Транспорт воды в структурно-организованных пленках поли-3-оксибутирата

• Автор: Камаев, Павел Павлович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава I. Обзор литературы

1.1. Основные физикохимические свойства поли3оксибутирага

1.2. Особенности взаимодействия ПОБ с водой и органическими

растворителями

1.3. Области применения ПОБ а

1.4. Диффузионная подвижность воды в полимерах разной

гидрофильности

1.5. Сорбция и структурная организация полимеров

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1. Обьекты исследования
2.2. Методы исследования чг.
2.2.1. Изотермическая вакуумная гравиметрия
2.2.2. Измерения молекулярной подвижности методом ЭПР
2.2.3. Ренггеноструктурный анализ 5о
2.2.4. Инфракрасная спектроскопия
2.2.5. Дифференциальносканирующая калориметрия
2.2.6. Измерение плотности
Глава 3. Результаты и их обсуждение
3.1. Особенности структурной организации пленок ПОБ
3.2. Молекулярная подвижность в пленках ПОБ с различной
структурной организацией.
3.3. Изотермическая кинетика сорбции паров воды пленками ПОБ
3.4. Равновесная сорбция паров воды и диффузия в ПОБ
Выводы
Приложение
Список литературы


Гранулы полимера находятся в цитоплазме клеток микроорганизмов и обычно составляют более от их веса в сухом состоянии 7, 8 . В настоящее время у некоторых микроорганизмов выделен ряд биополимеров сходного строения, имеющих в своей освове другие мономеры с более высоким содержанием углерода. Все они отнесены к классу полнРоксналканоатов ПО А 6 . Как правило, вид микроорганизмовпродуцентов, условия их культивации, способы экстракции ПОБ оказывают влияние только на молекулярный вес получаемого полимера 9, . Основные физикомеханические свойства ПОБ, согласно источникам 5 , , представлены в Таблице 1. Таблица 1. Физические и механические свойства ПОБ. Плотность, г см 3 1. Модуль упругости , ГПа 3. Пьезоэлектрнческий коэффициент, пКН 1. Характерными свойствами бактериального ПОБ являются его оптическая активность, тер но пластичность, пьезоэлектрические свойства, способность к биодеградапии , 1 . Изделия из полимера можно получать как из расплава, так и из его растворов в органических растворителях ПОБ хорошо растворяется в пиридине, дноксане, 1М растворе , высших спиртах, камфоре. Ограниченно растворим в хлороформе. Полимер практически не растворим в воде, эфире, низших спиртах, ацетоне эти вещества используются в качестве осадителсн полимера нз его растворов. Так. И и Б бугнролактонов в присутствии алюминий, олово , , или цинксодсржащих , катализаторов. При химическом синтезе ПОБ неизбежно протекают побочные реакции например, передача цепи с отщеплением протона и образование концевых двойных связей , имеет место широкое молекулярномассовое распределение, образуются стереоблочные сополимеры ПОБ с рядами то Я , то Б единиц, и их соотношения между собой в существенной степени меняет свойства полимера. Так, например, в работе исследовали влияние степени синднотактичностн на ряд физикохимических свойств ПОБ, полученного полимеризацией рацемического рбутиролактона в присутствии оловоорганического катализатора Оказалось, что цепи макромолекул ПОБ с разной степенью смндиорегулярности формируют кристаллические области с различной термодинамической стабильностью. Влияние регулярности и лолнмолекулярности полимера которой управляли на стадиях синтеза путем варьирования колнчеств реагентов, условий эксперимента и т. Т8 отражено в Таблице 1. Синтетический ПОБ с высокой долей синднотактичностн 0. Таблица 1. Доля синдиорегулярностн ПОБ Те. ДСК М0 3 гмоль метод ГПХ М. Свойства синтетического ПОБ, содержащего звенья как в Я , так и в Б конфигурациях, также весьма отличны от бактериального Таблица 1. Таблица 1. Образец ПОБ содержание изогактических диад, Мп гмоль т. Известно, что молекулярная и морфологическая организация полимера влияет на характер н скорость диффузионных процессов и химических превращений, которые в конечном итоге изменяют физикомеханические свойства образца Например, скорость энзиматической деградации бактериального изотактического ПОБ намного выше, чем синтетического атактического . ПОБ высококрнстапличен степень его кристалличности достигает , несмотря на го, что нативный, находящийся в живых клетках иякроорганизновпродуцентов, полимер полностью аморфен . Главным элементом структурной организации кристаллизующихся полимеров являются пластинчатые монокристаллы ламели, в которых макромолекулы укладываются перпендикулярно широкой плоскости пластины. ПОБ не является исключением из этого правила Путем изотермического осаждения полимера из его разбавленных растворов получены ламелярные монокристаллы ПОБ, в которых цепи макромолекул находятся в складчатой конформации. Как показали исследования, длина складки для ПОБ составляет А0 . Согласно литературным данным ПОБ имеет орторомбическую пространственную элементарную ячейку со следующими параметрами, определенными рентгенографически а 5. А, Ь . А, с 5. А . В кристаллической фазе макромолекулы ПОБ находятся в форме спиралей, описываемых винтовой осью 2 с периодом 5. А3 , , Рис. Кристаллографическая ячейка ПОБ включает в себя два таких аолимервых звена спиралей, находящихся в анткпараллсльных ориентациях друг к другу Рис.