Структурирование полиуретанов объемными координационными соединениями меди

• Автор: Гумерова, Олеся Рустамовна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Принятые сокращения

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Полиуретаны

1.1.1 Урстановые эластомеры

1.2 Металлкоординированные полиуретаны

1.2.1 Металлкоординированные полиуретаны

1.2.2 Металлкоординированные полиуретанмочевины

1.2.3 Металлкоординированные полиуретанэфиры

1.3.1 Электрические свойства металлоиолимеров

1.3.1.1 Твердые полимерные электролиты
1.3.2 Механические свойства полиуретанов, сшитых ионами металлов и их комплексами с краунэфирами
1.3.3 Полувзаимопроникающие полимерные сетки на основе сшитого полиуретана и линейного лолиметилметакрилата, содержащих хелаты железа, меди и хрома
1.4 Модификация полиуретанов аминофункциональными производными
1.5 Диссоциация уретановых групп
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1 Характеристика исходных веществ
2.2 Синтез исходных веществ
2.2.1 Подготовка исходных веществ
2.2.2 Синтез объемных координационных соединений меди
2.2.3 Синтез уретанового преполимера УП2
2.3 Структурирование полиуретанов на основе преполимеров СКУ Г1ФЛ0 и УП2 объемными координационными соединенями меди
2.3.1. Расчет количества исходных реагентов
2.4 Методы исследования
2.4.1 Светорассеяние растворов металлокомплексного соединения
2.4.2 Кинетические исследования
2.4.2.1 Титриметрический метод анализа концентрации изоцианатных групп
2.4.3 Спектральные методы анализа
2.4.3.1 Инфракрасная спектроскопия
2.4.3.2 Электронная спектроскопия
2.4.4 Измерение характеристической вязкости
2.4.5 Измерение предельной степени набухания полимерного материала и изучение ее кинетики
2.4.6 Метод измерения зависимости тангенса угла диэлектрических потерь от температуры
2.4.7 Термические методы
2.4.7.1 Термогравиметрический анализ
2.4.7.2 Дифференциальносканирующая калориметрия
2.4.8 Методика измерения удельного объемного электрического сопротивления
2.4.9 Физикомеханические методы исследования
2.4.9.1 Измерение твердости
2.4.9.2 Определение эластичности
2.4.9.3 Определение прочностных свойств полиуретанов при растяжении
2.4. Математическое моделирование
Глава 3. Обсуждение результатов
3.1. Исследование взаимодействия хлорида меди И су аминопропилтриэтоксисиланом
3.2. Взаимодействие металлокомплексной системы на основе СиС и АГМ с макроизоцианатом
3.3. Исследование механизма взаимодействия уретанового преполимера с металлокомплексной системой на основе СиС, ДЭГА и АГМ
3.4. Исследование электрофизических свойств полиуретанов, структурированных металлокомплексными системами на основе СиСЬ ДЭГА и АГМ
3.5. Физикомеханические свойства мсталлкоординированных 3 полиуретанов
3.6. Исследование надмолекулярной организации полиуретанов, 0 структурированных объемными координационными соединениями меди
3.7. Исследование термической стабильности металлкоординированных 6 полиуретанов
3.8. Использование мстаплокомплексных систем для получения жестких 9 пенополиуретанов
Основные результаты и выводы
Список использованных источников


Как правило, ПУ получаются взаимодействием полиизоцианата с реагентами, которые имеют по крайней мере две гидроксильные группы, например, простой полиэфир, касторовое масло и простые гликоли. Могут также присутствовать другие реакционноспособные 1руппы, такие как амино и карбоксильные группы. Таким образом, типичный полиуретан может содержать простой и сложный эфир, амид, и мочевинные группы в дополнение к уретановым группам. Свойства ПУ могут быть изменены разными способами по их предназначению. Функциональность гидроксильных соединений, а также изоцианатов, могут быть увеличена до трех и более раз для формирования разветвленного или сшитого полимера. Могут быть проделаны другие
структурные изменения, при котором, природа простого и сложного полиэфира и гликолей и Я диизоцианатов может быть изменена путем изменения молекулярной массы и типа. По этим причинам, сшивание и свойства гибких цепей ПУ и его межмолекулярные силы могут меняться в широких пределах и независимо. ПУ, в общем, имеют хорошие адгезионные показатели изза их эластомерных свойств, усиленных гибкими блоками полиолов и полярным характером уретановых групп 2,3. Эти материалы широко используются в качестве покрытий, пен, различных видов пластмасс и эластомеров . В последние десятилетия все больший интерес привлекают системы, состоящие из синтетических функциональных полимеров и ионов металлов. Природа полимера и ионов, а также их соотношение и уровень взаимодействия определяют высокую производительность новых разработанных материалов, называемых металлополимерами 8. Выбрав соответствующие условия синтеза, металлополимеры подходят для разнообразных потенциальных применений ,. Кроме того, исследования взаимодействий, протекающих в системах полимерионы металла, представляют интерес, поскольку они могут дать ценную информацию, касающуюся, с одной стороны, способности полимеров удерживать ион металла, а с другой стороны, влияния последнего на синтез полимера и его переработку . Полиуретаны являются важным классом промышленных полимерных материалов, используемых в качестве гибких и жестких пенопластов, эластомеров, клеев, покрытий, волокон и проч. Таким образом, они имеют большое значение для исследования, каким образом структура и свойства полиуретана изменяются под влиянием ионов металлов они могут присутствовать в полимерной матрице целенаправленно, в качестве добавок, а также случайно, в качестве загрязняющих веществ или остатков катализатора . Взаимодействие между полимером и металлическими системами представляют интерес, поскольку они могут дать ценную информацию о способности полимеров сохранять ионы металлов и влиянии таких ионов па свойства полимеров . Природа полимера и металла, их соотношение и сила их взаимодействия определяют уникальную производительность новых материалов, которые разработаны для различных потенциальных применений . Металлокомплексы на основе линейных полиуретанов привлекают значительное внимание для использования в качестве полимерных электролитов, приводов, датчиков и других устройств, изза их уникальной двухэтапной микроструктуры ,. Низкая температура стеклования Тс и, как следствие, высокая сегментальная подвижность их гибких сегментов приводит к высокой мобильности растворенных ионов металла, приводя к относительно высокой ионной проводимости. Кроме того, их домены жестких блоков действуют как армирующие наполнители и, таким образом, вносят вклад в механическую прочность полимерных материалов ,. Соответственно, влияние ионов металлов на морфологию, и свойства полиуретанов особенно важны . Полиуретаны имеют структуру с водородными связями, в которой ТГН группы в цепи связаны водородными связями с жестким сегментом С О групп и с гибким сегментом СОС групп в соседних цепях. Таким образом, комплексообразование солей металлов конкурирует с водородными связями в полимере, потому что потенциальные места комплексообразования являются как донорами водородных связей , так и акцепторами С О и СОС . Морой и соавт. Они пришли к выводу, что ионы меди образуют координационные комплексы с атомами азота уретана в жестком сегменте.