленок. Они исследовали адсорбцию белка и липополисахарида на поверхности покрытия, чтобы получить представление о противообрастающих свойствах фторполимерполиэтиленгликолевых покрытий по отношению к гидрофобным и амфифильным биомакромолекулам. По мнению авторов, пленка из сверхразветвленного фторполимера, сшитого с полиэтиленгликолем, является перспективным материалом в качестве противообрастающих покрытий. Благодаря гидрофобности и простой структуре фторсодержащие ароматические дендримеры могут быть использованы в качестве стандартов размеров в гельпроникающей хроматографии . Перфорированные фениленовые дендримеры, обладая хорошей растворимостью, электронопроводящими свойствами, термической и химической стабильностью, привлекательны с точки зрения материалов для светодиодов . За последние несколько лет получены фторпроизводньте карбосилановых дендримеров. Полифторуглеродные амфифильные карбосилановые дендримеры сочетают в себе инертное ядро с амфифильным внешним слоем, состоящем из гидроксильных и фторалкильных групп . Уникальное сочетание является отличительной чертой таких систем и открывает широкие возможности для применения их в области поверхностноактивных веществ, в качестве моделей в исследовании лекарственных препаратов. Синтезированы карбосилановые дендримеры с внешней оболочкой, состоящей из пол и фторалкильных групп . Подобно своим карбосилановым аналогам они сохраняют гидрофобность и термостабильность, но, кроме того, приобретают олеофобноегь, благодаря плотному фторированному слою . Так у карбосилановых дендримеров с перфторгексильными группами при увеличении номера генерации ухудшается растворимость в обычных органических растворителях. Эту особенность авторы связывают с повышенной плотностью упаковки перфторгексильных групп на поверхностном слое структуры дендримера.