Структура крахмалсодержащих иономерных полиуретанов
Методами динамического механического анализа, дифференциальной сканирующей калориметрии и малоуглового рассеяния рентгеновских лучей изучено влияние природного компонента (крахмала) на формирование структуры новых разлагаемых крахмалсодержащих иономерных полиуретанов. Проведенные исследования показа...
Saved in:
| Published in: | Украинский химический журнал |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/187290 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Структура крахмалсодержащих иономерных полиуретанов / Ю.В. Савельев, Е.А. Мищук, Т.В. Травинская, Н.В. Бабкина, В.И. Штомпель, А.А. Усенко // Украинский химический журнал. — 2011. — Т. 77, № 6. — С. 115-119. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-187290 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Савельев, Ю.В. Мищук, Е.А. Травинская, Т.В. Бабкина, Н.В. Штомпель, В.И. Усенко, А.А. 2022-12-17T20:22:16Z 2022-12-17T20:22:16Z 2011 Структура крахмалсодержащих иономерных полиуретанов / Ю.В. Савельев, Е.А. Мищук, Т.В. Травинская, Н.В. Бабкина, В.И. Штомпель, А.А. Усенко // Украинский химический журнал. — 2011. — Т. 77, № 6. — С. 115-119. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/187290 678.664 : 547.458.61:539.2 Методами динамического механического анализа, дифференциальной сканирующей калориметрии и малоуглового рассеяния рентгеновских лучей изучено влияние природного компонента (крахмала) на формирование структуры новых разлагаемых крахмалсодержащих иономерных полиуретанов. Проведенные исследования показали существование межмолекулярного взаимодействия между компонентами систем, в результате которого в их объеме образуются полимер-полимерные аморфные микрообласти. Методами динамічного механічного аналізу, диференційної сканувальної калориметрії та малокутового розсіювання рентгенівських променів вивчено вплив природного компоненту (крохмалю) на формування структури нових деградабельних крохмальвмісних іономерних поліуретанів. Проведені дослідження показали існування міжмолекулярної взаємодії між компонентами систем, в результаті якої в їх об’ємі утворюються полімер-полімерні аморфні мікрообласті. The influence of natural component (starch) on the structure formation of novel degradable starch-containing ionomeric polyurethanes has been studied by the methods of dynamic mechanical analysis, differential scanning calorimetry and the method of SAXS. The results displayed the existence of the intense intermolecular interaction between the system’s components, that lead to the formation of polymer-polymer amorphous microregions in their volume. ru Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України Украинский химический журнал Химия высокомолекулярных соединений Структура крахмалсодержащих иономерных полиуретанов Структура крохмальвмісних йономірних поліуретанів The structure of starch-containing ionomeric polyurethanes Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Структура крахмалсодержащих иономерных полиуретанов |
| spellingShingle |
Структура крахмалсодержащих иономерных полиуретанов Савельев, Ю.В. Мищук, Е.А. Травинская, Т.В. Бабкина, Н.В. Штомпель, В.И. Усенко, А.А. Химия высокомолекулярных соединений |
| title_short |
Структура крахмалсодержащих иономерных полиуретанов |
| title_full |
Структура крахмалсодержащих иономерных полиуретанов |
| title_fullStr |
Структура крахмалсодержащих иономерных полиуретанов |
| title_full_unstemmed |
Структура крахмалсодержащих иономерных полиуретанов |
| title_sort |
структура крахмалсодержащих иономерных полиуретанов |
| author |
Савельев, Ю.В. Мищук, Е.А. Травинская, Т.В. Бабкина, Н.В. Штомпель, В.И. Усенко, А.А. |
| author_facet |
Савельев, Ю.В. Мищук, Е.А. Травинская, Т.В. Бабкина, Н.В. Штомпель, В.И. Усенко, А.А. |
| topic |
Химия высокомолекулярных соединений |
| topic_facet |
Химия высокомолекулярных соединений |
| publishDate |
2011 |
| language |
Russian |
| container_title |
Украинский химический журнал |
| publisher |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Структура крохмальвмісних йономірних поліуретанів The structure of starch-containing ionomeric polyurethanes |
| description |
Методами динамического механического анализа, дифференциальной сканирующей калориметрии и малоуглового рассеяния рентгеновских лучей изучено влияние природного компонента (крахмала) на формирование структуры новых разлагаемых крахмалсодержащих иономерных полиуретанов. Проведенные исследования показали существование межмолекулярного взаимодействия между компонентами систем, в результате которого в их объеме образуются полимер-полимерные аморфные микрообласти.
Методами динамічного механічного аналізу, диференційної сканувальної калориметрії та малокутового розсіювання рентгенівських променів вивчено вплив природного компоненту (крохмалю) на формування структури нових деградабельних крохмальвмісних іономерних поліуретанів. Проведені дослідження показали існування міжмолекулярної взаємодії між компонентами систем, в результаті якої в їх об’ємі утворюються полімер-полімерні аморфні мікрообласті.
The influence of natural component (starch) on the structure formation of novel degradable starch-containing ionomeric polyurethanes has been studied by the methods of dynamic mechanical analysis, differential scanning calorimetry and the method of SAXS. The results displayed the existence of the intense intermolecular interaction between the system’s components, that lead to the formation of polymer-polymer amorphous microregions in their volume.
|
| issn |
0041–6045 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/187290 |
| citation_txt |
Структура крахмалсодержащих иономерных полиуретанов / Ю.В. Савельев, Е.А. Мищук, Т.В. Травинская, Н.В. Бабкина, В.И. Штомпель, А.А. Усенко // Украинский химический журнал. — 2011. — Т. 77, № 6. — С. 115-119. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT savelʹevûv strukturakrahmalsoderžaŝihionomernyhpoliuretanov AT miŝukea strukturakrahmalsoderžaŝihionomernyhpoliuretanov AT travinskaâtv strukturakrahmalsoderžaŝihionomernyhpoliuretanov AT babkinanv strukturakrahmalsoderžaŝihionomernyhpoliuretanov AT štompelʹvi strukturakrahmalsoderžaŝihionomernyhpoliuretanov AT usenkoaa strukturakrahmalsoderžaŝihionomernyhpoliuretanov AT savelʹevûv strukturakrohmalʹvmísnihionomírnihpolíuretanív AT miŝukea strukturakrohmalʹvmísnihionomírnihpolíuretanív AT travinskaâtv strukturakrohmalʹvmísnihionomírnihpolíuretanív AT babkinanv strukturakrohmalʹvmísnihionomírnihpolíuretanív AT štompelʹvi strukturakrohmalʹvmísnihionomírnihpolíuretanív AT usenkoaa strukturakrohmalʹvmísnihionomírnihpolíuretanív AT savelʹevûv thestructureofstarchcontainingionomericpolyurethanes AT miŝukea thestructureofstarchcontainingionomericpolyurethanes AT travinskaâtv thestructureofstarchcontainingionomericpolyurethanes AT babkinanv thestructureofstarchcontainingionomericpolyurethanes AT štompelʹvi thestructureofstarchcontainingionomericpolyurethanes AT usenkoaa thestructureofstarchcontainingionomericpolyurethanes |
| first_indexed |
2025-11-25T14:53:19Z |
| last_indexed |
2025-11-25T14:53:19Z |
| _version_ |
1850515435391287296 |
| fulltext |
ХИМИЯ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
УДК 678.664 : 547.458.61:539.2
Ю.В. Савельев, Е.А. Мищук, Т.В. Травинская, Н.В. Бабкина, В.И. Штомпель, А.А. Усенко
СТРУКТУРА КРАХМАЛСОДЕРЖАЩИХ ИОНОМЕРНЫХ ПОЛИУРЕТАНОВ
Методами динамического механического анализа, дифференциальной сканирующей калориметрии и мало-
углового рассеяния рентгеновских лучей изучено влияние природного компонента (крахмала) на формирование
структуры новых разлагаемых крахмалсодержащих иономерных полиуретанов. Проведенные исследования
показали существование межмолекулярного взаимодействия между компонентами систем, в результате которо-
го в их объеме образуются полимер-полимерные аморфные микрообласти.
Широкое применение синтетических полиме-
рных материалов привело к проблеме накопления
полимерных отходов, которые разлагаются в окру-
жающей среде в течение длительного времени, поэ-
тому создание деградируемых в природных усло-
виях материалов является одним из приоритетных
направлений современной химии полимеров. Ком-
плексный процесс деградации в условиях окружа-
ющей среды включает гидролитическую и окис-
лительную деструкцию, фото-, термо-, механо- и
биодеструкцию. Последняя, вызванная действием
различных микроорганизмов и продуктов их ме-
таболизма, представляет особый интерес ввиду то-
го, что она происходит в любое время суток и вре-
мени года и включает как биохимические, так и
химические процессы. Особое значение приобре-
тает придание биоразлагаемости синтетическим
полимерам путем их модификации возобновляе-
мыми природными соединениями, что экологиче-
ски и экономически целесообразно. Чаще всего для
получения биоразлагаемых материалов использу-
ется крахмал (Кр), который легко подвергается фер-
ментативному гидролизу до моносахарида (глюко-
зы) и других низкомолекулярных веществ, напри-
мер спиртов [1]. В свою очередь иономерные по-
лиуретаны (ИПУ) на водной основе, имея ряд зна-
чительных преимуществ перед ПУ в органических
растворителях, находят все большее применение в
различных областях человеческой деятельности [2].
Склонность полимеров к биоразложению можно
усилить введением в их состав природных компо-
нентов — полисахаридов. Свойства таких полимер-
ных материалов определяются соотношением и сте-
пенью совместимости компонентов, структурой и
морфологией получаемых материалов [3]. Именно
они и должны стать объектом детального исследо-
вания с целью установления общих закономерно-
стей получения устойчивых при эксплуатации в
разных средах и одновременно способных к био-
разложению полимерных материалов.
Цель исследования — выявление закономер-
ностей влияния природного компонента (Кр) на
особенности структурной организации Кр-содер-
жащих ИПУ, определяющей макросвойства
систем.
ЭКСПЕРИМЕНТ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТА-
ТОВ. Системы иономерный полиуретан—крахмал
(ИПУ/Кр) с содержанием Кр 1.5—35 % мас. (табли-
ца) были получены путем диспергирования аце-
тонового раствора иономерного олигоуретана вод-
ным раствором Кр на стадии удлинения цепи.
В качестве объекта сравнения с системами
ИПУ/Кр был использован ИПУ на основе полиок-
ситетраметиленгликоля (М=1000) и гексаметилен-
диизоцианата с использованием диметилолпропи-
оновой кислоты, нейтрализованной триэтиламином,
в качестве носителя ионных центров и удлините-
ля цепи. Условия синтеза дисперсий ИПУ, ИПУ/
Кр и основные свойства пленочных материалов на
их основе, включая адгезию Bacillus subtilis к их по-
верхности, представлены в работе [4].
Надмолекулярная структура ИПУ/Кр изучена
методом малоуглового рассеяния рентгеновских лу-
чей (малоугловая рентгеновская камера КРМ-1, кол-
лимация первичного рентгеновского луча осущест-
влялась по методу Кратки). Рентгеноструктурные
исследования проводили при температуре 22 ± 2
оС в излучении СuKα, монохроматизированном
Ni-фильтром.
Характер релаксационных процессов систем
ИПУ/Кр исследован методом динамического ме-
ханического анализа (ДМА) с использованием ре-
© Ю .В. Савельев, Е.А. Мищук, Т.В. Травинская, Н .В. Бабкина, В.И . Штомпель, А.А. Усенко , 2011
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2011. Т. 77, № 6 115
лаксометра при частоте вынужденных синусоида-
льных колебаний 100 Гц. Измерения проводили в
температурном интервале от –120 до +120 оС со
скоростью нагрева 2 град/мин. Температуру релак-
сационных переходов (Тα) определяли из темпе-
ратурных зависимостей тангенса механических по-
терь (tgδ) по положению его максимума.
Теплофизические и вязкоупругие характерис-
тики полученных пленочных материалов исследо-
ваны методом дифференциальной сканирующей ка-
лориметрии (ДСК). Удельную теплоемкость в тем-
пературном интервале от –130 до +130 оС ис-
следовали с помощью дифференциального скани-
рующего калориметра на диатермической оболо-
чке (ДСК-Д) с относительной погрешностью око-
ло 3 %. Образцы массой около 0.5 г при комнат-
ной температуре помещали в измерительную ячей-
ку калориметра и термостатировали в течение 15
мин при температуре жидкого азота, а после дос-
тижения термодинамического равновесия нагре-
вали со скоростью около 2 град/мин до темпера-
туры 130 оС.
Температурные зависимости тангенса механи-
ческих потерь (tgδ) и динамического модуля упру-
гости (Е’) полимерных систем ИПУ/Кр пред-
ставлены на рис. 1 и 2 соответственно. В таблице
для всех исследуемых материалов приведены зна-
чения Тα, соответствующие значения высоты ре-
лаксационного перехода (tgδmax) для гибкого бло-
ка ИПУ и ИПУ/Кр с различным содержанием
Кр, а также значения Е’ при Т=25 оС. Зависимость
tgδ—T для ИПУ (рис. 1, кривая 1) является типич-
ной для сегментированных ПУ: наличие двух ре-
лаксационных областей, соответствующих гиб-
ким и жестким блокам [5]. Максимум в области
температур от –40 до 0 оС с Тα = –27 оС соответ-
ствует релаксационному переходу гибкого блока
ИПУ (α-переход). В этой же области температур
наблюдается резкое падение Е’ (рис. 2, кривая 1).
Релаксационная область жесткого блока ИПУ
проявляется при температуре выше 50 оС в виде
повышения механических потерь (рис. 1, кривая 1),
что характерно для многих сегментированных ПУ,
и связано с движением в микрообластях жестких
блоков (жестких доменах) и их разрушением [5].
Для всех ИПУ/Кр на температурной зависи-
мости tgδ также наблюдается релаксационный
переход, характерный для гибкого блока, и фик-
сируется начало релаксационной области для жес-
ткоцепной составляющей (рис. 1, кривые 2–6). Од-
нако присутствие Кр существенным образом из-
меняет вязкоупругое поведение образующегося по-
лимерного материала: высота α-перехода сущест-
венно уменьшается при увеличении содержания
Кр в системе ИПУ/Кр до 15 %. Дальнейшее по-
вышение содержания Кр не приводит к изменению
tgδmax (таблица). Изменение величины максимума
tgδ можно рассматривать как изменение количес-
тва кинетических единиц, участвующих в коопе-
ративном процессе расстекловывания. Для двухфа-
зной системы уменьшение tgδmax для одной из фаз
указывает на то, что число таких единиц умень-
шилось. Это может быть следствием уменьшения
их доли в составе системы, а также взаимодейст-
вия их с кинетическими единицами второй фазы [6].
Причиной уменьшения величины tgδmax при вве-
дении Кр и увеличении его содержания в системе
ИПУ/Кр (рис. 1) может быть уменьшение доли
гибкоцепной составляющей и ее локализации из-за
образования водородных связей между функцио-
нальными группами ИПУ и ОН-группами Кр.
Химия высокомолекулярных соединений
Параметры вязкоупругих характеристик для ИПУ и
ИПУ/Кр
Образец Кр, % Tα, оС
(по tgδmax) tgδmax
Е’, МПа
(25 оС)
ИПУ 0 –27 0.49 5.3
ИПУ/Кр/4 4 –30 0.40 9.3
ИПУ/Кр/10 10 –20 0.25 16.4
ИПУ/Кр/15 15 –23 0.13 26.5
ИПУ/Kр/25 25 –23 0.13 35.4
ИПУ/Кр/35 35 –23 0.13 84.5
Рис. 1. Температурные зависимости тангенса механиче-
ских потерь (tgδ) для ИПУ (1); ИПУ/Кр/4 (2); ИПУ/
Кр/10 (3); ИПУ/Кр /15 (4); ИПУ/Кр /25 (5); ИПУ/
Кр /35 (6).
116 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2011. Т. 77, № 6
Повышение температуры релаксационного пе-
рехода Тα указывает на некоторое ограничение его
ментальной подвижности в гибком блоке при содер-
жании Кр 10 % и более (таблица), что может сви-
детельствовать об образовании водородных связей
между ИПУ и Кр. Появление дополнительного
релаксационного перехода на температурной за-
висимости tgδ в интервале температур 10—40 оС
для ИПУ/Кр/4 (рис. 1, кривая 2) свидетельствует о
существовании межфазной области на границе
раздела фаз [6, 7]. В результате межмолекулярного
взаимодействия между ИПУ и Кр могут образовы-
ваться новые элементы структуры в виде полимер-
полимерных аморфных микрообластей. При даль-
нейшем увеличении содержания Кр дополнитель-
ный релаксационный переход становится слабо
выраженным либо не наблюдается вообще (рис.
1, кривые 3–6). Вероятно, при содержании Кр бо-
лее 10 % происходит уменьшение размеров поли-
мер-полимерных аморфных микрообластей и об-
разуется более упорядоченная периодическая стру-
ктура полимерного материала, о чем свидетель-
ствует вырождение дополнительного перехода в ин-
тервале температур 10—40 оС.
Для ИПУ/Кр/35, в отличие от композиций с
более низким содержанием Кр, на зависимости tgδ
—Т не наблюдается резкого возрастания механи-
ческих потерь в высокотемпературной области, од-
нако фиксируется небольшой по интенсивности
переход при 60—90 оС (рис. 1, кривая 6). Возмож-
но, при таком высоком содержании Кр в компо-
зиции (35 %) содержание фазы, обогащенной Кр,
становится достаточным для проявления соответ-
ствующего ей α-перехода, и релаксационный пе-
реход на зависимости tgδ—T в области 60—90 оС
связан именно с этим. При такой концентрации
Кр также возможно резкое ограничение сегмен-
тальной подвижности в жестком блоке ИПУ/Кр
из-за увеличения доли связанных уретановых групп.
Об увеличении жесткости систем ИПУ/Кр
свидетельствует повышение E’ при увеличении со-
держания Кр практически во всей температурной
области исследования (рис. 2). В таблице приведе-
ны значения E’ для ИПУ и ИПУ/Кр при 25 оС.
Последовательное повышение E’ в ИПУ/Кр мо-
жет быть вызвано увеличением доли высокомоду-
льного компонента (Кр). Однако наиболее сущес-
твенное повышение значения E’ наблюдается для
ИПУ/Кр/35 (рис. 2, кривая 6, таблица). Вероятно,
при таком содержании Кр образуется трехмерная
структура за счет межмолекулярных взаимодей-
ствий при участии разветвленного компонента Кр
(амилопектина), что является предметом наших
дальнейших исследований.
На калориметрических кривых (рис. 3) для
ИПУ присутствуют два релаксационных перехо-
да при температуре –70 и +20 оС соответственно,
что кореллирует с результатами проведенного ДМА.
Низкотемпературный релаксационный переход
при температуре –70 оС обусловлен разморажи-
ванием сегментальной подвижности гибкоцепной
олигоэфирной составляющей полимерной цепи
ИПУ; а переход при температуре 20 оС является
следствием размораживания подвижности жест-
коцепной составляющей. Это является типичным
проявлением сегрегации гибких и жестких блоков
ПУ с образованием доменной структуры [6].
Рис. 2. Температурные зависимости динамического
модуля упругости (Е’) для ИПУ (1); ИПУ/Кр/4 (2);
ИПУ/Кр/10 (3); ИПУ/Кр/15 (4); ИПУ/Кр/25 (5); ИПУ/
Кр/35 (6).
Рис. 3. Температурные зависимости удельной теплоем-
кости от температуры ИПУ (1) и Кр (7), а также их ком-
позиций: ИПУ/Кр/4 (2); ИПУ/Кр/10 (3); ИПУ/Кр/15
(4); ИПУ/Кр/25 (5); ИПУ/Кр/35 (6).
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2011. Т. 77, № 6 117
При введении Кр в состав ИПУ на кривых ДСК
появляются множественные температурно-релак-
сационные переходы в области от–70 до +30 оС
(рис. 3, кривые 2–6). Данные переходы характери-
зуют проявление сегментальной подвижности в
жестких блоках ИПУ и молекул Кр, между кото-
рыми существуют интенсивные межмолекуляр-
ные взаимодействия. При достижении концентра-
ции Кр в системе 25 % и более полностью блоки-
руeтcя возможность доменообразования жестки-
ми и/или гибкими фрагментами цепи ИПУ. Как
уже отмечалось выше, при таком высоком содер-
жании Кр в системе доля фазы, обогащенной Кр,
становится достаточной для проявления соответ-
ствующего ей α-перехода.
Поскольку существуют интермолекулярные
физические взаимодействия между компонентами
полимерных систем ИПУ/Кр, необходимо про-
ведение исследования особенностей их надмоле-
кулярной организации. Так, из анализа профилей
интенсивности малоуглового рассеяния рентге-
новских лучей следует, что, за исключением Кр, все
исследуемые полимерные системы являются струк-
турно неоднородными (гетерогенными), при этом
особенности структурной гетерогенности индиви-
дуального ИПУ и систем ИПУ/Кр существенно
отличаются. ИПУ характеризуется микрофазовой
структурой, которую образуют жесткие домены и
микрообласти, обогащенные гибкими блоками. Это
происходит в результате, с одной стороны, термо-
динамической несовместимости жестких и гибких
блоков, а с другой — межмолекулярных электро-
статических взаимодействий и водородных связей
при участии, соответственно, ионных групп и про-
тонодонорных и протоноакцепторных полярных
групп жестких блоков. Как свидетельствует про-
явление на профиле интенсивности ИПУ интер-
ференционного максимума с положением (qmax),
равным 0.44 нм–1, размещение жестких и гибких
доменов в пространстве (в объеме ИПУ) имеет
периодический характер. Величина периода (D)
чередования в пространстве однотипных по вели-
чине локальной электронной плотности доменов
(расстояние между центрами ближайших сосед-
них жестких доменов), согласно уравнению Брег-
га D=2π/qmax , составляет 14.1 нм. Вместе с тем вве-
дение даже незначительного количества (1.5 и 4.0
%) Кр в систему вызывает существенные измене-
ния надмолекулярной структуры ИПУ-компонен-
та. На это указывает уменьшение интенсивности
рассеяния и отсутствие интерференционного мак-
симума (рис. 4, кривые 2–7), что может быть выз-
вано особенностью введения Кр в систему ИПУ/Кр
(на стадии удлинения цепи). Такой вид профилей
интенсивности наблюдается для всех ИПУ/Кр,
что является следствием значительных межмолеку-
ляных взаимодействий между компонентами ИПУ/
Кр, которые приводят к образованию полимер-по-
лимерных микрообластей, что коррелирует с резуль-
татами ДСК.
Таким образом, проведенные исследования по-
казали, что введение Кр в состав ИПУ существен-
ным образом изменяет вязкоупругое поведение ис-
следуемых образцов, что находит отражение в из-
менении высоты α-перехода при низком содержа-
нии Кр, обусловленном уменьшением доли гиб-
коцепной составляющей и ее локализацией при об-
разовании водородных связей между функциона-
льными группами ИПУ и ОН-группами Кр. Даль-
нейшее повышение содержания Кр в системе при-
водит к образованию более упорядоченной перио-
дической структуры.
В результате значительного межмолекулярно-
го взаимодействия между компонентами компо-
зиций в объеме композиций образуются полимер-
полимерные аморфные микрообласти. Все иссле-
дуемые полимерные системы ИПУ/Кр являются
структурно неоднородными (гетерогенными). С
увеличением доли Кр в композициях степень сег-
регации гибких и жестких блоков снижается. Со-
ответственно снижается степень упорядоченности
жестких блоков в доменах, а также доменов в объе-
ме композитов. Структурная организация систем,
а следовательно, и свойства определяются их ком-
Химия высокомолекулярных соединений
Рис. 4. Профили интенсивностей малоуглового рассея-
ния рентгеновских лучей исходных ИПУ (1), Кр (7) и
полимерных систем: ИПУ/Кр/1.5 (2); ИПУ/Кр/4 (3);
ИПУ/Кр/10 (4); ИПУ/Кр/15 (5); ИПУ/Кр/35 (6).
118 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2011. Т. 77, № 6
понентным составом, что дает возможность их на-
правленного регулирования.
РЕЗЮМЕ. Методами динамічного механічного ана-
лізу, диференційної сканувальної калориметрії та мало-
кутового розсіювання рентгенівських променів вивчено
вплив природного компоненту (крохмалю) на формуван-
ня структури нових деградабельних крохмальвмісних
іономерних поліуретанів. Проведені дослідження пока-
зали існування міжмолекулярної взаємодії між компо-
нентами систем, в результаті якої в їх об’ємі утворюють-
ся полімер-полімерні аморфні мікрообласті.
SUMMARY. The influence of natural component (starch)
on the structure formation of novel degradable starch-con-
taining ionomeric polyurethanes has been studied by the
methods of dynamic mechanical analysis, differential scan-
ning calorimetry and the method of SAXS. The results dis-
played the existence of the intense intermolecular interacti-
on between the system’s components, that lead to the for-
mation of polymer-polymer amorphous microregions in
their volume.
1. Суворова А .И ., Тюкова И .С., Труфанова Е.И . //
Успехи химии. - 2000. -69, № 5. -C. 494—503.
2. Александрова Ю .В. // Пласт. массы. -1991. -№ 8.
-C. 52—56.
3. Siepmann F., Siepmann J., W alther M . et al. // J.
Controled release. -2008. -№ 125. -P. 1—15.
4. Савельєв Ю .В., Травінська Т .В., Міщук О.А . та
ін. // Доп. НАН України. -2010. -№ 2. -С. 149—153.
5. Керча Ю.Ю. Физическая химия полиуретанов.
Киев: Наук. думка , 1979.
6. Сергеева Л.М ., Липатов Ю .С. Физикохимия мно-
гокомпонентных полимерных систем. -Киев: Наук.
думка, 1986.
7. Мэнсон Дж., Сперлинг Л. Полимерные смеси и
композиты. -М .: Химия, 1979.
Институт химии высокомолекулярных соединений Поступила 26.07.2010
НАН Украины, Киев
УДК 678.02:678.664
Малишева Т.Л., Головань С.В., Новiченко В.М.
ОСОБЛИВОСТІ НАДМОЛЕКУЛЯРНОЇ СТРУКТУРИ
СУМІШЕЙ ПОЛІУРЕТАНОВИЙ ЕЛАСТОМЕР—ПОЛІВІНІЛХЛОРИД
Досліджено надмолекулярну структуру полімерних сумішей поліуретановий еластомер—полівінілхлорид.
Показано вплив хімічної будови поліуретанових еластомерів, синтезованих на основі кристалізуючого олігоес-
теру, на утворення наногетерогенної структури в сумішах з ПВХ або пластифікованим ПВХ і деформаційно-
механічні властивості композитів. Одержані нові наноструктуровані термоеластопласти з підвищеними ха-
рактеристиками міцності.
ВСТУП. Сучасне матеріалознавство розвива-
ється шляхом створення нових композиційних ма-
теріалів на основі традиційних багатотонажних по-
лімерів. Полімерні матеріали на основі полівініл-
хлориду (ПВХ) нині складають приблизно чверть
усього світового виробництва пластичних мас. Ши-
роке розповсюдження цих матеріалів та швидкий
ріст їхнього виробництва обумовлені порівняно низь-
кою вартістю, хорошими фізико-механічними й еле-
ктричними властивостями, хімічною стійкістю, него-
рючістю, унікальною здатністю до модифікування
властивостей шляхом введення низькомолекуляр-
них, олігомерних і полімерних сполук, широкими
областями застосування, а також можливістю от-
римання з них виробів практично всіма відомими
способами переробки [1, 2].
Перспективним напрямком в отриманні ком-
позиційних ПВХ-матеріалів з новим комплексом
експлуатаційних властивостей є їхня модифікація
поліуретановими еластомерами (ПУ), які характе-
ризуються унікальними фізико-механічними вла-
стивостями [3]. На відміну від традиційних елас-
томерів, таких як бутадіен-нітрильні каучуки, хло-
ровані поліолефіни, кополімери етилену з вініл-
ацетатом та інші, застосування ПУ дозволяє одер-
жувати композити з більш високими показника-
© Малишева Т.Л., Головань С.В., Новiченко В.М . , 2011
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2011. Т. 77, № 6 119
|