Структура і властивості поліетеруретанів, сформованих у присутності моно- і полігетероядерних комплексів металів

Вплив валентності і кількості йонних центрів у модифікаторі на особливості структурування лінійних поліуретанів з іммобілізованими in situ різними координаційними комплексами металів. Параметри мікрогетерогенної структури модифікованих діетиленгліколем.

Рубрика Химия
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 25.09.2015
Размер файла 77,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ХІМІЇ ВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНИХ СПОЛУК

02.00.06 - хімія високомолекулярних сполук

УДК 678.664 : 544.142.3 : 544.162 : 544.163

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук

Структура і властивості поліетеруретанів, сформованих у присутності моно- і полігетероядерних комплексів металів

Скакун Юлія

Володимирівна

Київ - 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті хімії високомолекулярних сполук НАН України

Науковий керівник:

д.х.н., старш.наук.співроб. Нізельський Юрій Миколайович,

Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України, пров.наук.співроб. відділу фізики полімерів

Офіційні опоненти:

д.х.н., професор Фабуляк Федір Григорович, Київський національний авіаційний університет МОН України, професор кафедри хімії і хімічної технології

д.х.н., професор Шаповал Галина Сергіївна, Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України, пров.наук.співроб. відділу електрохімії органічних сполук

Захист відбудеться “ 8 жовтня 2008 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.179.01 в Інституті хімії високомолекулярних сполук НАН України. 02160, м. Київ, Харківське шосе, 48.

Тел. (044) 559 13 94, факс: (044) 292 40 64.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту хімії високомолекулярних сполук НАН України, 02160, м. Київ, Харківське шосе, 48.

Автореферат розісланий “ 3 вересня 2008 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради О.О. Бровко

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Одним з поширених методів модифікування поліуретанів є формування полімеру у присутності сполук металів. Внаслідок процесів комплексоутворення між функційними групами поліуретану та сполуками металів відбувається структурування системи. На даний час у літературі аналізується вплив способу введення йонів металу в полімерну матрицю (зшивач, подовжувач ланцюга і наповнювач) на мікрофазове розшарування, поверхневі властивості та фізичне старіння отриманих полімерів. Дослідження сітчастих металовмісних поліуретанів, які поряд з хімічними вузлами зшивання мають додаткові координаційні вузли зшивання, показали, що іммобілізація координаційних сполук перехідних металів у полімерній системі in situ є перспективним шляхом спрямованого впливу на структуру та властивості поліуретанових матеріалів.` Зважаючи на це синтез лінійних поліуретанів (ЛПУ) у присутності монойонних і полігетероядерних координаційних сполук металів дасть змогу встановити вплив валентності та кількості йонних центрів у координаційних модифікаторах на структурування та властивості поліуретанових систем, в яких, на відміну від зшитих поліуретанів, формуються тільки координаційні вузли зшивання.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у відділі фізики полімерів ІХВС НАН України у відповідності з планами науково-дослідних робіт ІХВС НАН України в рамках таких тем: „Вплив процесів сольватації йонів на фазову поведінку та динаміку полімерів блочної структури” (2003-2005), № держреєстрації 0103U000047, „Формування наноструктур у багатокомпонентних системах на основі органічних полімерів і координаційних сполук металів” (2003-2006), № держреєстрації 0103U006266.

Мета і завдання роботи. Метою роботи є встановлення закономірностей структуроутворення in situ ЛПУ, отриманих реакційним формуванням у присутності координаційних сполук металів (монойонних сполук одно-, дво- і тривалентних металів), а також полігетерометалічного комплексу та впливу структурних змін у таких системах на їхні властивості.

Основні завдання дослідження:

· синтез in situ ЛПУ у присутності моно- (-дикетонатів металів) і поліметалічних координаційних сполук;

· вивчення впливу валентності і кількості йонних центрів у модифікаторі на особливості структурування ЛПУ з іммобілізованими in situ різними координаційними комплексами металів;

· встановлення взаємозв'язку між структурними особливостями і властивостями синтезованих металовмісних ЛПУ;

· вивчення впливу іммобілізації -дикетонату міді на структуроутворення і властивості ЛПУ з різним вмістом жорсткої компоненти.

Об'єкт дослідження. Вплив координаційних сполук металів і присутності в реакційній системі додаткових агентів комплексоутворення на формування структури та властивості ЛПУ.

Предмет дослідження. Синтез, структура і властивості лінійних поліуретанів, модифікованих ацетилацетонатами металів Li(І), Nа(І), K(І), Cu(ІІ), Co(ІІІ), Cr(ІІІ), Fe(ІІІ) та полігетероядерним металоорганічним комплексом [Cu2Zn(NH3)Br3(Me2Ea)3], також -дикетонатами металів з фторованими замісниками в хелатних кільцях (СF3-, CF2CF2CF3-): трифторацетилацетонатом міді (ІІ), трет-бутил-фторпропіл-2,4-діонатом європію (ІІІ) у присутності різних до комплексоутворення розчинників: дихлорометану (CH2Cl2) та 1,4-діоксану.

Методи дослідження. Особливості комплексоутворення модифікаторів у матриці ЛПУ досліджували методами електронного парамагнітного резонансу (ЕПР) і електронної спектроскопії у видимій області. Дослідження будови і структури металовмісних ЛПУ здійснювали з використанням методів ІЧ-спектроскопії, рентгеноструктурного аналізу і оптичної мікроскопії. Електропровідність модифікованих ЛПУ при постійному струмі визначали за кімнатної температури двоелектродним методом. Механічні властивості зразків ЛПУ досліджували за кімнатної температури на розривній машині 2166 Р-5. Вимірювання діелектричних характеристик синтезованих ЛПУ проводили методом діелектричної релаксаційної спектроскопії (ДРС). Термічні властивості отриманих систем досліджували методами термогравіметрії (ТГА) і диференційної сканувальної калориметрії (ДСК).

Наукова новизна роботи. Вперше досліджено вплив моно- і біметалевих поліядерних комплексів на структуроутворення in situ ЛПУ за рахунок утворення координаційних вузлів зшивання, рівномірно розподілених у поліуретановій матриці, та на їхні функціональні властивості, які залежать від валентності центрального йона та кількості йонних центрів у модифікаторі. Вперше показано, що характер мікрогетерогенного структуроутворення ЛПУ залежить як від симетрії металовмісної компоненти, так і від кількості йонних центрів модифікатора. Вперше встановлено, що у ЛПУ, сформованих у присутності 1 % мас. -дикетонатів тривалентних металів (Co(III) та Eu(III)) має місце утворення мікрообластей, збагачених металовмісною сполукою. Вперше досліджено залежність механічних і електричних властивостей ЛПУ від особливостей їх структурування під впливом координаційних модифікаторів (у залежності від кількості йонних центрів і симетрії металовмісної компоненти), а також додаткових агентів комплексоутворення, введених у реакційну суміш.

Практичне значення одержаних результатів полягає в можливості спрямованого впливу іммобілізації in situ координаційних сполук металів на структуру і властивості ЛПУ. Синтезовані металовмісні ЛПУ можуть використовуватися в радіоелектроніці як еластичні полімерні покриття, що здатні знижувати статичний електричний заряд за рахунок його розсіювання.

Особистий внесок здобувача. В роботах, опублікованих у співавторстві, автором особисто виконано: проведення синтезу металовмісних ЛПУ, оброблення експериментальних даних, обговорення результатів, участь у написанні статей. Постановку завдань досліджень та обговорення результатів проведено разом з науковим керівником д.х.н. Нізельським Ю.М. Дослідження синтезованих об'єктів та інтерпретацію результатів проведено у співпраці зі співробітниками ІХВС НАНУ: д.х.н. Штомпелем В.І. (рентгеноструктурний аналіз), к.х.н. Козак Н.В. (ЕПР), д.ф.-м.н. Мамунею Є.П. (електричні властивості), к.х.н. Давиденком В.В. (механічні властивості), к.х.н. Привалко Е.Г. (ДСК), інж. Нестеренко Г.М. (ТГА).

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень за темою дисертації були представлені на 10 міжнародних і всеукраїнських конференціях, а саме: Второй Санкт-Петербургской конференции молодых учених (Санкт-Петербург, 2006), Міжнародній науково-практичній конференції “Структурна релаксація у твердих тілах“ (Вінниця, 2006), 4-ой Международной конференции “Материалы и покрытия в экстремальных условиях: исследования…изделий“ (Крым, 2006), ІІІ Всероссийской научной конференции “Физико-химия процессов переработки полимеров“ (Иваново, 2006), International Meeting “Clusters and Nanostructured Materials” (Uzhgorod, 2006), Международной конференции молодых ученых по фундаментальным наукам (Москва, 2007), 27 Ежегодной международной научно-практической конференции «Композиционные материалы в промышленности» (Крым, 2007), ІІІ Міжнародній конференції “Сучасні проблеми фізичної хімії” (Донецьк, 2007), XI українській конференції з високомолекулярних сполук (Дніпропетровськ, 2007), Международной конференции «HighMatTech» (Киев, 2007).

Публікації. Основні результати дисертації викладено у 17 публікаціях (7 наукових статтях і 10 тезах доповідей).

Обсяг і структура роботи. Дисертація складається зі вступу, 4 розділів, висновків та списку використаних джерел; викладена на 154 сторінках комп'ютерного тексту, містить 35 рисунків і 15 таблиць. Список використаних джерел містить 147 посилань на праці вітчизняних і зарубіжних авторів.

У вступі обґрунтовано вибір та актуальність теми дисертації, сформульовано мету та завдання досліджень, подано загальну характеристику роботи, наукову та практичну цінність її результатів.

У першому розділі наведено огляд літературних даних з питання впливу сполук металів на формування структури та властивості поліуретанів.

У другому розділі подано опис об'єктів дослідження, методики і методи експериментальних досліджень.

У третьому розділі наведено результати досліджень різними методами структури ЛПУ, отриманих in situ у присутності координаційних сполук металів.

У четвертому розділі подано результати впливу металовмісних модифікаторів на властивості ЛПУ.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Синтез ЛПУ, модифікованих -дикетонатами металів і полігетероядерним металорганічним комплексом

Синтез ЛПУ здійснювали через стадію форполімеру - макродіізоціанату (МДІ), який отримували взаємодією поліоксипропіленгліколю (ППГ-1000) і толуїлендіізоціанату (ТДІ) - суміш 2,4-2,6-ізомерів у співвідношенні 80/20. Реакцію проводили при співвідношенні ППГ-1000 : ТДІ = 1:2 за схемою:

Далі синтезували ЛПУ шляхом взаємодії МДІ з подовжувачем ланцюга, взятого в еквівалентній кількості до МДІ: а) діетиленгліколем (ДЕГ),

б) 1,4-бутандіолом (1,4-БД).

Для синтезу металовмісних ЛПУ комплексні сполуки металів (монойонні хелатні сполуки металів: ацетилацетонати літію (І), натрію (І), калію (І), кобальту (ІІІ), хрому (ІІІ) і заліза (ІІІ); етилацетоацетат міді (ІІ), трифторацетилацетонат міді (ІІ), трет-бутил-фторпропіл-2,4-діонат європію (ІІІ) і полігетероядерний металоорганічний комплекс [Cu2Zn(NH3)Br3(Me2Ea)3], синтезований на кафедрі неорганічної хімії Київського національного університету ім. Тараса Шевченка), вводили у реакційну суміш у кількості 1 % від загальної маси реагентів на стадії подовження ланцюга у вигляді розчинів у дихлорометані (CH2Cl2) або 1,4-діоксані.

ЛПУ на основі 1,4-БД синтезовано з різним співвідношенням вихідних компонентів (ППГ-1000 : ТДІ : 1,4-БД = 1:3:2 - (ЛПУ-1), 1:4:3 - (ЛПУ-2), 1:5:4 - (ЛПУ-3)). Це дало змогу сформувати ЛПУ з різним вмістом жорстких блоків (ЖБ): ЛПУ-1 містить 31 % мас. ЖБ, ЛПУ-2 - 35 % мас. ЖБ та ЛПУ-3 - 40 % мас. ЖБ.

Для синтезованих ЛПУ з подовжувачем ланцюга ДЕГ використано такі позначення: ЛПУ-0 - вихідний ЛПУ, ЛПу-Cu, ЛПу-Ni, ЛПу-Co, ЛПу-Cr, ЛПУ-Fe - ЛПУ, модифіковані 1 % мас. етилацетоацетатом міді Cu(eacac)2, ацетилацетонатами нікелю Ni(acac)2, кобальту Со(acac)3, хрому Cr(acac)3, заліза Fe(acac)3 відповідно; ЛПУ-Cutf - ПУ, модифікований 1 % мас. трифторацетилацетонату міді Сu(tfacас)2, ЛПУ-Euf - ПУ, модифікований 1 % мас. третбутил-фторпропіл-2,4-діонату європію Eu(FOD)3, ЛПУ-Cu2ZnNH3 - ЛПУ, модифікований 1 % мас. полігетероядерного комплексу металу [Cu2Zn(NH3)Br3(Me2Ea)3], де Me2Ea - 2-диметиламіноетанол.

Для синтезованих ЛПУ з подовжувачем ланцюга 1,4-БД використано такі позначення: ЛПУ-1, ЛПУ-2, ЛПУ-3 - вихідні ЛПУ та ЛПу-1-Cu, ЛПу-2-Cu, ЛПу-3-Cu - ЛПУ, модифіковані 1 % мас. етилацетоацетатом міді (ІІ), що містять 31, 35 і 40 % мас. ЖБ відповідно.

структура ЛПУ, отриманих in situ у присутності

КомПЛЕКСНИХ сполук металів

Будову одержаних ЛПУ досліджували методом ІЧ-спектроскопії. На ІЧ-спектрах синтезованих безметального та металовмісних ЛПУ з подовжувачем ланцюга (ДЕГ або 1,4-БД) присутні всі характерні для поліуретанів аналітичні смуги коливань: смуги валентних коливань () естерного фрагмента -С(О)-О-С- уретанової групи: (С=О) - в області 1710 см-1 та (С-О-С) - в області 1222 см-1 (асиметричні) і в області 1080 см-1 (симетричні), смуги коливання NH-групи: валентних - в області 3300 см-1 та смуги зі значним вкладом деформаційних коливань NH-групи у площині амідного фрагмента уретанової групи в області 1531 см-1. Зміна напівширини смуги валентних коливань NH-групи, чутливої до утворення водневих зв'язків, та незначне зміщення цієї смуги в бік нижчих частот для модифікованих ЛПУ свідчить про утворення в них зв'язків з більш високою енергією, що може вказувати на координацію NH-груп сполукою металу.

ЛПУ (ДЕГ), модифіковані сполуками металів

Особливості комплексоутворення модифікаторів у матриці ЛПУ здійснювали методом ЕПР. Порівняння спектра ЕПР Cu(eacac)2, іммобілізованого за температури -196 °С в діамагнітній матриці хлороформ/толуол (40/60), що не утворює комплексів з етилацетоацетатом міді (рис.1 - 1), зі спектром Сu(tfacас)2, іммобілізованого в ЛПУ (ДЕГ) (рис.1 - 2), дасть змогу зробити такі висновки. Спектр ізольованого етилацетоацетату міді (рис.1 - 1) характеризується вузькими лініями, наявністю надтонкої структури (НТС) та анізотропією g-фактора, які свідчать про тетрагональну симетрію його хелатного вузла. Наявність НТС та анізотропії g-фактора зберігається також на спектрах ЕПР Сu(tfacас)2, іммобілізованого у матрицю ЛПУ (ДЕГ) (рис.1 - 2), що свідчить про збереження тетрагональної симетрії хелатного вузла Сu(tfacас)2 при іммобілізації його в поліуретанову матрицю, з функційними групами якої йон міді (ІІ) утворює комплекси переважно одного складу.

Таблиця 1 - Величини електронно-спінових параметрів Cu(ІІ) ізольованого та іммобілізованого у матрицях ЛПУ (ДЕГ)

ЛПУ

gІІ

АІІ·10-4, см-1

Cu(eacac)2 у засклованій матриці хлороформ / толуол (40/60) за температури -196 °С

2,243

192

[Cu2Zn(NH3)Br3(Me2Ea)3] у кристалічному вигляді за кімнатної температури

2,370

122

ЛПУ-Cu-1,4-діоксан

2,298

173

ЛПУ-Cu-CH2Cl2

2,296

172

ЛПУ-Cutf-1,4-діоксан

2,300

169

ЛПУ-Cutf-CH2Cl2

2,300

165

На основі аналізу форми спектрів ЕПР та електронно-спінових параметрів йона міді (ІІ) (табл. 1) монойонних модифікаторів: Сu(tfacас)2 та полігетероядерного комплексу металу, іммобілізованих у ЛПУ, показано, що матриця металовмісного ЛПУ є аморфною (про що свідчать анізотропні структуровані спектри ЕПР) і підтверджено утворення в ЛПУ матрицях координаційних центрів комплекоутворення з електронодонорними групами (про що свідчать зростання gІІ при зменшенні АІІ). При цьому спрощення структури спектра ЕПР молекули полігетероядерного комплексу металу [Cu2Zn(NH3)Br3(Me2Ea)3] при збереженні його анізотропії (рис.1 - 4) в результаті іммобілізації в ЛПУ вказує на утворення значної кількості комплексів метал - полімер різного складу та будови.

Хімічна інертність використаних координаційних сполук металів і незмінність їх будови при іммобілізації у матриці ЛПУ підтверджуються також даними електронної спектроскопії. Спектр поглинання Сu(tfacас) у розчині 1,4-діоксану характерний для d-d* - переходів в йоні міді у хелатному вузлі (4О) і має одну широку гаусову смугу поглинання з максимумом при 15 кК. Смуга поглинання Сu(tfacас)2 (рис.2 - 2, 3) у модифікованих ЛПУ знаходиться у тому ж інтервалі, що і Сu(tfacас)2. Збереження смуг d-d* - і р-р* - переходів в-дикетонатів металів у модифікованих ЛПУ свідчить про незмінність їх будови у ЛПУ матриці, а незначне змішення максимумів смуг поглинання в область більш високих частот у порівнянні зі спектром кристала ацетилацетонату міді (ІІ) вказує на додаткове комплексоутворення сполуки металу з функційними групами ЛПУ.

Електронні спектри поглинання у видимій області за кімнатної температури: 1 - Сu(tfacас)2 (1•10-2 моль/л) у розчині 1,4-діоксану, Сu(tfacас)2, іммобілізований у ЛПУ (ДЕГ): 2 - ЛПУ-Cutf-1,4-діоксан, 3 - ЛПУ-Cutf-CH2Cl2.

ЛПУ (ДЕГ), модифіковані моно- та біметалевими поліядерними комплексами, аморфні, про що свідчать як анізотропні структуровані спектри ЕПР, так і прояв дифракційного максимуму дифузного типу, кутове положення (2иm) якого становить 20о, на ширококутових рентгенограмах цих систем (рис.3).
Слід відмітити появу додаткового дифракційного максимуму при 2иm = 13,3 о, характерного для кристалічних областей, на ренгенограмах ЛПУ, модифікованого в-дикетонататами Со(ІІІ) (рис.3 - 2) та Еu(ІІІ) (рис.3 - 3).
За даними МКРРП (рис.4, 5), досліджувані ЛПУ є структурно гетерогенними полімерними системами, а ЛПУ, модифіковані 1 % мас. в-дикетонатів металів (Сu(II), Со(ІІІ), Еu(ІІІ)) - характеризуються періодичністю при розміщенні у просторі мікрообластей з різною величиною об'ємної електронної густини. На що вказує поява максимумів на профілях інтенсивності металовмісних ЛПУ порівняно з безметальним (рис.4). Бреггівський період D чергування однотипних мікрообластей гетерогенності (жорстких і гнучких доменів) у об'ємі ЛПУ-Еu-CH2Cl2 дещо більший (4,8 нм) порівняно з ЛПУ-Cutf-CH2Cl2 (4,3 нм) і ЛПУ-Со-CH2Cl2 (3,9 нм) (табл. 2).
Профілі інтенсивності ШКРРП ЛПУ (ДЕГ): 1 - вихідного ЛПУ-0 і модифікованих: 2 - ЛПУ-Со, 3 - ЛПУ-Еuf, отриманих у присутності дихлорметану.
Профілі інтенсивності МКРРП ЛПУ (ДЕГ): 1 - вихідного ЛПУ-0 і модифікованих: 2 - ЛПУ-Еuf, 3 - ЛПУ-Со, 4 - ЛПУ-Cutf, отриманих у присутності дихлорметану.
При формуванні ЛПУ (ДЕГ) у присутності 1 % мас. полігетероядерного металокомплексу на профілях інтенсивності МКРРП (рис.5 - 1) спостерігається значне зростання інтенсивності розсіювання. Це вказує на формування ЛПУ-Cu2ZnNH3-CH2Cl2 з більшим, порівняно з ЛПУ-Cu-CH2Cl2, рівнем гетерогенності.
Профілі інтенсивності МКРРП модифікованих ЛПУ (ДЕГ), синтезованих у присутності дихлорметану: 1 - ЛПУ-Cu2ZnNH3; 2 - ЛПУ-Cu.
Таблиця 2 - Параметри мікрогетерогенної структури модифікованих ЛПУ (ДЕГ)

ЛПУ

qm,

нм-1

D,

нм

ЛПУ-Cu--CH2Cl2

1,80

3,50

ЛПУ-Cutf-CH2Cl2

1,45

4,30

ЛПУ-Co-CH2Cl2

1,30

3,90

ЛПУ-Euf-CH2Cl2

1,60

4,80

ЛПУ-Cu2ZnNH3-CH2Cl2

-

-

Відсутність інтерференційного максимуму на профілях інтенсивності МКРРП ЛПУ-Cu2ZnNH3 (рис.5 - 1) може свідчити як про існування кількох типів гетерогенних утворень з різними періодами чергування, так і про відсутність впорядкованості у просторовому розподілі областей мікрогетерогенності в об'ємі біметалевого ЛПУ.
Згідно з даними рентгеноструктурних досліджень, зроблений висновок, що характер мікрогетерогенного структуроутворення металовмісних ЛПУ (ДЕГ) залежить як від симетрії металовмісної компоненти, так і від кількості йонних центрів модифікатора.
На оптичних мікрознімках ЛПУ (ДЕГ), сформованих у присутності 1 % мас.
-дикетонатів металів (Сo(ІІІ), Eu(ІІІ)), спостерігаємо кристалічні області з розмірами від 10 до 100 мкм, збагачені металовмісною сполукою годі як у безметальному ЛПУ-0 такі області відсутні.
1 - ЛПУ-0; 2 - ЛПУ-Co; 3 - ЛПУ-Euf.
Таким чином, результати мікроскопічних досліджень систем ЛПУ-Co та ЛПУ-Eutf є додатковим доказом існування кристалічних мікрообластей, збагачених координаційними центрами, що узгоджується з результатами рентгеноструктурного аналізу даних систем.
Вплив модифікаторів на властивості ЛПУ
Зміна структури ЛПУ внаслідок введення координаційно здатних модифікаторів впливає на властивості таких полімерів. Зокрема, модифікування ЛПУ (ДЕГ) 1 мас. % в-дикетонатів металів і біметалевим триядерним комплексом супроводжується зміною електричних і механічних властивостей ЛПУ: зростає відносне подовження при розриві від 1,5 до 4,5 разів, міцність при розриві від 2 до 9 разів і рівень провідності при постійному струмі (за даними двоелектродного методу) на 1-3 порядки порівняно з безметальним ЛПУ (табл. 3).
Проте, значення механічних характеристик металовмісних ЛПУ не корелюють з валентністю центрального йона металу модифікатора (табл. 3).
Для виявлення причини значних змін електричних властивостей металовмісних поліуретанів при введенні малих кількостей йонів металу такі ЛПУ були досліджені з використанням методу ДРС. На підставі зростання рівня провідності при постійному струмі модифікованих ЛПУ (ДЕГ) зі збільшенням температури (табл. 4) показано йонний характер їх провідності.
Таблиця 3 - Механічні та електричні характеристики ЛПУ (ДЕГ)

ЛПУ

Розчинник

Міцність
при розриві,

у, МПа

Відносне подовження
при розриві,

е, %

Електропровідность
при постійному струмі,

у, См/см

Т = 20°С

ЛПУ-0

Дихлорметан

1,35

1180

4,65Ч10-12

ЛПУ-Cu

0,17

4511

4,25Ч10-11

ЛПУ-Cr

-

-

4,88Ч10-12

ЛПУ-Euf

4,27

1429

5,9Ч10-12

ЛПУ-Cutf

1,46

1086

3,11Ч10-11

ЛПУ-Fe

2,29

1477

1,86Ч10-12

ЛПУ-Cu2ZnNH3

-

-

1,51Ч10-9

ЛПУ-0

1,4-діоксан

0,17

1217

2,77Ч10-11

ЛПУ-Cu

0,36

3098

2,85Ч10-11

ЛПУ-Cr

-

-

2,26Ч10-11

ЛПУ-Euf

1,59

1326

3,59Ч10-12

ЛПУ-Cutf

1,55

1504

2,65Ч10-11

ЛПУ-Fe

0,99

1517

1,32Ч10-12

Аналіз даних ДРС у формалізмі електричних модулів вказує на підвищення рухливості полімерних ланцюгів у модифікованих ЛПУ. Це твердження базується на зміщенні процесу релаксації провідності у високочастотну область для металовмісних ЛПУ, а також на відсутності ознак релаксації провідності для безметальної матриці. Згідно з даними ДРС, при модифікуванні ЛПУ рухливість полімерних ланцюгів та їх рівень провідності зростають в ряду: ЛПУ-0-CH2Cl2 < ЛПУ-Cu-CH2Cl2 < ЛПУ-Cu2Zn(NH3)-CH2Cl2.
Таблиця 4 - Значення dc ЛПУ (ДЕГ), синтезованих у присутності дихлорметану, за даними методу ДРС

ЛПУ

dc, См/см

за температури, °С

20

40

60

ЛПУ-0

4,6Ч10-12

0,8Ч10-11

-

ЛПУ-Сu

3,8Ч10-11

3,3Ч10-10

-

ЛПУ-Cu2ZnNH3

1,2Ч10-10

2,2Ч10-9

1,5Ч10-8

При вивченні термічної стійкості ЛПУ, модифікованих моно- та полігетероядерними комплексами металів, методом термогравіметрії виявлено, що криві термоокиснювальної деструкції як безметального, так і металовмісних поліуретанів подібні. Згідно з даними методу термогравіметрії, термоокиснювальна деструкція всіх дослідженних ЛПУ є багатостадійним процесом. Присутність йонів металів не впливає суттєво на характер термоокиснювальної деструкції модифікованих ЛПУ порівняно з ЛПУ-0. Температура максимальної швидкості втрати ваги модифікованих ЛПУ (ДЕГ) на стадії інтенсивного розкладу залишається на рівні безметального для Cu- і Co-вмісних ЛПУ або знижується на 5-10 °С для Cr- і Fe-вмісних ЛПУ чи зростає на 5-10 °С для Cutf-, Eu- і Cu2ZnNH3-вмісних ЛПУ (у присутності дихлорметану) (рис.7), а у присутності 1,4-діоксану знижується на 5-10 °С для Cu-, Eu-, Fe-вмісних ЛПУ.

Криві ДТГ ЛПУ (ДЕГ), синтезованих у присутності дихлорметану: 1 - вихідного ЛПУ-0 і модифікованих: 2 - ЛПУ-Euf, 3 - ЛПУ-Cu2ZnNH3.

Зміни термічної стійкості модифікованих ЛПУ не корелюють з валентністю центрального йона металу та кількістю йонних центрів у модифікаторі.

ЛПУ (1,4-БД), модифіковані в-дикетонатом міді (ІІ)

Крім дослідження впливу різних модифікаторів на структуроутворення ЛПУ однієї будови нами було досліджено яким чином іммобілізація в-дикетонату міді впливає на структуроутворення ЛПУ (1,4-БД), які відрізняються співвідношенням жорсткої та гнучкої компоненти.

Дослідження процесів комплексоутворення координаційної сполуки металу Cu(ІІ) із функційними групами ЛПУ (1,4-БД), здійснювали методом ЕПР та електронної спектроскопіі у видимій області. Аналізу форми спектрів ЕПР та електронно-спінових параметрів йона міді (ІІ), іммобілізованого у матрицю модифікованих ЛПУ (1,4-БД) (рис. 8, табл. 5), по-перше, показав, що матриця металовмісного ЛПУ аморфна, а, по-друге, підтвердив участь координаційної сполуки металу у комплексоутворенні з функційними групами ЛПУ. йонний поліуретан модифікатор мікрогетерогенний

Збереження смуг d-d* - переходів з максимумом при 15 кК на електронних спектрах в-дикетонату міді у модифікованих ЛПУ свідчить, що при включенні в полімерну матрицю модифікатор зберігає свою тетрагональну будову, а незначне змішення максимумів смуг поглинання в область більш високих частот вказує на додаткове комплексоутворення сполуки металу з функційними групами ЛПУ.

Спектр ЕПР за кімнатної температури модифікованого ЛПУ-1-Cu з подовжувачем ланцюга 1,4-БД, отриманого у присутності 1,4-діоксану.

Таблиця 5 - Величини електронно-спінових параметрів Cu(ІІ), іммобілізованого у матрицях ЛПУ

ЛПУ

gІІ

АІІ·10-4,

см-1

ЛПУ-1-Cu

(1,4-діоксан)

2,302

158

ЛПУ-3-Cu

(1,4-діоксан)

2,302

176

ЛПУ (1,4-БД), модифіковані 1 % мас. етилацетоацетату міді (ІІ), є аморфними, про що свідчить як асиметричний дифракційний максимум дифузного типу при qm = 13,93 нм-1 на всіх ширококутових рентгенограмах цих систем, так і анізотропна форма спектра ЕПР модифікатора в них.
Для всіх розглянутих ЛПУ введення етерату міді (ІІ) на стадії синтезу впливає на мікрогетерогенну структуру модифікованого ЛПУ. На профілях інтенсивності МКРРП ЛПУ, модифікованих 1 % мас. в-дикетонату міді (ІІ), відбувається розмивання інтерференційного максимуму. Згідно з даними МКРРП, розташування у об'ємі металовмісних ЛПУ жорстких і гнучких доменів стає стохастичним, зростає розмір мікрообластей гетерогенності lp модифікованих ЛПУ порівняно з безметальними ЛПУ (табл. 6).
Таблиця 6 - Параметри ЛПУ (1,4-БД) модифікованих в-дикетонатом міді (ІІ)

ЛПУ

Сжб,

% мас.

D,

нм

lp,

нм

ЛПУ-1

31

8,6

5,9

ЛПУ-1-Сu

-

7,1

ЛПУ-2

35

11,0

6,0

ЛПУ-2-Сu

-

6,8

ЛПУ-3

40

11,6

6,3

ЛПУ-3-Сu

-

7,2

На оптичних мікрознімках модифікованих ЛПУ (1,4-БД) ми спостерігаємо утворення кристаліч-них мікрообластей розміром від 5 до 10 мкм, згабачених, імовірно, металовмісною сполукою. Згідно з даними оптичної мікроскопії, середній розмір таких мікрообластей є тим меншим, чим більша частка жорсткого блока у ЛПУ.
При зміні структури ЛПУ (1,4-БД) у присутності 1 % мас. -дикетонату міді (ІІ) покращуються механічні та електричні характеристики ЛПУ: відносне подовження при розриві зростає у 1,5 рази, підвищується рівень провідності при постійному струмі на 2-3 порядки (за даними двоелектродного методу) порівняно з безметальним ЛПУ (табл. 7).

Також дещо покращується термостійкість модифікованих ЛПУ (1,4-БД).

Таблиця 7 - Механічні та електричні характеристики ЛПУ (1,4-БД)

ЛПУ

Сжб,

% мас.

Міцність

при розриві,

у, МПа

Відносне подовження

при розриві,

е, %

Електропровідность

при постійному струмі,

у, См/см

Т = 20°С

ЛПУ-1

31

11,80

708,5

4,57Ч10-13

ЛПУ-1-Сu

2,08

837,0

1,04Ч10-11

ЛПУ-3

40

44,13

313,5

1,64Ч10-15

ЛПУ-3-Сu

4,26

466,5

1,99Ч10-12

Згідно з даними методу термогравіметрії, термоокиснювальна деструкція всіх досліджених ЛПУ (1,4-БД) є багатостадійним процесом (рис.11). Характер кривих ДТГ модифікованих ЛПУ (1,4-БД) практично не залежить від масової частки жорстких блоків. Температура максимальної швидкості втрати ваги модифікованих ЛПУ (1,4-БД) у присутності 1,4-діоксану на ІІ стадії інтенсивного розкладу залишається на рівні безметального для ЛПУ-1-Cu, зростає на 5° С для ЛПУ-2-Cu і на 10° С для ЛПУ-3-Cu.

Згідно з даними ДСК, введення до складу ЛПУ координаційно здатного модифікатора супроводжується зростанням стрибка теплоємності для всіх ЛПУ порівняно з безметальним при одночасній тенденції Тс до зниження (табл. 8), що можна пояснити вивільненням частки гнучкої компоненти при формуванні координаційних зв'язків жорсткої компоненти ЛПУ з модифікатором.

Таблиця 8 -Теплофізичні характеристики ЛПУ (1,4-БД)

ЛПУ

Сжб,

% мас.

Тс,

оС

?Cp,

Дж / (г• оС)

ЛПУ-1

31

-25

0,29

ЛПУ-1-Сu

-30

0,43

ЛПУ-2

35

-14

0,22

ЛПУ-2-Сu

-31

0,27

ЛПУ-3

40

-11

0,40

ЛПУ-3-Сu

-14

0,53

Встановлено, що вплив модифікування на механічні, електричні і термічні властивості більш суттєвий для металовмісного ЛПУ (1,4-БД), що містить більшу масову частку жорсткого блока (40 % мас.).

ВИСНОВКИ

З аналізу літературних джерел витікає, що відомості про структуру та фізико-механічні властивості ЛПУ, модифікованих в-дикетонатами металів, досить обмежені, а інформація про використання полігетероядерних металокомплексів як модифікаторів ЛПУ у літературі відсутня. У зв'язку з цим розвиток робіт із синтезу та вивчення закономірностей спрямованого впливу іммобілізації in situ координаційних сполук металів (монойонних сполук одно-, дво- і тривалентних металів та полігетерометалічного комплексу) на структуру поліуретанових матеріалів з різнофункціональними властивостями є перспективним.

1. Вперше у присутності біметалевого поліядерного комплексу [Cu2Zn(NH3)Br3(Me2Ea)3] синтезовані in situ ЛПУ, в яких центрами структуроутворення є координаційні сполуки металів.

2. Вперше для ряду координаційних сполук металів показано, що характер мікрогетерогенного структуроутворення ЛПУ залежить як від симетрії металовмісної компоненти, так і від кількості йонних центрів модифікатора.

3. Вперше встановлено, що у ЛПУ, сформованих у присутності 1 % мас.

-дикетонатів металів має місце утворення кристалічних мікрообластей, збагачених металовмісною сполукою. Розміри таких мікрообластей для тривалентних металів (Co(III) та Eu(III)) становлять 10-50 мкм, тоді як для двовалентних металів (Cu(II)) такі мікрообласті значно менші і становлять 5-10 мкм.

4. Вперше виявлено вплив кількості йонних центрів модифікатора на функціональні властивості ЛПУ. Зокрема, підвищення рівня провідності ЛПУ, модифікованих -дикетонатами металів, на 1-2 порядки та полігетероядерним металокомплексом на 3 порядки порівняно з безметальним ЛПУ. Показано йонний характер провідності модифікованих ЛПУ.

5. Показано вплив симетрії металовмісної компоненти на механічні властивості ЛПУ. Зокрема, зростання відносного подовження при розриві ЛПУ, модифікованих -дикетонатами металів, від 1,5 до 4 разів порівняно з безметальним ЛПУ.

6. Виявлено, що вплив -дикетонату міді (ІІ) на механічні, електричні і термічні властивості розглянутого ряду ЛПУ (1,4-БД) більш суттєвий для модифікованого ЛПУ, що містить більшу масову частку жорсткого блока (40 % мас.).

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Міжмолекулярна взаємодія етилацетоацетату міді з лінійними поліуретанами / Ю.М. Нізельський, Ю.В. Скакун, Н.В. Козак, В.І. Штомпель // Полімер. журн. - 2006. - Т. 28, № 4. - С. 308-313.

Внесок дисертанта: синтез і підготовка зразків для проведення експериментальних досліджень, участь у обговоренні результатів і написанні статті.

2. Скакун Ю.В. Термопластичні поліуретани: будова, властивості, використання / Ю.В. Скакун, Ю.М. Нізельський // Полімер. журн. - 2007. - Т. 29, № 1. - С. 3-9.

Внесок дисертанта: огляд літератури з проблематики й написання оглядової статті.

3. Структурування поліуретанів, що містять координаційні сполуки металів / Ю.М. Нізельський, Ю.В. Скакун, Є.В. Лобко, Н.В. Козак // Полімер. журн. - 2007. - Т. 29, № 2. - С. 113-118.

Внесок дисертанта: синтез об'єктів, підготовка їх для проведення досліджень, аналіз результатів і підготовка публікації.

4. Електричні та механічні властивості лінійних поліуретанів, модифікованих координаційними сполуками металів / Ю.М. Нізельський, Ю.В. Скакун, Н.В. Козак, Є.П Мамуня, М.В. Юрженко, В.В. Давиденко, О.А. Нестеров / Вопросы химии и химической технологи. - 2007. - № 4. - С. 62-65.

Внесок дисертанта: синтез і підготовка зразків, участь в обговоренні розрахункових даних та у написанні статті.

5. Електричні та механічні властивості лінійних поліуретанів, модифікованих етилацетатом міді / Ю.М. Нізельський, Ю.В. Скакун, Н.В. Козак, Є.П Мамуня, М.В. Юрженко, В.В. Давиденко, О.А. Нестеров // Полімер. журн. - 2007. - Т. 29, № 3. - С. 218-221.

Внесок дисертанта полягає у синтезі та підготовці зразків, обробці експериментальних даних, оформленні статті.

6. Лінійні та сітчасті поліуретани, що містять координаційні центри наноструктурування / Ю.М. Нізельський, Н.В. Козак, Н.В. Мніх, Ю.В. Скакун // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології. - 2007. - Т. 5, № 2. - С.435-443.

Внесок дисертанта полягає у синтезі об'єктів дослідження та підготовці зразків для проведення експерименту, аналізі експериментальних даних.

7. Діелектрична релаксація і електропровідність лінійних та сітчастих поліуретанів наноструктурованих in situ комплексними сполуками металів /

Ю.М. Нізельський, Н.В. Козак, В.В. Клепко, А.О. Фоменко, О.М. Жигір, Н.В. Мніх, Ю.В. Скакун, М.М. Міненко, В.М. Кокозей // Фізика конденсованих високомолекулярних систем. - 2007. - Вип. 12. - С.48-57.

Дисертантка брала участь у синтезі об'єктів дослідження та аналізі експериментальних даних.

8. Скакун Ю.В., Козак Н.В., Низельский Ю.Н. Структура и свойства полимерных систем, сформированных в присутствии комплексов металов // Вторая Санкт-Петербургская конференция молодых ученых. Тезисы докладов. - Санкт-Петербург. - 2006. - С. 22.

9. Діелектрична релаксація лінійних та зшитих поліуретанів, наноструктурованих in situ комплексами металів / Ю.В. Скакун, Н.В. Козак, Ю.М. Нізельський,

В.В. Клепко, М.М. Міненко, О.М. Жигір, А.О. Фоменко, Н.В. Мніх // Міжнародна науково-практична конференція “Структурна релаксація у твердих тілах“. Тези доповідей. - Вінниця. - 2006. - С. 194-195.

10. Термопластичные полиуретаны, модифицированные координационными соединениями металлов / Ю.В. Скакун, Е.В. Лобко, Н.В. Козак, Ю.Н. Низельский // 4-я международная конференция “Материалы и покрытия в экстремальных условиях“. Труды конференции. - Крым. - 2006. - С. 362.

11. Структура и свойства термопластичных полиуретанов, модифицированных координационными соединениями металлов / Ю.В. Скакун, Ю.Н. Низельский, Н.В. Козак, Г.М. Нестеренко, Е.В. Лобко // ІІІ-я Всероссийская научная конференция “Физико-химия процессов переработки полимеров“. Тезисы докладов. - Иваново. - 2006. - С. 192-193.

12. Linear and cross-linked polyurethanes containing coordination centers of nanostructurization / Yu. V. Skakun, N.V. Mnikh, N.V. Kozak, Yu. M. Nizelskii,

H.M. Nesterenko, E.V. Lobko // International Meeting “Clusters and Nanostructured Materials”. Materials of the meeting. - Uzhgorod. - 2006. - S. 264-266.

13. Скакун Ю.В., Юрженко М.В. Структура и свойства линейных полиуретанов, модифицированных этилацетатом меди // Международная конференция молодых ученых по фундаментальным наукам. Тезисы докладов. - Москва. - 2007.

14. Дериватографічні дослідження композиційних матеріалів на основі лінійних поліуретанів, модифікованих етилацетоацетатом міді / Ю.В. Скакун, Г.М. Нестеренко, Н.В. Козак, М.В. Юрженко, Ю.М. Нізельський // 27 ежегодная международная научно-практическая конференция и блиц-выставка «Композиционные материалы в промышленности». Тезисы докладов. - Крым. - 2007. - С. 180-182.

15. Термічні властивості лінійних та сітчастих поліуретанів наноструктурованих in situ комплексами металів / Ю.В. Скакун, Г.М. Нестеренко, Н.В. Козак, Н.В. Мніх, Ю.М. Нізельський // ІІІ Міжнародна конференція “Сучасні проблеми фізичної хімії”. Тези доповідей. - Донецьк. - 2007. - С. 46-47.

16. Скакун Ю.В., Штомпель В.І., Нізельський Ю.М. Вплив металовмісних модифікаторів на структурування лінійних поліуретанів // XI українська конференція з високомолекулярних сполук. Тези доповідей. - Дніпропетровськ. - 2007. - С. 186.

17. Электропроводность полиуретанов, модифицированных комплексными соединениями металлов / Ю.В.Скакун, Н.В. Козак, Ю.Н. Низельский, Н.В. Мних, А.А. Фоменко, М.В. Юрженко // Международная конференция «HighMatTech». Тезисы докладов. - Киев. - 2007. - С. 437.

АНОТАЦІЯ

Скакун Ю.В. Структура і властивості поліетеруретанів, сформованих у присутності моно- і полігетероядерних комплексів металів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.06. - хімія високомолекулярних сполук. - Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України. Київ, 2008.

Методами ЕПР і електронної спектроскопії досліджено процеси комплексоутворення у ЛПУ, одержаних in situ у присутності 1 % мас. моно- і біметалевих поліядерних комплексів, в яких центрами структуроутворення є координаційні сполуки металів. Встановлено, що в аморфній матриці ЛПУ, сформованих у присутності 1 % мас. -дикетонатів металів (Сo(III) і Eu(III)), має місце утворення мікрообластей, збагачених металовмісною сполукою.

Показана залежність характеру мікрогетерогенної будови і функціональних властивостей модифікованих ЛПУ як від симетрії металовмісної компоненти, так і від кількості йонних центрів модифікатора. Зокрема, виявлено підвищення рівня провідності ЛПУ, модифікованих -дикетонатами металів, на 1-2 порядки та полігетероядерним металокомплексом на 3 порядки порівняно з безметальним ЛПУ. Показано йонний характер провідності металовмісних ЛПУ.

Встановлено, що вплив в-дикетонату міді на механічні, електричні і теплофізичні властивості більш суттєвий для модифікованого ЛПУ з більшою масовою часткою жорсткого блока (40 % мас.).

Ключові слова: лінійні поліуретани, -дикетонати металів, полігетероядерні металоорганічні сполуки, мікрогетерогенна структура, механічні, електричні, теплофізичні властивості.

Скакун Ю.В. Структура и свойства полиэтеруретанов, сформированных в присутствии моно- и полигетероядерных комплексов металлов. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.06. - химия высокомолекулярных соединений. - Институт химии высокомолекулярных соединений НАН Украины, Киев, 2008.

Диссертация посвящена исследованию влияния валентности и количества йонных центров в координационных модификаторах на структурообразование и свойства линейных полиуретанов.

Методом реакционного формирования in situ получены полимериммобилизированные моно- (-дикетонаты металлов Cu(ІІ), Co(ІІІ), Cr(ІІІ), Fe(ІІІ), Eu(ІІІ)) и полигетероядерные (Cu2Zn(NH3)Br3(Me2Ea)3) линейные полиуретаны (ЛПУ).

Методами электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и электронной спектроскопии в видимой и УФ-областях исследованы процессы комплексообразования в модифицированных ЛПУ, в которых центрами структообразования выступают координационные соединения металлов. Анализ формы спектров ЭПР и электронно-спинновых параметров йона меди моно- и полигетероядерных соединений металлов подтвердил, что металлокомплексы при иммобилизации их в матрицу ЛПУ образуют с донорными центрами функциональных групп ЛПУ координационные узлы сшивания.

Для ряда координационных соединений металлов (-дикетонатов металлов Cu(ІІ), Co(ІІІ), Cr(ІІІ), Fe(ІІІ), Eu(ІІІ) и полигетероядерного металлокомплекса Cu2Zn(NH3)Br3(Me2Ea)3) показано, что характер микрогетерогенной структуры модифицированных ЛПУ зависит как от симметрии металлосодержащей компоненты, так и от количества йонных центров модификатора. Методами рентгеноструктурного анализа и оптической микроскопии было установлено, что в аморфной матрице ЛПУ, сформированных в присутствии 1 % мас. -дикетонатов металлов (Cu(II), Сo(III) и Eu(III)), образуются микрообласти, обогащенные металлосодержащим соединением. Размер таких микрообластей для трехвалентных металлов (Сo(III) и Eu(III)) составляет от 10 до 50 мкм, а для двувалентных металлов (Cu(II)) размер таких микрообластей значительно меньший и составляет от 5 до 10 мкм.

Установлено влияние количества йонных центров модификатора на функциональные свойства ЛПУ. В том числе, увеличение уровня проводимости ЛПУ, модифицированых 1 % мас. -дикетонатами металлов (Cu(ІІ), Co(ІІІ), Cr(ІІІ), Fe(ІІІ) и Eu(ІІІ)), на 1-2 порядка, а ЛПУ, модифицированных 1 % мас. полигетероядерным металлокомплексом (Cu2Zn(NH3)Br3(Me2Ea)3), на 3 порядка по сравнению с безметальным ЛПУ. Методом динамической релаксационной спектроскопии показано, что проводимость модифицированых ЛПУ имеет йонный характер. Такой вывод был сделан на основе увеличения уровня проводимости при постоянном токе с ростом температуры. Согласно полученным данным, при модифицировании ЛПУ подвижность полимерных цепей и их уровень проводимости возрастает в ряду: ЛПУ-Cu2Zn(NH3)Br3(Me2Ea)3 > ЛПУ-Cu > ЛПУ-0. Показано влияние симметрии металлосодержащей компоненты на механические свойства ЛПУ. В частности, возрастание относительного удлинения при разрыве ЛПУ, модифицированых 1 % мас. -дикетонатами металлов (Cu(ІІ), Co(ІІІ), Cr(ІІІ), Fe(ІІІ) и Eu(ІІІ)), от 1,5 до 4 раз по сравнению с безметальным ЛПУ.

Кроме исследований влияния разных модификаторов на структурообразование ЛПУ с удлинителем цепи диэтиленгликолем были проведены исследования влияния иммобилизации 1 % мас. -дикетоната меди (ІІ) на структурообразование синтезируемых на основе 1,4-бутандиола ЛПУ, которые отличаются содержанием жесткой компоненты (31, 35 и 40 % мас.). Обнаружено, что влияние в-дикетоната меди (ІІ) на механические, электрические и термические свойства более существено для модифицированного ЛПУ, который содержат большую массовую долю жесткого блока (40 % мас.).

Ключевые слова: линейные полиуретаны, -дикетонаты металлов, полигетероядерные металлоорганические соединения, микрогетерогенная структура, механические, электрические, теплофизические свойства.

Skakun Ju.V. Structure and properties of poly(ether-urethane)s formed in the presence of mono- and polyheteronuclear metal complex. - Manuscript.

Thesis for a Candidate of Chemical Sciences Degree, Speciality 02.00.06. - Chemistry of macromolecular compounds. - Institute of Macromolecular Chemistry, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2008.

Complexation processes of linear poly(ether-urethane)s (LPU) synthesized in the presence of mononuclear and triheteronuclear metalorganic complexes were studied by electron paramagnetic resonance and electron microscopy techniques. It was shown that microheterogeneous structure and properties of LPU depend on both symmetry of the metal complexes and number of ion centres. The presence of 1 % wt. of Me (III)

-diketonates in LPU was found to promote the formation of metal-complex enriched crystal microregions.

It was established that elongation at break for modified LPU is 1,5 - 4 fold greater than for unmodified one. Whereas conductivity for these LPU is 1 - 2 order (for homonuclear metal complex containing LPU) or 3 order of magnitude (for heteronuclear metal complex containing LPU) greater than for unmodified LPU. Using DRS technique it was found the LPUs were characterized by an ionic conductivity. The influence of copper (2+) -diketonate on the properties was revealed to be most considerable for the compositions based on LPU with increased (~40 % wt.) hard segment content.

Key words: linear polyurethane, metal -diketonates, polyheteronuclear metalorganic complex, microheterogenous structure, mechanical-, electric-, thermophysical properties.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Класифікація металів, особливості їх будови. Поширення у природі лужних металів, їх фізичні та хімічні властивості. Застосування сполук лужних металів. Сполуки s-металів ІІА-підгрупи та їх властивості. Види жорсткості, її вимірювання та усунення.

    курсовая работа [425,9 K], добавлен 09.11.2009

  • Елементи-метали в періодичній системі. Схема утворення енергетичних зон при збільшенні числа внутрішніх атомів. Кристалічна структура металів. Взаємодія металів з кислотами-неокисниками. Принципи промислового одержання металів. Сутність поняття "сплав".

    лекция [610,2 K], добавлен 12.12.2011

  • Місце елементів-металів у періодичній системі Д.І. Менделєєва, будова їх атомів. Металевий зв’язок і кристалічна гратка. Загальні фізичні властивості металів, їх знаходження у природі. Взаємодія лужного металу з водою. Реакція горіння кальцію в повітрі.

    презентация [638,5 K], добавлен 19.11.2014

  • Механізм протікання хімічної та електрохімічної корозії. Властивості міді, латуней і бронз. Види корозії кольорових металів. Основні принципи їх захисту способом утворення плівки, методом оксидування, з використанням захисних мастил та інгібіторів.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 17.01.2013

  • Загальна характеристика елементів I групи, головної підгрупи. Електронна будова атомів і йонів лужних металів. Металічна кристалічна гратка. Знаходження металів в природі та способи їх одержання в лабораторних умовах. Використання сполук калію та натрію.

    презентация [247,6 K], добавлен 03.03.2015

  • Особливості колориметричних методів аналізу. Колориметричне титрування (метод дублювання). Органічні реагенти у неорганічному аналізі. Природа іона металу. Реакції, засновані на утворенні комплексних сполук металів. Якісні визначення органічних сполук.

    курсовая работа [592,9 K], добавлен 08.09.2015

  • Класифікація провідникових матеріалів. Електропровідність металів. Розгляд питання зштовхування електронів з вузлами кристалічної решітки. Латунь як сплав міді з цинком, її властивості та якості провідника. Особливості використання алюмінієвих сплавів.

    реферат [42,2 K], добавлен 24.11.2010

  • Хімічна корозія. Електрохімічна корозія. Схема дії гальванічної пари. Захист від корозії. Захисні поверхневі покриття металів. Створення сплавів з антикорозійними властивостями. Протекторний захист і електрозахист. Зміна складу середовища.

    реферат [685,9 K], добавлен 20.04.2007

  • Титранти методу (комплексони) та їх властивості. Особливості протікання реакції комплексоутворювання. Стійкість комплексонатів металів у водних розчинах. Основні лікарські форми, в яких кількісний вміст діючої речовини визначають комплексометрично.

    курсовая работа [3,1 M], добавлен 13.11.2013

  • Нові тенденції в розвитку біотехнології металів. Біонеметали і біометали. Хімічні елементи в складі живих організмів. Оцінка іонності і ковалентності зв'язків іонів біметалів за Б. Яцимірським. Характеристика основних напрямків розвитку біотехнології.

    реферат [22,3 K], добавлен 25.08.2010

  • Встановлення здатності системи орто-РОРОР утворювати комплекси з катіонами полівалентних металів. Спектрофотометричний та спектрофлуориметричний аналіз. Характеристики методу молекулярної люмінесценції. 1,2-біс-(5-фенілоксазоліл-2)-бензен та його похідні.

    курсовая работа [855,4 K], добавлен 21.01.2012

  • Взаємодія 1,2-дизаміщених імідазолів з моно-, ди- та тригалогенофосфінами. Вплив замісника у положенні 2 імідазолу на легкість фосфорилювання. Синтез та хімічні властивості 4-фосфорильованих 1,2-заміщених імідазолів. Молекулярна структура сполуки 23а.

    автореферат [339,0 K], добавлен 25.07.2015

  • Актуальність визначення металів та застосування реагенту оксихіноліну для їх визначення. Загальна його характеристика. Правила методик визначення з оксихіноліном, аналітичні методи. Застосування реагенту в медиціні, при розробці нових технологій.

    курсовая работа [55,0 K], добавлен 11.05.2009

  • Будова і властивості вуглеводів. Фізіологічна роль вуглеводів для організму людини. Фізичні та хімічні властивості моно- і полісахаридів. Доцільність і правильність споживання продуктів харчування, які містять вуглеводи. Дослідження глюкози в солодощах.

    реферат [75,6 K], добавлен 18.04.2012

  • Загальні властивості та історія відкриття натрій тіосульфату. Його хімічні властивості і взаємодія з кислотами. Утворення комплексів тіосульфатів. Загальні основи одержання натрій тіосульфату сульфітним, полі сульфідним та миш'яково-содовим методами.

    курсовая работа [72,1 K], добавлен 04.05.2015

  • Властивості і застосування циклодекстринів з метою підвищення розчинності лікарських речовин. Методи одержання та дослідження комплексів включення циклодекстринів. Перспективи застосування комплексів включення в сучасній фармацевтичній технології.

    курсовая работа [161,5 K], добавлен 03.01.2012

  • Поняття ароматичних вуглеводних сполук (аренів), їх властивості, особливості одержання і використання. Будова молекули бензену, її класифікація, номенклатура, фізичні та хімічні властивості. Вплив замісників на реакційну здатність ароматичних вуглеводнів.

    реферат [849,2 K], добавлен 19.11.2009

  • Методи одержання та напрями використання електропровідних полімерів. Методика синтезу композитів ПАн-МоО3 та ППірол-МоО3. Особливості виготовлення та дослідження розрядних характеристик літієвих джерел струму із синтезованими катодними матеріалами.

    курсовая работа [139,2 K], добавлен 03.05.2015

  • Загальна характеристика. Фізичні властивості. Електронна конфігурація та будова атома. Історія відкриття. Методи отримання та дослідження. Хімічні властивості. Використання. Осадження францію з різними нерозчинними сполуками. Процеси радіолізу й іонізації

    реферат [102,3 K], добавлен 29.03.2004

  • Огляд будови, коливних та електронних властивостей тонких плівок фулеритів С60 та полімеризованих фулеритів. Квантово-хімічні розрахунки у програмному пакеті Gaussian 03. Метод Хартрі-Фока. Базисний набір. Коливні спектри, електронна структура димерів.

    дипломная работа [2,4 M], добавлен 14.03.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.