Молекулярні взаємодії, структура і властивості полімерних сумішей – плівкоутворювачів для оздоблення натуральних та створення синтетичних шкір

Діелектричні результати досліджень показують (рис. 17), що в полімерцелюлозному матеріалі максимум tg при 115°С на частоті 15 кГц обумовлений процесом релаксації сегментів в полістиролі, а дипольно-груповий процес релаксації макромолекул целюлюзи проявляється при 42°С. Полістирол проявляє указані процеси релаксації при 92 і 55°С, що складає зміщення максимумів tg в полімерцелюлозі дипольно-сегментального процесу релаксації на 23° в сторону високих температур і 13° в сторону низьких температур дипольно-групового процесу релаксації. Проявлення і зміщення релаксаційного процесу при високих температурах в полімерцелюлозі пов'язано з рекристалізаційними процесами макромолекул целюлози при формуванні аморфної фази в кристалічній матриці, а також з тим, що впровадження полістирольних асоціатів в матрицю целюлози супроводжується значним збільшенням щільності упаковки макромолекул полістиролу. Це вказує на те, що полімеризація в порах і капілярах при обмежених просторових ступенях свободи молекул стиролу стінками порожнин целюлози з одночасними взаємодіями мономеру з макромолекулами целюлози. Це приводить до формування структури полімеру в порах, яка відрізняється від структури полістиролу одержаного в звичайних умовах.

На частоті 100 кГц процес релаксації сегментів в полімер-целюлозі проявляє два максимуми tg. Другий максимум tg в області 135°С, а перший - 115°С. Це вказує на існування не менше двох типів полімерних асоціатів, які інтегрально формують два релаксаційних процеси, що обумовлено наявністю певного спектра взаємодій між макромолекулами полістиролу і целюлози. Існування молекулярних взаємодій в досліджуваній системі випливає з того, що дипольно-сегментальний процес релаксації в полімерцелюлозі проявляє велике зміщення в сторону високих температур, а дипольно-груповий - в сторону низьких, які відповідно складають 23° і 12°. Таких великих зміщень максимумів tg в традиційних наповнених системах як з органічним так і неорганічним наповнювачем не спостерігалось. Тому зміщення високотемпературного процесу релаксації в досліджуваних сумішах полімерів обумовлено формуванням щільнішої аморфної фази і часткової хімічної взаємодії, що також випливає з ІЧ-спектроскопічних досліджень, які будуть викладені нижче. Зміщення в сторону низьких температур при дипольно-груповому процесі вказує на існування полімермолекулярних агрегатів, які створюють збільшення вільного об'єму. Незаперечним в існуванні молекулярних взаємодій між компонентами суміші полімерів є те, що в полімерцелюлозі спостерігається стабільність діелектричної проникності до 150°С (рис. 18), чого не існує у вихідних компонентах. Незначний спад діелектричної проникності в полімерцелюлозі з підвищенням температури указує на сумарне збільшення молекулярних взаємодій в сумішах полімерів, що обумовлено просторовим зміщенням електронних орбіталей.

Проведено дослідження молекулярних взаємодій в полімерній суміші полістирол-целюлоза ІЧ-спектроскопічним методом (рис.19, 20). Результати свідчать про те, що в досліджуваному матеріалі пройшла суттєва зміна конформаційного стану, пов'язана з перебудовою гош- і трансконформацій макромолекул полістиролу, оскільки інтенсивність більшої інтенсивності конформаційно чуттєвої смуги 1493 см-1 в полістиролі стає набагато меншою в полімерцелюлозному матеріалі від конформаційно чуттєвої смуги 1452 см-1, яка стає більшою. При цьому інтенсивність обох смуг (1452 і 1493 см-1) зменшилась, що говорить про існування взаємодій між полістиролом і целюлозою. Співвідношення інтенсивностей смуг поглинання 756 см-1 і 696 см-1 в полімерцелюлозному матеріалі в два рази більше, ніж в полістиролі, що одночасно із зміною конформаційного стану і великого зменшення інтенсивності смуг 1450 і 1493 см-1 вказує на участь полістиролу в формуванні структурних асоціатів.

Як відомо з результатів робіт Оконнора, аморфізація, тобто рекристалізація целюлози приводить до ослаблення смуги при 1425 см-1 (смуга кристалічності), і підсилення смуги при 898 см-1 (смуга аморфності). В целюлозополімерному матеріалі смуга 1425 см-1 так зменшилась, що практично відсутня, тобто кристалічність полісахаридів суттєво зменшилась. Смуга аморфності 898 см-1 збільшилась, її оптична густина в полімерцелюлозному матеріалі складає 0,8, а у вихідній целюлозі - 0,5. Такі результати показують, що рекристалізація макромолекул целюлози приводить до аморфізації з щільнішою упаковкою аморфної фази в целюлозі, тобто зі значно меншим вільним об'ємом в цій фазі, а це вказує на впровадження агрегатів полістиролу в макромолекулярну організацію целюлози. полімерний іоногенний плівкоутворювач шкіра

Слід також відмітити, що конформаційно чутливими смугами одночасно зі смугою 1425 см-1 і 898 см-1, виступають смуги поглинання 1377 см-1 (аморфна) і 1329 см-1 (кристалічна). Із рис.20 видно, що кристалічна смуга суттєво зменшується, а аморфна збільшується. Все це вказує на формування аморфних структур в полімерцелюлозі.

Існування перерозподілу водневих зв'язків на негативні заряди полістиролу випливає з того, що смуги поглинання -ОН груп зміщуються в сторону менших хвильових чисел, тобто в сторону більших довжин хвиль і інтенсивність смуги поглинання -ОН груп в полімерцелюлозному матеріалі зменшується (оптична густина становить 1,6) порівняно з вихідною (оптична густина дорівнює 2,1), тобто -ОН групи створюють молекулярні взаємодії і формують структуру целюлози.

В процесі синтезу полістиролу в целюлозі проходить часткова хімічна взаємодія макромолекул полісахаридів з полістиролом. Хімічну взаємодію підтверджують експериментальні результати - інтенсивність смуги поглинання простоефірних груп в полістиролцелюлозі більша (Д1048/1247 = 3,4) ніж у вихідній целюлозі (Д1047/1248 = 2,5). Ці результати показують, що формування хімічної взаємодії проходить по розриву кисневих зв'язків, які здатні збільшувати сумарну кількість простоефірних груп. Механізм хімічної взаємодії такий: в процесі термічної полімеризації проходить розрив в макромолекулах целюлози з рекомбінацією активних радикалів з макромолекулою полістиролу, що росте. Викладені дослідження показали, що молекулярні взаємодії полістиролу з целюлозою приводять до формування полімолекулярних агрегатів і впровадження їх в морфологію суміші полімерів. Отримані результати вказують на те, що виробництво нежорстких нітроцелюлозних плівкоутворювачів необхідно проводити з розкриттям піранозних кілець.

Були проведені дослідження теплофізичних властивостей полімерцелюлозних матеріалів - теплоємності та теплопровідності. Одержані результати дали можливість охарактеризувати зміну питомої теплоємності і теплопровідності в залежності від температури і оцінити молекулярні взаємодії і зміну структури.

При дослідженні плівкоутворення з одночасною полімеризацією різних композицій на поверхні натуральної шкіри і шкірної тканини хутра та на тканинній основі синтетичної шкіри було виявлено, що значна частина полімерних композицій проникає в капіляри, що затрудняє їх використання для оздоблювання. Дослідження ж полімерцелюлоз дозволило оцінити взаємодії, структуру, хімічну природу і полімеризаційні фактори формування плівок з позицій капілярних і ефектів синтезу, тому що полімеризація (75 ± 5°С) і швидкість реакції створених нами композицій проходить на поверхні і частково в капілярах шкіри чи тканини, а теплові параметри (Ср, l) вносять суттєвий вклад в термодинамічно-енергетичні стани і l-фононні перерозподіли при оздоблюванні натуральної шкіри і створенні синтетичної шкіри. Мобільною капілярною основою вибрано целюлозу, тому що на ній можна проводити спектральні дослідження.

Температурні залежності целюлози і полімерцелюлозного матеріалу показали існування максимумів Ср рекристалізації. Якщо у випадку целюлози проявляється чітко виражений рекристалізаційний максимум, то в полімерцелюлозному матеріалі має місце плато. В рекристалізацію вносять також вклад десорбційні фактори низькомолекулярних речовин. Температура склування модифікованої целюлози має 102°С, в той час вихідний полістирол проявляє температуру склування при 84,5°С (рис. 21).

Зміщення в сторону високих температур температури склування на 17,5° вказує на те, що в процесі полімеризації стиролу в капілярних умовах формується полімер з обмеженою (меншою) молекулярною рухомістю за умов зменшення числа можливих конформацій, фізичних взаємодій бензольних кілець макромолекул полістиролу з -ОН групами молекул целюлози, часткової хімічної

взаємодії та стеричних факторів асоційованих полімолекулярних агрегатів в капілярах і порах целюлози. В той час структурно-аморфні зміни в целюлозі полімерцелюлозного матеріалу виникають в області 84,5°С, а у вихідній целюлозі - при 98°С, тобто має місце зміщення в сторону низьких температур на 13,5°. Це вказує на те, що в структурі полімерцелюлозного матеріалу формуються окремі структури, які створюють більший вільний об'єм в міжструктурному просторі і це вказує на існування часткової аморфізації целюлози при полімеризації стиролу. Очевидним виступає те, що аморфізація целюлози протікає також при деякій деструкції целюлози з утворенням активних радикалів, які рекомбінуються з макрорадикалами полістиролу, що ростуть. Це приводить до перерозподілу водневих та інших взаємодій в целюлозі з виникненням молекулярних взаємодій в сумішах полімерів полістирол-полісахариди целюлози та формуванням полімолекулярних агрегатів, які впроваджені в морфологію суміші полімерів.

Оцінка зміни молекулярної рухливості по теплоємності базується на тому, що температурна область склування є в кореляції з дипольно-сегментальною релаксацією. При цьому важливим є те, що одночасно з високими фізико-механічними властивостями, питома теплоємність полімер-целюлози в декілька разів менша теплоємності целюлози і не перевищує теплоємності полістиролу.

На рис. 22 наведено температурні залежності коефіцієнта теплопровідності ? систем, що досліджувались. Аналіз температурних залежностей виявив екстремальний характер = f(Т), що пов'язано з характеристичною температурою Дебая. Максимум обумовлений розсіюванням фононів на границях кристалів чи інших структур або дефектів полімерної системи. Вище температури Дебая ? ~ 1/Т, що пов'язано з фонон-фононними взаємодіями. З підвищенням температури середня довжина вільного перебігу фононів стає співвимірною з середньою відстанню між атомами і молекулами, а теплопровідність розглядається як передача енергії між сусідніми атомами і молекулами через хімічні зв'язки та фізичні контакти, що має місце в досліджуваних системах. Як видно із рисунку крім основних максимумів (лінії 1-3), має місце множинність екстремумів (лінія 3). З урахуванням характеру приведеної температурної залежності де має місце проявлення крім основного максимуму, ще додаткових, можна стверджувати, що в досліджуваних сумішах має місце взаємообумовленість інтегральних взаємодій, таких як фонон-фононних, фонон-структурних, включаючи дефекти структури і міжструктурні вільні об'єми, а також передача теплових потоків через хімічні зв'язки атомів і молекул та фізичні зв'язки. Крім цього спостерігається зміщення температур Дебая по осі абсцис порівняно з полістиролом (85°С) в сторону високих температур для полістиролцелюлози (123°С) і целюлози (153°С). Це вказує на те, що в загальному матеріали зберігають притаманну їм морфологію, так як теплопровідність полістиролу менша теплопровідності полімерцелюлози, а целюлоза має майже однакову теплопровідність порівняно з модифікованою целюлозою. Це вказує на те, що інтегральна коперативність механізмів теплопровідності полімерцелюлози і целюлози співвимірна.

Це дає основу стверджувати існування щільних фізичних міжмолекулярних взаємодій і частково хімічних зв'язків між молекулами полістиролу і целюлози та впровадження в морфологію суміші, очевидно, полімолекулярних агрегатів, сформованих з макромолекул обох компонентів суміші полімерів.

Мікроскопічні дослідження полімерцелюлозного матеріалу показали, що в торець і вздовж волокон целюлози має місце руйнування волокнистої структури і спостерігається менша кількість волокон в торці.

Для створення полімерцелюлозних матеріалів з забезпеченням екологічної безпеки проведено модифікацію з використанням композиції на основі поліефірмалеїнатної смоли ПН-609 в якій знаходиться диметакрилаттриетиленгліколь, та поверхнево-активна речовина. Такого хімічного складу плівкоутворювач проявив добрі якісні показники при оздоблюванні натуральної шкіри.

Проведена математична обробка результатів досліджень, які показують зміну фізико-механічним параметрів в трьохвимірних координатах (рис. 23). Графічні залежності одержані за допомогою стандартної інтегрованої системи Mathematica 3 у тривимірному просторі виявили кореляційні залежності між показниками фізико-механічних властивостей полімерцелюлозних матеріалів і тривалістю просочення целюлози.

У відділі токсикології полімерів медичного призначення Інституту хімії високомолекулярних сполук НАН України проведена токсикологогігієнічна експертиза полімерцелюлозних матеріалів. Згідно з результатами експертизи на полімерцелюлозний матеріал отримано токсиколого-гігієнічний паспорт. Матеріал відповідає гігієнічним вимогам, які пред'являють для даного виду виробів, і може бути рекомендований до застосування за призначенням.

Таким чином, узагальнюючи викладений матеріал, слід відмітити основне наукове досягнення, яке заключається в тому, що розрив піранозних кілець в процесі синтезу приводить до аморфізації і рекристалізації, тобто створення еластичнішого матеріалу. Таким підходом можна суттєво збільшити еластичність нітроцелюлозних плівкоутворювачів, а при співполімеризації з аліфатикою отримувати плівкоутворювачі високої еластичності без застосування пластифікаторів.

Розділ сьомий “Технології виробництва нових плівкоутворювачів та полімерцелюлоз” присвячений розгляду соціальної економічної ефективності досліджень. Соціальна ефективність розробок та їх впровадження полягає в отриманні нових виробів з поліпшеними властивостями.

Розроблені безвідходні технології виробництва нових полімерцелюлозних матеріалів. Приведені технології виробництва нових плівкоутворювачів для оздоблювання натуральних шкір і шкірної тканини хутра та створення синтетичних шкір.

На основі фундаментальних досліджень молекулярних взаємодій в ліофобно-ліофільних полімерних сумішах для виробничих випробовувань запропоновано три композиції плівкоутворювачів: 1. Натуральний латекс з вмістом 10 мас. % силікатного поліаніоніту натрію (варіант А); 2. Натуральний латекс 10 мас. % з вмістом в силікатному поліаніоніті натрію (варіант Б); 3. Поліефірмалеїнатуретанова іоногенна композиція (варіант В).

Зважаючи на те, що всі композиції мають високу молекулярну масу і високу спорідненість по відношенню до високомолекулярних сполук, в тому числі до колагену дерми, можна очікувати, що додавання цих плівкоутворювачів до складу оздоблювальних апретур буде сприяти утворенню більш каркасної покривної плівки, найпридатнішої для оздоблення пухкого напівфабрикату (покривне фарбування шкірної тканини хутра, спилка тощо). Тому предметом дослідження вибрано спилок з сировини великої рогатої худоби.

Контрольні та дослідні зразки обробляли за схемою:

1. Після обробки на тянульно-вібраційній машині та обрізання країв, наносили покриття щіткою в один прохід з витратою оздоблювальної апретури 75 г/м2;

2. Пресування плитою при температурі 75 ± 5 °С та тиску 15-18 МПа;

3. Покриття щіткою в два проходи з витратою апретури 120 г/м2;

4. Закріплювання розпилюванням в два проходи з витратою апретури 50 г/м2 (склад закріплювача: лак - WB-60 мас. %, вода - 40 мас. %;

5. Пресування плитою при температурі 75 ± 5°С та тиску 15-18 МПа;

6. Обробки на тянульно-вібраційній машині;

7. Обрізання країв та визначення площі.

Склад оздоблювальних апретур і властивості спилку з покриттям наведені в табл. 4.

Таблиця 4

Склад композицій та фізико-механічні властивості спилку з покриттям

Компоненти і показники покриття	Композиції, мас./%
	Варіант І	Варіант ІІ	Варіант ІІІ	Контроль
Плівкоутворювач МБМ-3	25	25	- 35
Плівкоутворювач (Варіант А)	10	-	-
Плівкоутворювач (Варіант Б)	- 10	-	-
Плівкоутворювач (Варіант В)	-	-	83
Пігментний концентрат	12	12	12	12
Воскова емульсія	3	3 - 3
Алізаринове масло	5	5	5	5
Вода	45		45 - 45
Стійкість до багаторазового вигину, 103 вигинів	25	20	35	20
Стійкість до мокрого тертя, оберти	200	180	220	135
Адгезія, Н/м: - до сухої шкіри	205	110	186	100
- до мокрої шкіри	215	130	151	80
Морозостійкість, бали	3	3	4 3
Паропроникність, %	25	23	20	18
Водопоглинання у динамічних умовах, хв.	35	30	40	30

Отримані результати указують, що контрольні зразки спилку були з "провалами" апретури. При заміні акрилової емульсії МБМ-3 на нові плівкоутворювачі (до 30%) провали апретури відсутні. Фізико-механічні властивості нових покриттів відрізняються вищими показниками, особливо, стійкістю до мокрого тертя та адгезією до мокрої і сухої шкіри.

Узагальнюючи результати розроблених технологій отримання плівкоутворювачів, необхідно відмітити наступне. Важливою особливістю одержання полімерцелюлоз, як уже відмічалось, виступають результати досліджень пов'язані з розкриттям піранозних кілець целюлози і прививкою до їх макромолекул олігомерів з гнучкими молекулярними ланцюгами, що створює еластичні плівкоутворювачі, як у вигляді дисперсій, так і в органічних розчинниках. Раніше виконано ряд робіт по модифікації нітроцелюлозних плівкоутворювачів, але в модифікованих композиціях присутні пластифікатори, які погіршують екологічність і властивості покриття з часом, внаслідок міграційних ефектів пластифікуючих компонентів на поверхню оздоблювальної плівки, що в цілому призводить до погіршення якості натуральної шкіри та шкірної тканини хутра.

Таким чином, на основі наукових досліджень ліофобно-ліофільних сумішей полімерів розроблені технології одержання нових екологічно чистих плівкоутворювачів та їх застосування для оздоблення натуральних та створення синтетичних шкір. Запропоновані плівкоутворювачі володіють високою еластичністю, адгезійною міцністю, гігієнічністю, утворюють еластичні полімерні покриття. Зміна співвідношення компонентів в апретурі регулює їх властивості та якість покриття при формуванні синтетичної й оздобленні натуральної шкіри. Собівартість іоногенного плівкоутворювача у водному середовищі в 13 разів є меншою собівартості прототипу, а впровадження полімерцелюлоз у виробництво дало можливість зекономити 1800 грн. на 4000 м2 матеріалів. Відсутність органічних розчинника в композиціях при одержанні нових матеріалів забезпечила екологічну чистоту.



ВИСНОВКИ

1. Вперше встановлено, що в сумішах полімерів з несиметричними і симетричними подвійними зв'язками, складноефірними групами, боковими бензольними кільцями, гідроксильними групами та іоногенними по довжині макромолекул, в яких деформаційні ефекти електронних хмар (відтяжки електронів) формують позитивні і негативні надлишкові заряди, створюють молекулярні взаємодії в сумішах поліізопрен-силікатний поліаніоніт натрію, поліізопрен-полівінілацетат, поліефірмалеїнат-стирол (диметакрилаттриетиленгліколь)-іоногенний додаток, полістирол-целюлоза з утворенням в них полімолекулярних агрегатів міцелярної будови. Взаємодія між цими полімерами і утворення надмолекулярних структур здійснюється внаслідок енергетичного перерозподілу та деформаційних ефектів електронних хмар, що виступає науковою основою в одержанні нових типів плівкоутворювачів для оздоблювання натуральної шкіри та шкірної тканини хутра, а також створення нових синтетичних шкір.

2. Показано вперше, що взаємодії між поліізопреном і силікатним поліаніонітом натрію слідують із зміщення смуги поглинання (дублет 1045-1070 см-1) груп -Si-O-Si- i -Si-O-R+ в сторону менших хвильових чисел з проявленням асиметричної смуги при 1030 см-1 і великого зменшення смуги 1450 см-1 (-Si-O-), яка не проявила адитивність смугою поглинання 1450 см-1 поліізопрену, що вказує на існування асоціатно-агрегативного структурованого стану суміші. В такі ефекти вносять вклад групи -СН3, інтенсивність яких дуже зменшилась, що свідчить про формування агрегатів при молекулярних взаємодіях і вказує на вклад деформацій електронних хмар груп -СН3 у взаємодії. Наповнювач (СаСО3) ще більше зміщує смуги поглинання простоефірних груп в сторону менших хвильових чисел з проявленням смуги при 1020 см-1. Смуга поглинання киснюв групі СО3 наповнювача 1740 см-1 зміщується в сторону більших хвильових чисел (1790 см-1), а смуга 1450 см-1не проявила адитивності, що вказує на створення взаємодій -СО3 з несиметричним подвійним зв'язком поліізопрену, а координаційні сили Са - з киснем силікатного поліаніоніту натрію. Тобто, наповнювач виконує роль компатибілізатора і нові агрегати формуються з меншим напруженим станом.

3. Вперше реологічні дослідження показали існування взаємодій в сумішах полімерів зміною ефективної в'язкості та напруги зсуву наявним малим гістерезисом, який в деяких сумішах менший ніж у вихідних полімерах. Найбільший перерозподіл взаємодій і структурної організації суміші має місце при вмісті компонентів 50:50 мас. %, тобто при новому структуруванні в процесі збільшення вмісту другої компоненти. Існування агрегатного структурування слідує із наявності в системах в'язкопластично-псевдопластичної реологічної течії. Наповнювач в різних кількостях приводить до збільшення зміни реологічних параметрів. Нелінійність (з максимумом) змін ефективної в'язкості, напруги зсуву, і граничної напруги зсуву говорить про існування агрегатно-міцелярної структури. Мікроскопічні дослідження показують існування взаємодій і міцелярної структури та формування її при різних вмістах компонентів суміші полімерів. Створений новий іоногенний клей у водному середовищі високої адгезійної міцності - 4 МПа, в прототипі - каучук в органічних розчинниках - 0,4 МПа. Встановлено, що іоногенний плівкоутворювач одержаний на основі сумішей полімерів, - каучук в латексі - силікатний поліаніоніт натрію у водному середовищі, - має застосування в оздобленні натуральної шкіри і хутра.

4. Вперше встановлено, що взаємодії сумішей поліефірмалеїнатних композицій з стиролом або з диметакрилаттриетиленгліколем, насиченим олігомером та іоногенним мономерним додатком в створенні іоногенних плівкоутворювачів базуються на існуванні відповідних механізмів. Симетричний подвійний зв'язок в поліефірмалеїнаті стає позитивним в силу відтяжки карбонілами електронних хмар, а електронні хмари бензольного кільця насичують подвійний зв'язок вінілового фрагменту стиролу електронами, що створює негативний заряд стиролу (смола ПН-1). Взаємодія дипольна. Негативний заряд несиметричного подвійного зв'язку другого активного розчинника (смола ПН-609) взаємодіє з позитивним зарядом поліефірмалеїнату. Насичений олігомер або макродіізоціанат реалізують водневі взаємодії і хімічні NCO-групами. Іонний мономерний додаток (метакриловокислий калій) вступає в співполімеризацію з компонентами композиції в присутності редокс-системи і якість плівкоутворювача обумовлюється іоногенними групами та координаційними силами калію. Плівкоутворювач має велику клейову здатність. При видержці у воді міцність клейового шва збільшується на 60%. Такого типу поліефірмалеїнатні уретанові іоногенні плівкоутворювачі для оздоблювання натуральної шкіри та хутра формують якісні полімерні покриття. Олігооксипропіленгліколь виконує структуруючу роль не тільки в іоногенному клею, але і в бутадієнстирольному латексі і в вулканізаті - формує трьохвимірну структуруючу дію. Показано існування другої ньютонівської течії в наповнених системах.

5. Вперше спектроскопічним методом показано, що залежно від вмісту полівінілацетату в поліізопрені проходить нелінійна зміна величин оптичних густин смуг поглинання позаплощинних деформаційних коливань групи -СН в структурі -СН3С=СН- (840см-1) і деформаційних коливань у групах СН2 і СН3 (1450 см-1) з невеликим зростанням оптичних щільностей до вмісту 20 мас. % в полівінілацетаті з подальшим спадом. Одночасно група СН3 полівінілацетату не проявляє адитивність з смугою 1450 см-1 поліізопрену. Це вказує на існування взаємодій в сумішах полімерів. З урахуванням також того, що оптичні щільності смуги 1730 см-1 в сумішах зменшуються від 0,92 до 0,82 і також збільшення смуги 890 см-1 (ізопренових груп в положенні 3,4) установлено існування полімолекулярних агрегатів. Дані результати, мікроскопічні і оцінка щільності структурної сітки показала зміну структур в залежності від співвідношення компонентів суміші. Зменшення молекулярної рухливості і збільшення групової з формуванням вільного об'єму, наявність в'язкопластично-псевдопластичної течії та теплофізичні дослідження стверджують існування молекулярних взаємодій і полімолекулярних агрегатів створених за рахунок зміщення електронних пар і позитивного індикаційних ефектів груп СН3. Результати дослідження дозволили створити нові шкірозамінники і плівкоутворювачі для оздоблювання натуральних шкір і хутра з широкими межами в регулюванні властивостей покриттів.

6. Проведено модельні дослідження з використанням синтезу полістиролу в капілярах і порах целюлози при різних ступенях насичення. Показано існування молекулярних взаємодій полістиролу з целюлозою і часткової хімічної взаємодії між полімерами та формування нових структур впроваджених в сумішеву систему полімерів. Такі молекулярно-структурні зміни обумовлюються деформаційними ефектами електронних хмар. ІЧ-спектроскопічні дослідження вказують, що конформаційно-чутлива смуга 1493 см-1 в полістиролі стає набагато меншою в полімерцелюлозному матеріалі від конформаційно чутливої смуги 1452 см-1. Інтенсивність обох смуг (1452 і 1493 см-1) зменшилась, що говорить про існування взаємодій між полістиролом і целюлозою. Співвідношення смуг поглинання 756 см-1 і 696 см-1 в полімерцелюлозному матеріалі в два рази більше ніж у полістиролі, що одночасно зі зміною конформаційного стану і великого зменшення інтенсивності смуг 1452 і 1493 см-1 вказує на участь полістиролу в формуванні структурних агрегатів. Смуга кристалічності 1425 см-1 в полімерцелюлозному матеріалі зменшується, аморфності (898 см-1) збільшується (з 0,5 до 0,8 оптична густина). Тому аморфізація приводить до формування щільних агрегатів. Конформаційно-чутливими смугами також виступають 1377 см-1 (аморфна) і 1329 см-1 (кристалічна). Кристалічна дуже зменшується, а аморфна збільшується. Це вказує на формування аморфних структур в целюлозі. Групи ОН створюють водневі зв'язки з негативними центрами полістиролу, що слідує і аналізу оптичних густин і зміщення смуги -ОН групи в сторону менших хвильових чисел. Хімічні взаємодії видно із оптичних густин простоефірних зв'язків - збільшується в полімерцелюлозному матеріалі. Існування молекулярних взаємодій і формування агрегатів показано зменшенням рухливості сегментів і збільшення групової рухливості діелектричним і теплофізичним способами. Додатковий вільний об'єм вказує на існування агрегатів полімерів і впровадження їх полімерну суміш.

7. Вперше проведено дослідження молекулярної рухливості сумішей полімерів діелектричним і теплофізичним методами. Одержані результати показали великі зміщення високотемпературних процесів в сторону високих температур (до 23 градусів) і низькотемпературних в сторону низьких температур. Для іоногенного клею зміщення в сторону високих температур становить 36-40 градусів. Такі ж високі зміщення мають місце для максимуму (Дебая). Ці результати дали основу стверджувати існування молекулярних взаємодій в сумішах полімерів, які реалізуються центрами взаємодій створеними деформацією електронних хмар. Зміщення низькотемпературних процесів релаксації в сторону низьких температур (12-13 градусів) вказує на існування в системах додаткового вільного об'єму, який створюється сформованими агрегатами. Постійність діелектричної проникності в температурній залежності полімерцелюлози однозначно вказує на те, що молекулярні взаємодії залежать від деформації і структури електронних хмар. Так, як це має місце в полімерцелюлозі, то можна допустити формування асоціатів із макромолекул целюлози. Використання модифікатором целюлози сумішей поліефірмалеїнатної смоли ПН-609-МК з латексом та ПАР створило умови для застосування їх як плівкоутворювачів для оздоблювання натуральної шкіри і хутра.

8. Показано, що результати досліджень молекулярних взаємодій використані в практиці для створення нових полімерних сумішей. В промислових умовах проведено дослідний випуск іоногенних клеїв, синтетичної шкіри, полімерцелюлозного матеріалу, так як одержані нові клеї та плівкоутворюючі матеріали мають високі реологічні, релаксаційні, структурні фізико-механічні властивості, то використовують чотири типи плівкоутворювачів для одержання синтетичної шкіри та оздоблювання натуральної шкіри та хутра: іоногенні плівкоутворювачі з різним співвідношенням суміші латексу і силікатного поліаніоніту натрію, плівкоутворювачі з різним співвідношенням полівінілацетатної емульсії, іоногенні плівкоутворювачі на основі поліефірмалеїнату з різним вмістом функціональних олігомерів та іоногенного додатка, плівкоутворювачі на основі поліефірмалеїнату з латексу з вмістом поверхнево-активного компонента.

9. Проведеною математичною обробкою результатів досліджень плівкоутворювача на основі поліізпрену з силікатним поліаніонітом натрію і полімерцелюлоз при використанні стандартної інтегральної системи Mathematica 3 одержані графічні залежності у тривимірному просторі, які виявили кореляційні залежності між показниками реологічних і фізико-механічних досліджень розроблених нових матеріалів.

10. За результатами токсиколого-гігієнічної експертизи целюлозополімерні матеріали виявили себе як нетоксичні, не мають подразнюючої і сенсибілізуючої дії та за санітарно-хімічними показниками відповідають гігієнічним нормативам. Розроблені технології виробництва плівкоутворюючих матеріалів, які забезпечили випуск синтетичної шкіри та виготовлення з неї легкого взуття та галантерейних виробів. Проведені дослідно-виробничі оздоблення натуральних спилкових шкір трьома плівкоутворювачами показали високу якість покриттів і можливість широкого застосуванням з регулюванням їх властивостей. Акціонерним товариством "Київський завод гумових і латексних виробів" освоєно випуск синтетичних шкір для різних цілей. Собівартість іоногенного плівкоутворювача у водному середовищі в 13 разів є меншою собівартості прототипу, а впровадження полімерцелюлоз у виробництво дало можливість зекономити 1800 грн. на 4000 м2 матеріалу. Відсутність органічних розчинника в композиціях при одержанні нових матеріалів забезпечила екологічну чистоту.



СПИСОК ОСНОВНИХ ПУБЛІКАЦІЙ

1. Масленнікова Л.Д. Новостворені плівкоутворювачі для формування синтетичних та оздоблення натуральних шкір // Вісник НУТД.- 2002.- №3.- С. 101-105.

2. Масленнікова Л.Д. Молекулярна рухливість в композиційному матеріалі на основі заполімеризованого стиролу в целюлозі //Хімічна промисловість України.-2000.-№5. -С.41-44.

3. Масленнікова Л.Д. Нові емульсійні плівкоутворювачі для натуральних і створення синтетичних шкіряних матеріалів // Наукові вісті НТУУ "КПІ".- 2002.- № 4.- С. 132-135.

4. Масленнікова Л.Д. Взаємодії в іоногенній поліефірмалеїнатуретановій плівокутворюючій композиції//Наукові вісті НТУУ"КПІ".-2002.-№5.-С.132-135.

5. Масленнікова Л.Д. Молекулярні взаємодії в сумішах полімерів полістирол-целюлоза // Наукові записки. НПУ імені М.П. Драгоманова.- 2001. - №2.- С. 115-120.

6. Масленнікова Л.Д., Пасальський Б.К., Фабуляк Ф.Г. Оцінка молекулярних взаємодій і властивості нових емульсійних плівкоутворювачів поліізопрен-полівінілацетат методом теплопровідності // Наукові вісті НТУУ "КПІ".- 2002.- №3.- С. 98-102.

7. Фабуляк Ф.Г., Масленнікова Л.Д., Сиромятніков В.Г. Взаємодії в ліофобно-ліофільних сумішевих системах поліізопрен-силікатний поліанітніт натрію у водному середовищі // Наукові вісті НТУУ "КПІ". - 2002. - №1.- С. 143-146.

8. Сиромятніков В.Г., Масленнікова Л.Д., Фабуляк Ф.Г. Спектроскопічні дослідження молекулярних взаємодій в суміші полімерів поліізопрен-силікатний поліаніоніт натрію // Вісті НТУУ "КПI" - 2001. - №3. - С. 145-148.

9. Фабуляк Ф.Г., Масленнікова Л.Д., Сиромятніков В.Г. Полімерна природа і структура силікатного поліаніту натрію // Вопросы химии и хим. технологии. - 2001 - №5, С. 70-73.

10. Масленнікова Л.Д., Петухов А.Д. Молекулярні взаємодії силікатного поліаніоніту натрію з карбонатом кальцію // Хімічна промисловість України. - 2001. - №4. - С. 42-44.

11. Масленнікова Л.Д., Сиромятніков В.Г., Фабуляк Ф.Г. Молекулярні взаємодії бутадієнстирольного каучука в латексі з олігооксипропиленгліколем // Наукові вісті НТУУ “КПI”.- 2001.- №4.- С. 149-152.

12. Сиромятніков В.Г., Масленнікова Л.Д., Ануфрієв В.О. Вплив молекулярних взаємодій силікатного поліаніонату натрію з карбонатом кальцію на формування ньютонівської течії // Хімічна промисловість України. - 2001. - №5.- С. 149-152.

13. Масленнікова Л.Д. , Фабуляк Ф.Г. ІЧ-спектроскопічні дослідження молекулярних взаємодій в сумішах полімерів вулканіваний поліізопрен-полівінілацетат // Наукові вісті НТУУ “КПI”. - 2001. - №1. - С.81-84.

14. Сиромятніков В.Г., Масленнікова Л.Д., Ануфрієв В.А. Вплив молекулярних взаємодій в сумішах полімерів каучук в латексі-полівінілацетат у водному середовищі на реологічну поведінку досліджуваних систем // Хім. промисловість України. - 2002. - №1. - С. 24-26.

15. Масленнікова Л.Д., Фабуляк Ф.Г. Оцінка молекулярних взаємодій в сумішах полімерів вулканізований поліізопрен-полівінілацетат діелектричним методом // Композиційні полімерні матеріали.-2001.- т. 23. - №1.- С. 57-59.

16. Масленнікова Л.Д., Фабуляк Ф.Г. Оцінка молекулярних взаємодій в сумішах полівінілацетат-вулканізат поліізопрену зміною щільності вузлів просторової сітки // Катализ и нафтохимия .- 2001.- №7.- С. 69-72.

17. Сиромятніков В.Г., Масленнікова Л.Д., Фабуляк Ф.Г. Вплив молекулярних взаємодій на теплоємність в суміші полімерів трьохвимірний поліізопрен-полівінілацетат // Наукові вісті НТУУ “КПI”. - 2001. - №5. - С.106-109.

18. Масленнікова Л.Д., Фабуляк Ф.Г. Теплоємність як фактор оцінки молекулярних взаємодій в целюлозополімерному мотеріалі // Вопросы химии и хим. технологии. - 2001. - №4.- С.71-74.

19. Масленнікова Л.Д., Сиромятніков В.Г., Фабуляк Ф.Г. Теплопровідність і механізм теплових та молекулярних взаємодій в целюлозополімерному матеріалі // Наукові вісті НТУУ “КПI”. - 2001. - №6. - С. 98-101.

20. Осієвська В.В., Фабуляк Ф.Г., Масленнікова Л.Д. Реологічні особливості водних дисперсій з використанням карбонату кальцію і водного розчину силікату натрію // Науковий вісник Миколаївського державного педагогічного унів-ту. - 2000. - Випуск №1. - С. 215-219.

21. Ноєнко В.Г., Фабуляк Ф.Г., Масленнікова Л.Д. Молекулярна рухомість і товарознавчі особливості іоногенного клею // Наук. вісник Миколаївського держ. пед. унів-ту.- 1999.- Вип.1.- с. 32-34.

22. Наконечна А.В., Масленнікова Л.Д., Фабуляк Ф.Г. Целюлозополімерний метеріал як товар в електротехниці // Наук. вісник Миколаївського держ. пед. унів-ту . - 1999. - №1. - С. 203-206.

23. Мірошніков А.Є., Осієвська В.В., Масленнікова Л.Д. Особливості в одержанні клейової мастики з використанням інгредієнтів у водному середовищі // Проблеми товарознавства в ринкових умовах. - ДНТЕУ. - 1998. - С. 23-27.

24. Осієвська В.В., Мірошніков А.Є., Масленнікова Л.Д. Тиксотропія в новій клейовій мастиці і компонентах її одержання // Сучасні проблеми товарознавства. - ДНТЕУ. - 1999. - С. 223-230.

25. Споживчі властивості і тепловий рух макромолекул в іоногенному клею / Ф.Г. Фабуляк, А.Є. Мірошніков, В.Г. Ноєнко, Л.Д. Масленнікова // Вісник ДАЛПУ. - №1.- 1999. - С. 90-93.

26. Одержання поліефірмалеїнатуретанового іоногенного клею / А.Є. Мірошніков, В.Г. Ноєнко, Л.Д. Масленнікова, Ф.Г. Фабуляк // Проблеми товарознавства в ринкових умовах. - КНТЕУ. - 1998. - С. 16-23.

27. Таварознавчі особливості целюлозополімерного матеріалу як діелектрика / Ф.Г., А.Є. Мірошніков, А.В. Наконечна, Л.Д. Масленнікова // Вісник ДАЛПУ. - 1999. - №1 - С. 99-102.

28. Взаємозв'язок між споживчими властивостями і молекулярною рухливістю в іоногенному клею / А.Є. Мірошніков, В.Г. Ноєнко, Л.Д. Масленнікова, Ф.Г. Фабуляк // Споживча оцінка асортименту та якості товарів. - К.: КНТЕУ. - 2000. - С.23-29.

29. Масленнікова Л.Д., Фабуляк Ф.Г. Оцінка молекулярних взаємодій в полімерній суміші полістирол-целюлоза ІЧ-спектроскопічними дослідженнями // Наукові вісті НТУУ “КПI”. - 2001. - №2. - С. 130-134.

30. Масленнікова Л.Д., Фабуляк Ф.Г. Молекулярні взаємодії в іоногенній поліефірмалеїнатуретановій композиції // Вопросы химии и хим. технологии. - 2001. - №3. - С.29-32.

31. Wlaљtiwoљti uzytrowe nowego kleju kauczukowego / A.E. Miroљnikov, V.V. Oseevska, L.D. Maslennikova, F.G. Fabuljak, S.V. Galko.- Krakowie, 1999. - №525. - С. 83-86.

32. Масленнікова Л.Д., Фабуляк Ф.Г. Молекулярні взаємодії в латексі з вмістом карбонату кальцію // Наукові записки Тернопільського державного педагогічного університету імені Володимира Гнатюка. Серія Хімія. - 2001. - Випуск 5. - С. 32-35.

33. Масленнікова Л.Д., Фабуляк Ф.Г. Вплив карбонату кальцію на реологічну течію і молекулярні взаємодії з латексом. // Наук. вісник Ужгородського держ. унів-ту. - 2001. - №6. - С. 204-206.

34. Масленнікова Л.Д., Сиромятніков В.Г. Ефективна щільність вузлів тривимірної сітки у сумішах полімерів вулканізат натурального каучуку-полівінілацетат // Укр.хім.ж.- 2002.- Т. 68.- №1.-С. 48-50.

35. Масленнікова Л.Д. , Фабуляк Ф.Г. Оцінка молекулярних взаємодій карбонату кальцію з силікатним поліаніонатом натрію та його суміші з поліізопреном спектральним методом // Вісник Держ. унів-ту "Львівська політехніка". - 2002. - №1. -С. 58-63.

36. Масленнікова Л.Д., Фабуляк Ф.Г. Вплив молекулярних взаємодій на зміну температури Дебая в сумішах полімерів трьохвимірний поліізопрен-полівінілацетат// Наукові записки Тернопільського державного педагогічного університету імені Володимира Гнатюка. Серія Хімія. - 2002. - Випуск 6. - С. 35-38.

37. Реологічні та IЧ-спектроскопічні дослідження нової клейової мастики / В.В. Осієвська, А.Є. Мірошніков, Л.Д. Масленнікова, Ф.Г. Фабуляк // Фізика конденсованих високомолекулярних систем: Наукові записки Рівненського держ. гуманіст. унів-ту.- 2000. - №8. - С. 9-16.

38. Товарознавчі аспекти одержання нової клейової мастики / В.В. Осієвська, А.Є. Мірошніков, Л.Д. Масленнікова, Ф.Г. Фабуляк // Вісник ДАЛПУ. - №1. - 1999.- С. 93-96.

39. Патент України №28904А. 6 CO8J 3/16; C08L 67/06. Плівкоутворююча композиція / Ф.Г. Фабуляк, Р.Г. Новицький, А.У. Стародуб, Л.Д. Масленнікова, С.В. Галько.- Заявл. 29.12.1999; Опубл. 16.10.2000. БИ 5-ІІ.

40. Патент України №29743А. GC09J 4/06; C08K 9/04. Клейова композиція / Ф.Г. Фабуляк, В.Г. Ноєнко, А.Є. Мірошніков, Л.Д. Масленнікова, А.П. Піднебесний.- Опубл. 15.11.2000.- БИ № 6- ІІ.

41. Патент України 26087, С09I 11/00. Клейова мастика / Ф.Г. Фабуляк, А.Є. Мірошніков, Л.Д. Масленнікова, В.В. Осієвська, О.I. Єщенко; Заявл. 30.12.96; Опубл. 30.04.99.- Бюл. №2.

42. Патент України №34511, В27K 3/34 , В27K 5/06. Композиція для модифікації целюлози / Ф.Г. Фабуляк, А.Є. Мірошніков, А.В. Наконечна, Я.I. Єщенко, Л.Д. Масленнікова.- Заявлено 18.12.1998; Опубл. 15.03.2001; Бюл. №2.

43. Одержання штучної шкіри на основі водорозчинних полімерів / Л.Д. Масленнікова, Ф.Г. Фабуляк, Н.П. Тихонова, А.В. Бойчук // Тези доповіді на міжнародній науково-практичній конференції “Наукові і прикладні проблеми товарознавства в ринкових умовах”. - КДТЕУ. - 1996. - С.100.

44. Maslennikova L.D., Syromyatnikov V.G., Fabyljak F.G. Molecular mobility in confusion of polimers // Polish - Ukrainian conference - Polymers of special application, Poland: Radon Tehnical University, 2000. - С. 81.

45. Масленнікова Л.Д., Фабуляк Ф.Г. Взаємодії в сумішевих системах поліізопрен-силікатний поліаніоніт натрію у водному середовищі. // V Всеукраїнська конференція “Фундаментальна та професійна підготовка фахівців з фізики”. - Тези доповіді. - К., НПУ ім. М.П. Драгоманова . - 2000. - С.166.

46. Споживчі властивості іоногенного клею / А.Є. Мірошніков, В.Г. Ноєнко, Л.Д. Масленнікова, Ф.Г. Фабуляк // Тези доповіді на міжнародній науково-практичній конференції “Наукові і прикладні проблеми товарознавства в ринкових умовах”. - КДТЕУ. - 1996. - С. 103.

47. Мірошніков А.Є., Масленнікова Л.Д., Фабуляк Ф.Г. Клейова мастика, її товарознавчі особливості // Тези доповіді на міжнародній науково-практичній конференції “Наукові і прикладні проблеми товарознавства в ринкових умовах”. - КДТЕУ. - 1996. - С.103.

48. Масленнікова Л.Д. Діелектрична релаксація в сумішах вулканізованого поліізопрену з полівінілацетатом // V всеукраїнська конференція “Фундаментальна та професійна підготовка фахівців з фізики”: Тези з доповіді.- К., НПУ ім. М.П.Драгоманова, - 2000. - С.168.

49. Масленнікова Л.Д. Реологічні особливості в'язких водних систем в присутності карбонату кальцію. // V Всеукраїнська конференція “Фундаментальна та професійна підготовка фахівців з фізики”: Тези доповіді. - К.: НПУ ім. М.П.Драгоманова, 2000. - С.169.

50. Масленнікова Л.Д. Поверхневі шари плівкотворних у модифікації целюлози. // Дев'ята українська конференція з високомолекулярних сполук: Тези доповіді. - К., 2000. - С.224.

51. Масленнікова Л.Д. Тиксотропія в'язких водних систем в присутності карбонату кальцію // Тези доповіді 9-ї Української конференції з хімії високомолекулярних сполук.- К., 2000.- С. 203.

52. Масленнікова Л.Д. Молекулярна рухомість в сумішах трьохвимірного поліізопрену з полівінілацетатом // Тези доповіді 9-ї Української конференції з хімії високомолекулярних сполук . - К, 2000. - С. 204.

Особистий внесок автора у праці, опубліковані у співавторстві: [5]-[38]; [43]-[47] - постановка ідей і завдань, виготовлення предметів дослідження, вибір методів дослідження, виконання теоретичних і практичних досліджень, обробка та аналіз результатів, формування основних наукових положень та висновків, оформлення наукових праць; [39]-[42] - розробка ідей, істотних ознак винаходів, обґрунтування запропонованих способів і технологічних процесів.



АНОТАЦІЯ

Масленнікова Л.Д. Молекулярні взаємодії, структура і властивості полімерних сумішей - плівкоутворювачів для оздоблення натуральних та створення синтетичних шкір. - Рукопис

Захищається докторська дисертація за спеціальністю 05.19.05. - Технологія шкіри та хутра. - Київський національний університет технологій та дизайну, Київ, 2002.

Дисертація присвячена вирішенню проблеми створення плівкоутворювачів для оздоблення натуральної і створення синтетичної шкіри. Наукову основу розв'язання проблеми склали дослідження молекулярних взаємодій в ліофобно-ліофільних полімерних сумішей внаслідок деформаційних ефектів електронних хмар з енергетичним перерозподілом, що приводить до нового структуроутворення з впровадженням сформованих полімолекулярних структур в структуру вихідних полімерів. Для одержання перспективних технічних рішень, конкурентноздатних і екологічно чистих матеріалів виявлені механізми взаємодій, що базуються на ефектах деформації електронних хмар в ненасичених, аніонних, складноефірних, бензолвінільних, гідроксилвмісних полімерах з застосуванням структурних, релаксаційних і фізико-механічних методів.

В результаті досліджень експериментально підтверджена правильність основних теоретичних положень і отримані нові дані про структурні, реологічні, діелектричні, теплофізичні та фізико-механічні властивості новостворених синтетичних шкір, плівкоутворювачів для оздоблення натуральних шкір та шкірної тканини хутра. Створені плівкоутворювачі на основі таких полімерних сумішей: поліізопрен-полівінілацетат, поліізопрен-силікатний поліаніоніт натрію (іоногенний у водному середовищі), поліефірмалеїнатуретанові іоногенні композиції та полімерцелюлозні матеріали при різних співвідношеннях компонентів. Відсутність органічних розчинників при одержанні композиційних полімерних матеріалів забезпечує екологічність при виробництві та експлуатації й вони знайшли практичне застосування.

Ключеві слова: плівкоутворювач, оздоблення, синтетична шкіра, натуральна шкіра, поліізопрен, полівінілацетат, силікатний поліаніоніт натрію, полімерцелюлоза, електронні хмари, полімолекулярні агрегати, молекулярна рухливість.



THE SUMMARY

Maslennikova L.D. Molecular interactions, the properties and structure the polymer mixtures- formed materials for finishing natural and creating synthetic leathers. -Manuscript.

Thesis for the Doctor degree, speciality 05.19.05. is supported. The technology of leather and fur. Kiyv National University of Technologies and Design, Kiyv, 2002.

Dissertation is devoted to solving the problem of making filmforming materials for dressing natural leather and obtaining synthetic one. The scientific basis for solving this problem is the investigations of the molecular interaction in lyophobic-lyophilic polymer mixtures as a result of deformation effects of electronic clouds with energetic disproportionation which leads to the new structure formation with the introduction of polymolecular structures into the structure of polymer output. In order to obtain the perspective technological solutions, competitive and ecologically pure materials the mechanisms of interaction which are based on the effects of deformation of electronic clouds in non-saturated, anionic, ester, benzolevinyl, hydroxyl polymers with the usage of structural relaxational and physico-mechanical methods have been revealed.

As a result of investigations the correctness of the main theoretical concepts and obtained new data on structural, rheological, dielectrical, thermo-physical and physico-mechanical properties of the newly formed synthetic leathers, filmforming materials for dressing natural leathers and leather of fur has been experimentally confirmed.

Filmforming materials have been formed on the basis of such polymer mixtures as: polyisoprene-polyvinylacetate, polyisoprene-silicate polyanionite of sodium (ionogenic in aqueous medium), polyethermaleateurethane ionogenic compositions and polycellulose materials at different component relationships.

The absence of organic dissolvents while obtaining composite polymer materials ensures the protection of ecology at production and exploitation so that they have found wide practical application.

Key words: film formation, dressing, finishing, synthetic leather, natural leather, polyisoprene, polyvinylacetate, silicate polyanionite sodium, polymercellulose, electronic clouds, polymolecular aggregates, molecular motion.



АННОТАЦИЯ

Масленнікова Л. Д. Молекулярные взаимодействия, структура и свойства полимерніх смесей-пленкообразователей для отделки натуральных и создания синтетических кож. - Рукопись

Защищается докторская диссертация по специальности 05.19.05.- Технология кожи и меха. - Киевский национальный университет технологий и дизайна, Киев, 2002.

Диссертация посвящена решению проблемы создания плёнкообразователей для отделки натуральной и получения синтетической кожи. Научную основу решения проблемы составили исследования молекулярных взаимодействий у лиофобно-лиофильных полимерных смесях вследствие деформационных эффектов электронных облаков с энергетическим перераспределением, которое приводит к новому структурообразованию с внедрением сформированных полимолекулярных структур в структуру исходных полимеров. Молекулярные взаимодействия образуются при энергетическом перераспределении и формировании структурных полимолекулярных агрегатов мицелярного строения.

Для получения перспективных технических решений, конкурентоспособных и экологически чистых материалов выявлены механизмы взаимодействий, которые базируются на эффектах деформации электронных облаков в ненасыщенных, анионных, сложноэфирных, бензолвинильных, гидроксилсодержащих полимерах с применением структурных, релаксационных и физико-механических методов. Такого типа комплексные исследования дали возможность установить взаимосвязь между молекулярными и структурными факторами, которые имеют место при формировании молекулярных взаимодействий в смесях полимеров.

В результате исследований экспериментально подтверждена правильность основных теоретических положений и получены новые данные о структурных, реологических, диэлектрических, теплофизических и физико-механических свойствах новых синтетических кож, плёнкообразователей для отбелки натуральных кож и кожевой ткани меха. Созданные плёнкообразователи на основе таких полимерных смесей: полиизопрен-поливинилацетат, полиизопрен-силикатный полианионит натрия (ионогенный в водной среде), полиэфирмалеинатуретановой ионогенной композиции и полимерцеллюлозные материалы при разных соотношениях компонентов. Отсутствие органических растворителей при получении композиционных полимерных материалов обеспечивает экологичность производства и эксплуатации применение.

Разработанные технологии производства плёнкообразующих материалов обеспечивают выпуск синтетической кожи и изготовление из неё легкой обуви и галантерейных изделий. Проведенная опытно-производственная отделка натуральных спилковых кож тремя плёнкообразователями показала высокое качество покрытий и возможность широкого их применения с регулированием свойств. Акционерным обществом "Киевский завод резиновых и латексных изделий" освоен выпуск синтетических кож для разных целей. Себестоимость ионогенного плёнкообразователя в водной среде в 13 раз является меньшей себестоимости прототипа, а внедрение полимерцеллюлоз в производство дало возможность сэкономить 1800 грн. на 4000 м2 материала. Отсутствие органических растворителя в исходных составах при получении новых материалов обеспечивает экологическую чистоту.

Ключевые слова: плёнкообразователь, отделка, синтетическая кожа, натуральная кожа, полиизопрен, поливинацетат, силикатный полианионит натрия, полимерцеллюлоза, электронные облака, полимолекулярные агрегаты, молекулярная подвижность.

Размещено на Allbest.ru

...